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GSM基本原理,移动研究所网规网优部,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,用户需求,竞争加剧,技术发展,GSM移动通信概述,GSM系统要求,GSM系统规范商业要求：每个国家都应拥有=2个运营商，便于运营商共存竞争GSM必须是一个开放的系统，便于设备商共存竞争GSM的引入不影响PSTNGSM系统规范技术要求：系统必须是泛欧。系统必须保持良好的话音质量。系统必须尽可能有效的使用无线频率。系统必须拥有足够大的容量。系统必须与其他数据通信规范兼容。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,由GSM系统标准得到的优点如下：系统能容许更多的区间干扰。可获得较之模拟蜂窝系统更好的平均话音质量。全网支持数据传输。话音加密和用户信息安全性得到保证。由于与ISDN的兼容性，较之模拟系统可提供新的业务。在采用GSM系统的所有国家范围内，国际漫游在技术上成为可能。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,mostimportant,GSM规范,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通信系统,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：PH2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,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,GSM系统各模块功能,GSM系统结构,MS(MobileStation)：移动台，实现移动终端功能,BTS(BaseTransceiverStation)：基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信BSC(BaseStationController)：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,HLR(HomeLocationRegister)：归属位置登记处。实际上是一个数据库，主要储存二类数据：用户数据，主要包括：用户的位置信息VLR(VisitorLocationRegister)：拜访位置登记处。实际上是一个数据库，储存用户信息，主要包括：MSRN(MobileStationRoamingNumber):移动台漫游号码TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentification):临时移动用户身份移动台登记的位置区（LAC）与补充业务有关的数据,用户的身份IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentification)用户ISDN号码VLR地址,GSM系统各模块功能,GSM系统结构,MSC(MobileserviceSwitchingcenter)：移动业务交换中心，实现移动业务交换功能AUC(AuthenticateCenter):鉴权中心，用于对用户身份的鉴别EIR(mobilestationEquipmentIdentityRegister):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。,OMC(OperationandMaintenanceCenter)：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,GSM网络由三个网络子系统组成,Abis,开放接口,开放接口,BSS系统,GSM系统结构,BSS由以下单元组成BSC基站控制器BTS基站TC码形转换器BSS主要功能无线控制网和管理话音代码转换Air接口信令和数据处理对NSS信令和空中接口,NSS系统,GSM系统结构,NSS由以下单元组成MSC移动业务交换中心HLR本地位置寄存器VLR访问位置寄存器AC监权中心EIR设备识别寄存器,NSS主要功能呼叫控制记费移动管理和其他网络基站相关的信令用户数据处理用户定位,NMS系统,GSM系统结构,NMS主要功能监控网络的各个功能和单元。故障管理配置管理性能管理,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,工作频段,GSM无线接口理论,频道间隔每载频占200KHz带宽，采用TDMA，含8个物理信道频道配置GSM900MHz频段：fu(n)=890.2MHz+(n-1)*0.2MHzfd(n)=fu(n)+45MHzGSM1800MHz频段：fu(n)=1710.2MHz+(n-512)*0.2MHzfd(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,载波干扰比C/I定义：接收到的希望电平与非希望电平比值。同频干扰保护比C/I：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/I规范要求：C/I=9dB，工程要求：加3dB余量，即C/I=12dB邻频干扰保护比C/A：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/A规范要求：C/I=9dB，工程要求：加3dB余量，即C/I=6dB载频偏离400KHz时的干扰保护比C/I=-41dB,频率复用技术,频率复用：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,GSM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,多址技术：众多的用户共用公共通信线路而相互不干扰,多址技术,GSM无线接口理论,多址技术-FDMA,FDMA：以不同的频率信道来实现通信,GSM无线接口理论,TDMA：以不同的时隙来实现通信,多址技术-TDMA,GSM无线接口理论,CDMA：以不同的代码序列来实现通信,多址技术-CDMA,GSM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TS,GSM无线接口理论,业务信道,GSM无线接口理论,业务信道用于携载或用户数据，分为语音业务信道和数据业务信道。语音业务信道TCH/FS：全速率语音信道13Kbit/sTCH/HS：半速率语音信道5.6Kbit/s数据业务信道TCH/F9.6：全速率数据信道9.6Kbit/sTCH/F4.8：全速率语音信道4.8Kbit/sTCH/H4.8：半速率数据信道9.6Kbit/sTCH/H2.4：半速率语音信道=一个小区作用：用于检测位置更新和信道切换的请求。,LAC：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CGI,CGI全球小区识别码CGI是在所有GSMPLMN中用作小区识别的唯一标识，由LAICI构成,CI：小区识别码，由运营商自行定义，是一个2ByteBCD码,MCC,MNC,LAC,位置区识别码LAI,CI,全球小区识别码CGI,GSM编号计划,编号计划BSIC,BSIC基站识别色码用于识别相邻国家的相邻基站，是一个6bit码,NCC：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BCC：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BTS,NCC,BCC,基站识别码BSIC,3bit,3bit,GSM编号计划,编号计划IMEI,IMEI国际移动设备识别码IMEI唯一识别移动台，是一个15位的十进制编码,TAC：型号批准码FAC：工厂装配码，表示生产