GSM系統(tǒng)基本原理培訓(xùn)材料課件

20010.1GSM移動通信系統(tǒng)原理培訓(xùn)講義1移動通信20010.1GSM移動通信系統(tǒng)原理1移動通內(nèi)容移動通信的概述GSM的系統(tǒng)介紹GSM關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)介紹2移動通信內(nèi)容移動通信的概述2移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信的定義GSM的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀移動通信發(fā)展展望第三代移動通信系統(tǒng)介紹3移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信的定義3移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信是指通信雙方或至少一方是處于移動中進行信息交流的通信.移動體之間的通信只能依靠無線電傳輸.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.4移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信是指通信雙方或至少一方1.1GSM概述與發(fā)展簡史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)），40年代才逐步向民用擴展（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ADC和日本的JDC（現(xiàn)改稱PDC）.5移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信并不是一項很新的技術(shù)，1.1GSM概述與發(fā)展簡史其中，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)制方式達成一致意見.6移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史其中，GSM的發(fā)展歷程如下：61.1GSM概述與發(fā)展簡史1988年，十八個歐洲國家達成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)路開通運行.移動通信跨入第二代.1992年，系統(tǒng)命名為：GlobalSystemforMobile（全球通）組織機構(gòu)：SpecialMobileGroup1993年，PhaseII規(guī)范1994年，全世界范圍運行1995年，DCS1800商業(yè)運行1996年，引入微蜂窩的技術(shù)，GSM900/1800雙網(wǎng)運行1997年已有109個國家239個運營者運營著超過4400萬用戶的GSM網(wǎng)絡(luò)7移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1988年，十八個歐洲國家達成1.1GSM概述與發(fā)展簡史1G2G3G2.5G80s初80s末96年2002年無線通信系統(tǒng)時間GSMPDCD-AMPSIS-95AW-CDMACDMA2000TD-SCDMAAMPSTACSNMTNTTGPRSIS-95B移動通信在今天的發(fā)展8移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1G2G3G2.5G80s初81.1GSM概述與發(fā)展簡史2G到3G移動通信技術(shù)的發(fā)展：GSM系列：GPRS（GeneralPacketRadioService）：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).9移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史2G到3G移動通信技術(shù)的發(fā)展：1.1GSM概述與發(fā)展簡史GPRS的特點有：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)10移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史GPRS的特點有：10移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史EDGE（EnhancedDataRatesforGlobalEvolution）：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（WidebandCodeDivisionMultipleAccess）：由GSM網(wǎng)絡(luò)核心繁衍而來的WCDMA，數(shù)據(jù)傳送可達到每秒2Mbit（室內(nèi)）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).11移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史EDGE（EnhancedD1.1GSM概述與發(fā)展簡史CDMA系列：cdmaOne（CodeDivisionMultipleAccessOne）：屬于CDMA第二代，能達到1.25MHz.cdma2000（CodeDivisionMultipleAccess2000）：cdma2000是從cdmaOne蛻變進化出來支援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cdma發(fā)展3G的最終目標(biāo).12移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史CDMA系列：12移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1985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.13移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1985年：CCITT提出FP1.1GSM概述與發(fā)展簡史1994年：ITU-T和ITU-R正式攜手研究FPLMTS1996年：ITU將FPLMTS改為IMT-2000（國際移動電信系統(tǒng)2000＝2000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)14移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1994年：ITU-T和IT1.1GSM概述與發(fā)展簡史能實現(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，強大的多種用戶管理能力，高保密性能和服務(wù)質(zhì)量.3G實現(xiàn)的目標(biāo)：15移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史能實現(xiàn)全球漫游：用戶可以在整個1.1GSM概述與發(fā)展簡史為實現(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.

16移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史為實現(xiàn)上述目標(biāo)，對3G無線傳輸1.1GSM概述與發(fā)展簡史目前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17移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史目前3G的標(biāo)準(zhǔn)主要有：17移動1.2多址技術(shù)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.18移動通信1.2多址技術(shù)多址技術(shù)使眾多的用戶共用公共的通信線路.11.2多址技術(shù)1.2.1頻分多址FDMAFDMA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.19移動通信1.2多址技術(shù)FDMA是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信的.11.2多址技術(shù)1.2.2時分多址TDMATDMA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自獨立地傳送.20移動通信1.2多址技術(shù)TDMA是以不同的時隙實現(xiàn)通信20移動通1.2多址技術(shù)1.2.3碼分多址CDMACDMA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行特殊的編碼，編碼后的信息混合后不會丟失原來的信息.21移動通信1.2多址技術(shù)CDMA是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的211.3功率控制當(dāng)手機在小區(qū)內(nèi)移動時，它的發(fā)射功率需要進行變化.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.22移動通信1.3功率控制當(dāng)手機在小區(qū)內(nèi)移動時，它的發(fā)射功率需要進行延長電池壽命降低網(wǎng)絡(luò)干擾包括上行功控和下行功控功率控制基于電平和質(zhì)量BSC、BTS是判決者BCCH載頻不參加功率控制時間信號電平目標(biāo)電平值：

e.g.-85dBm功率控制目的23移動通信延長電池壽命BCCH載頻不參加時間信號目標(biāo)電平值：

e.g.1.4蜂窩技術(shù)1.4.1大區(qū)制與小區(qū)制移動通信系統(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.24移動通信1.4蜂窩技術(shù)移動通信系統(tǒng)是采用一個叫基站的設(shè)備來提供1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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.25移動通信1.4蜂窩技術(shù)頻率復(fù)用指處在不同地理位置（不同的小區(qū)）1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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26移動通信1.4蜂窩技術(shù)頻率復(fù)用方案：在系統(tǒng)的作用區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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，中繼效率就會降低.小區(qū)復(fù)用模式圖27移動通信1.4蜂窩技術(shù)注意：從理論上來說，K應(yīng)該大些，但分配的1.5GSM主要參數(shù)特性GSM900 DCS1800發(fā)射頻帶(MHz)基站935～9601805～1880移動臺 890～9151710～1785(帶寬25M) (帶寬75M)雙工間隔 45MHZ 95MHZ射頻帶寬 200KHZ 200KHZ射頻雙工信道總數(shù) 124 374小區(qū)半徑（Km）最小0.50.5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88半速率 16 16

28移動通信1.5GSM主要參數(shù)28移動通信GSM900頻譜分配45MHz雙工間隔基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護頻帶960905890880872950935925917915GSMTACS/GSMEGSMETACS29移動通信GSM900頻譜分配45MHz基站基站2MHz保護頻帶960DCS1800頻譜分配基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護頻帶18801805178590MHz雙工間隔1710DCS180030移動通信DCS1800頻譜分配基站基站2MHz保護頻帶1880180GSM系統(tǒng)頻段GSM900主頻段（P-GSM）上行：890MHz-915MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：935MHz-960MHz（基站發(fā)，移動臺收）GSM擴展頻段（E-GSM）上行：880MHz-890MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：925MHz-935MHz（基站發(fā)，移動臺收）DCS1800頻段上行：1710MHz-1785MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：1805MHz-1880MHz（基站發(fā)，移動臺收）31移動通信GSM系統(tǒng)頻段GSM900主頻段（P-GSM）31移動通信GSM900的頻段分配：工作帶寬為25MHz，載頻間隔200KHz，共124個頻點，中國移動用1-95頻點，中國聯(lián)通用96-124頻點DCS-1800的頻率分配：雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75MHz，載頻間隔為200KHz，頻點512~885，共374個頻點。其中：

中國移動：

上行1710~1725MHz、

下行1805~1820MHz；暫空：上行1725~1745MHz、

下行1820~1840MHz；

中國聯(lián)通：上行1745~1755MHz、

下行1840~1850MHz；

中國電信：上行1755~1785MHz、

下行1850~1880MHz。GSM頻道分配情況頻點：512-587頻點：687-76232移動通信GSM900的頻段分配：其中：

中國移動：

上行GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它與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、連接與管理的作用。主要負責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費記錄處理、信令處理等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，它通過無線接口直接與移動臺相連，負責(zé)無線信息的發(fā)送接收、無線資源管理及功率控制等；同時，它與NSS相連，實現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等；當(dāng)然，也要與操作支持子系統(tǒng)OSS之間實現(xiàn)互通。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。BSC基站控制中心BTS基站收發(fā)信臺MSC移動交換中心VLR拜訪位置寄存器HLR歸屬位置寄存器AUC鑒權(quán)中心EIR設(shè)備識別寄存器OMC操作維護中心NMC網(wǎng)絡(luò)管理中心PSTN公用電話網(wǎng)PDN公用數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)BSCBTSBSSOMCNMCOSSNSSMSC/VLRHLR/AUCEIRPSTNISDNPDNGSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖33移動通信GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它與GSM移動用戶GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMSBTSBTSBSCAUmMSCMSCVLRVLRHLRAUCEIRBCEFGHDNSSBSSNSS34移動通信GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMS系統(tǒng)接口A接口：MSC與BSC間的接口Abis接口：BSC與BTS間的接口Um接口：BTS與MS間的接口C接口：MSC與HLR間的接口D接口：HLR與VLR間的接口E接口：MSC與MSC間的接口G接口：VLR與VLR間的接口35移動通信系統(tǒng)接口A接口：MSC與BSC間的接口35移動通信各模塊功能（一）MS(MobileStation)：移動臺，實現(xiàn)移動終端功能BTS(BaseTransceiverStation)：基站收發(fā)信臺，實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)與MS之間的無線通信BSC(BaseStationController)：基站控制器，實現(xiàn)無線系統(tǒng)到交換系統(tǒng)的集線功能、無線資源管理功能以及其它與無線相關(guān)的控制功能MSC(MobileserviceSwitchingcenter)：移動業(yè)務(wù)交換中心，實現(xiàn)移動業(yè)務(wù)交換功能OMC(OperationandMaintenanceCenter)：操作維護中心，提供人機界面實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測和控制功能36移動通信各模塊功能（一）MS(MobileStation)：移動各模塊功能（二）HLR(HomeLocationRegister)：歸屬位置登記處。實際上是一個數(shù)據(jù)庫，主要儲存二類數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)，主要包括：用戶的身份IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentification)用戶ISDN號碼VLR地址用戶的位置信息VLR(VisitorLocationRegister)：拜訪位置登記處。實際上是一個數(shù)據(jù)庫，儲存用戶信息，主要包括：MSRN(MobileStationRoamingNumber):移動臺漫游號碼TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentification):臨時移動用戶身份移動臺登記的位置區(qū)（LAC）與補充業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)有關(guān)用戶數(shù)據(jù)在GSM03.08中描述37移動通信各模塊功能（二）HLR(HomeLocationReg各模塊功能（三）AUC(AuthenticateCenter):鑒權(quán)中心，用于對用戶身份的鑒別EIR(mobilestationEquipmentIdentityRegister):移動臺設(shè)備身份登記處，用于儲存及鑒別移動臺的設(shè)備身份。38移動通信各模塊功能（三）AUC(AuthenticateCent通信管理（CM）無線資源管理（RR）移動和安全管理（MM）綜合處理TCH0TCH1TCH2。。SACCH。。TCH25IDL復(fù)幀物理鏈路層(L1)數(shù)據(jù)鏈路層(L2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層(L3)RACHBCCHAGCH/PCHSDCCHSACCHTCHFACCH無線接口（Um口）分層結(jié)構(gòu)39移動通信通信管理（CM）無線資源管理（RR）移動和安全管理（MM）綜UmAbisABTSBSCMSCL1L2L3MSTDMALAPDmRRMMCMTDMAPCMLAPDmLAPDRRBTSMPCMLAPDRRBTSMPCMBSSMAPSCCPMTPPCMBSSMAPSCCPMTPMMCMMSTDMA:TimeDivisionMultipleAccessLAPDm:LinkAccessProtocolforDmChannelRR:RadioResourceMM:MobilityManagementCM:ConnectionManagementPCM:PulseCodeModulationLAPD:LinkAccessProtocolforDchannelBTSM:BaseTransceiverStationManagementMTP:MessageTransferPartSCCP:SignallingConnection&ControlPartBSSMAP:BaseStationSystemMobileApplicationPartL1:Layer1L2:Layer2L3:Layer3GSM系統(tǒng)信令結(jié)構(gòu)40移動通信UmAbisABTSBSCMSCL1L2L3MSTDMALA邏輯信道分類

GSM900和GSM1800的邏輯信道劃分是一樣的廣播控制信道(BCCH)控制信道通用控制信道(CCCH)話音信道

(TCH)FCCHSCHBCCH(系統(tǒng)消息)TCH/FAGCHRACHSDCCHFACCHSACCHTCH/HTCH/9.6F

TCH/4.8F,H

TCH/2.4F,HPCH通用信道

(CCH)專用信道

(DCH)邏輯信道41移動通信邏輯信道分類GSM900和GSM1800的邏輯信道劃FCCHSCHBCCHPCHAGCHBCCHCCCH通用信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用信道下行邏輯信道42移動通信FCCHSCHBCCHPCHAGCHBCCHCCCH通用SDRACHCCCH通用信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用信道上行邏輯信道43移動通信RACHCCCH通用SDCCHSACCHFACCHTCH/F搜尋頻率校正脈沖搜尋同步脈沖解讀系統(tǒng)消息偵聽尋呼消息發(fā)送接入脈沖信令信道分配呼叫建立話音信道分配通話呼叫釋放FCCHSCHBCCHPCHRACHAGCHSDCCHSDCCHTCHFACCH關(guān)機狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式空閑狀態(tài)邏輯信道作用舉例44移動通信搜尋頻率校正脈沖FCCH關(guān)機狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式空閑狀態(tài)邏輯無線邏輯信道（一）頻率校正信道（FCCH，下行信道，廣播方式，每小區(qū)一個）為了保證移動臺和基站能夠正確的接收對方的信息，必須保證移動臺和基站的頻率一致，即移動臺的接收頻率與基站的發(fā)射頻率一致，移動臺的發(fā)射頻率和基站的接收頻率一致。在GSM系統(tǒng)中，由于一個基站要同時和若干移動臺進行通信，因此采用主從同步方式，以基站的頻率為基準(zhǔn)，基站在頻率校正信道上發(fā)送頻率信息，移動臺根據(jù)該信息調(diào)整自己的頻率，保持自己的頻率與基站同步。45移動通信無線邏輯信道（一）頻率校正信道（FCCH，下行信道，廣播方式無線邏輯信道（二）同步信道（SCH，下行信道，廣播方式，每小區(qū)一個）由于Um接口采用TDMA方式，為了保證移動臺和基站能夠正確的接收對方的信息，必須保證移動臺和基站的時間基準(zhǔn)一致?；驹谕叫诺郎习l(fā)送定時信息，移動臺根據(jù)該信息調(diào)整自己的時間基準(zhǔn)，保持自己的時間基準(zhǔn)與基站同步。剛才最后一響，是北京時間一點整?；镜臅r間基準(zhǔn)移動臺A的時間基準(zhǔn)移動臺B的時間基準(zhǔn)實際發(fā)送的是縮減幀號（RFN）和基站識別號（BSIC）46移動通信無線邏輯信道（二）同步信道（SCH，下行信道，廣播方式，每小無線邏輯信道（三）廣播信道（BCCH，下行信道，廣播方式）通過在廣播信道上廣播系統(tǒng)消息1-4，將必要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)通知移動臺。隨機接入信道（RACH，上行信道，多點對點方式）

該信道又稱爭搶信道。移動臺首先通過該信道申請接入網(wǎng)絡(luò)。由于同時可能有多個移動臺會通過該信道申請接入網(wǎng)絡(luò)，因此可能會發(fā)生碰撞。在該信道傳遞的信息有以下三個：1.接入原因（主叫、被叫、位置更新等）2.隨機參考值3.發(fā)送該消息的時刻（隱含）47移動通信無線邏輯信道（三）廣播信道（BCCH，下行信道，廣播方式）無線邏輯信道（四）準(zhǔn)許接入信道（AGCH，下行信道，點對多點方式）

網(wǎng)絡(luò)通過該信道對移動臺在RACH上提出的接入申請進行初步確認，若為正確，則分配一個（獨立專用控制）信道給移動臺，以便進行進一步確認。在該信道傳遞的信息有以下兩個：1.接入申請中的接入原因、隨機參考值和該消息發(fā)送的時刻2.對獨立專用控制信道的描述（該信道所在絕對載頻號、時隙號、子信道號等）48移動通信無線邏輯信道（四）準(zhǔn)許接入信道（AGCH，下行信道，點對多點無線邏輯信道（五）尋呼信道（PCH，下行信道，點對多點方式）該信道用于網(wǎng)絡(luò)發(fā)送尋呼消息，以通知被叫移動臺啟動尋呼流程。在該信道傳遞的信息有以下三個：1.被尋呼的移動臺身份識別號2.尋呼模式3.尋呼流程需要何種信道49移動通信無線邏輯信道（五）尋呼信道（PCH，下行信道，點對多點方式）無線邏輯信道（六）獨立專用控制信道（SDCCH，雙向信道，點對點方式）

該信道主要用于在網(wǎng)絡(luò)和移動臺間傳送用于呼叫接續(xù)所需要的信令?？焖匐S路控制信道（FACCH，雙向信道，點對點方式）

該信道主要用于在通話過程中在網(wǎng)絡(luò)和移動臺間傳送信令。該信道實際上是臨時借用TCH信道。50移動通信無線邏輯信道（六）獨立專用控制信道（SDCCH，雙向信道，點無線邏輯信道（七）慢速隨路控制信道（SACCH，雙向信道，點對點方式）該信道主要用于傳送一些輔助信息。該信道始終與SDCCH或TCH伴隨在一起。對于下行信道而言，主要傳送：功率控制命令時間調(diào)整命令必要的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)（通過系統(tǒng)消息如系統(tǒng)消息5和6，由于移動臺在非空閑模式下無法接收系統(tǒng)消息，為使移動臺及時了解網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的改變）。對于上行信道而言，主要傳送測量報告（用于提供功率控制和切換所必須的信息）實際使用的發(fā)射功率、實際使用的時間調(diào)整量51移動通信無線邏輯信道（七）慢速隨路控制信道（SACCH，雙向信道，點無線邏輯信道（八）業(yè)務(wù)信道（TCH，雙向信道，點對點方式）

該信道主要在網(wǎng)絡(luò)和移動臺間傳送業(yè)務(wù)（包括話音、數(shù)據(jù)等）。52移動通信無線邏輯信道（八）業(yè)務(wù)信道（TCH，雙向信道，點對點方式）邏輯信道到物理信道的映射所謂物理信道，是指一個時隙（約577us，156.25個比特）。所謂邏輯信道，是指GSM04.03中描述的信道。所謂邏輯信道到物理信道的映射，是指一個物理信道（時隙）要承載若干邏輯信道。只有一些特定的邏輯信道才能組合在一起（信道組合），在一個物理信道上承載。這些邏輯信道必須根據(jù)某種規(guī)則復(fù)用在一個物理信道上，這種規(guī)則是建立在TDMA幀結(jié)構(gòu)上的。53移動通信邏輯信道到物理信道的映射所謂物理信道，是指一個時隙（約577頻率200kHzBP15/26ms隙縫時間幀和信道54移動通信頻率200kHzBP15/26ms隙縫時間幀和信道54移動通20472046210……1個超高幀＝2048個超幀012345671個幀＝8個時隙025241……050491……1個復(fù)幀＝26個幀1個復(fù)幀＝51個幀050491……025241……1個超幀＝51個復(fù)幀1個超幀＝26個復(fù)幀Um接口物理信道幀結(jié)構(gòu)55移動通信20472046210……1個超高幀＝2048個超幀0123TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF（全速率TCH）TCH/H+FACCH/H+SACCH/TH（半速率TCH） 26幀—復(fù)幀F(xiàn)CCH+SCH+BCCH+CCCH（主BCCH）FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4(組合BCCH)BCCH+CCCH（擴展BCCH）SDCCH/8+SACCH/C8（主SDCCH）+FACCH/8 51幀—復(fù)幀邏輯信道組合56移動通信TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF（全速率TCH）區(qū)域定義位置區(qū)：是指移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域。位置區(qū)可由一個或若干個小區(qū)（或基站區(qū)）組成。為了呼叫移動臺，可在一個位置區(qū)內(nèi)所有基站同時發(fā)尋呼信號MSC：是由一個移動業(yè)務(wù)交換中心所控制的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域構(gòu)成PLMN網(wǎng)的一部分。一個MSC區(qū)可以由一個或若干個位置區(qū)組成57移動通信區(qū)域定義位置區(qū)：是指移動臺可任意移動不需要進行位置更新的區(qū)域小區(qū)全球識別CGIMCCMNCLACCILAICGIMCC: MobileCountryCodeMNC: MobileNetworkCodeLAC: LocationAreaCodeCI: CellIdentificationLAI: LocationIdentificatoinCGI: CellGlobalIdentification58移動通信小區(qū)全球識別CGIMCCMNCLACCILAICGIMCC:基站識別碼BSICNCCBCCBSICNCC: NetworkColourCodeBCC: BasestationColourCodeBSIC: BaseStaionIdentificationCodeNCC----PLMN色碼。用來唯一地識別相鄰國家不同的PLMNBCC----BTS色碼。用來唯一地識別采用相同載頻、相鄰的、不同的BTS59移動通信基站識別碼BSICNCCBCCBSICNCC: NetwoBSIC作用（一）移動臺收到SCH后，即認為已同步于該小區(qū)。但為了正確地譯出下行公共信令信道上的信息，移動臺還必須知道公共信令信道所采用的訓(xùn)練序列碼（TSC）。按照GSM規(guī)范的規(guī)定，訓(xùn)練序列碼有八種固定的格式，分別用序號0～7表示。每個小區(qū)的公共信令信道所采用的TSC序列號由該小區(qū)的BCC決定。因此：BSIC的作用之一是通知移動臺本小區(qū)公共信令信道所采用的訓(xùn)練序列號。60移動通信BSIC作用（一）移動臺收到SCH后，即認為已同步于BSIC作用（二）由于BSIC參與了隨機接入信道（RACH）的譯碼過程，因此它可以用來避免基站將移動臺發(fā)往相鄰小區(qū)的RACH誤譯為本小區(qū)的接入信道。61移動通信BSIC作用（二）由于BSIC參與了隨機接入信道（RACH）BSIC作用（三）當(dāng)移動臺在連接模式下（通話過程中），它必須根據(jù)BCCH上有關(guān)鄰區(qū)表的規(guī)定，對鄰區(qū)BCCH載頻的電平進行測量并報告給基站。同時在上行的測量報告中對每一個頻率點，移動臺必須給出它所測量到的該載頻的BSIC。當(dāng)在某種特定的環(huán)境下，即某小區(qū)的鄰區(qū)中包含兩個或兩個以上的小區(qū)采用相同的BCCH載頻時，基站可以依靠BSIC來區(qū)分這些小區(qū)，從而避免錯誤的切換，甚至切換失敗。62移動通信BSIC作用（三）當(dāng)移動臺在連接模式下（通話過程中），它必須BSIC作用（四）移動臺在連接模式下（通話過程中）必須測量鄰區(qū)的信號，并將測量結(jié)果報告給網(wǎng)絡(luò)。由于移動臺每次發(fā)送的測量報告中只能包含六個鄰區(qū)的內(nèi)容，因此必須控制移動臺僅報告與當(dāng)前小區(qū)確實有切換關(guān)系的小區(qū)情況。BSIC中的高三位（即NCC）用于實現(xiàn)上述目的。網(wǎng)絡(luò)運營者可以通過廣播參數(shù)"允許的NCC"控制移動臺只報告NCC在允許范圍內(nèi)的鄰區(qū)情況。63移動通信BSIC作用（四）移動臺在連接模式下（通話過程中）必須測量鄰BSIC選取示意圖CBAEDDF64移動通信BSIC選取示意圖CBAEDDF64移動通信PSTNMS呼叫流程MSC/VLRBSSMSRNIMSIMSRNMSISDNHLRGMSC65移動通信PSTNMS呼叫流程MSC/VLRBSSMSRN國際移動用戶識別碼(IMSI)移動國家號碼(MCC) :中國為460.移動網(wǎng)號(MNC) :移動為00，聯(lián)通：01.移動用戶識別碼(MSIN) :H1H2H3國際移動用戶識別號(IMSI)MCCMNCMSIN國內(nèi)移動用戶識別碼國際移動用戶識別碼66移動通信國際移動用戶識別碼(IMSI)國際移動用戶識別號(IMSI臨時移動用戶識別碼(TMSI)提高IMSI使用的安全性本地分配的4字節(jié)的BSC編碼臨時移動用戶識別號(TMSI)67移動通信臨時移動用戶識別號(TMSI)67移動通信移動用戶漫游號碼：位長10位VLR臨時分配給用戶的一個號碼與該MSC所屬HLR有一定聯(lián)系在VLR中與IMSI一一對應(yīng)移動用戶漫游號(MSRN)68移動通信移動用戶漫游號碼：移動用戶漫游號(MSRN)68移動通信移動用戶ISDN號碼(MSISDN)

移動用戶ISDN號碼(MSISDN)國家號碼(CC):中國為86MAC：移動接入碼，=139(8、7、6、5、0、1)移動用戶號：H0H1H2H3ABCDH0H1H2H3：：HLR識別碼，由總部統(tǒng)一分配到本地網(wǎng)；H0=0ABCD：移動用戶號，由HLR自行分配

CCMACSN國內(nèi)有效移動用戶ISDN號碼國際移動用戶ISDN69移動通信移動用戶ISDN號碼(MSISDN)

移動用戶ISDN號碼移動用戶ISDN號碼(MSISDN)國家號碼(CC):中國為86MAC：移動接入碼，=139(8、7、6、5、0、1)移動用戶號：H0H1H2H3ABCDH0H1H2H3：：HLR識別碼，由總部統(tǒng)一分配到本地網(wǎng)；H0=0ABCD：移動用戶號，由HLR自行分配

CCMACSN國內(nèi)有效移動用戶ISDN號碼國際移動用戶ISDN70移動通信移動用戶ISDN號碼(MSISDN)CCMACSN國內(nèi)有效移演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！20010.1GSM移動通信系統(tǒng)原理培訓(xùn)講義72移動通信20010.1GSM移動通信系統(tǒng)原理1移動通內(nèi)容移動通信的概述GSM的系統(tǒng)介紹GSM關(guān)鍵技術(shù)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)介紹73移動通信內(nèi)容移動通信的概述2移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信的定義GSM的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀移動通信發(fā)展展望第三代移動通信系統(tǒng)介紹74移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信的定義3移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信是指通信雙方或至少一方是處于移動中進行信息交流的通信.移動體之間的通信只能依靠無線電傳輸.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.75移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信是指通信雙方或至少一方1.1GSM概述與發(fā)展簡史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)），40年代才逐步向民用擴展（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ADC和日本的JDC（現(xiàn)改稱PDC）.76移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史移動通信并不是一項很新的技術(shù)，1.1GSM概述與發(fā)展簡史其中，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)制方式達成一致意見.77移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史其中，GSM的發(fā)展歷程如下：61.1GSM概述與發(fā)展簡史1988年，十八個歐洲國家達成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)路開通運行.移動通信跨入第二代.1992年，系統(tǒng)命名為：GlobalSystemforMobile（全球通）組織機構(gòu)：SpecialMobileGroup1993年，PhaseII規(guī)范1994年，全世界范圍運行1995年，DCS1800商業(yè)運行1996年，引入微蜂窩的技術(shù)，GSM900/1800雙網(wǎng)運行1997年已有109個國家239個運營者運營著超過4400萬用戶的GSM網(wǎng)絡(luò)78移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1988年，十八個歐洲國家達成1.1GSM概述與發(fā)展簡史1G2G3G2.5G80s初80s末96年2002年無線通信系統(tǒng)時間GSMPDCD-AMPSIS-95AW-CDMACDMA2000TD-SCDMAAMPSTACSNMTNTTGPRSIS-95B移動通信在今天的發(fā)展79移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1G2G3G2.5G80s初81.1GSM概述與發(fā)展簡史2G到3G移動通信技術(shù)的發(fā)展：GSM系列：GPRS（GeneralPacketRadioService）：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).80移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史2G到3G移動通信技術(shù)的發(fā)展：1.1GSM概述與發(fā)展簡史GPRS的特點有：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)81移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史GPRS的特點有：10移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史EDGE（EnhancedDataRatesforGlobalEvolution）：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（WidebandCodeDivisionMultipleAccess）：由GSM網(wǎng)絡(luò)核心繁衍而來的WCDMA，數(shù)據(jù)傳送可達到每秒2Mbit（室內(nèi)）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).82移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史EDGE（EnhancedD1.1GSM概述與發(fā)展簡史CDMA系列：cdmaOne（CodeDivisionMultipleAccessOne）：屬于CDMA第二代，能達到1.25MHz.cdma2000（CodeDivisionMultipleAccess2000）：cdma2000是從cdmaOne蛻變進化出來支援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cdma發(fā)展3G的最終目標(biāo).83移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史CDMA系列：12移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1985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.84移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1985年：CCITT提出FP1.1GSM概述與發(fā)展簡史1994年：ITU-T和ITU-R正式攜手研究FPLMTS1996年：ITU將FPLMTS改為IMT-2000（國際移動電信系統(tǒng)2000＝2000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)85移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史1994年：ITU-T和IT1.1GSM概述與發(fā)展簡史能實現(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，強大的多種用戶管理能力，高保密性能和服務(wù)質(zhì)量.3G實現(xiàn)的目標(biāo)：86移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史能實現(xiàn)全球漫游：用戶可以在整個1.1GSM概述與發(fā)展簡史為實現(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.

87移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史為實現(xiàn)上述目標(biāo)，對3G無線傳輸1.1GSM概述與發(fā)展簡史目前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88移動通信1.1GSM概述與發(fā)展簡史目前3G的標(biāo)準(zhǔn)主要有：17移動1.2多址技術(shù)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.89移動通信1.2多址技術(shù)多址技術(shù)使眾多的用戶共用公共的通信線路.11.2多址技術(shù)1.2.1頻分多址FDMAFDMA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.90移動通信1.2多址技術(shù)FDMA是以不同的頻率信道實現(xiàn)通信的.11.2多址技術(shù)1.2.2時分多址TDMATDMA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自獨立地傳送.91移動通信1.2多址技術(shù)TDMA是以不同的時隙實現(xiàn)通信20移動通1.2多址技術(shù)1.2.3碼分多址CDMACDMA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行特殊的編碼，編碼后的信息混合后不會丟失原來的信息.92移動通信1.2多址技術(shù)CDMA是以不同的代碼序列實現(xiàn)通信的211.3功率控制當(dāng)手機在小區(qū)內(nèi)移動時，它的發(fā)射功率需要進行變化.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.93移動通信1.3功率控制當(dāng)手機在小區(qū)內(nèi)移動時，它的發(fā)射功率需要進行延長電池壽命降低網(wǎng)絡(luò)干擾包括上行功控和下行功控功率控制基于電平和質(zhì)量BSC、BTS是判決者BCCH載頻不參加功率控制時間信號電平目標(biāo)電平值：

e.g.-85dBm功率控制目的94移動通信延長電池壽命BCCH載頻不參加時間信號目標(biāo)電平值：

e.g.1.4蜂窩技術(shù)1.4.1大區(qū)制與小區(qū)制移動通信系統(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.95移動通信1.4蜂窩技術(shù)移動通信系統(tǒng)是采用一個叫基站的設(shè)備來提供1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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.96移動通信1.4蜂窩技術(shù)頻率復(fù)用指處在不同地理位置（不同的小區(qū)）1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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97移動通信1.4蜂窩技術(shù)頻率復(fù)用方案：在系統(tǒng)的作用區(qū)域內(nèi)重復(fù)使用1.4蜂窩技術(shù)1.4.2頻率復(fù)用基礎(chǔ)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，中繼效率就會降低.小區(qū)復(fù)用模式圖98移動通信1.4蜂窩技術(shù)注意：從理論上來說，K應(yīng)該大些，但分配的1.5GSM主要參數(shù)特性GSM900 DCS1800發(fā)射頻帶(MHz)基站935～9601805～1880移動臺 890～9151710～1785(帶寬25M) (帶寬75M)雙工間隔 45MHZ 95MHZ射頻帶寬 200KHZ 200KHZ射頻雙工信道總數(shù) 124 374小區(qū)半徑（Km）最小0.50.5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88半速率 16 16

99移動通信1.5GSM主要參數(shù)28移動通信GSM900頻譜分配45MHz雙工間隔基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護頻帶960905890880872950935925917915GSMTACS/GSMEGSMETACS100移動通信GSM900頻譜分配45MHz基站基站2MHz保護頻帶960DCS1800頻譜分配基站發(fā)射頻率基站接收頻率2MHz保護頻帶18801805178590MHz雙工間隔1710DCS1800101移動通信DCS1800頻譜分配基站基站2MHz保護頻帶1880180GSM系統(tǒng)頻段GSM900主頻段（P-GSM）上行：890MHz-915MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：935MHz-960MHz（基站發(fā)，移動臺收）GSM擴展頻段（E-GSM）上行：880MHz-890MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：925MHz-935MHz（基站發(fā)，移動臺收）DCS1800頻段上行：1710MHz-1785MHz（移動臺發(fā)，基站收）下行：1805MHz-1880MHz（基站發(fā)，移動臺收）102移動通信GSM系統(tǒng)頻段GSM900主頻段（P-GSM）31移動通信GSM900的頻段分配：工作帶寬為25MHz，載頻間隔200KHz，共124個頻點，中國移動用1-95頻點，中國聯(lián)通用96-124頻點DCS-1800的頻率分配：雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75MHz，載頻間隔為200KHz，頻點512~885，共374個頻點。其中：

中國移動：

上行1710~1725MHz、

下行1805~1820MHz；暫空：上行1725~1745MHz、

下行1820~1840MHz；

中國聯(lián)通：上行1745~1755MHz、

下行1840~1850MHz；

中國電信：上行1755~1785MHz、

下行1850~1880MHz。GSM頻道分配情況頻點：512-587頻點：687-762103移動通信GSM900的頻段分配：其中：

中國移動：

上行GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它與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、連接與管理的作用。主要負責(zé)完成呼叫處理、通信管理、移動管理、安全性管理、用戶數(shù)據(jù)和設(shè)備管理、計費記錄處理、信令處理等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，它通過無線接口直接與移動臺相連，負責(zé)無線信息的發(fā)送接收、無線資源管理及功率控制等；同時，它與NSS相連，實現(xiàn)移動用戶間或移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等；當(dāng)然，也要與操作支持子系統(tǒng)OSS之間實現(xiàn)互通。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。BSC基站控制中心BTS基站收發(fā)信臺MSC移動交換中心VLR拜訪位置寄存器HLR歸屬位置寄存器AUC鑒權(quán)中心EIR設(shè)備識別寄存器OMC操作維護中心NMC網(wǎng)絡(luò)管理中心PSTN公用電話網(wǎng)PDN公用數(shù)據(jù)網(wǎng)ISDN綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)BSCBTSBSSOMCNMCOSSNSSMSC/VLRHLR/AUCEIRPSTNISDNPDNGSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖104移動通信GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)NSS是整個系統(tǒng)的核心，它與GSM移動用戶GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMSBTSBTSBSCAUmMSCMSCVLRVLRHLRAUCEIRBCEFGHDNSSBSSNSS105移動通信GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMS系統(tǒng)接口A接口：MSC與BSC間的接口Abis接口：BSC與BTS間的接口Um接口：BTS與MS間的接口C接口：MSC與HLR間的接口D接口：HLR與VLR間的接口E接口：MSC與MSC間的接口G接口：VLR與VLR間的接口106移動通信系統(tǒng)接口A接口：MSC與BSC間的接口35移動通信各模塊功能（一）MS(MobileStation)：移動臺，實現(xiàn)移動終端功能BTS(BaseTransceiverStation)：基站收發(fā)信臺，實現(xiàn)移動通信系統(tǒng)與MS之間的無線通信BSC(BaseStationController)：基站控制器，實現(xiàn)無線系統(tǒng)到交換系統(tǒng)的集線功能、無線資源管理功能以及其它與無線相關(guān)的控制功能MSC(MobileserviceSwitchingcenter)：移動業(yè)務(wù)交換中心，實現(xiàn)移動業(yè)務(wù)交換功能OMC(OperationandMaintenanceCenter)：操作維護中心，提供人機界面實現(xiàn)對系統(tǒng)設(shè)備的監(jiān)測和控制功能107移動通信各模塊功能（一）MS(MobileStation)：移動各模塊功能（二）HLR(HomeLocationRegister)：歸屬位置登記處。實際上是一個數(shù)據(jù)庫，主要儲存二類數(shù)據(jù)：用戶數(shù)據(jù)，主要包括：用戶的身份IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentification)用戶ISDN號碼VLR地址用戶的位置信息VLR(VisitorLocationRegister)：拜訪位置登記處。實際上是一個數(shù)據(jù)庫，儲存用戶信息，主要包括：MSRN(MobileStationRoamingNumber):移動臺漫游號碼TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentification):臨時移動用戶身份移動臺登記的位置區(qū)（LAC）與補充業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)有關(guān)用戶數(shù)據(jù)在GSM03.08中描述108移動通信各模塊功能（二）HLR(HomeLocationReg各模塊功能（三）AUC(AuthenticateCenter):鑒權(quán)中心，用于對用戶身份的鑒別EIR(mobilestationEquipmentIdentityRegister):移動臺設(shè)備身份登記處，用于儲存及鑒別移動臺的設(shè)備身份。109移動通信各模塊功能（三）AUC(AuthenticateCent通信管理（CM）無線資源管理（RR）移動和安全管理（MM）綜合處理TCH0TCH1TCH2。。SACCH。。TCH25IDL復(fù)幀物理鏈路層(L1)數(shù)據(jù)鏈路層(L2)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層(L3)RACHBCCHAGCH/PCHSDCCHSACCHTCHFACCH無線接口（Um口）分層結(jié)構(gòu)110移動通信通信管理（CM）無線資源管理（RR）移動和安全管理（MM）綜UmAbisABTSBSCMSCL1L2L3MSTDMALAPDmRRMMCMTDMAPCMLAPDmLAPDRRBTSMPCMLAPDRRBTSMPCMBSSMAPSCCPMTPPCMBSSMAPSCCPMTPMMCMMSTDMA:TimeDivisionMultipleAccessLAPDm:LinkAccessProtocolforDmChannelRR:RadioResourceMM:MobilityManagementCM:ConnectionManagementPCM:PulseCodeModulationLAPD:LinkAccessProtocolforDchannelBTSM:BaseTransceiverStationManagementMTP:MessageTransferPartSCCP:SignallingConnection&ControlPartBSSMAP:BaseStationSystemMobileApplicationPartL1:Layer1L2:Layer2L3:Layer3GSM系統(tǒng)信令結(jié)構(gòu)111移動通信UmAbisABTSBSCMSCL1L2L3MSTDMALA邏輯信道分類

GSM900和GSM1800的邏輯信道劃分是一樣的廣播控制信道(BCCH)控制信道通用控制信道(CCCH)話音信道

(TCH)FCCHSCHBCCH(系統(tǒng)消息)TCH/FAGCHRACHSDCCHFACCHSACCHTCH/HTCH/9.6F

TCH/4.8F,H

TCH/2.4F,HPCH通用信道

(CCH)專用信道

(DCH)邏輯信道112移動通信邏輯信道分類GSM900和GSM1800的邏輯信道劃FCCHSCHBCCHPCHAGCHBCCHCCCH通用信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用信道下行邏輯信道113移動通信FCCHSCHBCCHPCHAGCHBCCHCCCH通用SDRACHCCCH通用信道SDCCHSACCHFACCHTCH/FTCH/HDCCHTCH專用信道上行邏輯信道114移動通信RACHCCCH通用SDCCHSACCHFACCHTCH/F搜尋頻率校正脈沖搜尋同步脈沖解讀系統(tǒng)消息偵聽尋呼消息發(fā)送接入脈沖信令信道分配呼叫建立話音信道分配通話呼叫釋放FCCHSCHBCCHPCHRACHAGCHSDCCHSDCCHTCHFACCH關(guān)機狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式空閑狀態(tài)邏輯信道作用舉例115移動通信搜尋頻率校正脈沖FCCH關(guān)機狀態(tài)空閑狀態(tài)專用模式空閑狀態(tài)邏輯無線邏輯信道（一）頻率校正信道（FCCH，下行信道，廣播方式，每小區(qū)一個）為了保證移動臺和基站能夠正確的接收對方的信息，必須保證移動臺和基站的頻率一致，即移動臺的接收頻率與基站的發(fā)射頻率一致，移動臺的發(fā)射頻率和