第3章2 GSM移動通信系統(tǒng)無線接口B

GSM移動通信系統(tǒng)Ⅱ——GSM系統(tǒng)的無線接口移動臺OSSNSSBSSBSCBTSBTSBTSMSCHLREIR其它運營商網(wǎng)絡PSTNOMCGSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)/VLR/AUCHLR——原籍位置寄存器是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，用于存儲本地用戶位置信息。HLR中的內(nèi)容：

1、用戶基本信息

2、用戶位置信息可由HLR獲知用戶的當前所在VLR信息。VLR——訪問位置寄存器存儲一個MSC區(qū)內(nèi)來訪用戶所處的位置區(qū)信息。VLR從該用戶的HLR里查詢其基本信息，并通知原HLR修改該用戶的位置信息。當用戶的VLR發(fā)生了變化后，HLR要通知原來的VLR中刪掉該用戶的信息。網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)覆蓋區(qū)域由大至?。篏SM服務區(qū)、PLMN區(qū)、MSC區(qū)、位置區(qū)、基站區(qū)（小區(qū)）、扇區(qū)GSMGSM網(wǎng)絡接口GSM系統(tǒng)是標準的開放接口。使不同廠商的設備可以互聯(lián)。接口有：

A~G接口，Um接口，Sm接口。移動臺NSSBSSBSCBTSBTSBTSMSC/VLRHLR/AUCEIR其它運營商網(wǎng)絡PSTN、ISDN、PDNABCDMSC/VLREFGUmSmAbisGSM系統(tǒng)的編號移動臺國際ISDN號碼（MSISDN）國際移動用戶識別碼（IMSI）臨時移動用戶識別碼（TMSI）移動用戶漫游號碼（MSRN）國際移動臺設備識別碼（IMEI）移動用戶識別碼——設備號碼位置區(qū)識別碼（LAI）全球小區(qū)識別碼（CGI）基站識別碼（BSIC）MSC/VLR號碼HLR號碼切換號碼（HON）位置識別碼系統(tǒng)網(wǎng)元識別碼1.移動臺國際ISDN號碼（MSISDN）為呼叫該移動用戶所需撥的號碼，即手機號。號碼組成：CC：中國為86NDC：移動業(yè)務接入號＋HLR識別號

134～139——中國移動(159)130～132——中國聯(lián)通(153)HLR識別號：H0H1H2H3用以區(qū)別本地網(wǎng)國家碼（2）國內(nèi)目的地碼（7）用戶號碼（4）CCNDCSNC1C2N1N2N3H1H2H3H4****2.國際移動用戶識別碼（IMSI）為在整個移動網(wǎng)中識別用戶所需的號碼，存儲在SIM卡、HLR、VLR中。在呼叫建立和位置更新時使用。號碼組成：移動用戶國家碼（3）移動網(wǎng)號（2）移動用戶識別碼（8）MCCMNCMSIN國內(nèi)移動用戶識別碼NMSIMCC：中國為460MNC：用于識別用戶所屬的移動網(wǎng)中國移動：00

中國聯(lián)通：01MSIN：唯一識別網(wǎng)內(nèi)用戶

H0H1H2H3××××3.臨時移動用戶識別碼（TMSI）為對移動用戶識別碼保密，MSC/VLR為每個來訪用戶分配一個臨時號碼TMSI（僅限本位置區(qū)使用)。用戶僅在初始登記時使用IMSI，過后均使用TMSI，避免在空中傳送IMSI，保護IMSI。TMSI由MSC分配，總長不超過4byte的BCD編碼。4.移動用戶漫游號碼（MSRN）當用戶漫游到新業(yè)務區(qū)時，給入口GMSC提供的用于選路的臨時號碼。漫游時，HLR請求新業(yè)務區(qū)的MSC/VLR給該用戶分配一個臨時的漫游號碼（MSRN），HLR收到后再發(fā)送到入口GMSC，GMSC據(jù)此建立路由。1.移動臺國際ISDN號碼（MSISDN）

——用戶的呼叫號碼2.國際移動用戶識別碼（IMSI）

——網(wǎng)絡中識別用戶的身份號碼3.臨時移動用戶識別碼（TMSI）

——用戶的臨時身份號碼，由當前MSC/VLR分配4.移動用戶漫游號碼（MSRN）

——用戶漫游時為了尋路所用的臨時號碼識別用戶的編號：名字身份證號碼代號包含路由信息GSM系統(tǒng)的無線接口GSM系統(tǒng)的無線接口即是Um接口,也稱空中接口研究無線接口的幾個方面：頻率配置、多址方式業(yè)務類型、信道分類幀結(jié)構(gòu)1.頻率配置（1）工作頻帶和載頻間隔GSM采用的900MHz頻段和1800MHz頻段：900MHz頻段：載頻間隔200kHz，雙工間隔45MHz上行：下行：890～915MHz935～960MHz8909099159359549601710178518051880MS發(fā)BS發(fā)MS發(fā)BS發(fā)雙工間隔f(MHz)(2)頻道編號：下頻段fL(n)=(890+0.2n)MHz上頻段fH(n)=fL(n)+45MHzGSM移動通信網(wǎng)共有頻點1~124。中國移動：1—95頻點中國聯(lián)通：96—124頻點通常不使用1和124頻道890909915935954960195124195124MS發(fā)BS發(fā)移動聯(lián)通2.調(diào)制方式高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）3.多址方式什么叫多址方式？有哪幾種多址方式？什么叫雙工方式？多個用戶共享信道，區(qū)分用戶的方式稱為多址方式。FDMA/TDMA/CDMA用戶可以同時進行收發(fā)，區(qū)分收發(fā)的方式稱為雙工方式GSM采用TDMA/FDMA/FDD方式GSM在25MHz的頻段中，先頻分成124個載頻（載頻間隔200kHz），每個載頻再時分成8個時隙。每8個時隙構(gòu)成一個TDMA幀，幀長4.615ms,每個時隙0.577ms。fnfn+1fn+2fn+3fn+4…..…..幀4.6ms時隙577us物理信道200kHz頻率時間GSM無線接口的TDMA/FDMA多址方式示意圖一對雙工載頻各用一個時隙組成一對雙向物理信道。MS在特定的頻率上的特定時隙內(nèi)，向BS發(fā)送信息。890915935960上行下行f(MHz)fnfnTs4fn’fn’=fn+45MHzTs4Ts4fn’fnMS1BS在相應的頻率上的相應時隙內(nèi)，向各MS發(fā)送信息。TS4BSf1’f1MS1MS3f2f2’f2’f2tts2tts2MS2f1’f1tts2ts2tts2MS1MS2ts7MS3GSM系統(tǒng)包括若干小區(qū)，n個小區(qū)構(gòu)成一個區(qū)群。各小區(qū)分配一組頻道。用戶通信時所占的頻道和時隙是由網(wǎng)絡動態(tài)分配的。MS在指定時隙收/發(fā)信息，也可在另外的時隙接收廣播信息。系統(tǒng)如何區(qū)分這些傳送不同內(nèi)容的時隙呢？4.信道類型——物理信道與邏輯信道汽車必須在一個車道上才能行駛，所以一個車道就是一個物理車道每個車道用途不同，因此每個車道對應了一個邏輯車道超車道快車道主車道慢車道緊急停車道移動通信也是一樣廣播信息控制信息話音信息所有的信息都是在時隙上傳送，所以一個時隙就是一個物理信道每一個時隙都傳送著不同類型的信息，因此對應了一個邏輯信道ftt1t1t0t0t3t1t0t3t3物理信道與邏輯信道GSM中每個載頻有8個物理信道，TS0～TS7邏輯信道：根據(jù)傳遞的信息類別，定義不同的邏輯信道。邏輯信道分為業(yè)務信道（TCH）和控制信道（CCH）業(yè)務信道：傳遞用戶話音或數(shù)據(jù)?？刂菩诺溃簜魉涂刂菩畔⒌男诺馈７譃椋?/p>

廣播信道（BCH）

公共控制信道（CCCH）

專用控制信道（DCCH）在呼叫接續(xù)后期階段和在通信進行中，在BS與MS間傳輸所需的控制信息?？刂菩诺繡CH業(yè)務信道TCH廣播信道BCH公共控制信道CCH專用控制信道DCCH向本小區(qū)的所有MS發(fā)送公用信息。傳輸MS入網(wǎng)和呼叫建立所需的有關信息。MS入網(wǎng)和空閑時監(jiān)聽此信道在MS呼叫接續(xù)初期階段，傳輸鏈路所需的控制信令。雙向控制信道。在通信進行中，傳輸話音。BS對全小區(qū)的MS一對多一對一一對一控制信道CCH業(yè)務信道TCH廣播信道BCH公共控制信道CCCH專用控制信道DCCH頻率校正信道FCCH同步信道SCH廣播控制信道BCCH尋呼信道PCH準許接入信道AGCH隨機接入信道RACH獨立專用控制信道SDCCH慢速輔助控制信道SACCH快速輔助控制信道FACCHBS對全小區(qū)的MS一對多一對一一對一MS在此同步，識別基站傳輸系統(tǒng)公共控制信息。頻點、鄰小區(qū)、LAI等基站對MS的入網(wǎng)申請作出應答。MS隨機提出入網(wǎng)申請在分配業(yè)務信道前傳送有關信令，如登記、鑒權、加密、位置更新等信令MS校正工作頻率傳輸基站尋呼MS的信息在分配業(yè)務信道后傳送有關信令f2f1ttt7f3tt0BSf1f2f3t111122233344455BCH+CCCHDCCHTCHf2f1ttt7f3tt0BSf1BCH+CCCH廣播+公共控制DCCH專用控制TCH業(yè)務信道f2t1打電話的過程占用什么信道？1、空閑時、監(jiān)聽廣播信道2、發(fā)起呼叫時，在CCCH的RACH上發(fā)起3、CCCH的AGCH上允許接入4、在SDCCH上進行鑒權加密等5、分配TCH，開始通話6、通話過程中，在SACCH/FACCH進行信令傳送5.突發(fā)脈沖序列突發(fā)脈沖序列：GSM系統(tǒng)中一個TDMA時隙(577us)中的信息格式。我們?nèi)绾闻袛嘟邮盏降臅r隙屬于哪個邏輯信道？0.577ms156.25bit11001010110010……1110010000111010……0.577ms156.25bitTS1TS2……共有五種類型：（1）常規(guī)突發(fā)脈沖序列（NB）（2）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）（3）同步突發(fā)脈沖序列（SB）（4）接入突發(fā)脈沖序列（AB）（5）空閑突發(fā)脈沖序列（DB）（1）普通突發(fā)脈沖序列（NB）攜帶業(yè)務信道及控制信道（隨機接入信道、同步信道和頻率校正信道除外）的信息。TB3加密比特571訓練序列261加密比特57TB3GP8.250.577ms156.25bit標志符起始時間結(jié)束時間保護間隔30μs用于均衡器產(chǎn)生信道模型（2）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）用于構(gòu)成頻率校正信道（FCCH），攜帶頻率校正信息。固定比特：全傳送固定的頻率校正序列TB3固定全0比特142TB3GP8.250.577ms156.25bit（3）同步突發(fā)脈沖序列（SB）用于構(gòu)成同步信道，攜帶系統(tǒng)的時間同步信息。是MS需要解調(diào)的第一個突發(fā)脈沖TB3加密比特39同步序列64加密比特39TB3GP8.250.577ms156.25bit訓練序列包含幀號，基站識別號BSIC（4）接入突發(fā)脈沖序列（AB）用于構(gòu)成隨機接入信道，攜帶隨機接入信息。保護間隔很長是為了MS在不知定時提前量時能接入網(wǎng)絡TB8同步序列41加密比特36TB3GP68.250.577ms156.25bit（5）空閑突發(fā)脈沖序列（DB）格式同普通突發(fā)脈沖序列，將加密比特換成固定比特。不含有用信息。在廣播控制信道載波的TS0中，永遠有控制信道信息。當其余7個時隙有空閑時，必須以DB來填充。TB3固定比特571訓練序列261固定比特57TB3GP8.250.577ms156.25bit6.幀結(jié)構(gòu)GSM幀結(jié)構(gòu)的層次：超高幀超幀復幀

TDMA幀

時隙826或51（業(yè)務、控制）51或2620481＝1326TDMA幀業(yè)務復幀用于業(yè)務信道、慢速隨路控制信道、快速隨路控制信道。

控制復幀用于廣播控制信道、公共控制信道GSM蜂窩系統(tǒng)規(guī)定上行傳輸所用的幀號和下行傳輸所用的幀號相同，但上行幀(相同號碼)比下行幀，在時間上推后3個時隙本課小結(jié)GSM系統(tǒng)工作在頻段和頻段GSM900MHz頻段的上下行頻段分別為：上行：下行：GSM系統(tǒng)900MHZ頻段的載波間隔為，雙工間隔為890～915MHz935～960MHz900MHz1800MHz200KHz45MHzGSM系統(tǒng)的空中接口是：Um接口GSM移動通信網(wǎng)共有頻點。中國移動：頻點中國聯(lián)通：頻點通常不使用和頻道1~1241—9596—1241124890909915935954960195124195124MS發(fā)移動聯(lián)通2.多址方式GSM采用多址方式GSM在25MHz的頻段中，先頻分成124個載頻（載頻間隔200kHz），每個載頻再時分成個時隙。每8個時隙構(gòu)成一個TDMA幀TDMA/FDMA/FDD8fnfn+1fn+2fn+3fn+4…..…..幀4.6ms時隙577us物理信道200kHz頻率時間GSM無線接口的TDMA/FDMA多址方式示意圖4.信道類型GSM系統(tǒng)中的信道分為物理信道和邏輯信道。一個物理信道就是一個邏輯信道可分為：和業(yè)務信道傳遞語音和數(shù)據(jù)時隙業(yè)務信道控制信道控制信道分三類：

*廣播信道（BCH）*公共控制信道（CCCH）*專用控制信道（DCCH）頻率校正信道（FCCH）同步信道（SCH）廣播控制信道（BCCH）尋呼信道（PCCH）隨機接入信道（RACH）