GSM系统培训教程

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1、1,GSM系统培训教程,GSM移动通信系统原理,2,内容提要,总述,业务 系统结构和功能 无线信道 主要技术 组网,移动通信发展 蜂窝通信原理 GSM的发展进程,GSM移动通信系统原理,3,一、总述,移动通信发展 蜂窝通信原理 GSM的发展进程,4,移动通信的发展历史,1980,1990,2000,5,模拟移动通信的缺陷,各个系统之间没有公共接口，难于实现漫游 无法与固定网向数字化推进相适应 频谱利用率比较低 安全保密性比较差 业务种类受限 移动设备成本高、体积大 网络的管理控制存在问题,6,数字移动通信的优点,抗干扰能力强 频谱利用率高 可方便实现数据业务 易于加密 便于网络的管理和控制 便

2、于设备的集成,7, 频谱利用率不够高 容量问题, 传输速率较低 业务单一, 存在多个标准 无法实现全球漫游,个人通信的目标 “任何人，在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。”,为什么要发展第三代？,8, 1997年底 1323万, 1998年底 2357万, 1999年底 5000万, 2000年底 6500万, 2002年底 11.2亿, 2005年底 2亿, 2010年底 3亿,中国移动用户发展,9,Internet,到2000年，将有10亿Email用户，5亿Web用户,图象传输,人们通过眼睛获得80%的信息,到2010年，欧洲将有9千万移动多媒体用户，占业务总量的60%。

3、,非话业务的发展,10, 全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖, 高频谱效率, 高服务质量，高保密性能, 提供多媒体业务，速率最高到2Mb/s, 易于第二代系统的过渡和演进, 多频多模手机，单一通信号码, 车速环境：144kb/s, 步行环境：384kb/s, 室内环境：2Mb/s,IMT2000目标,11,移动通信发展的技术基础,集成电路的发展 数字程控交换技术的发展 蜂窝结构的出现 信道与信源编码的技术革新,12,一、总述,移动通信发展 蜂窝通信原理 GSM的发展历程,13,蜂窝通信原理,移动通信特点 电波传播环境十分恶劣 多普勒频移产生附加调频噪声 移动台受干扰和噪声骚扰 移动设备要求有

4、很大的动态范围 频谱拥挤 建网技术复杂,14,大区制 一个基站覆盖整个城市 通信质量差 频率利用率低 系统容量小,蜂窝通信原理,15,蜂窝通信原理,PSTN,另一有线网,另一有线网,MSC,MSC,BSC,BSC,BSC,BSC,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BSC,BSC,BSC,16,7小区频率重复再用,17,基站扇区化,cell site,cell site,cell site,全向小区 （OMNI CELL SITE）,3扇区/小区 （120 SECTOR/ CELLS）,6扇区/小区 （60 SECTOR/ C

5、ELLS）,=1 ANTENNA,=3 ANTENNA,=6 ANTENNA,18,GSM常用频率复用模式,4 3标准复用模式（GSM体制推荐） 紧密复用模式 3 3 1 3（NORTEL） 2 6（MOTOROLA） 多重复用MAP（ERICSSON）,19,无线频谱分配,45MHz 双工间隔,基站 发射频率,基站 接收频率,2MHz保护频带,960,905,890,880,872,950,935,925,917,915,GSM,TACS/GSM,EGSM,ETACS,20,DCS1800频谱分配,21,GSM系统频段,GSM900主频段（P-GSM） 上行：890MHz-915MHz（移动

6、台发，基站收） 下行：935MHz-960MHz（基站发，移动台收） GSM扩展频段（E-GSM） 上行：880MHz-890MHz（移动台发，基站收） 下行：925MHz-935MHz（基站发，移动台收） DCS1800频段 上行：1710MHz-1785MHz（移动台发，基站收） 下行：1805MHz-1880MHz（基站发，移动台收）,22,GSM绝对频道号,GSM900主频段（P-GSM） 上行：Fl=890 + 0.2 N（MHz） （1N 124） 下行：Fu=Fl + 45（MHz） GSM扩展频段（E-GSM） 上行： Fl=890 + 0.2 （N-1024）（MHz） 下行

7、： Fu=Fl + 45（MHz） （975N 1023） DCS1800频段 上行： Fl=1710.2 + 0.2 （N-512）（MHz） 下行： Fu=Fl + 95（MHz） （512N 885）,23,一、总述,移动通信发展 蜂窝通信原理 GSM的发展进程,24,01系列：系统概述 02系列：业务 03系列：网络结构和网络功能 04系列：无线接口信令（L2、L3） 05系列：无线接口物理层 06系列：语音编码（FR、EFR、HR）,GSM规范（一）,25,07系列：移动台终端适配功能 08系列：A接口和Abis接口 09系列：网络互连（ISDN、PSTN、PSPDN） 10系列：P

8、H2新功能 11系列：测试 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（二）,26,总述小结,三类技术制式 蜂窝通信原理 GSM发展进程 进程、规范内容,27,二、GSM系统原理,业务 系统结构和功能 无线信道 主要技术 组网,28,GSM系统提供的业务,电信业务,用户终端业务,承载业务,基本业务,基本业务,基本业务补充业务,基本业务补充业务,29,承载业务：它在某个接入点上提供用户所需的传送相应信号的能力。,双向异步数据电路（3009600bps） 双向同步数据电路（12009600bps） 异步分组数据接入电路（3009600bps） 双向同步分组数据（

9、24009600bps） 交替语音和数据 数据后接语音业务 GPRS业务,承载业务,30,用户终端业务：是一种电信业务，它提供给用户包括终端设备功能在内的各种必须功能，使之能与其他用户通信。,用户终端业务（一）,31,电话业务 紧急呼叫业务 数据通信 短消息业务 移动被叫点对点短消息业务 移动主叫点对点短消息业务 广播型短消息业务 语音和三类传真交替业务 自动三类传真业务,用户终端业务（二）,32,用于补充或修改基本业务，以提供用户完整的业务补充业务不能独立存在,补充业务（一）,33,呼叫偏转（有被叫，实时前转） 呼叫前转（无条件、遇忙、无应答、不可及） 主叫号码识别 呼叫等待（被叫忙时，接收

10、新业务） 呼叫保持（保持当前呼叫，发起新呼叫） 呼入呼出限制 其它,补充业务（二）,34,语音群呼叫（VGCS） 话音广播业务（VBS） 多用户特征（MSP） 移动定位业务,增强型补充业务,35,业务小结,承载业务 语音、数据 用户终端业务 基本、补充、增强,36,二、GSM系统原理,业务 系统结构和功能 无线信道 主要技术 组网,37,GSM网络结构,PSTN,OMS,SIM,ME,MS,BTS,BTS,BSC,A,Um,MSC,MSC,VLR,VLR,HLR,AUC,EIR,B,C,E,F,G,H,D,NSS,BSS,NSS,38,系统接口,A接口：MSC与BSC间的接口 Abis接口：B

11、SC与BTS间的接口 Um接口：BTS与MS间的接口 B接口：MSC与VLR间的接口 C接口：MSC与HLR间的接口 D接口：HLR与VLR间的接口 E接口：MSC与MSC间的接口 F接口：MSC与EIR间的接口 G接口：VLR与VLR间的接口 H接口：HLR与AUC间的接口,39,MSC/VLR业务区域,40,MSC功能与作用,呼叫处理 呼叫建立、连接与清除 切换过程 移动性管理 位置更新过程 用户身份识别 移动设备识别,操作与维护 数据库管理 测量 人机接口（MMI） 网间互通 计费,MSC,为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能,41,HLR功能与作用,HLR:Home Locatio

12、n Register 用户识别号（IMSI,MSISDN） 当前用户的VLR（当前位置） 业务能力、业务限制信息 用户申请的补充业务 补充业务信息（例：当前转移的电话号码） 用户状态（registered/deregistered） 移动用户漫游号（MSRN）传递,HLR,42,VLR功能与作用,VLR:Visitor Location Register 移动台状态 部分补充业务数据 移动站的位置登记(LAI) 临时移动用户识别号(TMSI)管理 MSRN管理,VLR,43,EIR功能与作用,EIR：Equipment Identity Register 存储移动设备分类表(IMEI) 用来管

13、理所有移动台设备的国际移动用户识（IMSI）号码以及检查每个移动台设备是否为合法设备。 它包括一个数据库，存储着所有签约用户所使用的移动台设备的IMEI号码等。白名单、黑名单、灰名单,44,EIR功能与作用,白名单,灰名单,黑名单,合法用户 和允许 漫游用 户的 IMEI,有故障 未经型 号认证 淘汰的 IMEI,报失被 盗或 非法使用 的IMEI,45,国际移动设备识别号(IMEI),国际移动台设备识别码(IMEI)型号批准码(TAC)：由认证中心分配 工厂装配码(FAC)：由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。 序列号(SNR)： 由厂家分配 版本级别(VL)： 由认证中心确定，与TAC关

14、联。,FAC,VL,SNR,TAC,6个数字,2个数字,6个数字,1个数字,46,IMEI查询流程,呼叫建立 请求IMEI传送 MS发送IMEI,在EIR查询IMEI 查询结果送MSC,47,国际移动用户识别码(IMSI)移动国家号码(MCC) :中国为460. 移动网号(MNC) :移动为00，联通：01. 移动用户识别码(MSIN) :H1H2H3,国际移动用户识别号(IMSI),48,移动用户漫游号码： 位长10位 VLR临时分配给用户的一个号码 与该MSC所属HLR有一定联系 在VLR中与IMSI一一对应,移动用户漫游号(MSRN),49,临时移动用户识别码(TMSI) 提高IMSI使

15、用的安全性 本地分配的4字节的BDC编码,临时移动用户识别号(TMSI),50,移动用户ISDN号码(MSISDN),移动用户ISDN号码(MSISDN)国家号码(CC):中国为86 MAC：移动接入码 ，=139(8、7、6、5、0、1) 移动用户号：H0H1H2H3ABCD H0H1H2H3：HLR识别码，由总部统一分配到本地网；H0=0 ABCD：移动用户号，由HLR自行分配,51,基站子系统(BSS)组成,基站控制器BSC 基站收发信机BTS 无线操作维护中心OMC-R 码变换器TC(Transcoder),UM接口,MS,Abis接口,接口,BTS,OMC-R,BSC,TC,BTS,52,BSC的一般结构,数字 中继,交换网络,处理器网络,数字 中继,A接口,Abis接口,53,BSC的功能作用,实现A接口物理层规定(PCM/E1) 实现A接口No.7号信令功能(SP) 实现Abis接口物理层规定(PCM/E1) 实现Abis接口数据链路层(LAPD) 实现A接口与Abis接口间信道交换功能 实现部分网络层的功能 实现无线资源管理(RR) 实现BSS管理应用部分的功能 实现切换功能等,