GSM 移動通信原理

1、2022年3月16日12022年3月16日2GSM移動通信概述移動通信概述GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口GSM系統(tǒng)系統(tǒng)Um接口接口GSM移動區(qū)域與編號計劃移動區(qū)域與編號計劃GSM移動通信網(wǎng)組網(wǎng)移動通信網(wǎng)組網(wǎng)GSM通信流程通信流程2022年3月16日31.了解移動通信的多址技術(shù)，蜂窩技術(shù)了解移動通信的多址技術(shù)，蜂窩技術(shù)2.了解了解GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口、業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、接口、業(yè)務(wù)3.掌握掌握Um接口的物理信道結(jié)構(gòu)、接口的物理信道結(jié)構(gòu)、Um接口的邏輯信道功能與組合、接口的邏輯信道功能與組合、 理解理解GSM話音的處理過程話音的處理過程4.掌握掌握GSM移動區(qū)域的劃分移動區(qū)域的劃分5.掌握掌握GSM

2、編號計劃編號計劃6.了解了解GSM組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式7.了解了解GSM通信流程通信流程2022年3月16日41.移動通信的發(fā)展歷程，多址技術(shù)，蜂窩技術(shù)移動通信的發(fā)展歷程，多址技術(shù)，蜂窩技術(shù)2.GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，接口及業(yè)務(wù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，接口及業(yè)務(wù)3.Um接口接口4.GSM移動區(qū)域的劃分移動區(qū)域的劃分5.GSM編號計劃編號計劃6.GSM組網(wǎng)方式組網(wǎng)方式7.GSM通信流程（安全性管理和移動性管理）通信流程（安全性管理和移動性管理）2022年3月16日51.1 GSM概述與發(fā)展簡史概述與發(fā)展簡史1.2 多址技術(shù)多址技術(shù)1.3 功率控制功率控制1.4 蜂窩技術(shù)蜂窩技術(shù)1.5 GSM主要參數(shù)主要參數(shù)2022年3月

3、16日6l移動通信的定義lGSM的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀l移動通信發(fā)展展望l第三代移動通信系統(tǒng)介紹2022年3月16日7l移動通信是指通信雙方或至少一方是處于移動中進(jìn)行信息交流的通信.l移動體之間的通信只能依靠無線電傳輸.l那什么是無線通信呢？無線通信指利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方式.電磁波是它的載體.2022年3月16日8電磁波頻段與波段(C=L*F)頻段名稱頻段名稱頻率范圍頻率范圍波段名稱波段名稱波長范圍波長范圍極低頻（ELF） 330Hz極長波10010Mm超低頻（SLF） 30300Hz超長波101Mm特低頻（ULF） 3003000Hz特長波1000100Km甚低頻（VL

4、F） 330KHz甚長波10010Km低頻（LF）30300KHz長波101Km中頻（MF）3003000kHz中波1000100m高頻（HF）330MHz短波10010m甚高頻（VHF） 30300MHz超短波101m特高頻（UHF） 3003000MHz分米波10.1m超高頻（SHF） 330GHz厘米波101cm極高頻（EHF） 3030GHz毫米波101mm至高頻（THF） 303000GHz亞毫米波10.1mm光波310-6310-8m2022年3月16日9移動通信并不是一項很新的技術(shù)，但卻是一項正在急劇發(fā)展的技術(shù).20年代開始在軍事及某些特殊領(lǐng)域使用（美國警察的車載無線電系統(tǒng)），4

5、0年代才逐步向民用擴(kuò)展（美國所建第一個公用汽車電話網(wǎng)）.移動通信經(jīng)歷了由模擬通信向數(shù)字化通信的發(fā)展過程.目前，比較成熟的數(shù)字移動通信制式主要有泛歐的GSM，美國的IS-IS-95A95A和日本的JDC（現(xiàn)改稱PDC）.目前GSM制式的銷售額占34%，CDMA制式占28%，TDMA占18%，WLL占7%2022年3月16日10其中，GSM的發(fā)展歷程如下：1982年，歐洲郵電行政大會CEPT設(shè)立了“移動通信特別小組”即GSM，以開發(fā)第二代移動通信系統(tǒng)為目標(biāo).1986年，在巴黎，對歐洲各國經(jīng)大量研究和實驗后所提出的八個建議系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場試驗.1987年，GSM成員國經(jīng)現(xiàn)場測試和論證比較，就數(shù)字系統(tǒng)采用

6、窄帶時分多址TDMA，規(guī)則脈沖激勵長期預(yù)測(RPE-LTP)話音編碼和高斯濾波最小頻移鍵控(GMSK)調(diào)制方式達(dá)成一致意見.2022年3月16日111988年，十八個歐洲國家達(dá)成GSM諒解備忘錄(MOU).1989年，GSM標(biāo)準(zhǔn)生效.1991年，GSM系統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)路開通運(yùn)行.移動通信跨入第二代.1992年，系統(tǒng)命名為：Global System for Mobile（全球通）組織機(jī)構(gòu)：Special Mobile Group1993年，Phase II規(guī)范1994年，全世界范圍運(yùn)行1995年，DCS1800商業(yè)運(yùn)行1996年，引入微蜂窩的技術(shù)，GSM900/1800雙網(wǎng)運(yùn)行1997年

7、已有109個國家239個運(yùn)營者運(yùn)營著超過4400萬用戶的GSM網(wǎng)絡(luò)2022年3月16日12在我國.1993年我國首先在浙江嘉興建立了GSM實驗網(wǎng)目前有中國移動與中國聯(lián)通兩家運(yùn)營商中國電信也在積極醞釀進(jìn)入移動領(lǐng)域截止99年底中國移動用戶數(shù)已達(dá)5000萬，中國聯(lián)通超過400萬，年增長率99%以上神州行與如意通移動用戶快速增長截止99年8月中國移動已覆蓋全國31個省區(qū)的308個地市和1856個縣市，全國交通干線實現(xiàn)無縫覆蓋.地市覆蓋率為91%，縣市覆蓋率為86%到2002年底，全國移動用戶超過2億.2022年3月16日13我國移動用戶增長：2022年3月16日14全球移動用戶增長(1999年全球無線

8、通信市場比1998年增長了21.6%，達(dá)到281億美圓)2022年3月16日151G2G3G2.5G80s初80s末96年2002年無線通信系統(tǒng)時間GSMPDCD-AMPS IS-95AW-CDMACDMA2000TD-SCDMAAMPSTACSNMTNTT GPRSIS-95B無線通信在今天的發(fā)展2022年3月16日16第三代移動通信技術(shù)：GSM系列：GPRS（General Packet Radio Service）：是GSM網(wǎng)絡(luò)過渡3G（第三代移動通訊）的第一步，能夠?qū)?shù)據(jù)傳送由今天9.6Kbps的速率逐步提升到每秒115Kbps的速度.它還不是真正的第三代移動通信系統(tǒng).2022年3月1

9、6日17GPRS的特點(diǎn)有：GPRS向用戶提供從9.6kbps到多于150kbps的接入速率.GPRS支持多用戶共享一個信道的機(jī)制(每個時隙允許最多8個用戶共享)提高了無線信道的利用率在技術(shù)上提供了按數(shù)據(jù)量計費(fèi)的可能GPRS支持一個用戶占用多個信道：提供較高的接入速率GPRS是移動網(wǎng)和IP網(wǎng)的結(jié)合：可提供固定IP網(wǎng)支持的所有業(yè)務(wù)2022年3月16日18GPRS對于運(yùn)營商：可提供更多更優(yōu)質(zhì)的增值業(yè)務(wù)可提高無線資源的利用率運(yùn)營商將從IP業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展中得到更多的商機(jī).GPRS對于用戶：計費(fèi)合理GPRS可以采用以所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量為依據(jù)的計費(fèi)方法覆蓋廣泛依靠GSM廣泛的覆蓋，GPRS向用戶提供無處不在的業(yè)

10、務(wù)業(yè)務(wù)豐富GPRS可向用戶提供固定IP網(wǎng)可以提供的所有業(yè)務(wù)性能優(yōu)越GPRS支持更高的接入速率、更短的建立時間2022年3月16日19EDGE（Enhanced Data Rates for Global Evolution）：EDGE令網(wǎng)絡(luò)容量及數(shù)據(jù)傳送比GPRS更快，足有283Kbps.網(wǎng)絡(luò)商只需在軟硬件上作出少許相應(yīng)改動，便可繼續(xù)沿用現(xiàn)有GSM系統(tǒng)，去支持移動多媒體服務(wù)，完全符合低成本高效益的理念，能夠與日后WCDMA制式共存.WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）：由GSM網(wǎng)絡(luò)核心繁衍而來的WCDMA，數(shù)據(jù)傳送可達(dá)到每秒2Mbit（室內(nèi)

11、）及384Kbps（移動空間）的速率，采用5MHz（區(qū)別于窄帶200KHz)的寬頻網(wǎng)絡(luò). 2022年3月16日20CDMA系列：cdmaOne（Code Division Multiple AccessOne）：屬于CDMA第二代，能達(dá)到1.25MHz.cdma2000（Code Division Multiple Access2000）：cdma2000是從cdmaOne蛻變進(jìn)化出來支援3G的一種制式.確保投資發(fā)展CDMA的網(wǎng)絡(luò)商，能夠簡單及有效率地由cdmaOne過渡到3G進(jìn)程.cdma2000第一階段將提供每秒144Kbps的數(shù)據(jù)傳送率，第二階段支持每秒2Mbps的數(shù)據(jù)傳送速率，是cdm

12、a發(fā)展3G的最終目標(biāo).2022年3月16日211985年：CCITT提出FPLMTS（未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)）概念1991年：ITU正式成立TG8/1任務(wù)組，負(fù)責(zé)FPLMTS標(biāo)準(zhǔn)制定1992年： ITU召開WARC(世界無線通信系統(tǒng)會議)，對FPLMTS的頻率進(jìn)行了劃分，使這次會議成為第三代移動通信標(biāo)準(zhǔn)制定中的里程碑第三代移動通信：如上述，不管通過GSM還是GPRS的方式，最終目標(biāo)還是3G. 3G在其制定過程也經(jīng)歷了一段相當(dāng)?shù)臅r間，包括ITU的IMT-2000和歐洲的UMTS.2022年3月16日221994年： ITU-T和ITU-R正式攜手研究FPLMTS1996年：ITU將FPLMTS

13、改為IMT-2000 （國際移動電信系統(tǒng) 20002000年2000MHz）1998年6月：ITU征集IMT-2000的無線接口技術(shù)方案1999年：方案評審，制定規(guī)范(包括無線接口標(biāo)準(zhǔn))2000年：完善規(guī)范并制定網(wǎng)絡(luò)部分標(biāo)準(zhǔn)2022年3月16日23能實現(xiàn)全球漫游：用戶可以在整個系統(tǒng)甚至全球范圍內(nèi)漫游 ，且可以在不同的速率、不同的運(yùn)動狀態(tài)下獲得有服務(wù)質(zhì)量的保證；能提供多種業(yè)務(wù)：提供話音、可變速率的數(shù)據(jù)、活動視頻，特別是多媒體業(yè)務(wù)；能適應(yīng)多種環(huán)境：可以綜合現(xiàn)有的公眾電話交換網(wǎng)（PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、無繩系統(tǒng)、地面移動通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信系統(tǒng)、提供無縫隙的覆蓋；足夠的系統(tǒng)容量，強(qiáng)大的多種用戶管理

14、能力，高保密性能和服務(wù)質(zhì)量.3G實現(xiàn)的目標(biāo)：2022年3月16日24為實現(xiàn)上述目標(biāo)，對3G無線傳輸技術(shù)提出了以下要求：高速傳輸以支持多媒體業(yè)務(wù)；室內(nèi)環(huán)境至少2Mbit/s；室內(nèi)外步行環(huán)境至少384kbit/s；室外車輛運(yùn)動中至少144kbit/s；衛(wèi)星移動環(huán)境至少9.6kbit/s.傳輸速率能夠按需分配.上下行鏈路能適應(yīng)不對稱需求. 2022年3月16日25目前3G的標(biāo)準(zhǔn)主要有：cdma2000 朗訊、摩托羅拉、北電、高通、三星等W-CDMA愛立信、諾基亞、西門子等TD-SCDMA中國提出2022年3月16日26多址技術(shù)使眾多的用戶共用公共的通信線路.常用的使信號多路化的方法基本上有三種，它們

15、分別采用頻率、時間或代碼分隔的多址連接方式，即人們通常所稱的頻分多址FDMA、時分多址TDMA和碼分多址CDMA三種接入方式.GSM系統(tǒng)采用了FDMA、TDMA方式.2022年3月16日27FDMA是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信的.頻分就是把整個可分配的頻譜劃分成許多單個無線電信道（發(fā)射和接收載頻），每個信道可以傳輸一路話音或控制信息.模擬蜂窩系統(tǒng)是FDMA結(jié)構(gòu)的一個典型例子，但GSM系統(tǒng)也采用了FDMA.2022年3月16日28TDMA是以不同的時隙實現(xiàn)通信時分多址是指在一個寬帶的無線載波上，將某一信道按時間加以分割，各信號按一定順序占用某一時間間隙（時隙）.即多路信號利用同一個信道在不同時間各

16、自獨(dú)立地傳送.2022年3月16日29CDMA是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的碼分多址是一種利用擴(kuò)頻技術(shù)所形成的不同的碼序列實現(xiàn)的多址方式.它不像FDMA、TDMA那樣把用戶的信息從頻率和時間上進(jìn)行分離，它可在一個信道上同時傳輸多個用戶的信息.其關(guān)鍵是信息在傳輸以前要進(jìn)行特殊的編碼，編碼后的信息混合后不會丟失原來的信息.2022年3月16日30當(dāng)手機(jī)在小區(qū)內(nèi)移動時，它的發(fā)射功率需要進(jìn)行變化.當(dāng)它離基站較近時，需要降低發(fā)射功率，減少對其它用戶的干擾，當(dāng)它離基站較遠(yuǎn)時，就應(yīng)該增加功率，克服增加了的路徑衰耗.所有的GSM手機(jī)都可以以2dB 為一等級來調(diào)整它們的發(fā)送功率，GSM900 移動臺的最大輸出功率

17、是8W（規(guī)范中最大允許功率是20W，但現(xiàn)在還沒有20W的移動臺存在）.DCS1800移動臺的最大輸出功率是1W.相應(yīng)地，它的小區(qū)也要小一些.2022年3月16日31移動通信系統(tǒng)是采用一個叫基站的設(shè)備來提供無線服務(wù)范圍的.基站BTS的覆蓋范圍有大有小，我們把基站BTS的覆蓋范圍稱之為蜂窩，即小區(qū)CELL.采用大功率的基站主要是為了提供比較大的服務(wù)范圍，但它的頻率利用率較低，也就是說基站提供給用戶的通信通道比較少，我們也稱之為大區(qū)制.采用小功率的基站主要是為了提供大容量的服務(wù)范圍，同時它采用頻率復(fù)用技術(shù)來提高頻率利用率，有限的頻率得到多次使用，所以系統(tǒng)的容量比較大，這種方式稱之為小區(qū)制或微小區(qū)制.

18、2022年3月16日32按無委會規(guī)定，我國目前可用頻道號為1-124，共124個頻點(diǎn).1-95給移動，96-124給聯(lián)通.一般采用12組頻率復(fù)用方案.對于有向天線，可采用120度的定向天線，如采用4/12方式復(fù)用，4個基站，12個小區(qū).每個小區(qū)可用5個頻點(diǎn)，一般也可用到4個頻點(diǎn).對于采用全向天線，一般建議采用其中的7組頻率.2022年3月16日33頻率復(fù)用指處在不同地理位置（不同的小區(qū)）上的用戶可以同時使用相同頻率的信道.頻率復(fù)用系統(tǒng)可以極大地提高頻譜效率. 但如果系統(tǒng)設(shè)計得不好，將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾.同頻干擾（C/I）： 因頻率復(fù)用造成的相鄰小區(qū)相同頻率對信道的干擾.GSM要求C/I=9dB.鄰

19、頻干擾（C/A）：小區(qū)內(nèi)外相鄰頻率產(chǎn)生的干擾.GSM要求C/A=-9dB.2022年3月16日34頻率復(fù)用方案：在系統(tǒng)的作用區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用相同的頻率這種頻率復(fù)用方案使整個頻譜分配被劃分為K個頻率復(fù)用的模式.如K可取3、4、7等值.公式：(D/R)2=3K D：頻率復(fù)用距離 R：小區(qū)半徑 K：頻率復(fù)用模式2022年3月16日35注意：從理論上來說，K應(yīng)該大些，但分配的信道總數(shù)是固定的.如果K太大，則K個小區(qū)中分配給每個小區(qū)的信道數(shù)將減少，頻譜效率就會降低.小區(qū)復(fù)用模式圖A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2A 3A 1A 2A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2C

20、 3C 1C 2A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2A 3A 1A 2A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2C 3C 1C 2A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2A 3A 1A 2A 3A 1A 2B 3B 1B 2C 3C 1C 2C 3C 1C 2K =31234123412341K =41111213456711K =72022年3月16日36特性 GSM900 DCS1800發(fā)射頻帶(MHz) 基 站 935960 18051880移動臺 890915 17101785 (帶寬25M) (帶寬75M)雙工間隔 45MHZ 95MHZ射

21、頻帶寬 200KHZ 200KHZ射頻雙工信道總數(shù) 124 374小區(qū)半徑（Km）最小 0.5 0.5最大 35 35多址方式 TDMA TDMA調(diào)制 GMSK GMSK傳輸 速率（kbps） 270.833 270.833編碼算法 RPE-LTP RPE-LTP信道編碼 具有交織脈沖檢錯 具有交織脈沖檢錯 和1/2編碼率卷積碼和1/2編碼率卷積碼每載頻信道數(shù) 全速率 8 8半速率 16 16 2022年3月16日37移動通信移動通信1.8GHz頻段的分配情況頻段的分配情況在在1800MHz頻段，移動通信只用了低部頻段，移動通信只用了低部45MHz 2022年3月16日382.1 GSM系統(tǒng)結(jié)

22、構(gòu)與功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能2.2 GSM系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)2.3 GSM接口接口2.4 GSM各接口協(xié)議各接口協(xié)議2.5 GSM無線接口無線接口2022年3月16日39OMCHLR/AUC/EIRSMCMSC/VLRBSC其他MSCBTSMSMSBTSBTSMAP接口A-bis接口A接口PSTNISDN2022年3月16日40 一個GSM系統(tǒng)可由三個子系統(tǒng)組成，即操作支持子系統(tǒng) (OSS)，基站子系統(tǒng)(BSS)和網(wǎng)路子系統(tǒng)(NSS)三部分.基站子系統(tǒng)BSS是GSM系統(tǒng)中與無線蜂窩方面關(guān)系最直接的基本組成部分.通過無線接口直接與移動臺相連，負(fù)責(zé)無線發(fā)送接收和無線資源的管理.它與NSS相連，實現(xiàn)移動

23、用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等.與操作支持子系統(tǒng)OSS之間實現(xiàn)互通.2022年3月16日41網(wǎng)路子系統(tǒng)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它對GSM移動用戶之間及移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著交換、連接與管理的功能.主要負(fù)責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管理、部分無線資源管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費(fèi)記錄處理、公共信道、信令處理和本地運(yùn)行維護(hù)等.2022年3月16日42操作支持子系統(tǒng)OSS完成移動用戶管理、移動設(shè)備管理、系統(tǒng)的操作與維護(hù).2022年3月16日43 移動臺由SIM卡與物理設(shè)備組成，二者是分離的.SIM卡上包含所有與用戶有關(guān)的無線接口一側(cè)

24、的信息，也含有鑒權(quán)和加密實現(xiàn)的信息. 固化數(shù)據(jù)：IMSI、Ki、安全算法（A3、A8) 臨時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)：TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN、 PLMN選擇預(yù)編程 業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)：PIN(個人識別號)物理設(shè)備可以是手持機(jī)，車載機(jī)或是由移動終端直接與終端設(shè)備相連而構(gòu)成. 2022年3月16日44接口管理BTS-BSC之間的信道管理無線參數(shù)及無線資源管理 無線鏈路的測量話務(wù)量統(tǒng)計切換支持呼叫控制操作與維護(hù) 2022年3月16日45BTS主要分為基帶單元、載頻單元和控 制單元三部分.BTS受控于基站控制器(BSC)，服務(wù)于某小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，實現(xiàn)BTS與移動臺(MS)空中接口的功能.2022年3

25、月16日46MSC是整個網(wǎng)絡(luò)的核心，協(xié)調(diào)與控制整個GSM網(wǎng)絡(luò)中BSS、OSS的各個功能實體.接口管理支持一系列業(yè)務(wù)：電信業(yè)務(wù)，承載業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)支持位置登記、越區(qū)切換和自動漫游等其它網(wǎng)絡(luò)功能.2022年3月16日47訪問用戶位置寄存器(VLR)是服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)移動用戶的.它存儲著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的移動用戶相關(guān)信息，為已登記的移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件.2022年3月16日48歸屬用戶位置寄存器(HLR)是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲該HLR控制的所有存在的移動用戶的相關(guān)信息.所有移動用戶的重要數(shù)據(jù)都存儲在HLR中.包括用戶識別號碼，訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)，HLR也

26、存儲部分漫游移動用戶所在MSC區(qū)域的有關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù).2022年3月16日49鑒權(quán)中心(AUC)存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和防止無線接口中數(shù)據(jù)被竊.AUC屬于HLR的一個功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)的安全性管理.2022年3月16日50移動設(shè)備識別寄存器(EIR)存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼(IMEI)，通過核查三種表格（白名單、灰名單、黑名單）使得網(wǎng)絡(luò)具有防止無權(quán)用戶接入、監(jiān)視故障設(shè)備的運(yùn)行和保障網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全的功能.在三種表格中分別列出了準(zhǔn)許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準(zhǔn)使用的移動設(shè)備的IMEI識別碼.2022年3月16日51GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)可分為三大類：系統(tǒng)

27、提供的業(yè)務(wù)可分為三大類：電信業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)(TELESERVICES)承載業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)(BEAR SERVICES)附加業(yè)務(wù)附加業(yè)務(wù)(SUPPLEMENTARY SERVICES)其中承載業(yè)務(wù)和電信業(yè)務(wù)也叫作基本電信業(yè)務(wù)其中承載業(yè)務(wù)和電信業(yè)務(wù)也叫作基本電信業(yè)務(wù)(BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)附加業(yè)務(wù)可以分為附加業(yè)務(wù)可以分為GSM附加業(yè)務(wù)附加業(yè)務(wù)(GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)和非和非GSM附加業(yè)務(wù)附加業(yè)務(wù)(NON-GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)2022年3月16日52GSM

28、系統(tǒng)的主要接口指A接口、Abis接口和Um接口.A接口、Um接口為開放式接口.MSBTSBSCMSCBSCBS接口BTSUm接口Abis接口 A接口2022年3月16日53A接口定義為網(wǎng)路子系統(tǒng)（NSS）與基站子系統(tǒng)（BSS）之間的通信接口.其物理鏈接通過采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn).此接口傳遞的信息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等.2022年3月16日54Abis 接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個功能實體基站控制器（BSC）和基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口.物理鏈接通過采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn).BS

29、接口作為Abis 接口的一種特例，用于BTS（與BSC并置）與BSC之間的直接互連方式，此時BSC與BTS之間的距離小于10米.2022年3月16日55Um 接口（空中接口）定義為移動臺與基站收發(fā)信臺（BTS）之間的通信接口，用于移動臺與GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通.其物理鏈接通過無線鏈路實現(xiàn).傳遞的信息包括無線資源管理，移動性管理和接續(xù)管理等.2022年3月16日56C M S CF 接口E I RH L R / A U CG 接口B 接口V L RD 接口G 接口V L RB 接口M S CE接口2022年3月16日57B接口定義為訪問用戶位置寄存器（VLR）與移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）

30、之間的內(nèi)部接口.用于移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）向訪問用戶位置寄存器（VLR）詢問有關(guān)移動臺（MS）當(dāng)前位置信息或者通知訪問用戶位置寄存器（VLR）有關(guān)移動臺（MS）的位置更新信息.2022年3月16日58C接口定義為歸屬用戶位置寄存器（HLR）與移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）之間的接口.用于傳遞路由選擇和管理信息.在建立一個至移動用戶的呼叫時，入口移動業(yè)務(wù)交換中心（GMSC）應(yīng)向被叫用戶所屬的歸屬用戶位置寄存器（HLR）詢問被叫移動臺的漫游號碼.C接口的物理鏈接方式是標(biāo)準(zhǔn)的2.048MB/S的PCM數(shù)字傳輸鏈路.2022年3月16日59D接口定義為歸屬用戶位置寄存器（HLR）與訪問用戶位置寄存器（

31、VLR）之間的接口.用于交換有關(guān)移動臺位置和用戶管理的信息，為移動用戶提供的主要服務(wù)是保證移動臺在整個服務(wù)區(qū)內(nèi)能建立和接收呼叫.實用化的GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般把VLR綜合于移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）中，而把歸屬用戶位置寄存器（HLR）與鑒權(quán)中心（AUC）綜合在同一個物理實體內(nèi).D接口的物理鏈接是通過移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與歸屬用戶位置寄存器（HLR）之間的標(biāo)準(zhǔn)2.048Mb/s 的PCM 數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的.2022年3月16日60E接口定義為控制相鄰區(qū)域的不同移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）之間的接口.此接口用于切換過程中交換有關(guān)切換信息以啟動和完成切換.E接口的物理鏈接方式是通過移動業(yè)務(wù)交換中心

32、（MSC）之間的標(biāo)準(zhǔn)2.048Mbit/s PCM 數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的.2022年3月16日61F接口定義為移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動設(shè)備識別寄存器（EIR）之間的接口.用于交換相關(guān)的國際移動設(shè)備識別碼管理信息.F接口的物理鏈接方式是通過移動業(yè)務(wù)交換中心（MSC）與移動設(shè)備識別寄存器（EIR）之間的標(biāo)準(zhǔn)2.048Mbit/s 的PCM 數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的.2022年3月16日62G接口定義為訪問用戶位置寄存器（VLR）之間的接口.此接口用于向分配臨時移動用戶識別碼（TMSI）的訪問用戶位置寄存器（VLR）詢問此移動用戶的國際移動用戶識別碼（IMSI）的信息.G接口的物理鏈接方式是標(biāo)準(zhǔn)2.

33、048Mbit/s 的PCM 數(shù)字傳輸鏈路2022年3月16日63公眾電信網(wǎng)主要是指公眾電話網(wǎng)（PSTN），綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN），分組交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)（PSPDN）和電路交換公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)（CSPDN）.GSM系統(tǒng)通過MSC與這些公眾電信網(wǎng)互連.GSM系統(tǒng)與PSTN和ISDN網(wǎng)的互連方式采用7號信令系統(tǒng)接口.其物理鏈接方式是通過MSC與PSTN或ISDN交換機(jī)之間標(biāo)準(zhǔn)2.048Mbit/s 的PCM 數(shù)字傳輸實現(xiàn)的.2022年3月16日64 CM：通信管理 BTSM：BTS的管理部分 MTP：信息傳遞部分 MM：移動性管理 Um：MS與BTS間接口 MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心RR：無線資源管理

34、Abis：BTS與BSC間接口 BSC：基站控制器 MS：移動臺 SCCP：信令連結(jié)控制部分 BTS：基站收發(fā)信臺L1-L3：信號層1-3 A：BSC與MSC間接口 BSSMAP：基站子系統(tǒng)LAPDm：ISDN的Dm數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議移動應(yīng)用部分CMMMRRLAPD mSigL 1L3L2L1MSRRBTS MLAPD mSigL 1LAP DSigL 1LAP DSigL 1BT SMRRSCC PMT PBSS MA PCMMMBSSM APSC CPMTPMS CBSCBT SU m 接 口A bis接 口A 接 口2022年3月16日65信號層1（物理層） 這是無線接口的最低層、提供傳送比特

35、流所需的物理鏈路（例如 無線鏈路）、為高層提供各種不同功能的邏輯信道.信號層2（L2） 主要目的是在移動臺和基站之間建立可靠的專用數(shù)據(jù)鏈路， L2協(xié)議基于ISDN的D信道鏈路接入?yún)f(xié)議（LAP-D），但作了更 動，因而在Um接口的L2協(xié)議稱之為LAP-Dm.信號層3（L3） 這是實際負(fù)責(zé)控制和管理的協(xié)議層.L3包括三個基本子層： 無線資源管理（RR）、移動性管理（MM）和接續(xù)管理（CM）. 其中一個CM子層中含有多個呼叫控制（CC）單元，提供并行呼 叫處理.為支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)，CM子層中還包括補(bǔ)充業(yè) 務(wù)管理（SS）單元和短消息業(yè)務(wù)管理（SMS）單元.2022年3月16日66Um接口頻率規(guī)

36、劃GSM無線信道特點(diǎn)GSM系統(tǒng)頻點(diǎn)分配Um接口物理信道物理信道幀結(jié)構(gòu)突發(fā)脈沖種類與功能突發(fā)脈沖應(yīng)用實例Um接口邏輯信道為什么引入邏輯信道？邏輯信道的分類邏輯信道的功能邏輯信道的組合邏輯信道應(yīng)用實例2022年3月16日67Um接口話音處理話音在無線信道上的傳送話音編碼信道編碼交織加密調(diào)制Um接口控制技術(shù)自動功率控制（APC）非連續(xù)發(fā)射（DTX）非連續(xù)接收（DRX）跳頻技術(shù)時延調(diào)整2022年3月16日68小區(qū)采用全方向性天線建議采用N=7 的復(fù)用方式；頻率組選用原則相鄰小區(qū)不采用相鄰頻率；用戶數(shù)量大、話務(wù)量大的小區(qū)可采用多組頻率2022年3月16日69幾個基本概念：突發(fā)脈沖序列：占有一個限定的持續(xù)

37、時間和占有限定的無線頻譜，它們在時間和頻率窗上輸出時隙（Time Slot）是隙縫的時間間隔，它的持續(xù)時間被用于作為時間單元BP，意為突發(fā)脈沖序列周期（Burst Period）.使用一個給定的信道就意味著在特定的時刻和特定的頻率中傳送突發(fā)脈沖序列200KHz帶寬稱為頻隙（Frequency Slot），相當(dāng)于GSM規(guī)范書中的無線頻道（Radio Frequency Channel），也稱射頻信道TDMA幀（Frame）通常被表示為接連發(fā)生的 i 個時隙.GSM系統(tǒng)目前采用全速率業(yè)務(wù)信道，i 取為82022年3月16日70物理信道上的突發(fā)脈沖頻率200kHzBP15/26ms隙縫時間2022年

38、3月16日712022年3月16日72GSM900無線頻道特點(diǎn)：上行（MSBTS）：890-915MHZ下行（BTSMS）：935-960MHZ雙工間隔：45MHz載頻間隔：200KHz2022年3月16日73 872 880 890 897.5 905 909 915 917 925 935 942.5 950 954 960 MHz ETACS TACS GSM ETACS TACS GSM （ 已 退 網(wǎng) ） （ 已 退 網(wǎng) ）EGSMEGSMB網(wǎng)EricssonA網(wǎng)Motorola移動4MHz聯(lián)通6MHz移動4MHz聯(lián)通6MHzB網(wǎng)EricssonA網(wǎng)Motorola1 2 3 4 7

39、3 74 75 76 95 96 97 98 123 124 125 900MHz公 用陸 地蜂 窩移 動通 信的 頻段 : 890915/935960 MHz(基 站收 /基站 發(fā) )頻 段總帶 寬：25MHz頻 道間隔 ： 200kHz頻 點(diǎn)： 25000/200 = 125個(可用 )頻道 序號 ： n = 1124 移 動退 網(wǎng) TACS， 下 擴(kuò)GSM頻 點(diǎn)移動GSM 20個頻點(diǎn) 聯(lián)通GSM 29個頻點(diǎn)2022年3月16日74DCS1800：上行（MSBTS）：1710-1785MHZ下行（BTSMS）：1805-1880MHZ我國目前實際使用低45MHz雙工間隔：95MHz載頻間隔

40、：200KHz 頻點(diǎn)使用情況見示意圖.2022年3月16日751800MHz公用陸地蜂窩移動通信的頻段： 17101785/18051880 MHz(基站收/基站發(fā)) 1710 1755 1785 1805 1850 1880 1 2 3 4 222 223 224 225 我國DCS1800上行頻段我國DCS1800下行頻段2022年3月16日76GSM頻道編號方法 GSM900頻道編號：上行頻率F l(n)=(890+0.2n)MHz 下行頻率Fu(n)=(935+0.2n)MHz 其中：n 為絕對射頻號，從1到124DCS1800頻道編號：上行頻率F l(n)=1710+0.2(n-51

41、1)MHz 下行頻率Fu(n)=1805+0.2(n-511)MHz其中：n為絕對射頻號，從512-885，實際上，我國從512-（512+224）2022年3月16日77GSM系統(tǒng)頻點(diǎn)分配基本的頻率復(fù)用技術(shù)將所有系統(tǒng)頻點(diǎn)分為12組；通常每個小區(qū)分配一組頻點(diǎn)；然后根據(jù)小區(qū)天線情況分配：小區(qū)采用全方向性天線；小區(qū)采用定向天線；2022年3月16日78頻率的緊密復(fù)用技術(shù)： （MRP）同心圓技術(shù)Intelligent Underlay Overlay(IUO)Fraction Reused2022年3月16日792022年3月16日80什么是突發(fā)脈沖？GSM的每個載頻是時分復(fù)用的每個載頻分給八個全速

42、率用戶使用；每個用戶在一個限定的、不連續(xù)的時間段內(nèi)占用載頻發(fā)送信號；突發(fā)脈沖一個突發(fā)脈沖占用的時間縫隙時隙；2022年3月16日81幀結(jié)構(gòu)中涉及以下概念：時隙TDMA幀復(fù)幀超幀超高幀業(yè)務(wù)信道與信令信道的幀結(jié)構(gòu)組成不同，請看下頁圖示：2022年3月16日820123204420452046204701234849504701242501242514950001457623TB3TB3GP8.25TB：尾比特TB3TB3GP8.25GP：保護(hù)期TB3TB3GP8.25TBTB3GP 68.2558信息比特26訓(xùn)練序列58信息比特固定比特142信息比特39擴(kuò)展的訓(xùn)練序列64信息比特39同步序列41信

43、息比特36常規(guī)突發(fā)序列（NB）頻率校正突發(fā)序列（FB）同步突發(fā)序列（SB）接入突發(fā)序列（AB）1超高幀=2048超幀=2715648TDMA幀（3小時28分53秒760毫秒）1超幀=1326TDMA幀（6.12秒）1復(fù)幀=26TDMA幀（120ms）1復(fù)幀=51TDMA幀（3060/13ms）1TDMA幀=8時隙（120/26=4.615ms）1時隙=156.25比特持續(xù)期（15/26=0.557ms）（1比特持續(xù)期：48/13=3.68us）BCCHCCCHSDCCHTCHSACCH/TFACCH2022年3月16日832022年3月16日84Um接口上有哪幾種突發(fā)脈沖？每一種突發(fā)脈沖完成什

44、么功能？2022年3月16日85常規(guī)突發(fā)脈沖序列（NB）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）同步突發(fā)脈沖序列（SB）接入突發(fā)脈沖序列（AB）虛擬突發(fā)脈沖序列（DB）2022年3月16日863bit142bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù) 頻率校正突發(fā)脈沖序列頻率校正突發(fā)脈沖序列(FB)：用于用于MS與與BTS之間的頻率同步之間的頻率同步3bit39加密加密bit39加密加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)64同步同步bit 同步突發(fā)脈沖序列同步突發(fā)脈沖序列(SB)：用于用于MS與與BTS之間的定時同步之間的定時同步突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖 普通突發(fā)脈沖序列普通突發(fā)脈沖

45、序列(NB)：用于攜帶業(yè)務(wù)信道和除用于攜帶業(yè)務(wù)信道和除RACH之外的控制信道上的信息之外的控制信道上的信息3bit57加密加密bit57加密加密bit3bit8.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)26bit11訓(xùn)練序列偷幀標(biāo)志2022年3月16日87 虛擬突發(fā)脈沖序列虛擬突發(fā)脈沖序列(DB)：用于用于BTS在無信息下發(fā)的時隙發(fā)送填充幀在無信息下發(fā)的時隙發(fā)送填充幀8bit41同步同步bit36加密加密bit3bit68.25bit尾比特尾比特保護(hù)間隔數(shù)據(jù) 接入突發(fā)脈沖序列接入突發(fā)脈沖序列(AB)：用于用于MS初始化接入初始化接入3bit58bit58bit3bit8.25bit尾比特尾比特保

46、護(hù)間隔26bit訓(xùn)練序列2022年3月16日88常規(guī)突發(fā)雙向信道上完成常規(guī)信息的傳送頻率校正突發(fā)下行信道上完成手機(jī)頻率校正功能同步突發(fā)下行信道上完成手機(jī)幀同步功能接入突發(fā)上行信道上完成手機(jī)接入申請功能2022年3月16日89以手機(jī)開機(jī)為例，說明突發(fā)脈沖的應(yīng)用：開機(jī)頻率校正突發(fā) 接收下行信道信息，完成手機(jī)頻率校正功能同步突發(fā) 接收下行信道信息，完成手機(jī)幀同步功能常規(guī)突發(fā) 接收下行信道上的系統(tǒng)消息接入突發(fā) 在上行信道上完成手機(jī)接入申請功能常規(guī)突發(fā) 在雙向信道上完成鑒權(quán)，加密后，進(jìn)入空閑狀態(tài)2022年3月16日90您知道嗎？為什么引入邏輯信道？邏輯信道的種類？每一種邏輯信道的功能？邏輯信道如何組合？

47、2022年3月16日91Um接口物理信道上傳送的信息種類繁多；每一類信息均有一定的要求和規(guī)律；由一定的物理信道支撐；為了表述每一類信息的方便，定義了多種邏輯信道.2022年3月16日92邏輯信道分為兩類：業(yè)務(wù)信道（Traffic Channel）：傳業(yè)務(wù)信息，包括：話音和數(shù)據(jù)；控制信道（Control Channel），或稱為信令信道（Signalling Channel）：傳各種控制信息；2022年3月16日93邏輯信道控制信道CCH公共控制信道CCCH專用控制信道DCCH業(yè)務(wù)信道TCH獨(dú)立專用控制信道SDCCH隨路控制信道ACCH廣播信道BCH下行線上行線FCCH(BCCH1)SCH(BC

48、CH2)BCCH(BCCH3)PCHAGCHRACHSACCHFACCH下行線下行/上行線2022年3月16日94話音業(yè)務(wù)信道全速率話音業(yè)務(wù)信道（TCH/F)半速率話音業(yè)務(wù)信道（TCH/H)增強(qiáng)型全速率話音業(yè)務(wù)信道（Enhanced TCH/F）Speech Traffic Type話音編碼速率話音編碼速率（Kbit/s）信道編碼速率（信道編碼速率（Kbit/s）Full-rate Speech1322.8Enhanced Full-rate Speech12.2Half-rate Speech6.511.42022年3月16日95數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道9.6kbit/s，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/F

49、9.6）4.8kbit/s，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/F4.8）4.8kbit/s，半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/H4.8）2.4kbit/s，全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/F2.4）2.4kbit/s，半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道（TCH/H2.4）2022年3月16日96作用： 控制信道（CCH）用于傳送信令或同步數(shù)據(jù).分類（三大類）廣播信道（BCH）公共控制信道（CCCH）專用控制信道（DCCH）2022年3月16日97特點(diǎn)：下行信道，傳頻率校正、同步及系統(tǒng)消息分類（三種）：頻率校正信道（FCCH）同步信道（SCH）廣播控制信道（BCCH）2022年3月16日98頻率校正信道（FCCH），傳送：移動

50、臺的頻率校正信息同步信道（SCH），傳送同步信息：基站識別碼BSIC簡化TDMA幀號廣播控制信道（BCCH），傳送：手機(jī)由此獲得各種系統(tǒng)參數(shù)2022年3月16日99特點(diǎn)：系統(tǒng)內(nèi)移動臺共用分類：尋呼信道（PCH）隨即接入信道（RACH）接入允許信道（AGCH）2022年3月16日100尋呼信道（PCH），下行，用于：尋呼移動臺隨即接入信道（RACH），上行，用于：移動臺提出入網(wǎng)申請，請求分配一條SDCCH；接入允許信道（AGCH），下行，用于：入網(wǎng)應(yīng)答，分配一條SDCCH或TCH2022年3月16日101特點(diǎn)：由基站分給某一特定的移動臺專用分類：獨(dú)立專用控制信道（SDCCH）非組合的SDCCH/

51、8；與CCCH組合的SDCCH/4慢速隨路控制信道（SACCH）TCH/F隨路控制信道（SACCH/TF）TCH/H隨路控制信道（SACCH/TH）SDCCH/4 隨路控制信道（SACCH/C4）SDCCH/8 隨路控制信道（SACCH/C8）快速隨路控制信道（FACCH）TCH/F隨路控制信道（FACCH/F）TCH/H隨路控制信道（FACCH/H）2022年3月16日102獨(dú)立專用控制信道（SDCCH），雙向，用于：傳送鑒權(quán)、業(yè)務(wù)信道指配信息；慢速隨路控制信道（SACCH），雙向，與一條業(yè)務(wù)信道或一條SDCCH聯(lián)用；在傳送用戶信息期間代傳某些特定信息，例如無線傳輸?shù)臏y量報告、功率控制.快速

52、隨路控制信道（FACCH）與一條業(yè)務(wù)信道聯(lián)用，攜帶與SDCCH同樣的信號；只在未分配SDCCH時才分配FACCH；通過從業(yè)務(wù)信道借取的幀來實現(xiàn)信令傳輸；傳送諸如“越區(qū)切換”等指令信息.2022年3月16日103小區(qū)廣播控制信道CBCH，用于下行短消息業(yè)務(wù)的小區(qū)廣播信息！YES！2022年3月16日104搜尋頻率校正脈沖搜尋頻率校正脈沖搜尋同步脈沖搜尋同步脈沖解讀系統(tǒng)消息解讀系統(tǒng)消息偵聽尋呼消息偵聽尋呼消息發(fā)送接入脈沖發(fā)送接入脈沖信令信道分配信令信道分配呼叫建立呼叫建立話音信道分配話音信道分配通話通話呼叫釋放呼叫釋放FCCHSCHBCCHPCHRACHAGCHSDCCHSDCCHTCHFACCH

53、關(guān)機(jī)狀態(tài)關(guān)機(jī)狀態(tài)空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式專用模式空閑狀態(tài)空閑狀態(tài)邏輯信道作用舉例邏輯信道作用舉例2022年3月16日105幾種不同的邏輯信道可以在同一物理時隙上傳輸，同一邏輯信道也可以在不同的物理時隙上傳輸.邏輯信道的組合邏輯信道的組合多種組合方法：多種組合方法：TCH/F+FACCH/F+SACCH/TFTCH/H+FACCH/H+SACCH/TH26復(fù)幀F(xiàn)CCH+SCH+BCCH+CCCHFCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/C4BCCH+CCCHSDCCH/8+SACCH/C851復(fù)幀2022年3月16日106 非組合的非組合的BCCH2022年3月16日10

54、7組合組合BCCH2022年3月16日108獨(dú)立獨(dú)立SDCCH2022年3月16日109TCH信道信道2022年3月16日110以MS開機(jī)為例，說明邏輯信道的應(yīng)用：開機(jī)FCCH： 接收頻率校正信息SCH：接收BS同步信號BCCH： 接收系統(tǒng)消息 RACH：接入申請 AGCH：允許接入，并分配SDCCHSDCCH /SACCH： 在SDCCH上進(jìn)行鑒權(quán)； 在SACCH上進(jìn)行功率控制空閑狀態(tài)接收BCCH 2022年3月16日1112022年3月16日112發(fā)送話音在MS中的處理過程我們一話音的發(fā)送為例，講述話音的無線傳輸；話音的接收僅僅是發(fā)送的反過程.語音語音A/D8KHz，13bit語音編碼語音

55、編碼分段分段20ms13kbit/s信道編碼信道編碼交織交織突發(fā)脈沖突發(fā)脈沖加密加密22.8kbit/s調(diào)制調(diào)制33.8kbit/s發(fā)送發(fā)送2022年3月16日113首先，語音通過一個模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，實際上是經(jīng)過8KHZ抽樣，每個脈沖均勻量化為13bit；每20ms為一段，再經(jīng)語音編碼后降低傳碼率為13bit/s；經(jīng)信道編碼變?yōu)?2.8Kbit/s；再經(jīng)碼字交織、加密和突發(fā)脈沖格式化后變?yōu)?3.8kbit/s的碼流；經(jīng)調(diào)制后發(fā)送出去.接收端的處理過程相反.2022年3月16日114為了檢測和糾正傳輸期間引入的誤碼，在數(shù)據(jù)流中引入冗余BIT用于糾錯；信道編碼器把話音分成“很重要（50bit）、較重

56、要（132bit）和不重要（78bit）三部分.對前兩部分分別加入3、4位奇偶校正碼（50+3）+（132+4）=189bit，然后做1：2的卷積（189*2=378bit），再加上不重要的78bit，形成了456bit/20ms=22.8kbit/s的信道編碼組.結(jié)果使20ms段BIT數(shù)從260BIT增加到456BIT，相應(yīng)的話音速率從13K增加到22.8K.2022年3月16日115塊編碼器塊編碼器激勵激勵編碼器編碼器50bit50+3=53(132+4)+53) *2=378132bit78bit456bit2022年3月16日116為什么引入話音交織？為什么引入話音交織？無線傳輸干擾和

57、誤碼通常在某個較小時間段內(nèi)發(fā)生，影響連續(xù)的幾個突發(fā)脈沖；如果把話音幀內(nèi)的bit 順序按一定的規(guī)則錯開，使原來連續(xù)的bit 分散到若干個突發(fā)脈沖中傳輸，則可分散誤碼，使連續(xù)的長誤碼變?yōu)槿舾煞稚⒌亩陶`碼，以便于糾便于糾錯，提高話音質(zhì)量錯，提高話音質(zhì)量.2022年3月16日117交織處理的兩個優(yōu)點(diǎn)：交織處理的兩個優(yōu)點(diǎn)：可以減少一個話音幀內(nèi)的誤碼數(shù)量；通過信道解碼，可實現(xiàn)部分誤碼的糾正.交織處理的兩個缺點(diǎn)：交織處理的兩個缺點(diǎn)：話音處理的長時延；信號處理的復(fù)雜程度.2022年3月16日118第一次交織把456bit/20ms的話音碼分成8塊，每塊57bit.前后兩個20ms段的塊交織，組成8個 114b

58、it的塊191744921045031145141245251345361445471545581645657bit2022年3月16日119第二次把每個114bit塊里來自兩個20ms話音碼段的57bit塊進(jìn)行比較交織，形成第二次交織后的114bit塊AAAABABABABACBCBCBCBCC2022年3月16日1201 2 3 4 5 6 7 8 . . 452 453 454 455 456816.456210.450614.45419.449412.452715.455311.451513.453.B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 A4,B0 A5,B1 A6,B2 A

59、7,B3 B4,C0 B5,C1 B6,C2 B7,C3一次交織：一次交織：二次交織：二次交織：語音交織語音交織2022年3月16日121為什么引入加密技術(shù)？為什么引入加密技術(shù)？對無線接口上傳送的信息（話音或數(shù)據(jù)） 進(jìn)行加密，防止無線偵聽導(dǎo)致失密；GSM系統(tǒng)的加密技術(shù)僅僅保護(hù)無線接口.2022年3月16日122+A5A5KcTDMA幀號KcTDMA幀號未加密話音已加密話音無線傳播解密話音MS側(cè)BTS側(cè)把交織后的114bit塊和一個114bit的加密塊進(jìn)行加密2022年3月16日123GMSK高斯濾波最小頻移鍵控高斯濾波最小頻移鍵控進(jìn)一步壓縮調(diào)制頻譜；進(jìn)一步壓縮調(diào)制頻譜；防止信號能量擴(kuò)散到鄰近信

60、道，防止信號能量擴(kuò)散到鄰近信道，帶外輻射帶外輻射-60dB-80dB；在在200KHz頻道間隔中，傳輸頻道間隔中，傳輸270.8Kbit/s的數(shù)字信號。的數(shù)字信號。2022年3月16日124 2022年3月16日125為何需要為何需要APC？可降低手機(jī)功耗，延長電池使用時間；可減小系統(tǒng)內(nèi)的干擾，提高頻率利用率，增加系統(tǒng)容量.如何進(jìn)行如何進(jìn)行APC？MS功率控制：MS接收BTS發(fā)射的信號，得到射頻信號強(qiáng)度、質(zhì)量等級參數(shù)，進(jìn)行APC；手機(jī)起始發(fā)射功率由系統(tǒng)消息決定；可能導(dǎo)致切換、掉話.BTS功率控制：BTS接收MS發(fā)射信號，得到射頻信號強(qiáng)度、質(zhì)量等級參數(shù)，（BTS預(yù)處理）上報BSC，由BSC進(jìn)行A