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1、GSM基本原理移动网规网优部课程目的学习完本课程，你将能够：了解GSM的系统结构及业务功能熟悉GSM无线接口理论和关键技术掌握GSM基本信令流程了解GSM编号计划目录 GSM移动通信概述 GSM系统结构 GSM无线接口理论 GSM信令流程 GSM编号计划 移动通信的发展GSM移动通信概述GSM发展简史1989年：GSM标准生效11991年，GSM系统在欧洲商用 移动通信跨入第二代 21994年，GSM进入中国32000年，中国移动用户近4000万 居世界第二 4用户 需求竞争 加剧技术 发展GSM移动通信概述GSM系统要求qGSM系统规范商业要求：m每个国家都应拥有=2个运营商，便于运营商共存
2、竞争mGSM必须是一个开放的系统，便于设备商共存竞争mGSM的引入不影响PSTNqGSM系统规范技术要求：m系统必须是泛欧。m系统必须保持良好的话音质量。m系统必须尽可能有效的使用无线频率。m系统必须拥有足够大的容量。m系统必须与其他数据通信规范兼容。m系统必须在用户和发送信息两方面保持良好的安全性。GSM移动通信概述GSM系统优点q由GSM系统标准得到的优点如下：m系统能容许更多的区间干扰。m可获得较之模拟蜂窝系统更好的平均话音质量。m全网支持数据传输。m话音加密和用户信息安全性得到保证。m由于与ISDN的兼容性，较之模拟系统可提供新的业务。m在采用GSM系统的所有国家范围内，国际漫游在技术
3、上成为可能。m巨大的市场加剧竞争，降低投资及使用价格。GSM移动通信概述GSM系统业务功能GSM提供的 基本业务承载业务电信业务基本承 载业务补充业 务补充业 务短消息 业务话音业 务数据业 务most importan tGSM规范q 01系列：系统概述q 02系列：业务q 03系列：网络结构和网络功能q 04系列：无线接口信令（L2、L3）q 05系列：无线接口物理层q 06系列：语音编码（FR、EFR、HR）GSM通信系统q 07系列：移动台终端适配功能q 08系列：A接口和Abis接口q 09系列：网络互连（ISDN、PSTN、PSPDN）q 10系列：PH2新功能q 11系列：测试q
4、 12系列：网管（操作维护、用户和终端业务数据监视、性能、设备管理）GSM规范GSM通信系统目录 GSM移动通信概述 GSM系统结构 GSM无线接口理论 GSM信令流程 GSM编号计划 移动通信的发展GSM系统结构GSM系统结构ACEIRBTSOMCMSCVLRHLRBSCBTSBTSBTSBTSBSCBSS - Base Station SubsystemNSS - Network SubsystemNMS - Network Management SystemMS AbisAirAIWFSCPSPDNPSTN ISDNTranscoderGSM系统各模块功能GSM系统结构qMS (Mobi
5、le Station)：m移动台，实现移动终端功能qBTS (Base Transceiver Station)：m基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信qBSC (Base Station Controller)：m基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管理功能以及其它与无线相关的控制功能GSM系统各模块功能GSM系统结构qHLR (Home Location Register)：m归属位置登记处。实际上是一个数据库，主要储存二类数据：l用户数据，主要包括：l用户的位置信息qVLR (Visitor Location Register)：m拜访位置登记处。实际上是
6、一个数据库，储存用户信息，主要包括：lMSRN (Mobile Station Roaming Number) : 移动台漫游号码TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identification) : 临时移动用户身份l移动台登记的位置区（LAC）l与补充业务有关的数据用户的身份IMSI (International Mobile Subscriber Identification) 用户ISDN号码 VLR地址GSM系统各模块功能GSM系统结构qMSC (Mobile service Switching center)：m移动业务交换中心，实现移动业务交换功能
7、qAUC (Authenticate Center) : m鉴权中心，用于对用户身份的鉴别qEIR (mobile station Equipment Identity Register) : m移动台设备身份登记处，用于储存及鉴别移动台的设备身份。qOMC (Operation and Maintenance Center)：m操作维护中心，提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能GSM三个网络子系统GSM系统结构qGSM网络由三个网络子系统组成Abis开放接 口开放接口 AirAO & MBSS系统GSM系统结构qBSS由以下单元组成mBSC 基站控制器mBTS 基站mTC 码形转换器q
8、BSS主要功能m无线控制网和管理m话音代码转换mAir接口信令和数据处理m对NSS信令和空中接口NSS系统GSM系统结构qNSS由以下单元组成mMSC 移动业务交换中心 mHLR 本地位置寄存器 mVLR 访问位置寄存器 mAC 监权中心mEIR 设备识别寄存器 qNSS主要功能m呼叫控制m记费m移动管理m和其他网络基站相关的信令m用户数据处理 m用户定位NMS系统GSM系统结构qNMS主要功能m监控网络的各个功能和单元。 l 故障管理l 配置管理l 性能管理目录 GSM移动通信概述 GSM系统结构 GSM无线接口理论 GSM信令流程 GSM编号计划 移动通信的发展工作频段GSM无线接口理论G
9、SM系统上行/ MHz下行/ MHz带宽 / MHz双工间隔/ MHz双工信道数GSM900890 915935 9602 2545124GSM900E880 890925 9352 3545174GSM18001710 17851805 18802 7595374GSM190018501910193019902 6080299工作频段GSM无线接口理论q频道间隔m每载频占200 KHz带宽，采用TDMA，含8个物理信道q频道配置mGSM900MHz频段：l fu(n)=890.2MHz+(n-1)*0.2MHzl fd(n)= fu(n)+45MHzmGSM1800MHz频段：l fu(n)
10、=1710.2MHz+(n-512)*0.2MHzl fd(n)= fu(n)+95MHzfu(n)：上行频率，移动台发，基站收fd(n)：下行频率，基站发，移动台收干扰保护比GSM无线接口理论q载波干扰比C/Im定义：l 接收到的希望电平与非希望电平比值。m同频干扰保护比C/I：l 指不同小区使用相同频率时，另一小区对服务小区干扰，即C/Il 规范要求：C/I=9dB，l 工程要求：加3dB余量，即C/I=12dBm邻频干扰保护比C/A：l 指不同小区使用相邻频率时，另一小区对服务小区干扰，即C/Al 规范要求：C/I=9dB，l 工程要求：加3dB余量，即C/I=6dBm载频偏离400KH
11、z时的干扰保护比C/I=-41dB频率复用技术q频率复用：m处在不同位置上的用户同时使用相同频率的信道。极大地提高频谱效率。系统设计不合理，容易导致网内同、邻频干扰。GSM无线接口理论频率复用技术GSM无线接口理论频率复用技术qGSM最基本的频率复用模式：43“4”个站点“3”个小区12个小区群12个频率组成一组GSM无线接口理论q多址技术：m众多的用户共用公共通信线路而相互不干扰多址技术GSM技术FDMATDMACDMA多址技术GSM无线接口理论多址技术-FDMAqFDMA：m以不同的频率信道来实现通信GSM无线接口理论qTDMA：m以不同的时隙来实现通信多址技术-TDMAGSM无线接口理论
12、qCDMA：m以不同的代码序列来实现通信多址技术-CDMAGSM无线接口理论TDMA信道GSM无线接口理论TDMA信道物理信道逻辑信道业务信道控制信道一个物理信道 即一个时隙， 定义为给定 TDMA帧上固 定位置上的时 隙TS根据传递消息 种类不同而定 义的不同逻辑 信道，通过 BTS影射到不 同的TS来传送物理信道TSGSM无线接口理论B TSBursts from Mobile StationOne Time Slot业务信道GSM无线接口理论q业务信道m用于携载或用户数据，分为语音业务信道和数据业务信道。m语音业务信道lTCH/FS：全速率语音信道 13Kbit/slTCH/HS：半速率
13、语音信道 5.6Kbit/sm数据业务信道lTCH/F9.6：全速率数据信道 9.6Kbit/slTCH/F4.8：全速率语音信道 4.8Kbit/slTCH/H4.8：半速率数据信道 9.6Kbit/slTCH/H2.4：半速率语音信道 =LA=一个小区m作用：l 用于检测位置更新和信道切换的请求。MCCMNCLAC位置区识别LAI3位2位最大16bitmLAC：位置区号码，用于识别GSM网络中的一个位置区，由运营商 定义。GSM编号计划编号计划CGIqCGI全球小区识别码mCGI是在所有GSM PLMN中用作小区识别的唯一标识，由LAICI构成mCI：小区识别码，由运营商自行定义，是一个2
14、Byte BCD码MCCMNCLAC位置区识别码LAICI全球小区识别码CGIGSM编号计划编号计划BSICqBSIC基站识别色码m用于识别相邻国家的相邻基站，是一个6bit码mNCC：PLMN色码，用于区分国界两侧的运营商，国内用于区分不同省份mBCC：基站色码，由运营商自行分配，用于区分采用相同基站的相邻BTSNCCBCC基站识别码BSIC3bit3bitGSM编号计划编号计划IMEIqIMEI国际移动设备识别码mIMEI唯一识别移动台，是一个15位的十进制编码mTAC：型号批准码mFAC：工厂装配码，表示生产厂家及装配地mSNR：序号码，用于识别每个设备mSP：备用码TACFACSNRS
15、P国际移动设备识别码IMEI6位2位6位2位目录 GSM移动通信概述 GSM系统结构 GSM无线接口理论 GSM信令流程 GSM编号计划 移动通信的发展移动通信的发展GSM系统的发展SMSInformationServicesChatRoomE-Mailm-stock tradingm-bankingm-cash Picture MailRoute planningMulti-playerGamesMobile OfficeSchedule ManagementWork flow ManagementElectronic ConferenceFile SharingRadioMusicVideo MailVideo streamingWebInteractive TVTV Conference低低 速速 数数 据据高高 速速 数数 据据WAPWAPGPRSGPRS3G3G移动数据业务的发展移动通信的发展至3G演进路线移动通信的发展TD-SCDMA
