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1、Better Makes BestGSM系统理论与爱立信CME20GSM概述 及CME20系统-031GSM无线接入原理-382GSM识别-11034业务过程-131GSM：Global System for Mobile Communication移动通信是移动用户与固定用户之间，或移动用户与移动用户之间的通信。在现代通信网中，它已成为发展最快的通信方式之一。移动通信系统发展历程第一代 80年代 模拟需求驱动字需求驱动第二代 90年代 数字第三代 IMT-2000The Main Cellular StandardsEricssons Cellular SystemsCME20概述v CME
2、20系统是爱立信的 GSM系统产品（包括GSM900和DCS1800 标准），采用爱立信AXE10或AXE810交换机，主要用来实现全双工的移动电话业务和各种数据业务。v AXE交换机是一种全数字的集中控制的程控交换机，可在移动网及公网上使用。AXE采用了模块化的结构、面向未来的实用化系统。 CME20系统的基本构成移动通信是移动用户与固定用户之间，或移动用户与移动用户之间的通信。在现代通信网中，它已成为发 展最快的通信方式之一，本教案将主要介绍瑞典爱立信 公司GSM数字蜂窝移动通信系统的主要产品CME 20系统。讲述的内容包括CME 20系统的GSM系统概论、ETSI对GSM网络制定的协议一
3、、GSM系统的构成GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION (GSM)GSM基本上可分为两部分： 交换系统（SS）和 基站系统（BSS）GSM系统的网络结构1、交换系统：负责进行呼叫的处理、与用户相关功能 。它包括以下功能单元：v Mobile services Switching Center (MSC) v Home Location Register (HLR) v Visitor Location Register (VLR) v AUthentication Center (AUC) v Equipment Identity Register (E
4、IR)MSC:提供交换功能，完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能 。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现。一个MSC可控制多个基站控制器。HLR：HLR 是一个静态数据库，用来存储本地用户数据信息的数据库。 当一个人购买电信网的移动台时，相关信息将被登记在该网络的HLR中，HLR与各营业点的终端相连。由于MS位置的移动性，因此要建立至MS的终接呼叫，需在网络中设置一些数据库，用来保存MS的位置信息。它储存两类数据：一是永久性的参数，包括:MSISDN、IMSI 、用户类别、Ki、补充业务等参数。二是临时性的参数，即用户当前所处位置的有关参数，该MS 目前
5、处于哪个MSC/VLR中，即MSC/VLR 地址。MSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRMSC/VLRHLRVLR： VLR用于寄存所有进入本交换机服务区域用户的信息。 VLR中也寄存两类信息： 一是本交换区用户参数，该参数是从HLR中获得的。 二是本交换区MS的LAI 。 一个VLR通常为一个MSC控制区服务，也可为几个相邻MSC控制区服务。VLR 看成是分布的HLR，VLR与MSC配对合置于一个物理实体中。 （因为每次呼叫，它们之间有大量的信令传递，若分开，信令链路负荷大，所 以将MSC与VLR接口做成AXE 的内部接口。） AUC与EIR也是数据库，但与呼叫的建立无关。 AUC与HL
6、R相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三 参数组。 AUC是由计算机系统（PC或VAX）实现的。 EIR用来检验设备的合法性，可以禁止末经批准的话机设备使用。 它内存三种名单：白名单-合法设备黑名单-非法设备灰名单-故障设备GMSC:称为入口移动交换局或称门道局。它具有从HLR查询 得到被叫MS目前的位置信息，并根据此信息选择路由。 GMSC 可以是任意的MSC ，也可以单独设置。单独设置时， 不处理 MS的呼叫，因此不需设VLR ，不与BSC 相连。2、BSS：负责所有无线相关功能. v Base Station Controller (BSC)一个基站控制器通常控制多
7、个基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理、实施呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内移动台的过区切换进行控制，控制完成移动台的定位、切换及寻呼等，是个很强的业务控制点。vBase Transceiver Station (BTS)用来提供移动台与系统的无线接口。 BTS完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。3、OMC 执行所有操作与网络维护任务，包括诸如：网络话 务的监控和网络告警监控. OMC能够访问SS和BSS系统。其功能如下： 1）网络的监视和操作，例如：告警及处理。 2）无线规划，例如：增加蜂窝小区及载频。 3）交换系统的管
8、理，例如：软件和数据的修改。 4）性能的管理，例如：产生统计报告。由多个OMC组成了NMC（ Network Management Center ），如下图：OSS Provides Central Supervision of all Network 4、 MOBILE STATION (MS) 手机注意：MS不属于以上所说的系统.GSM系统中的不同接口CME20的结构划分GSM服务区PLMN服务区MSC/VLR服务区位置区小区GSM网络是一个可以全球范围内联网漫游的“全球通” 系统，所以GSM业务区的范围可以覆盖全球，它的业务区 由全球的全部成员国的GSM/PLMN业务区构成。一个国家 可
9、以有一个或多个的GSM/PLMN网络，每个GSM/PLMN 网络可由多个MSC/VLR业务区构成，每个MSC/VLR业务 区又被分成若个位置区，每个位置区又划分为若干个小区， 每个小区是一个特定的BTS覆盖的区域。GSM业务区：由全球所有的成员国的GSM/PLMN业务 区所构成的覆盖区域。移动台可以在整个覆盖区域内漫游。 GSM/PLMN业务区：一个网络运营商所运营的GSM/PLMN 网络的覆盖区域。一个国家范围内可以一个或多个 GSM/PLMN网络。PLMN SERVICE AREAv A Public Land Mobile Network (PLMN) service area is t
10、he entire set of cells served by one network operator and is defined as the area in which an operator offers radio coverage and access to its network. In any one country there may be several PLMN service areas, one for each mobile operators network. v 我国有联通和移动两个运营商MSC SERVICE AREAv The subscribers M
11、SC service area is stored in the HLR. v MSC所覆盖的服务区域，凡在该区的移动台均在该区的拜访位置寄 存器（VLR）登记。LOCATION AREA (LA) v LOCATION AREA (LA) 由网络的若干个小区组成，用于 标明用户所在位置区 ，用户在那个位置存储在VLR中。位 置区是MSC/VLR业务区的一部分,一个位置区只能属于一 个MSC/VLR v 当MS从一个位置区移到另外一个位置时，必须报告新的 位置区给网络。(IDLE) v 当有呼叫该MS时，寻呼信息(PAGING)将在LA中所有小 区广播。 v 利用位置区识别码（LAI），系统能
12、够区别不同的位置区 。CELL(小区)v CELL 是蜂窝系统最基本的无线覆盖区域小区（Cell）：它表示网络中一个BTS的无线覆盖区域， 一个位置区可划分为若干个小区，一个小区是具有一个全 球识别码（CGI）的。同时，利用基站识别码（BSIC）， 移动台本身能区分使用同样的载频的各个小区蜂窝小区蜂窝小区系统有以下三个特点： 1、无线频率资源复用。由系统所选用的调制方式、带宽确定载干比，在 满足这个载干比要求的前提下考虑到多经衰落等因素确定同频复用保 护距离。 2、越区自动切换。当一个移动用户从某小区移动到另一个小区时，为使 通话不被中断需要自动切换信道，用户不会察觉到这个过程。 3、漫游。漫
13、游是GSM的一大优点。所谓漫游功能，是指PLMN网络始终 能够跟踪移动用户的实际位置，从而可以方便地将呼叫终接至该用户 。移动用户可自由地漫游至另一地，只要开机，就可收发呼叫，而不 需作任何事先登记。另外，用户自由漫游也意味着当它跨越位置区边 界时，进行中的呼叫不被中断。小区类型Macrocell： 宏小区（宏蜂窝）一般小区，提供大部分的室内室外的覆盖；Microcell：微小区（微蜂窝）低功率，吸收话务。街道站就是其中一种。Indoor Cell：室内小区室内的微蜂窝站。低功率，吸收室内话务。一般称为Picocell 。Umbrella Cell: 伞型小区覆盖范围广，从覆盖上考虑，填补盲区
14、。注意频率干扰。全向站：Omni Cell 覆盖定向站：Sector Cell 容量功分站第二章 GSM无线接入原理2 .1、无线数字传输和信号处理 五、天线分集接收 一、接入技术 六、跳频 二、时间色散 七、话音信号的间断传输方式 三、时间提前 八、用户识别卡 四、信号处理 2.2、 无线数字信道 1、话音编码 2.3、突发脉冲序列 2、信道编码 3、交织 4、突发脉冲串的形成 5、GMSK调制 6、均衡器 7、MS框图第二章 GSM 无线接入原理2.1、无线数字传输和信号处理 一、接入技术（多址方式） FDMA（FREQUENCE DIVIDEMULTIPLE ADRESS）：频分多 址，
15、在模拟蜂窝移动系统中就应用这种技术。它为每个用户分配 一个频带，同一小区内的用户必须占用不同的频点进行通信，这 种方式的缺点是干扰严重，保密性差，容量小。它的主要特点有 ： 每路一个载频，每个频道只传送一路话音。 连续传送，当系统分配给MS和基站一个FDMA的信道，则MS和 基站之间连续传送，不会间断，直到通话结束，信道释放后收回 。 FDMA不需要复杂的成帧、同步和突发脉冲序列的传输，移动台 的设备相对简单。 GSM无线接入原理v TDMA（TIME DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：时分多 址，目前的GSM数字移动系统就使用这种技术。它的每 一频带上有8个时隙，最多可有8个移动用户使用同一频带 。 v 特点：频谱的利用率高，减小了基站的工作频道数，降低 了基站的造价。 v 抗干扰能力强。 v 需要全网同步，技术比较复杂。GSM无线
