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1、第九章 时分多址(TDMA)数字蜂 窝网主要内容：网络组成、传输方式、网络控制l 9.1 GSM系统总体 l 9.2 GSM系统的无线接口l 9.3 GSM系统的控制与管理9.1.1 网络结构9.1 GSM系统总体1. 移动台(MS)具有无线传输与处理功能SIM卡是移动台的一个重要组成部分。 2. 基站子系统(BSS)通过无线接口与MS相连，进行无线发送、接收及无线资源管理。与MSC相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。基站子系统的无线部分：基站收发信机、天线共用器、天线。基站控制器承担无线资源、参数及各种接口的控制与管理。3.网络子系统(NSS)主要功能：交换、移动性
2、管理、安全性管理1） MSC 网络的核心，提供交换功能并面向下列功能实体：BSS、HLR、 VLR、 AUC、EIP、OMC和固定网 。GMSC 入口移动交换中心VMSC 被访移动交换中心2） HLR GSM系统的中央数据库，存贮其所辖区的所有移动用户的有关数据。3）VLR 存贮进入其控制区内来访移动用户的有关数据。4) AUC 移动用户鉴权，对无线链路上的语音、数据和信令信息进行保密等 。5) EIR 存贮着移动设备的国际移动设备识别码6) OMC 对全网进行监控与操作4. GSM网络接口 1) 主要接口A接口 NSS与BSS之间的接口，即MSC与BSC之间互连接口。物理连接-2Mb/s P
3、CM数字链路。此接口传送 的信息包括对移动台及基站管理、移动性及呼叫接续管理等。Abis接口 BSC与BSC之间的通信接口。物理连接-2Mb/s或64K/s PCM数字控制和无线频率的分配。Um接口 MS与BTS之间的无线通信接口， 它是GSM系统中最重要、最复杂的接口。该接口传递的信息包括无限资源管理、移动性管理和接续管理等。2）网络子系统内部接口 包括 B、 C、 D、 E、F、 G接口3）GSM与其它公用电信网接口GSM系统通过MSC与公用电信网互连 。一般采用7号信令系统接口。物理连接2Mb/s PCM数字传输链路9.1.2 GSM的区域、号码、地址与识别1. 区域定义1).GSM服务
4、区 由一个或几个PLMN组成2).PLMN 由一个或几个MSC组成3).MSC区 连接一个或几个基站控制器4).位置区 由若干个小区组成5).基站区6).扇区2. 号码与识别1).移动用户识别码 IMSI2).临时移动用户识别码 TMSI不超过4个字节，格式由个运营商决定3).国际移动设备识别码 IMSIMCC MNC MSINNMSIIMSI （15位数字）TAC FAC SNRSPIMEI(15位数字)4).移动台的号码(1)移动台国际ISDN号码 MSISDN(2)移动台漫游号码 MSRN 5).位置区和基站的识别色码(1)位置区识别色码 LAIMCC MNC LACCC NDC SN国
5、内ISDNMSISDNLAI(2)基站识别色码 BSIC 用于移动台识别相同频率的不同基站，特别用于区别不同国家的边界地区采用相同频率且相邻的基站。MCCBCCBSIC9.1.3 主要业务 基本通信业务和补充业务1.通信业务分类 GSM提供6类10种电信业务2.业务定义1).电话业务2).紧急呼叫业务3).短信业务 点对点、小区广播4).可视图文接入 文本、图形信息检索和电子函件5).智能用户电报传送 智能用户电报终端间的文本信息传送6).传真 语音和三类传真交替传送的业务第九章 时分多址(TDMA)数字蜂 窝网主要内容：网络组成、传输方式、网络控 制l 9.1 GSM系统总体 l 9.2 G
6、SM系统的无线接口l 9.3 GSM系统的控制与管理9.2 GSM系统的无线接口9.2.1GSM系统无线传输特征1. TDMA/FDMA接入方式=物理信道200KHz200kHz2.频率与频道号上行 890915下行 935960下频段 上频段 GSM物理信道总数 3.调制方式GSMK BT=0.3200K 载频间隔 信道传输速率 270.833kb/s频谱利用率 1.35b/s/HZ4. 载频复用与区群结构业务密集区 3小区 3顶点激励的区群结构9.2.2 信道类型及其组合1. 帧结构 超高帧 超帧 复帧 TDMA帧 时隙 1超帧=1326TDMA帧（6.12s）（=51(26帧)的复帧或者
7、26（51帧）的复帧）上下行帧为相同时，上行帧相对于下 行帧推后3个时隙，以使移动台进行帧调 整及收发信极的调谐和转换。2.信道分类1) 业务信道 话音、数据、链路信令(1) 话音业务信道 TCH/FS 22.8 TCH/HS 11.4(2) 数据业务信道 通过速率适配和信道编码9.6kb/s TCH/F9.64.8kb/s TCH/F4.8 TCH/H4.8 2.4kb/s TCH/H2.4 2.4kb/s TCH/F2.42)控制信道(1) 广播信道 一点对多点 单向频率校正信道（FCCH）同步信道 （SCH） 基站识别码广播控制信道 (BCCH)系统共用控制信息(2)共用控制信道 双向寻
8、呼信道随机接入信道准许接入信道(3)专用控制信道 点对点 双向独立专用控制信道 SDCCH慢速辅助控制信道 SACCH快速辅助控制信道 FACCH占用连续4帧18.5ms业务信道模拟系统用“中断猝发”方式GSM 专用控制信道3. 时隙的格式突发脉冲序列一个时隙中的信息格式1) 常规突发脉冲序列(NB)业务信道 专用控制信道2) 频率校正突发脉冲序列(FB)156.25比特=0.577ms尾比特 3 信息比特 571 训练 比特 261信息比特 57尾比特3保护期 8.25156.25比特=0.577ms尾比特3固定比特 142尾比特3保护期8.253) 同步突发脉冲序列(SB)TDMA帧号及基
9、站识别码4) 接入突发脉冲序列(AB)扩展的保护期5) 虚设时隙格式 156.25比特=0.577ms尾比特 3加密比特 39扩展的训练 序列 64加密比特 39尾比特 3保护期 8.25156.25比特=0.577ms尾比特 8训练 序列 41加密比特 36尾比特3保护期 68.254. 信道的组合方式逻辑信道组合是以复帧为基础的。1)业务信道的组合方式2) 控制信道的组成方式(1) BCH和CCCH在TS0上的复用上行链路TS0只用于移动台的接入(2) SDCCH和SACCH在TS1上的复用(3) 公共控制信道和专用控制信道均在 TS0上的复用9.2.3 语音和信道编码语音编码 由规则脉冲
10、激励长期预测编 码组成。信道编码 前向纠错 20ms 260bit 第一类 182bit 对差错敏感 3个 奇偶检验 共189bit 第二类 78bit 对差错不敏感 码率1/2 u=5 共378bit交织编码 深度为8 8x 114矩阵9.2.4 跳频和间断传输技术1. 跳频可明显降低邻道干扰和频率选择 性衰落。2. 间断传输 DTX只在有话音时才打开发射机。话音激活技术当发端判断出通话者暂停通话时，立 即关闭发射机，暂停传输；在接收端检测出无话音时，在相应 的空闲帧中添上轻微的“舒适噪声”，以免收听者造成通信中断的错觉。第九章 时分多址(TDMA)数字蜂 窝网主要内容：网络组成、传输方式、
11、网络控 制l 9.1 GSM系统总体 l 9.2 GSM系统的无线接口l 9.3 GSM系统的控制与管理9.3 GSM系统的控制与管理9.3.1 位置登记通信网为了跟踪移动台的位置变化，而 对其位置信息进行登记、删除和更新的过程。HLR VLR ISMI分离/附着 周期性位置登记位置区的标志在广播控制信道BCCH中播 送移动台可能在不同情况下申请位置更新 9.3.2 鉴权与加密鉴权 确认移动台的合法性加密 防止第三者窃听三参数组 RAND SRES Kc1. 鉴权2. 加密3. 设备识别4. 用户识别码保密9.3.3 呼叫接续1. 移动用户主叫 2. 移动用户被叫9.3.4 过区切换在通话期间
12、，当移动台从一个小区进入另 一个小区时，网络能进行实时控制，把移动 台从原小区所用的信道切换到新小区的某一 信道，并保证通信不间断。FDMA中，需要在BS和MSC之间频繁地传输 测量信息和控制信令，它不仅会增大链路的 负荷，而且要求MSC有很强的处理能力。GSM采用了移动台辅助切换法，即MAHO。 其主要指导思想使把过区切换的检测和处理 等功能部分地分散到各个移动台，即由移动 台来测量本基站和周围基站地信号强度，把 测量结果送给MSC进行分析和处理，从而作出 有关过区切换的决策。 过区切换的三种情况：1. 同一个BSC，不同小区2. 同一个MSC/VLR，不同BSC3. 不同MSC/VLR的区间切换
