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1、学习小结学习小结一、一、GSMGSM 概述概述1 1、历史、历史1G(北美 AMPS、英国 TACS、北欧 NMT)2G(泛欧 GSM、窄带 CDMA)2.5G(GPRS)2.75G(EDGE)3G(UMTS 或 IMT2000)GSM:数字、TDMA 和 FDMA 结合的接入方法蜂窝系统：采用低功率发射机以便能对频率进行有效的再用。2 2、小区分类、小区分类宏小区：偏远、人口稀少微小区：人口稠密微微小区：办公楼内、局部的用户小交换机（PBX） 、无线局域网毫微小区：屋顶下的蜂窝区域选择性小区或者扇形小区：隧道入口处 120 度覆盖范围分层型小区伞型小区：高速公路，防止频繁的小区切换小区（CG
2、I） 、位置区（LAI） 、MSC/VLR 服务区、公众陆地移动电话网（PLMN）3 3、模拟到数字、模拟到数字蜂窝的提出数字无线通信是通过成本效益方式解决容量需求的最佳选择，但不是最理想的选择电信业务：用户终端业务（话音、应急电话 112 等、3 类传真、短消息 160 字节、小区广播、语音组） 、承载业务（传送同步和异步数据） 、补充业务（呼叫转移等）4 4、GSMGSM 体系结构体系结构计费中心 CBC、短消息业务中心 SMS SC、网关移动交换中心 GMSC手机 IMEI 与 SIM 卡 IMSI 相互独立。MS=SIM+手机+电池OSS 管理子系统管理子系统NSS 网络交换子系统网络
3、交换子系统BTSCell 1Cell 2Cell 3BTSBSS 基站子系统基站子系统公众交换电话网络公众交换电话网络 (PSTN)，ISDN, PSDNMSUm (无线接口无线接口)OMN 接口接口 (X.25)BSSHLR-AUC信令系统信令系统 No.7 SS7OMC-SOMC-RBSCEIRTRAUGMSC VLRA-接口接口Abis 接口接口MSC VLRAter接口5 5、GSMGSM 协议模型协议模型NSSBSCBTSMSMMBSSAPSCCPMTP3MTP2TCAPMAPPCMCMMMMTP3MTP2SCCPPCM E1/T1PCMSCCPMTP3MTP2D T APR RO
4、& MR S MLA PDRSMO & M无线无线无线无线RRI S U P/T U PCMUm 接口接口Abis 接口接口A-接口接口BSSAPMTP1RRBSS M A PLA PDLA PD mL A P D mRRDT A PBSS MAPRR 层负责呼叫的建立、释放、重建、切换以及业务信道模式的变换MM 层负责 MS 的登记、位置管理和鉴权。CM 层提供各种补充业务，呼叫控制，短消息业务无线空中接口无线空中接口 UmUm 协议协议连接管理连接管理CM移动性管理移动性管理MM无线资源管理无线资源管理RRM合路合路RACHBCCHPCH AGCHSDCCHFACCHSACCHTC0TC1
5、1 SACCH TC13TC24IDLE(举例)第第 3 层层第第 2 层层 = LAPDm 逻辑信道逻辑信道第第 1 层层 物理信道物理信道AbisAbis 接口协议接口协议RSM O&MRSLOMLRSMO&MO&M第第 1 层层RSLOMLTRXBCF第第 3 层层LAPD 第第 2 层层BSC 侧RSL = 无线信令链无线信令链 路路OML = 运营与维护运营与维护 链路链路RSM = 无线子系统无线子系统 管理管理O&M = 运营与维护运营与维护BTS侧A A 接口协议接口协议至至SCCP和和MTP 的其他用户的其他用户至至BSS内其他内其他 处理器处理器至空中接口至空中接口 传输设
6、备传输设备物理层物理层MTPBSSSCCPA-接口接口BSS MAPNSSMTPSCCP其他应用其他应用 (例如例如: 呼叫控制呼叫控制)分分 配配 功功 能能DTAPBSS MAPDTAPDTAP: Direct Transfer Application Part BSSMAP: BSS Management Application PartBSS: Base Station Subsystem MSC: Mobile services Switching CentreSCCP: Signaling Connection Control Part MTP: Message Transfer
7、Part分分 配配 功功 能能BSSAPPSTN/ISDN/PSDNPSTN/ISDN/PSDN 接口接口ISUPTUPDUPMTPGMSC计费中心计费中心应用层应用层消息传送消息传送物理层物理层ISUPTUPDUPMTP各种接口的比较各种接口的比较接口接口特点特点标准化标准化UmUm 接口接口支持支持 TDMATDMA 和和 FDMAFDMA 帧结构帧结构完全标准化完全标准化AbisAbis 接口接口支持支持 2.048mbps2.048mbps 和和1.544mbps1.544mbps 1Ts=41Ts=4 信道信道 部分标准化部分标准化AterAter 接口接口支持支持 2.048mbp
8、s2.048mbps 和和1.544mbps1.544mbps 1Ts=41Ts=4 信道信道-A A 接口接口1Ts=41Ts=4 信道信道完全标准化完全标准化PSTN/PSDN/ISDNPSTN/PSDN/ISDN 接口接口-各国相互独立，但有一各国相互独立，但有一定的互联互通能力定的互联互通能力消息传递部分 MTPOMAP (MRVT SRVT)INAPMAP事务处理能力应用部分 TCAP信令连接控制部分 SCCPB S S A PI S U PITU-T No.7 信令系统用户OSIT U PM T U P6 5 4 层3 2 1 层7 层GSMGSM 网络接口网络接口 【1】BTSM
9、S ：空中接口 【2】BSCBTS：A _bis 接口，多采用厂家内部协议。 【3】MSCBSC：A 接口，BSSAP 协议。 【4】MSCVLR：B 接口，内部协议。 【5】MSCHLR：C 接口，当移动台被叫或向移动台发送短消息时，入 口 MSC 询问移动台的 HLR，以获得 MSRN。MAP 协议。 【6】HLRVLR：D 接口，交换移动台的位置信息和用户信息。MAP 协议。【7】MSCMSC：E 接口，实现 MSC 间的切换功能，MAP 协议；电路交换 功能，TUP 协议。 【8】MSCEIR：F 接口，在 MSC 检查 IMEI 是使用。中国不用 EIR。 【9】VLRVLR：G 接
10、口，当移动台以 TMSI 启动位置更新时，VLR 能够 向前一个 VLR 索取 IMSI 与鉴权参数组。MAP 协议。 【10】MSDTE：R 接口。 【11】MSCSC：未定义。当 GMSC/SC 为同一实体时，此接口成为内部 接口。 【12】MSCPSTN：电路交换功能，TUP 协议。GSM 网络接口中，除了 A_bis 和空中接口之外，都采用了七号信 令。七号信令网作为电信网的支撑网，这一点在 GSM 系统中体现的极 为明显。 七号信令系统与七号信令系统与 OSI 层次结构层次结构第 7 层应用层-第 3 层: 网络层-第 2 层: 数据链路层-第 1 层: 物理层-MTP-1TUPMT
11、P-2MTP-3SCCPBSSAPMAPTCAPMTP: Message Transfer Part,消息传递部分 SCCP: Signaling Connection Control Part,信令连接控制部分 BSSAP: Base Station System Application Part, 基站系统应用部分,用于 GSM A 接口 TCAP: Transaction Capability Application Part, 事务能力应用部分MAP: Mobile Application Part,移动应用部分, 用于 MSCVLRHLR 之间的接口 TUP: Telephone U
12、ser Part,电话用户部分, 用于 MSC 和 PSTN 之间的接口简化的七号信令系统结构简化的七号信令系统结构6 6、信道分类、信道分类无线信道：按使用的频率来定义物理信道：表示其所占用的时隙逻辑信道：被定义为所提供或服务的功能GSMR 频率：上行 885MHz889MHz 下行 930934MHz基本 GSM 频率：上行 890MHz915MHz 下行 935960MHzFDMA:25MHz 分为 125 个载频，即 125 个信道，其中 0 信道保留作为保护带宽，避免来自下端临近信道的干扰，用作报警频带。频道间隔 200KHz无线信道。BTS 可支持 31 个信道（频点） ，实际中，
13、运营商为每个 BTS 分配 116 个信道。绝对射频号 ARFCN 用于每个频点中的信道分配。TDMA：每个载频分成 8 个时隙物理信道。扩展 GSM 频率：上行 880MHz915MHz 下行 925960MHzMAP、BSSAP、TUP 用户部分用户部分消息传递部分消息传递部分 MTP、SCCP信道 974 未使用，用作报警频带；信道 0 现已使用。7 7、调制、调制将音频和射频信号结合的过程称为调制。调制是将输入信息改变成为与传输介质相适配的一种变换过程。GSM 采用 GMSK 高斯最小频移键控调制方式GMSK:1bit/symbol,GSM 总的符号速率：270.833ksymbol/
14、s，总的时隙传输速率：22.8kbit/s8 8、多址方式、多址方式GSM 采用 TDMA 与 FDMA 结合基本 GSM 频率：上行 890MHz915MHz 下行 935960MHzFDMA:25MHz 分为 125 个载频，即 125 个信道，其中 0 信道保留作为保护带宽，避免来自下端临近信道的干扰，用作报警频带。频道间隔 200KHz无线信道（频率）。TDMA：每个载频（信道）分成 8 个时隙物理信道（时隙） 。TDMA 系统中一个脉冲就是一个时间单元，持续时间大约为 0.577ms，一个 TDMA 帧由 8 个时隙构成，持续 4.615ms，构成 TDMA 帧的 8 个突发脉冲时隙
15、的每一个都分配给一个用户。逻辑信道由物理信道所承载的信息三种信道的关系：在 1 个载波中的若干个重复的时隙构成 1 个物理信道，而物理信道被不同的逻辑信道用来发送信息包括用户数据和信令。一个信道对应于每一帧中重复出现的一个脉冲时隙，信道根据其频率和在 TDMA 帧内的相应脉冲的位置来定义，GSM 中有业务信道（传送话音和数据信息）和控制信道（传送网络管理信息和进行信道维护任务） 。9 9、相关层的说明、相关层的说明物理层（第一层）：支持空中接口发送比特流所需的功能，第一层还提供于上层的接入能力。在物理层，无线信道中传送的大多数信令信息都采用 23 个 8 字节码组协议 05 系列。数据链路层：复用、错误检测和纠错、流量控制、分段，以支持上层长消息。无线接口使用 Dm 信道链路接入协议（LAPDm） ，该协议基于 D 信道接入协议（LAPD）的基本原则。协议 04.05 和 04.06。1010、无线链路中的话音编码、无线链路中的话音编码GSM 话音编解码器是规则脉冲激励长期预测（RPE-LTP）编码器，话音信号被划分成 20ms 的码组，
