现代移动通信GSM数字蜂窝移动通信系统

现代移动通信 第 5章 概 述 概 述 1992年 ， 随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立 ， 名为 “ 即 “ 全球移动通信系统 ” 的简称 。 频谱效率高 。 容量较大 。 话音质量好 。 开放的接口 。与 在 图 图 网络子系统基站子系统P S T D 1. 网络子系统 ( 安全性管理所需的数据库功能 。 动交换中心 )： 问位置寄存器 )： 属位置寄存器 )： 权中心 )： 备识别寄存器 )： 2. 基站子系统 图 典型的 3. 移动台子系统 图 移动台原理框图 4. 操作维护中心 图 典型的 C M S S B I b i sA b i A 移动台原理框图 接收 解调 均衡信道分离发送 调制T D M 密信道编码解密信道解码 D / 不同生产厂家的设备能够在同一个网内互联，如 图 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 图 RA b i 本业务和补充业务。基本业务又可分为两个项目：电信业务和承载业务，如 图 1. 承载业务 表 2. 电信业务 表 3. 补充业务 图 电信业务和承载业务 用户终端用户终端G S 承载业务 业 务 内 容异步数据 300 b i t / s 9600b 200 b i t / s 9600b D 接入 300 b i t / s 9600b s ，分组打包和拆包，为 G 户接入分组网提供一个异步连接，该业务只能由移动台主叫发起分组接入 2400 b i t / s 9600b s ，为 G 户接入分组网提供一个同步连接，该业务只能由移动台主叫发起话音 / 数据交替 在呼叫过程中，提供话音和数据的交替先话音后数据 先话音连接，后进入数据连接表 电信业务 业 务 内 容话音服务 全速 ( 1 3 K b i t / s ) ， 半 速 ( 6 . 5 K b i t / s ) 。 提 供 语 音 信 息和语音信号到网络的传输紧急呼叫 在 紧 急 情 况 下 ， 通 过 简 单 拨 号 即 可 拨 通 紧 急 呼叫中心，具有优先权短消息服务 1 用于消息处理系统提供短消息给移动用户短消息服务 2 用于移动用户给消息处理中心提供短消息短消息传输 用 于 传 输 给 小 区 范 围 内 的 所 有 移 动 用 户 ， 是 一点对多点的服务自动传真 自动提供第 3 无线覆盖的区域划分 编号计划 无线覆盖的区域划分 从无线覆盖区的划分来看 ， 全向天线 )或一个基站的一个扇形天线 (覆盖的区域 ，称为小区 ( 每个小区由全球小区识别码 (识别 。 图 G S M 业务区 ( 全球成员国 )P L M N 业务区 ( 每个国家一个或多个 )M S C 业务区 ( 一个 M S C 控制的区域 )位置区 ( 定位和寻呼区 )小 区( 特定 B T S 的覆盖的区 ) 1. 全国 图 2. 省内 图 省内 3. 移动业务本地网的网络结构 图 图 一级移动业务中心二级移动业务中心移动端局基站 T N P S T M 省内 T M S S C / V L R T M S C / V L C / V L R M S C / V L R M S C / V L R M S C / V L R H L R H L C / V L C / V L C / V L 编号计划 1. 移动台 2. 国际移动用户识别码 ( 3. 临时移动用户识别码 ( 4. 移动用户漫游号码 ( 5. 国际移动设备识别码 ( 6. 位置区和基站识别码 ( 频率配置 频率配置 (1) 使用频率 (2) 多址方式 (3) 干扰保护比 (4) 频率复用模式 图 采用无方向性天线时的频率配置 图 采用无方向性天线时的频率配置1. 信道的定义与分类 2. 时隙格式 3. 图 4. 逻辑信道到物理信道的映射 图 下行链路 5. 基站至移动台的时间调整 图 0 21 3 4 5 6 7210 21 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 700 21 3 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 70 1 224 25 50 0011223 4 5049250 1 2 3 2045 2046 2047T D M A 帧 ( 4 . 6 1 5 m s , 共 8 个时隙，每时隙 0 . 5 7 7 m s , 含 1 5 6 . 2 5 个码元 )0 1 21 业务复帧 26 个 T D M A 帧，含 1 2 0 m s 1 控制复帧 51 个 T D M A 帧，含 2 3 5 . 3 8 5 m 帧 1326 个 T D M A 帧，含 6 . 1 2 s 。 26 51 或 5 1 261 超高帧 2048 个超帧 2715648 个 T D M A 帧，含 3 小时 28 分 53 秒 760 毫秒2 43图 下行链路 C H + C C C H 下行链路F S C C C S C M A 帧0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 1 3 4 5 6 7 0 1 2 1. 话音信号处理 (话音编码、信道编码和交织 ) 图 2. 调制与发射 3. 间断传输技术 图 话音编码信道编码B u r s 密 调制话音解码信道解码B u r s 密 解调均衡1 3 k b i t / s 2 2 . 8 K b i t / 安全管理措施 用户的鉴权和加密是通过系统提供的用户三参数组来完成的 ， 用户三参数组是在 如 图 图 R A N E N R M S C / V L 安全管理措施 1. 用户身份的鉴权 2. 通信信息的加密 图 通信信息的加密过程 3. 用户识别码的保护 4. 移动设备的识别 图 通信信息的加密过程 M S C / V L 密模式完成”解密消息“解密模式完成”加密模式完成加密成功 N S 侧 位置管理 越区切换 呼叫处理 位置管理 1. 开机进入空闲模式 2. 位置登记 3. 位置更新 图 不同 图 不同 图 5 26 不同 M S C V L R 业务区之间的位置更新V L RB T 越区切换 也包括不同扇区之间的切换 。 图 同一 不同 图 同一 B S C / V L - 2 7 同 一 B S C 的 两 个 B T S 间 的 切 呼叫处理 1. 移动台被呼 图 移动用户被呼过程示意图 2. 移动台主呼 图 移动用户被呼过程示意图 P S T S S 图 5 30 统的安全管理 统的移动性管理 叫通用分组无线业务 ， 是 段规定实现的内容之一 ， 是 T 993年提出的 ， 面向用户提供移动分组的 1. 图 表 2. 图 I n t e r n e S S 2 5A T P R M - S S - G M S S - I W M S CG 接口或参考点 描 述R 非 I S D N 终端与移动终端之间的参考节点 G S N 与 B S S 之间的接口 G S N 与 H L R 之间的接口 M S - G M S C 与 S G S N 之间的接口， S M S - I W M S C 与 S G S N 之间的接口 P R S 与外部分组数据网之间的参考点一 P L M N 中两个 G S N 之间的接口同 P L M N 中两个 G S N 之间的接口 G S N 与 H L R 之间的接口 G S N 与 M S C / V L R 之间的接口 G S N 与 E I R 之间的接口S 与 G P R S 统的安全管理 但对数据信息的加密