序章-GSM移动通信原理及华为GSM概要.doc

序章 GSM移动通信原理及华为GSM概要前言本章节内容主要是在接触实际设备之前，让学生再次深化了解一下GSM移动通信的相关原理知识，然后结合原理过渡到了解华为公司所生产的GSM移动设备，以利于今后的实训课程。内容安排：l GSM移动通信概述l GSM系统结构与接口l GSM移动区域与编号计划l GSM移动通信网组网l 华为公司GSM移动设备 第一节 GSM移动通信概述移动通信概述包含如下内容：GSM概述与发展简史、多址技术、功率控制、蜂窝技术、GSM主要参数1、 GSM概述与发展简史 移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信.移动体之间的通信只能依靠无线电传输.那什么是无线通信呢？无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式.电磁波是它的载体.移动通信使用的电磁波及频段：电磁波频段与波段(C=L*F)目前，比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM，美国的ADC和日本的JDC（现改称PDC）.GSM的发展历程：u 1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动通信特别小组”即GSM，以开发第二代移动通信系统为目标.u 1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系统进行现场试验.u 1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分多址TDMA，规则脉冲激励长期预测(RPE-LTP)话音编码和高斯滤波最小频移键控 (GMSK)调制方式达成一致意见.在我们国家。1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网至2008年10月，有中国移动、中国联通及中国电信三家家运营商。其中中国电信是通过接收联通分拆后的CDMA网络。中国移动和中国联通使用GSM网络。截止08年底中国移动用户数已达4亿，中国联通超过1.3亿，平均年增长率50%以上神州行与如意通移动用户快速增长，主要是预付费用户部分增速较快。无线通信在今天的发展1G2G3G2.5G80s初80s末96年2002年无线通信系统时间GSMPDCD-AMPS IS-95AW-CDMACDMA2000TD-SCDMAAMPSTACSNMTNTT GPRSIS-95B从上图可以看出，移动通信已经从早期的1G发展到现在的2G及2.5G时代，目前中国正在发展3G移动通信。（“G”表示代的意思，既第几代产品。）GPRS（General Packet Radio Service）：是GSM网络过渡3G（第三代移动通讯）的第一步，能够将数据传送由今天9.6Kbps的速率逐步提升到每秒115Kbps的速度.它还不是真正的第三代移动通信系统.只能说从牛车到马车的改变，3G才是真正的速度时代。WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）：暨我们所说的3G网络的一种制式。由GSM网络核心繁衍而来的WCDMA，数据传送可达到每秒2Mbit（室内）及384Kbps（移动空间）的速率，采用5MHz（区别于窄带200KHz)的宽频网络. 目前GSM网络均可升级到WCDMA网络。目前3G的标准主要有：cdma2000 朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星等W-CDMA爱立信、诺基亚、西门子等TD-SCDMA中国提出UMTS欧洲标准其中中国运营商采用的3G标准如下：中国移动：TD-SCDMA中国电信：cdma2000中国联通：W-CDMA2、多址技术u 多址技术使众多的用户共用公共的通信线路.u 常用的使信号多路化的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即人们通常所称的频分多址FDMA、时分多址TDMA和码分多址CDMA三种接入方式.u GSM系统采用了FDMA、TDMA方式.2.1、 频分多址FDMAFDMA是以不同的频率信道实现通信的.频分就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频），每个信道可以传输一路话音或控制信息.模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，但GSM系统也采用了FDMA.2.2、 时分多址TDMATDMA是以不同的时隙实现通信时分多址是指在一个宽带的无线载波上，将某一信道按时间加以分割，各信号按一定顺序占用某一时间间隙（时隙）.即多路信号利用同一个信道在不同时间各自独立地传送. 2.3、 码分多址CDMACDMA是以不同的代码序列实现通信的码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式.它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息.其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息.3、功率控制u 当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化.当它离基站较近时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗.u 所有的GSM手机都可以以2dB 为一等级来调整它们的发送功率，GSM900 移动台的最大输出功率是8W（规范中最大允许功率是20W，但现在还没有20W的移动台存在）.DCS1800移动台的最大输出功率是1W.相应地，它的小区也要小一些.4、蜂窝技术41、大区制与小区制u 移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的.基站BTS的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之为蜂窝，即小区CELL.u 采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，我们也称之为大区制.u 采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制.u 一般采用12组频率复用方案.u 对于有向天线，可采用120度的定向天线，如采用4/12方式复用，4个基站，12个小区.每个小区可用5个频点，一般也可用到4个频点.u 对于采用全向天线，一般建议采用其中的7组频率.42、频率复用基础u 频率复用指处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同时使用相同频率的信道.频率复用系统可以极大地提高频谱效率.u 但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰.u 同频干扰（C/I）： 因频率复用造成