CME20NEW中文版

1、惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司CME20系統(tǒng)理論系統(tǒng)理論惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司一、一、CME20系統(tǒng)的構(gòu)成系統(tǒng)的構(gòu)成 GSM基本上可分為兩部分：交換系統(tǒng)（SS）和基站系統(tǒng)（BSS） （一）、交換系統(tǒng)（SS） 交換系統(tǒng)包括下列功能單元： 移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC） 拜訪位置寄存器（VLR） 歸屬位置寄存器（HLR） 鑒權(quán)中心（AUC） 設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR） 短信息服務(wù)中心（SC） 操作維護(hù)中心（OMC）惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司AUCGMSCVLREIROMCMSCBSCBTSMSISDNPSPDNCSPDNPSTNPLMNSSBSS交換

2、系統(tǒng)基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)信息傳輸基站系統(tǒng)呼叫連接和信息傳輸HLR惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 一個(gè)MSC控制多個(gè)基站控制器，它控制移動(dòng)用戶自、至PSTN、ISDN、PLMN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的呼叫。移動(dòng)匯接和網(wǎng)絡(luò)入口功能都由MSC來實(shí)現(xiàn)。 HLR寄存用戶的鑒約信息，如補(bǔ)充業(yè)務(wù)、鑒權(quán)參數(shù)，此外還有MS的位置信息和IMSI，ISDN碼等。 AUC與HLR相連，是向HLR提供出于安全原因而使用的鑒權(quán)參數(shù)和密鑰。即三參數(shù)組。 VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，它包含了當(dāng)前位于相應(yīng)的MSC服務(wù)區(qū)的全部MS的有關(guān)信息（IMSI碼和位置信息LAI）。VLR還包括當(dāng)前的MSC中該MS的更為詳細(xì)的位置信息。 與其它

3、網(wǎng)絡(luò)的接口通過GMSC，GMSC稱為入口移動(dòng)交換中心（GATE WAY網(wǎng)關(guān)或門道交換局）?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在用戶的移動(dòng)臺(tái)包括兩部分，一部分是用戶識(shí)別卡（SIM），它寄存用戶的鑒約信息，沒有SIM卡，MS不能接入GSM網(wǎng)絡(luò)，但是當(dāng)用于緊急業(yè)務(wù)時(shí)除外。另一部分是用戶設(shè)備（即話機(jī)，也可以使用另一個(gè)話機(jī)），這樣為防失竊，系統(tǒng)配置了EIR，用來檢驗(yàn)設(shè)備的合法性，可以禁止末經(jīng)批準(zhǔn)的話機(jī)設(shè)備使用。用戶權(quán)與用戶設(shè)備是分開的，用戶設(shè)備只是一臺(tái)有權(quán)收發(fā)信機(jī)，用戶可以買卡租機(jī)，這也是一種新的業(yè)務(wù)。 三種名單：白名單-合法設(shè)備 黑名單-非法設(shè)備 灰名單-故障設(shè)備惠州市郵電工程有限公司惠州

4、市郵電工程有限公司 （二）、基站系統(tǒng)（二）、基站系統(tǒng)（BSS） 基站系統(tǒng)由以下兩個(gè)部分組成 1）基站控制器（BSC） BSC控制一組基站，其任務(wù)是管理無線網(wǎng)絡(luò)，即管理無線小區(qū)及其無線信道，并提供基站至MSC之間的接口。無線設(shè)備的操作和維護(hù)，移動(dòng)臺(tái)的業(yè)務(wù)過程。 2）無線基站（RBS） RBS用來提供移動(dòng)臺(tái)與系統(tǒng)的無線接口，主要由無線收發(fā)信機(jī)構(gòu)成。 （三）、操作支援系統(tǒng)（三）、操作支援系統(tǒng)（OSS） 在GSM建議中稱為OMC，用于整個(gè)CME20系統(tǒng)的集中操作與維護(hù)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司二、CME20系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1、CME20系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成 1）入口MSC（

5、GMSC） 提供CME20、PLMN網(wǎng)絡(luò)與其它通信網(wǎng)間的鏈路。具有為呼叫查詢、選接呼叫路由的功能。 2）MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū) MSC所覆蓋的服務(wù)區(qū)域，凡在該區(qū)的移動(dòng)臺(tái)均在該區(qū)的拜訪位置寄存器（VLR）登記。 3）位置區(qū)（LA） 廣播尋呼消息以便找到某移動(dòng)用戶的尋呼區(qū)域。 4）小區(qū)（CELL） 一個(gè)位置區(qū)劃分為若干個(gè)小區(qū)，它是網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基本的無線覆蓋的區(qū)域?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 圖 2 入口 MSC 的網(wǎng)絡(luò)位置MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)GMSC惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 GSM 服務(wù)區(qū)PLMN 服務(wù)區(qū)

6、MSCVLR 服務(wù)區(qū)位置區(qū)小區(qū)圖3 CME20的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 MSC作為GSM/PLMN的入局匯接交換機(jī)，它具有為移動(dòng)終端的呼叫詢問呼叫路由的功能。它能使系統(tǒng)為呼叫選路至它們的最終的目的地被叫移動(dòng)臺(tái)。 GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)區(qū)是由一個(gè)或幾個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)構(gòu)成，能夠提供GSM/PLMN網(wǎng)絡(luò)與其它通信網(wǎng)絡(luò)間的鏈路，具有為呼叫查詢、選接呼叫路由的功能的MSC稱為入口MSC，簡(jiǎn)稱GMSC。 MSC/VLR服務(wù)區(qū)表示由該MSC所覆蓋的服務(wù)區(qū)域，凡在該區(qū)的移動(dòng)臺(tái)均在該區(qū)的拜訪位置寄存器（VLR）登記。因此，MSC總與VLR構(gòu)成同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，寫作MSC/VLR

7、?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 每個(gè)MSC/VLR服務(wù)區(qū)又被分成若干個(gè)位置區(qū)，位置區(qū)是MSC/VLR服務(wù)區(qū)的一個(gè)部分，在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)可以自由地移動(dòng)，不需做位置更新。一個(gè)位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動(dòng)用戶的尋呼區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)只能屬于某一個(gè)MSC/VLR。利用位置區(qū)識(shí)別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。 一個(gè)位置區(qū)又劃分為若干個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)具有專用的識(shí)別碼（CGI），它表示網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)基本的無線覆蓋區(qū)域。利用基站識(shí)別碼（BSIC），移動(dòng)臺(tái)本身能區(qū)分使用同樣載頻的各個(gè)小區(qū)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 位置區(qū)（LA）：位置區(qū)是MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)的

8、一部分。每一個(gè)MSC/VLR業(yè)務(wù)區(qū)分成幾個(gè)位置區(qū)，在一個(gè)位置區(qū)內(nèi)，移動(dòng)臺(tái)可以自由地移動(dòng)，不需做位置更新。所以，一個(gè)位置區(qū)是廣播尋呼消息以便找到某移動(dòng)用戶的尋呼區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)只能屬于一個(gè)MSC/VLR。利用位置區(qū)識(shí)別碼（LAI），系統(tǒng)能夠區(qū)別不同的位置區(qū)。 小區(qū)（Cell）：它表示網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)BTS的無線覆蓋區(qū)域，一個(gè)位置區(qū)可劃分為若干個(gè)小區(qū)，一個(gè)小區(qū)是具有一個(gè)全球識(shí)別碼（CGI）的。同時(shí)，利用基站識(shí)別碼（BSIC），移動(dòng)臺(tái)本身能區(qū)分使用同樣的載頻的各個(gè)小區(qū)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司三、三、CEM20系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn) CME 20 系統(tǒng)具有下列的幾種技術(shù)特點(diǎn)： 1

9、、采用AXE-10交換系統(tǒng)的技術(shù)。CME 20系統(tǒng)實(shí)際上是AXE的一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，是通過在AXE-10交換機(jī)基礎(chǔ)上增加和減少相應(yīng)的子系統(tǒng)、功能塊來實(shí)現(xiàn)的，這樣做的好處是移動(dòng)通信系統(tǒng)可共享AXE技術(shù)的成熟和進(jìn)步。 2、采用TDMA時(shí)分多址調(diào)制技術(shù)，可使不同的移動(dòng)臺(tái)分時(shí)占用同一頻率來實(shí)現(xiàn)同時(shí)通話，目前可以做到8個(gè)用戶同時(shí)使用同一頻率。采用TDMA方式，基站設(shè)備中的多個(gè)信道可共用一套收發(fā)信機(jī)，有利于降低成本，增加系統(tǒng)配置的靈活性。 3、采用高斯濾波最小移頻鍵控頻率調(diào)制技術(shù)（GMSK）。數(shù)字調(diào)制是用基帶數(shù)字信號(hào)，改變高頻載波信號(hào)的某一參數(shù)以傳遞數(shù)字信號(hào)的過程。使用GMSK方式，其優(yōu)惠州市郵電工程有限公司

10、惠州市郵電工程有限公司點(diǎn)是避開了線性要求，使用非線性功率放大器可降低移動(dòng)臺(tái)的成本。 4、話音編碼方面采用了波形編碼和聲源編碼相結(jié)合的混合編碼技術(shù)，速率可低于16Kbit/s。5、保密方面采用加密和用戶身份鑒別的識(shí)別數(shù)字化處理技術(shù)，安全、保密性能好。四、四、GSM系統(tǒng)與系統(tǒng)與TACS系統(tǒng)的比較系統(tǒng)的比較 與模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)相比較，GSM系統(tǒng)的優(yōu)越性是比較明顯的，以愛立信的CME 20系統(tǒng)為例，其系統(tǒng)組成與模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)基本相同，由于采用了不同的技術(shù)，GSM系統(tǒng)的優(yōu)越性可從表中的比較看出。惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 GSM 系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的比較表系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)的比較表 制式 比

11、較內(nèi)容 模擬系統(tǒng) GSM 系統(tǒng)頻段 900MHZ 900MHZ頻率利用率 低 高覆蓋范圍 制式多、互不兼容 制式統(tǒng)一漫游功能限于某一區(qū)域內(nèi) 可全球漫游保密性 有限較強(qiáng)安全性 差 好業(yè)務(wù)種類 少，基本僅用于電話 多， 可與 ISDN 兼容惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 第二部分第二部分 GSM GSM 無線接入原理無線接入原理 一、時(shí)分多址（一、時(shí)分多址（TDMATDMA） GSM中：上行頻率： 890915MHz 下行頻率： 935960MHz 共分為124對(duì)雙工載頻，載頻間隔為200KHz。 每載頻共分8個(gè)時(shí)隙，即為8個(gè)信道。 總信道數(shù)為1248992個(gè)信道。 124個(gè)頻點(diǎn)中包

12、含了聯(lián)通，郵電GSM和TACS?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在GSM中,無線路徑上傳輸?shù)氖蔷幋a后的數(shù)字話音，與模擬話音不同，數(shù)字話音是不連續(xù)的信號(hào)，可采用時(shí)分的方式傳送，所以，在GSM中，無線路徑上采用的是時(shí)分多址(TDMA)方式。每一個(gè)載頻上有8個(gè)時(shí)隙，每一個(gè)時(shí)隙相當(dāng)于模擬系統(tǒng)中的一個(gè)信道，可提供一個(gè)移動(dòng)臺(tái)通話，最多可有8個(gè)移動(dòng)用戶使用同一頻點(diǎn)，他們使用不同的時(shí)隙。如圖所示，8個(gè)移動(dòng)臺(tái)分別工作在一個(gè)載頻上的8個(gè)不同的時(shí)隙上?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司頻率分組方案（CLUSTER）原因：同一小區(qū)內(nèi)的頻點(diǎn)不能太近，否則鄰頻干擾大；另一方面，相鄰小區(qū)的頻率不能一

13、樣，否則同頻干擾大，所以這些頻率必須合理安排，目前使用的分組方案有三個(gè)：21/7適用于TACS，復(fù)用因數(shù)大，同一區(qū)域的復(fù)用次數(shù)少，12/4適用于GSM的正常小區(qū)，9/3適用于GSM的微小區(qū)，12/4把所有頻率分成12組，用于支持12個(gè)小區(qū)，這12個(gè)小區(qū)覆蓋一定的區(qū)域，而其它區(qū)域?qū)?huì)再次使用這些頻率，在一PLMN網(wǎng)絡(luò)中將有很多同頻小區(qū)，為區(qū)分這些小區(qū)而設(shè)置了一識(shí)別碼BSIC，惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在小區(qū)中BCCH上的TS0不跳頻的，采用12/4方案，目前有的地方采用復(fù)用因子較小的方案，要依據(jù)實(shí)際情況輸入EET軟件綜合計(jì)算分析。如64個(gè)頻點(diǎn)可采用12/12/10/10/10

14、/10的方案、34個(gè)頻點(diǎn)可采用12/8/8/6的方案,當(dāng)然有的小區(qū)頻點(diǎn)多,有的小區(qū)頻點(diǎn)少,有的僅一個(gè)頻點(diǎn)。這正好用于調(diào)整業(yè)務(wù)量。 跳頻的作用在于減少鄰頻信號(hào)的碰撞機(jī)會(huì)，所以總的來說， 跳頻后的總的無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量應(yīng)該更好，另一方面是如果系統(tǒng)是在大負(fù)荷的情況下，鄰頻信號(hào)的碰撞機(jī)會(huì)一樣大，作用無法體現(xiàn)出來?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司A1948270584634B1938169574533C1928068564432D1917967554331A2907866544230B2897765534129C2887664524028D2877563513927A3867462503826B3

15、857361493725C3847260483624D3837159473523小區(qū)頻率分組表小區(qū)頻率分組表惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同頻小區(qū)惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司二、二、GSMGSM信號(hào)處理信號(hào)處理 （一）GSM中的技術(shù)難點(diǎn) 1、時(shí)間色散 2、時(shí)間提前 3、話音編碼-壓縮話音數(shù)據(jù)的比特速率 4、誤碼處理 采用信道編碼

16、、交織、跳頻等技術(shù)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司1、時(shí)間色散010101010101 010101惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在接收端，由于射頻信號(hào)的反射作用，接收機(jī)接收到的信號(hào)是多種多樣的，其中有的反射信號(hào)來自遠(yuǎn)離接收天線的物體，比直射的信號(hào)經(jīng)過的路程長(zhǎng)很多，因而形成相鄰符號(hào)間的相互干擾。這種現(xiàn)象稱為時(shí)間色散。如圖所示： 基站發(fā)射101010的數(shù)字序列，一路是直射至移動(dòng)臺(tái)，一路經(jīng)物體反射至移動(dòng)臺(tái)，可見反射信號(hào)比直射信號(hào)經(jīng)過路程長(zhǎng)。在GSM系統(tǒng)中，比特速率為270Kbit/s，則每一比特時(shí)間為3.7us，也即是一比特對(duì)應(yīng)1.1Km。假若反射信號(hào)經(jīng)過的路程比直射

17、信號(hào)經(jīng)過的路程長(zhǎng)1.1公里，則移動(dòng)臺(tái)就會(huì)在接收到的有用信號(hào)中混有比它遲到一個(gè)比特時(shí)間的一個(gè)信號(hào)，即移動(dòng)臺(tái)同時(shí)會(huì)收到一個(gè)為“1”的信號(hào)和一個(gè)為“0”信號(hào)，這種現(xiàn)象會(huì)使移動(dòng)臺(tái)接收時(shí)的誤碼率升高?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司0543216 7322、時(shí)間提前惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 由于采用了TDMA技術(shù)，因此要求移動(dòng)臺(tái)必須在指配給它的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送，而在其余時(shí)間則必須保持沉默。否則它將對(duì)使用同一載頻上不同時(shí)隙的另一些移動(dòng)臺(tái)的呼叫造成干擾。如圖所示： 某一移動(dòng)臺(tái)非?？拷?，指配給它的是時(shí)隙2（TS2），它只能利用該時(shí)隙進(jìn)行呼叫，在該移動(dòng)臺(tái)呼叫期間，它向遠(yuǎn)離基站的方向

18、移動(dòng)。因此，從基站發(fā)出的信息，將會(huì)越來越遲地到達(dá)移動(dòng)臺(tái)，與此同時(shí)，移動(dòng)臺(tái)的應(yīng)答信息也將越來越遲地到達(dá)基站。如果不采取任何措施，則該時(shí)延將會(huì)長(zhǎng)到使該移動(dòng)臺(tái)在TS2發(fā)送的信息與基站在TS3接收到的信息相重迭起來，引起相鄰時(shí)隙的相互干擾。所以，在呼叫期間，要監(jiān)視呼叫到達(dá)基站的時(shí)間，并向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出指令，使移動(dòng)臺(tái)能夠隨著它離開基站距離的增加，逐漸提前發(fā)送信號(hào)，這個(gè)移動(dòng)臺(tái)提前發(fā)送信號(hào)的時(shí)間稱為定時(shí)提前時(shí)間（TA）?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 （二）、話音編碼（二）、話音編碼 GSM中話音編碼采用混合編碼器，其編碼過程分為： 第一階段：話音分段。 64KBITS的話音分成20MS一段進(jìn)行編

19、碼。 第二階段：編碼。 每20MS話音編成260BIT的數(shù)碼。 即比特速率為：26020=13KBITS惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在GSM系統(tǒng)中，由于無線信道的帶寬只有200KHZ，且無線信道為變參信道，傳輸數(shù)字信號(hào)的誤碼率高，因此，話音信號(hào)在無線信道上傳送之前應(yīng)進(jìn)行處理，使話音數(shù)字信號(hào)能夠適合無線信道的高誤碼、窄帶寬的要求，本節(jié)主要講述CME 20系統(tǒng)對(duì)話音的處理過程，包括PCM編碼技術(shù)、話音編碼技術(shù)、信道編碼技術(shù)、交織技術(shù)、突發(fā)脈沖形成技術(shù)、均衡技術(shù)、分集接收技術(shù)和移動(dòng)臺(tái)的構(gòu)成框圖。 PCM編碼方式是一種波形編碼器，這類編碼方式傳送的是實(shí)際波形的直接信息，其編碼過程是先

20、對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行取樣，再對(duì)取樣值進(jìn)行量化，然后進(jìn)行編碼形成數(shù)字信號(hào)，即是我們較為熟識(shí)的取樣、量化、編碼的過程。在現(xiàn)在的公用電話中通常采用這種編碼方式，它質(zhì)量相應(yīng)較高，但需要很的比特速率，公用電話中每個(gè)話路的比特速率為64Kbit/s。這樣高的比特速率不適應(yīng)在GSM系統(tǒng)中的無線信道中傳輸?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在公用電話網(wǎng)中用戶電路的模擬信號(hào)經(jīng)PCM抽樣、量化、編碼后形成每個(gè)話路的數(shù)字信號(hào)速率為64Kbit/s，在GSM系統(tǒng)中，無線信道也采用數(shù)字信號(hào)，但每載頻的帶寬只有200KHZ，如果采用傳統(tǒng)的PCM編碼方式，則每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的數(shù)字話音比特速率為64Kbit/S，8個(gè)用戶至少

21、為512Kbit/S，調(diào)制后的頻帶遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于200KHZ，因此必須采用其它的編碼方式來降低每個(gè)話路信息編碼所需的比特率。當(dāng)前的話音編碼方式主要有三種：波形編碼、聲音編碼和混合編碼。CME 20系統(tǒng)中采用了混合編碼方式。 波形編碼器具有音質(zhì)好的特點(diǎn)，但比特速率要求高；聲音編碼器具有編碼比特速率低的特點(diǎn)，但音質(zhì)較差；混合編碼器為波形編碼器和聲音編碼器兩者的結(jié)合，吸取兩種編碼器的優(yōu)點(diǎn)，使話音編碼后的比特速率能夠滿足GSM系統(tǒng)中無線信道的傳輸要求，而又能保證一定的話音質(zhì)量，但話音質(zhì)量比公用電話的PCM編碼方式差?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司分段話音編碼64K bit/s20ms20ms2

22、60 bit260 bit/20ms=13Kbit/s編碼前話音編碼后話音 其編碼過程為：先對(duì)64Kbit/S的數(shù)字話音進(jìn)行分段，每段20ms，然后再進(jìn)行混合編碼，每20ms的話音編成260個(gè)比特，即比特速率為260bit/20ms=13Kbit/S，這樣每路話音的比特速率從64Kbit/S降至13Kbit/S?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 （三）、信道編碼（三）、信道編碼 作用是克服無線信道中傳輸過程的誤碼。 由于在GSM系統(tǒng)中的無線信道為變參信道，傳輸時(shí)的誤碼較為嚴(yán)重，采用信道編碼能夠檢出和校正接收比特流中的差錯(cuò)，克服無線信道的高誤碼缺點(diǎn)。信道編碼的糾錯(cuò)和檢錯(cuò)原理可以從下面

23、簡(jiǎn)單的例子看出： 假定要發(fā)送的信息是一個(gè)“0”或是一個(gè)“1”。為了提高保護(hù)能力，以這樣簡(jiǎn)單的方式添加3個(gè)比特，對(duì)于每一個(gè)比特（0或1），只有一個(gè)有效的編碼組（0000或1111）。如果收到的不是0000或1111，就說明傳輸期間出現(xiàn)了差錯(cuò)，差錯(cuò)的情況有三種，錯(cuò)一個(gè)比特、錯(cuò)二個(gè)比特和錯(cuò)三或四個(gè)比特。由圖例可見，錯(cuò)一個(gè)比特可以校正；錯(cuò)二個(gè)比特時(shí)不能夠校正，但能夠檢出；錯(cuò)三或四個(gè)比特才發(fā)生誤碼。所以，這個(gè)簡(jiǎn)單的編碼方式能夠校正一個(gè)差錯(cuò)和檢出二個(gè)差錯(cuò)。由此例可見信道編碼可以糾錯(cuò)和檢錯(cuò)。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在CME 20系統(tǒng)中，信道編碼采用了卷積編碼和分組編碼兩種編碼方式。卷

24、積編碼具有糾錯(cuò)的功能；分組編碼具有檢錯(cuò)的功能。同時(shí)由于編碼時(shí)要添加比特，而使話音信號(hào)的比特速率升高，所以不能對(duì)全部的話音比特進(jìn)行編碼，而是只對(duì)部分重要的比特進(jìn)行編碼。 GSM中采用分組編碼和卷積編碼兩種編碼方式。把話音編碼產(chǎn)生的260比特分成 50個(gè)最重要比特 132個(gè)重要比特 78個(gè)不重要比特 對(duì)50個(gè)比特先添加3個(gè)奇偶檢驗(yàn)比特（分組編碼）。再與132比特和4 個(gè)尾比特一起卷積編碼，比率為1 2，形成378個(gè)比特。另外78個(gè)不重要比特不予保護(hù)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司501327850 313247837878末編碼比特已編碼比特2：1惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程

25、有限公司 信道編碼的過程是：50個(gè)最重要的比特先加入3個(gè)比特進(jìn)行分組編碼，再與132個(gè)重要比特一起加入4個(gè)比特進(jìn)行第二次分組編碼，然后再按1：2的比率進(jìn)行卷積編碼，形成378個(gè)已編碼比特，78個(gè)不重要比特不進(jìn)行編碼。這樣，260個(gè)比特的數(shù)字話音信號(hào)經(jīng)信道編碼后成為456個(gè)比特?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司（四）交織（四）交織 在實(shí)際應(yīng)用中，比特差錯(cuò)經(jīng)常成串發(fā)生。這是由于持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的衰落谷點(diǎn)會(huì)影響到幾個(gè)邊續(xù)的比特。而信道編碼僅在檢測(cè)和校正單個(gè)差錯(cuò)和不太長(zhǎng)的差錯(cuò)串時(shí)才是最有效的。采用交織技術(shù)，即是將碼流以非連續(xù)的方式發(fā)送出去，使成串的比特差錯(cuò)能夠被間隔開來，再由信道編碼進(jìn)行糾錯(cuò)和

26、檢錯(cuò)。 在GSM系統(tǒng)中，由于采用了TDMA技術(shù)，所以移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)不是連續(xù)的，而是每幀接收到一串?dāng)?shù)據(jù)，信息量為257bit，所以信道編碼后的20ms的話音要分成857bit，即分成8組，要4個(gè)幀才能送完。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 為克服比特差錯(cuò)經(jīng)常成串發(fā)生，而信道編碼只在檢測(cè)和校正不太長(zhǎng)的差錯(cuò)串時(shí)才最有效，利用交織可把一條消息中相繼比特隔開，將它們以非相繼的方式發(fā)送，從而使成串的差錯(cuò)化為較短的差錯(cuò)串。 一次交織在20MS話音內(nèi)進(jìn)行 二次交織在相鄰的兩個(gè)20MS話音間進(jìn)行惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司19172533404856449817.456456個(gè)

27、比特分8段，不按順序放置，即每幀57比特是不連續(xù)比特，每一個(gè)脈沖串中含現(xiàn)兩個(gè)幀。接如下方法安排：572657話音幀 訓(xùn)練比特 話音幀AAAAAAAABBBBBBBBCCCCCCCC一次交織示意圖惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 在GSM系統(tǒng)中，信道編碼器為每一段20ms的話音提供456個(gè)比特，根據(jù)上述的交織原理，把456個(gè)比特分成八組，每組57個(gè)比特，在4個(gè)TDMA幀發(fā)送。發(fā)送時(shí)按非連續(xù)的方式發(fā)碼，即對(duì)它們作交織處理，其發(fā)碼規(guī)律如圖所示，這個(gè)比特的處理過程稱為第一次交織。第一次交織是在20ms的話音中進(jìn)行的。 設(shè)某個(gè)用戶進(jìn)行通話，每20ms產(chǎn)生一個(gè)456bit的話音幀，假設(shè)現(xiàn)有A、

28、B、C、D四幀，每幀第一次交織后形成8組，每組57個(gè)比特，如果每幀的257個(gè)比特是取自同一話音幀并插入同一突發(fā)脈串，那么該突發(fā)脈沖串如果喪失將會(huì)導(dǎo)致總共喪失25%的比特，而信道編碼難以對(duì)付丟失這么多的比特，所以必須在兩個(gè)話音幀間再來一次交織?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 第二次交織是在兩個(gè)20ms的話音之間進(jìn)行的，其原理如圖所示，第二次交織后，每串突發(fā)脈沖串發(fā)送相鄰兩個(gè)20ms各57個(gè)比特的信息，每20ms的話音要分成8個(gè)TDMA幀才能送完。 二次交織將增加系統(tǒng)的時(shí)延，但卻能經(jīng)得住喪失整個(gè)突發(fā)脈串的打擊。因?yàn)閱适б粋€(gè)脈沖串只影響每個(gè)話音幀比特?cái)?shù)的12.5%，而這是能通過信道編碼

29、加以校正的。（五）調(diào)制（五）調(diào)制 采用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK），比普通的MSK更窄的帶寬，但代價(jià)是減小了對(duì)噪聲的抵抗能力?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司（六）跳頻（六）跳頻 瑞利衰落的衰落圖形是與頻率相關(guān)的，即衰落谷點(diǎn)將因頻率不同而發(fā)生在不同的地點(diǎn)。這樣如果在呼叫期間，讓載波頻率在幾個(gè)頻率點(diǎn)上變化，并假定只在一個(gè)頻率上有一衰落谷點(diǎn)，那么僅會(huì)損失呼叫的一小部分，而采用復(fù)雜的信號(hào)處理過程能重新恢復(fù)全部信息內(nèi)容。這種方法稱為跳頻。 在呼叫期間，載波頻率在幾個(gè)頻率上變化，以克服瑞利衰落。因瑞利衰落谷點(diǎn)只是對(duì)某一個(gè)頻點(diǎn)有效，對(duì)另一個(gè)頻點(diǎn)無效。 另外，跳頻與不連續(xù)發(fā)射可以降低干擾，但

30、當(dāng)大負(fù)荷時(shí)，所有的發(fā)信機(jī)都同時(shí)打開，碰撞的機(jī)會(huì)很大，跳頻的作用體現(xiàn)不出來。若按照4/12分組方案，鄰頻碰撞也無妨，但若采用多頻復(fù)用技術(shù)，鄰頻的距離小于12，彼此干擾變大，若采用跳頻技術(shù)，且負(fù)荷不大時(shí)，可以減小碰撞機(jī)會(huì)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司（七）天線（空間）分集接收（七）天線（空間）分集接收 GSM中的實(shí)現(xiàn)分集的方法是使用兩個(gè)接收天線，它們受到的衰落影響是不相關(guān)的。它們兩者在某一時(shí)該經(jīng)受某很深衰落點(diǎn)影響的可能性很小。利用兩付接收天線來接收信號(hào)，它們獨(dú)立接收同一信號(hào)，并因此受到衰落包絡(luò)的不同影響，當(dāng)合成來自兩付天線的信號(hào)時(shí)，衰落的程度能被減小。在900MHz頻段，天線間距5

31、米6米，可得到6dB左右的增益。在1800MHz頻段，由于波長(zhǎng)較短，所以天線間距可以縮短。 雙極化天線的分集方式是否是極化分集？（八）均衡器（八）均衡器 用于消除時(shí)間色散，當(dāng)出現(xiàn)反射信號(hào)時(shí)，移動(dòng)臺(tái)收到的可能是直射信號(hào)和反射信號(hào)，按一比特1.1公里計(jì)算，兩種信號(hào)的路徑差距是1.1公里時(shí)，移動(dòng)臺(tái)收到的可能是兩個(gè)比特，如0和1，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)無法取舍?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司最小值原則接收碼輸出接收碼輸出信道模型相關(guān)器3 57 1 26313？1 26？31比較57RBS基站發(fā)信序列 M移動(dòng)臺(tái)接收序列 N移動(dòng)臺(tái)碼發(fā)生器惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 假設(shè)基站的發(fā)信序列為

32、A（t），無線信道的規(guī)律為G（t），移動(dòng)臺(tái)的接收到的序列為B（t）。如果我們知道了無線信道的規(guī)律G（t），并且知道移動(dòng)臺(tái)的接收序列B（t），那么可以計(jì)算出基站的發(fā)信序列A（t）。 基站的發(fā)信序列A經(jīng)無線信道的傳輸后到達(dá)移動(dòng)臺(tái)，移動(dòng)臺(tái)所接收的序列為B，B序列中的26個(gè)訓(xùn)練比特被提出來后經(jīng)相關(guān)器的計(jì)算形成信道模型的控制參數(shù)去控制信道模型，使道模型與實(shí)際的無線信道相似，然后碼發(fā)生器產(chǎn)生可能出現(xiàn)的基站發(fā)信序列經(jīng)信道模型后與接收到的實(shí)際接收序列相比較，經(jīng)比較后，差值最小的碼發(fā)生器所產(chǎn)生的序列作為接收到的數(shù)據(jù)輸出?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司（九）突發(fā)脈沖串的形成（九）突發(fā)脈沖串的形成 在

33、GSM系統(tǒng)中，一個(gè)TDMA幀每時(shí)隙只能送出257個(gè)比特，并以不連續(xù)的脈沖串形式在無線信道上傳送，因此除了257個(gè)比特的話音數(shù)據(jù)外，還必須加入其它的一些比特，這些比特包括前后各3個(gè)尾比特（TB），用于幫助均衡器知道突發(fā)脈沖串的起始位和停止位；26個(gè)訓(xùn)練比特，用于均衡器計(jì)算信道模型；兩個(gè)1比特的借用標(biāo)志，用于表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH信令借用。插入這些比特后，信號(hào)的數(shù)碼率從22.8Kbit/s升至33.8Kbit/S?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司話音編碼信道編碼突發(fā)脈沖串形成調(diào)制器發(fā)射機(jī)A/D分段交織加密均衡解碼均衡器接收解調(diào)D/A話音解碼去交織解密13KB/S22.8.K

34、B/S33.8KB/S移動(dòng)臺(tái)框圖移動(dòng)臺(tái)框圖270KB/S惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 話音先要經(jīng)A/D電路的數(shù)字化處理，分成20ms的音段。此后是話音編碼，以降低比特率，信道編碼以控制差錯(cuò)。經(jīng)交織處理和加密，然后，這些比特形成8個(gè)1/2突發(fā)脈沖串（對(duì)應(yīng)每20ms的話音）。最后，它們填充在適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙內(nèi)，以約270Kbit/s的速率發(fā)送。 因此有每比特3.7s,相對(duì)于1.1公里的空中距離. 接收機(jī)的工作流程是：接收突發(fā)脈沖串，在均衡器中計(jì)算評(píng)估比特序列的同時(shí)，還建立起信道模型。在全部8個(gè)1/2突發(fā)脈沖串接收齊和解密之后，它們被 重新裝配成456個(gè)比特的消息。該消息序列被解碼，以便檢

35、測(cè)和校正傳輸期間的差錯(cuò)。解碼器使用來自均衡器的、能改善差錯(cuò)校正功能的軟信息，即比特正確的概率。最后是對(duì)該比特流進(jìn)行話音解碼，把它轉(zhuǎn)換成模擬話音?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司（十）用戶識(shí)別卡（十）用戶識(shí)別卡（SIM卡）卡） SIM卡是含有微處理器的智能卡。在它的存儲(chǔ)器中含有SIM卡本身序號(hào)、狀態(tài)、鑒權(quán)鍵、密鑰、IMSI用戶密碼、位置區(qū)識(shí)別碼、移動(dòng)臺(tái)的等級(jí)等信息，有兩個(gè)密碼PIN碼及PUK碼。惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司三、三、 無線數(shù)字信道無線數(shù)字信道 物理信道是指一個(gè)載頻上一個(gè)TDMA幀的一個(gè)時(shí)隙，它相當(dāng)于FDMA系統(tǒng)中的一個(gè)頻道。用戶通過某一個(gè)載頻上的個(gè)信道接

36、入系統(tǒng)通信。用戶在該信道上，即該時(shí)隙上發(fā)出的信息比特流被稱為突發(fā)脈沖序列。 邏輯信道是從信息內(nèi)容的性質(zhì)角度定義劃分的。把信道上傳遞的內(nèi)容分成業(yè)務(wù)信息（話音、數(shù)據(jù)等）和控制信息（控制呼叫進(jìn)程的信令）兩大類。定義與之對(duì)應(yīng)的邏輯信道稱為業(yè)務(wù)信道和控制信道。 業(yè)務(wù)信道（TCH）-用于傳送編碼后的話音或數(shù)據(jù)信息。 全速率半速率加強(qiáng)全速率TCHSpeech13Kbit/s6.5Kbit/s15.1Kbit/sData9.6Kbit/s4.8Kbit/s9.6Kbit/s惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司控制信道（CCH）- 用于傳遞控制信息如控制呼叫進(jìn)程的信令的信道傳送控制信息1、控制信道（、控

37、制信道（CCH） 控制信道分為廣播信道、公共控制信道和專用控制信道三種。 1、廣播信道包括FCCH、SCH、BCCH三種信道。其特點(diǎn)為下行信道，且是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的方式，用于向移動(dòng)臺(tái)傳遞小區(qū)的各項(xiàng)廣播信息，使移動(dòng)臺(tái)與基站取得同步。 頻率校正信道向移動(dòng)臺(tái)傳遞頻率校正信號(hào)，使移動(dòng)臺(tái)能調(diào)到相應(yīng)的頻率上。 同步信道用于向移動(dòng)臺(tái)傳送幀同步號(hào)，即TDMA幀號(hào)，同時(shí)也傳送基站識(shí)別碼BSIC。 廣播控制信道用于向移動(dòng)臺(tái)傳送所有小區(qū)的通用消息。如LAI、小區(qū)內(nèi)允許最大輸出功率、相鄰小區(qū)的BCCH載頻等?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司2、公共控制信道包括PCH、RACH、AGCH三種信道。 該類信道主要用

38、于尋呼被叫，以及完成移動(dòng)臺(tái)所需專用控制信道的申請(qǐng)和分配。所以移動(dòng)通信的實(shí)現(xiàn)不僅要有傳遞話音的業(yè)務(wù)信道，還要相應(yīng)的控制信道配合才行。 尋呼信道用于在小區(qū)內(nèi)尋呼移動(dòng)臺(tái)，是下行信道。PCH含有被叫移動(dòng)臺(tái)的號(hào)碼信息，故只有相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)才會(huì)響應(yīng)。 允許接入信道是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的下行信道。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)經(jīng)RACH申請(qǐng)到專用信道后，系統(tǒng)經(jīng)AGCH將分配給該移動(dòng)臺(tái)的專用信道通知移動(dòng)臺(tái)。所以AGCH/RACH成對(duì)使用。3、 專用控制信道由SDCCH、SACCH、FACCH三種信道組成，用于向特定的呼叫提供專門的信道來傳遞其專用信令信息。是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向信道。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 獨(dú)立專用控制信道是

39、一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向信道，主要 用于在移動(dòng)臺(tái)呼叫建立之前，即在使用TCH之前，傳送 系統(tǒng)信息：如登記和鑒權(quán)呼在此信道上進(jìn)行。 慢速隨路控制信道，它與一個(gè)業(yè)務(wù)信道或一個(gè)獨(dú)立 專用控制信道相關(guān),用于傳送有關(guān)連接信息的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙 向連接數(shù)據(jù)信道。如傳送服務(wù)小區(qū)及相鄰小區(qū)的信號(hào)強(qiáng) 度，移動(dòng)臺(tái)功率等級(jí)管理等信息。 快速隨路控制信道與一個(gè)TCH相關(guān)，用于傳送速度（實(shí)時(shí)）要求高的信令信息，它工作于借用模式，每當(dāng) 需要傳送該類信息時(shí)，例如需要完成一次切換，則需借 用TCH，即當(dāng)前的一個(gè)20ms的話音信息位置被借用來傳 送這些信息。由于譯碼器會(huì)重復(fù)最后20ms的話音，故這 種中斷不會(huì)讓用戶感覺到?；葜菔朽]電工程有限

40、公司惠州市郵電工程有限公司四、邏輯信道映射四、邏輯信道映射 用于呼叫處理的各種邏輯信道和信令，實(shí)際上是由物理信道（以突發(fā)脈沖序列的形式）來傳遞的。因此有必要討論各種邏輯信道與物理信道的關(guān)系，了解它們是怎樣從自身的構(gòu)成體系上被列入相應(yīng)的物理信道上傳送的。 現(xiàn)在常用的映射方法有SDCCH/8和SDCCH/4兩種映射方法，下面分兩種來討論。 1、業(yè)務(wù)復(fù)幀結(jié)構(gòu) TTTTTTTTTTTTATTTTTTTTTTTTI (約為120ms) 2、控制信道映射 （1）SDCCH/8映射(BCCHTYPE=NCOMB) *TS 0 下行鏈路的映射 FSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSCCCCCCCCFSC

41、CCCCCCC FSCCCCCCCCI 共51幀 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司*TS 0 上行鏈路的映射RRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRR *TS 1 上行和下行鏈路的映射(102復(fù)幀結(jié)構(gòu)) DDDD DDDD DDDD DDDD DDDD DDDD DDDD DDDDAAAA AAAA AAAA AAAA III DDDD DDDD DDDD DDDDDDDD DDDD DDDD DDDD AAAA AAAA AAAA AAAA III 在51復(fù)幀中共有8個(gè)DDDD組,如果支持短信息功能時(shí),要借用一個(gè)DDDD組用于CBCH.

42、此時(shí)為SDCCH/7.*SDCCH/4 (下行鏈路的映射)映射(BCCHTYPE=COMB) FSBBBBCCCCFSCCCCCCCCFSDDDDDDDDFSDDDD DDDDFSAAAAAAAAI即在51復(fù)幀中合并了CCCC組與DDDD組,所以稱COMB.如果支持短信息業(yè)務(wù),則CBCH要借用一個(gè)DDDD組, 此時(shí)的BCCHTYPE=COMBC. 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司DDDDRRAAAAAAAARRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRDDDDDDDDRRDDDD 上行鏈路的映射 SDCCH/8的映射關(guān)系如圖所示；假設(shè)一個(gè)BTS有n個(gè)雙工載波，每個(gè)載波可有8個(gè)時(shí)隙TS。

43、載波定義為C0 C1 C2Cn。 對(duì)于下行鏈路，C0上的TS0和TS1只用于映射控制信道，其余所有時(shí)隙用映射TCH，因此，C0也被稱為BCCH載波。其余的載波上的所有時(shí)隙全部用于映射TCH。在C0載波上，BCCH和CCCH映射在時(shí)隙TS0上；SDCCH和SACCH映射在時(shí)隙TS1上；其余的時(shí)隙映射TCH。TS0上的映射序列是一遍遍重復(fù)，即在出現(xiàn)一個(gè)空閑幀之后又從新開始映射，其復(fù)幀的重復(fù)長(zhǎng)度為51個(gè)TDMA幀。TS1上映射序列也是不斷重復(fù)的，其重復(fù)長(zhǎng)度從時(shí)間上講是102個(gè)TDMA幀，即復(fù)幀的幀為102幀。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司對(duì)于上行鏈路，載波C0上的TS0和TS1跟下行

44、鏈路一樣也只用于映射控制信道，TS0上全部用于映射RACH；TS1上的映射方案與下行鏈路的映射方案相同。 TCH的映射方案如圖所示，其中還包括映射了SACCH和空閑幀I，其復(fù)幀周期為26個(gè)TDMA幀。 圖中的F為頻率校正信道FCCH；S為同步信道SCH；B為廣播控制信道BCCH；I為空閑幀，不包括任何信息；T為業(yè)務(wù)信道TCH；D為獨(dú)立專用控制信道SDCCH；A為慢速隨路控制信道SACCH；R為隨機(jī)接入信道RACH。 SDCCH/4的映射關(guān)系如圖所示；假設(shè)一個(gè)BTS有n個(gè)雙工載波，每個(gè)載波可有8個(gè)時(shí)隙TS。載波定義為C0 C1 C2Cn。對(duì)于下行鏈路，C0上的TS0只用于映射控制信道，其余所有時(shí)

45、隙用映射TCH，其映射關(guān)系如圖所示。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 可見在TS0的下行鏈路上映射了FCCH、SCH、CCCH、BCCH、SDCCH、SACCH和空閑幀I等控制信道。 對(duì)于上行鏈路，載波C0上的TS0跟下行鏈路一樣也只用于映射控制信道。其映射關(guān)系如圖所示?？梢娫赥S0的上行鏈路上映射了RACH、SDCCH、SACCH和空閑幀I等控制信道。 TCH的映射方案與SDCCH/8的映射方案相同?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司五、突發(fā)脈沖序列五、突發(fā)脈沖序列1、普通突發(fā)脈沖序列(NB)（除RACH、SCH、FCCH外）：TB3F1TB3GP8.25F1Encr

46、ypted bits57Training sequence26Encrypted bits57TB3TB3GP8.25Encrypted bits58Training sequence26Encrypted bits58TB3TB3GP8.25Encrypted bits39SYNC Sequence64Encrypted bits39尾比特 加密比特 借用標(biāo)志 訓(xùn)練比特 借用標(biāo)志 加密比特 保護(hù)空間 2、空間突發(fā)脈沖串3、同步突發(fā)脈沖串(SB)沒有信息時(shí)同樣要發(fā)送一個(gè)假脈沖,以保持信號(hào)強(qiáng)度,防止對(duì)方解不出數(shù)碼 而將鏈路釋放.內(nèi)有TDMA幀號(hào)和BSIC惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公

47、司TB3TB3GP8.25FIXED BITs142TB3TB3GP68.25SYNC Sequence41Encrypted bits364、接入突發(fā)脈沖串(AB)MAXTA=63，UMBRELLA(TA值可以大至126B)不接入的原因。保護(hù)空間大是因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)第一次接入,并不知道TA值,所以加大保護(hù)空間.移動(dòng)臺(tái)第一次接入與后一個(gè)串一定有交錯(cuò),基站依此交錯(cuò)數(shù)碼個(gè)數(shù)來計(jì)算TA值與動(dòng)態(tài)功率值.5、頻率校正脈沖串(FB)142個(gè)固定比特用于產(chǎn)生一個(gè)有固定頻偏（67.7KHz)的正弦波以供移動(dòng)臺(tái)識(shí)別。67.7=270/4(四分之一傳輸速率)惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 突發(fā)脈沖序列是指

48、移動(dòng)臺(tái)與基站間一個(gè)載頻上8個(gè)時(shí)隙中任一時(shí)隙內(nèi)（即在一幀中）發(fā)送的信息比特流，約為156.25bit。其結(jié)構(gòu)在前面已經(jīng)有初步的介紹。突發(fā)脈沖序列分為五種類型：普通突發(fā)脈沖序列、空閑突發(fā)脈沖序列、頻率校正突發(fā)脈沖序列、同步突發(fā)脈沖序列和接入突發(fā)脈沖序列。 普通突發(fā)脈序列用于攜帶TCH及除RACH、SCH和FCCH以外的控制信息。其結(jié)構(gòu)如圖所示。包含用于均衡器識(shí)別起始位和停止位的尾比特TB；257個(gè)加密的數(shù)據(jù)或話音；用于表示此突發(fā)脈沖序列是否被FACCH信令借用的2個(gè)比特的借用標(biāo)志；8.25比特的保護(hù)空間，防止有時(shí)隙交錯(cuò)時(shí),不會(huì)出現(xiàn)有用比特的交錯(cuò)。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司空閑突

49、發(fā)脈沖序列是指基站發(fā)出的不含任何信息的突發(fā)脈沖序列，其格式與普通突發(fā)脈沖序列相同。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 頻率校正突發(fā)脈沖序列用于移動(dòng)臺(tái)的頻率同步，在FCCH上發(fā)送。其結(jié)構(gòu)如圖所示，包含前后各3個(gè)尾比特；142個(gè)固定比特，固定比特全為0，用于使調(diào)制器發(fā)送一個(gè)未調(diào)制的載波；8.25比特的保護(hù)空間。 同步突發(fā)脈沖序列用于移動(dòng)臺(tái)的時(shí)間同步。它包括一個(gè)易被檢測(cè)的長(zhǎng)同步序列并攜帶有TDMA幀號(hào)和基站識(shí)別碼（BSIC）信息，這在SCH上發(fā)送。其結(jié)構(gòu)如圖所示。 接入突發(fā)脈沖序列用于隨機(jī)接入，它有一個(gè)較長(zhǎng)的保護(hù)間隔，這是為適應(yīng)移動(dòng)臺(tái)首次接入不知道時(shí)間提前值而設(shè)置的。其結(jié)構(gòu)如圖所示。惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工

50、程有限公司六、六、 編號(hào)系統(tǒng)編號(hào)系統(tǒng) 1、移動(dòng)臺(tái)的國(guó)際身份號(hào)碼ISDN（MSISDN） 是在公用交換電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃中唯一地識(shí)別移動(dòng)電話的鑒約號(hào)碼。CCITT建議結(jié)構(gòu)為： MSISDNCCNDCSN CC國(guó)家碼即在國(guó)際長(zhǎng)途電話通信網(wǎng)中的號(hào)碼（中國(guó)+86） NDC國(guó)內(nèi)目的地碼 SN用戶號(hào)碼 如1392223456139222便是NDC，前三位用于識(shí)別網(wǎng)號(hào)，后三位用于識(shí)別歸屬區(qū)，目前開通的135-138實(shí)際上是同一個(gè)網(wǎng)。CCNDCSN3digits6digitsNational MS NOInternational MS ISDNMAX 15digits4digits惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電

51、工程有限公司2、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI） 是唯一地識(shí)別GSM PLMN網(wǎng)中某一用戶的信息。 IMSIMCCMNCMSIN MCC移動(dòng)網(wǎng)的國(guó)家號(hào)碼（與CC不同，中國(guó)為460） MNC移動(dòng)網(wǎng)號(hào) MSIN移動(dòng)臺(tái)識(shí)別號(hào) ，最長(zhǎng)為15位。 使用十進(jìn)制 MCCMNCMSIN3digits1-2digitsNational MSIInternational MSI即IMSIMAX 15digits惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司3、移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（、移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN） 用于一次呼叫的路由選擇。 MSRNCCNSCSN CC國(guó)家號(hào) NDC國(guó)內(nèi)目的地號(hào)碼(用于識(shí)別

52、PLMN） SN用戶號(hào)，用于識(shí)別MSC/VLR的地址?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司4、臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（、臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（TMSI） 用于保護(hù)IMSI碼，該號(hào)只在本MSC區(qū)域有效，其結(jié)構(gòu)可由各電信部門選擇，長(zhǎng)度不超過4個(gè)字節(jié)。一個(gè)CCCC的尋呼容量為2個(gè)IMSI或4個(gè)TMSI。5、國(guó)際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼（、國(guó)際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI） 是唯一用來識(shí)別移動(dòng)臺(tái)終端設(shè)備的號(hào)碼，稱作系列號(hào)。 IMEITACFACSNRSP TAC型號(hào)論證碼 FAC最終裝配碼，用于識(shí)別制造廠家。 SNR序號(hào) SP備用6、位置區(qū)識(shí)別碼（、位置區(qū)識(shí)別碼（LA） LAI代表MSC業(yè)務(wù)區(qū)的不同位置區(qū)，用

53、于移動(dòng)用戶的位置更新?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 LAIMCCMNCLAC MCC移動(dòng)國(guó)家號(hào)，識(shí)別一個(gè)國(guó)家 MNC移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，識(shí)別國(guó)內(nèi)的GSM網(wǎng) LAC位置區(qū)號(hào)碼，識(shí)別一個(gè)GSM網(wǎng)中的位置 7、小區(qū)全球識(shí)別碼（、小區(qū)全球識(shí)別碼（CGI） 用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)。 CGIMCCMNCLACCIMCCMNCLACLocation Area Identity （LAI）CICell Global Identity （CI）3digits1-2digitsMax 16 bitsMax 16 bits惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司8、基站識(shí)別碼（、基站識(shí)別碼（BSIC）

54、 BSICNCCBCC NCC國(guó)家色碼，用于識(shí)別GSM移動(dòng)網(wǎng) BCC基站色碼，用于識(shí)別基站小區(qū)數(shù)據(jù)中的NCCPERM=X，用于指定移動(dòng)臺(tái)允許接入的網(wǎng)絡(luò)。BCC可以在OMT2中讀出。NCCBCC0-7中取一位 0-7中取一位2 digits惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 9、各種號(hào)碼的應(yīng)用、各種號(hào)碼的應(yīng)用 在呼叫過程中各種號(hào)碼的應(yīng)用如下圖所示：PSTNMSISDNGMSCMSISDNMSRNMSRNIMSIVLRMSCIMSIMSRNMSISDNIMSIMSNRMSRN HLRVLR惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司 下例是一個(gè)北京的固定電話用戶撥打廣州的一個(gè)移動(dòng)用戶的呼

55、叫接續(xù)過程中各種識(shí)別碼的應(yīng)用過程。 1、主叫撥號(hào)。北京市話用戶A撥打廣州GSM用戶B的MSISDN號(hào)碼，PSTN網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)分析MSISDN號(hào)碼，得知B用戶為移動(dòng)用戶，它把呼叫轉(zhuǎn)到GSM網(wǎng)絡(luò)上距它最近的一個(gè)具有入口功能的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心GMSC。 2、GMSC分析被叫號(hào)碼。GMSC分析該號(hào)碼為廣州位置寄存器HLR的用戶后將MSISDN號(hào)碼送至廣州HLR，要求查詢有關(guān)該被叫用戶目前所在的位置信息。 3、HLR申請(qǐng)漫游號(hào)碼MSRN。HLR把MSISDN號(hào)碼轉(zhuǎn)換成IMSI后查出用戶目前處于哪個(gè)MSC并將該IMSI發(fā)至該MSC，向該MSC申請(qǐng)分配一個(gè)漫游號(hào)碼。 4、選定漫游號(hào)碼MSRN。MSC收到IM

56、SI后臨時(shí)給被叫用戶B分配一個(gè)漫游號(hào)碼并將此號(hào)碼送回HLR，再由HLR發(fā)給GMSC使用。 惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司5、連接呼叫至被叫所在的MSC。GMSC收到MSRN后，用此號(hào)碼選擇一條出中繼路由至MSC。MSC將負(fù)責(zé)本次呼叫的建立和計(jì)費(fèi)功能。 6、令被叫所在位置區(qū)內(nèi)的所有基站發(fā)尋呼信息。MSC發(fā)出尋呼命令到MS所在位置區(qū)內(nèi)的所有無線基站，再由基站向被叫用戶B發(fā)呼叫信號(hào)。 7、基站尋呼被叫用戶B?；臼盏綄ず裘詈螅瑢⒃搶ず粝ⅲê蠱S的IMSI）通過無線控制信道發(fā)射。MS接收到尋呼后向基站發(fā)回響應(yīng)信號(hào)。 8、呼叫連接。MS響應(yīng)信號(hào)經(jīng)BTS、BSC送回MSC，經(jīng)鑒權(quán)、設(shè)備

57、識(shí)別后認(rèn)為合法，則令BSC給該MS分配一條TCH，接通MSC至BSC的路由，并向主叫送回鈴音，向被叫振鈴。當(dāng)被叫摘機(jī)應(yīng)答，則系統(tǒng)開始計(jì)費(fèi)?；葜菔朽]電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司八、鑒權(quán)、加密及設(shè)備識(shí)別八、鑒權(quán)、加密及設(shè)備識(shí)別 1、下列情況需先經(jīng)過鑒權(quán) 1 )移動(dòng)臺(tái)呼出及呼入。 2)移動(dòng)臺(tái)位置登記、位置更新。 3)移動(dòng)臺(tái)補(bǔ)充業(yè)務(wù)的登記、使用、刪除。 2、鑒權(quán)過程惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司CME20鑒權(quán)過程：鑒權(quán)過程：1、用戶購(gòu)機(jī)入網(wǎng)時(shí)，電信部門將IMSI號(hào)和用戶鑒權(quán)鍵Ki一起分配給用戶。 同時(shí)，該用戶的IMSI和Ki存入AUC。2、在AUC鑒權(quán)中心按下步驟產(chǎn)生一個(gè)用于鑒權(quán)

58、和加密的三參數(shù)組。 1）產(chǎn)生一個(gè)不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)數(shù)RAND。2）以IMSI、Ki和RAND為輸入?yún)?shù)由兩個(gè)不同的算法電路（A8和A3） 計(jì)算出密鑰Kc和符號(hào)響應(yīng)SRES。3）將RAND、SRES、Kc組成一個(gè)三參數(shù)組送往HLR作為今后為該用戶 鑒權(quán)時(shí)使用。3、HLR自動(dòng)存儲(chǔ)110組每個(gè)用戶的三參數(shù)組，并在MSC/VLR需要時(shí)傳 給它。而在MSC/VLR中也為每個(gè)用戶存儲(chǔ)17組這樣的三參數(shù)組。 這樣做的目的是減少M(fèi)SC/VLR與HLR、AUC之間信號(hào)傳送的頻次。4、在呼叫處理過程中，MSC向需被鑒權(quán)的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送一組參數(shù)中的RAND 號(hào)碼，移動(dòng)臺(tái)據(jù)此再加上要身SIM卡內(nèi)存儲(chǔ)的IMSI和Ki作為A3鑒

59、權(quán)運(yùn)算 電路的輸入信號(hào)，算出鑒權(quán)的符號(hào)響應(yīng)SRES并將其送回MSC/VLR。5、MSC將原參數(shù)組中由AUC算出的SRES與移動(dòng)臺(tái)返回的SRES比較，若相 同，則認(rèn)為合法，允許接入，否則為不合法，拒絕為其服務(wù)。惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司IMSI1IMSI2KiKiRANDKcSRESRANDKcSRESRAND加密算法8鑒權(quán)算法3結(jié)果結(jié)果數(shù)據(jù)庫(kù)IMSI和鑒權(quán)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)HLR惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司AUCHLRMSC/VLRMS算法 A3RANDKiSERSRAND接入請(qǐng)求SRESAUC SRESMS?=存儲(chǔ)HLR中所有用戶的鑒權(quán)鍵Ki對(duì)所有用戶產(chǎn)生一參數(shù)RA

60、ND/KC/SRES臨時(shí)存儲(chǔ)所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1至10個(gè))依請(qǐng)求發(fā)給VLR存儲(chǔ)所有拜訪用戶的三數(shù)組(每用戶1至7個(gè)三參數(shù)組)存儲(chǔ)所有有關(guān)的用戶信息NOYES惠州市郵電工程有限公司惠州市郵電工程有限公司AUCHLRMSC/VLRBTSMS存儲(chǔ)HLR中所有用戶鑒權(quán)鍵Ki對(duì)所有用戶產(chǎn)生三參數(shù)組臨時(shí)存儲(chǔ)所有用戶的三參數(shù)組(每用戶1至10個(gè)并請(qǐng)求發(fā)給VLR)存儲(chǔ)所有拜訪用戶的三數(shù)組(每用戶1至7個(gè)三參數(shù)組)存儲(chǔ)所有與網(wǎng)路有關(guān)的用戶信息監(jiān)時(shí)存儲(chǔ)KC用于與MS通話中的加密鑒權(quán)程序啟動(dòng)加密A5A5A8RAND KiKcKcMMKcTDMA幀號(hào)TDMA幀號(hào)加密后信息解密后信息與M比較 是 否加密完成加密