GSM基础知识课件

移动通信GSM

1精选课件pptGSM总体

1988年颁布了GSM标准——泛欧数字蜂窝网通信标准包括两个并行的系统——GSM900、DCS1800。两个系统功能相同，主要的差异是频段不同。GSM标准只对功能、接口作了详细规定，便于不同公司的产品可以互联互通。

2精选课件ppt以一个MSC为中心的网络结构3精选课件pptGSM系统作为AN网络整体的结构4精选课件pptGSM系统的号码编制移动用户识别码——IMSI（国际移动用户识别码）每个用户一个，在所有位置均有效，通常在呼叫建立和位置更新时使用。

存在于SIM卡中，安全性很重要。

5精选课件pptGSM系统的号码编制临时移动用户识别码——TMSIIMSI只在起始呼叫中使用，而后用换算出TMSI完成通话过程。

6精选课件pptGSM系统的号码编制国际移动设备识别码——IMEI手机串号MT的唯一标志，由于监控设备。

一般，在MT键盘上按下*#06#，即可得到。

7精选课件pptGSM系统的号码编制MT的网络服务号码类似于固定电话号码的编制原则

13xxxxxxxxx

8精选课件pptGSM系统的号码编制基站识别编码BSIC位置区识别编码LAI便于识别基站及位置区，为位置更新和信道越区切换服务

9精选课件pptGSM提供的主要业务目前投入使用的是语音传输短消息业务传真10精选课件pptGSM系统的无线接口

频率-时间分隔的蜂窝系统小区结构和载频运用小区区群载频复用

小区半径：BTS—MT间距离，农村一般35KM，市区一般1KM

可采用区群内三小区

每小区三扇区

区群间频率复用

11精选课件pptGSM系统的无线接口频率-时间分隔的蜂窝系统工作频带和载频间隔上行：890-915MHZ

下行：935-960MHZ

共有25MHZ带宽

FDD双工间隔45MHZ

每频带上200KHZ载波间隔

12精选课件pptGSM系统的无线接口频率-时间分隔的蜂窝系统频道编号1号～124号n=1～1241、124号基本不用13精选课件pptGSM系统的无线接口频率-时间分隔的蜂窝系统发射类型GSM：发射类别为271KF7W，即：每载频段用TDMA技术

含8个基本物理信道/8个基本时隙

调制速率为270.83KBps

GMSK调制方式

14精选课件pptGSM系统的无线接口频率-时间分隔的蜂窝系统GSM：蜂窝系统

载频间隔：200KHZ

每载频：按时间分隔为8个时隙的1个个TDMA帧，即每载频8信道

每小区基站：含由若干个预先分配的频率——时间信道

15精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构我们已知GSM上下行频带被分为124对载频，载频间隔200KHZ

每对载频上的时间被分割，供不同用户使用，称作时隙。编号为0～7

则从时间上看，排列为：

Slot0Slot1Slot2Slot3Slot4Slot5Slot6Slot7Slot0Slot1…

…16精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构可见突发性、重复性是特色17精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构每个时隙是周期出现的，但出现时间是不长的，认为是突发——BURST

该时隙可被认为是物理信道——射频信道，用以传输业务信息

显然，要对这些物理信道/时隙进行一系列规定，以便互通地传输信息，即所谓物理信道上的物理帧设计，以便物理信道完成对逻辑信道上的业务的承载。

显而易见，逻辑信道上的信息也不可能不加组织地加载到物理信道上。

18精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构基本术语简介载频点，上下行124个

载频点上的时隙，持续时间15/26（ms）≈0.577ms

时隙上传输的内容叫：突出序列——Burst，共有156.25bits

物理信道（特定时隙）是FDMA、TDMA结合下的产物，在TDMA帧中的位置是不变的。

逻辑信息（业务与控制）是在一个给定的物理信道中作时间复用的

19精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构帧结构物理信道及物理层信息帧格式——时隙及之上的突发脉冲序列，共有5种，都是156.25bits，持续15/26ms。

TDMA帧（TDMAFrame）——含8个时隙，持续8×15/26=4.615ms

复帧（MultiFrame）或者含26个TDMA帧，用于传业务及随路信令。或者含51个TDMA帧，专用于信令传输。

20精选课件pptGSM系统的无线接口物理信道和逻辑信道的结构帧结构超帧（SuperFrame）连续的51×26个TDMA帧，持续6.12秒。

超高帧（HyperFrame）

2048个超帧，周期3小时28分53秒760毫秒，用于话音和数据。

21精选课件pptGSM系统的无线接口突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻辑信道的内容NormalBurst头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗

信息bits承载业务

训练bits用于接收电路估计物理信道情况，作为均衡信息使用

22精选课件pptGSM系统的无线接口突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻辑信道的内容FrequencyCorrectionBurst头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗固定内容bits纯粹的物理信道建立使用

23精选课件pptGSM系统的无线接口突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻辑信道的内容SynchronizationBurst头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗

信息bits承载业务，但没有NormalBurst数目多比起NormalBurst，训练bits为同步意义而加长。24精选课件pptGSM系统的无线接口突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻辑信道的内容AccessBurst头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗

头比特加长，是为了便于接入阶段对方接收时的捕获。25精选课件pptGSM系统的无线接口突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻辑信道的内容NullBurst虚设时隙，填充时隙头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗

头比特加长，是为了便于接入阶段对方接收时的捕获。26精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型物理信道支持着逻辑信道逻辑信道分为业务信道TrafficChannel、控制信道ControlChannel业务信道TCH传输业务数据，控制信道CCH传送信令27精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型——逻辑信道类型图表28精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道使用的状态图表示——MT被叫时29精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道使用的状态图表示——MT被叫时BTS接收

MT接收

FCCH、SCH、BCCH且PCH有寻呼该MT信息

RACH

AGCH

SDCCH+SACCH

SDCCH+SACCH

TCH+SACCH

TCH+SACCH

30精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道使用的状态图表示——MT主叫时31精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道使用的状态图表示——MT主叫时BTS接收

MT接收

FCCH、SCH、BCCHPCH无寻呼信息、该MT要发起呼叫

RACH

AGCH

SDCCH+SACCH

SDCCH+SACCH

TCH+SACCH

TCH+SACCH

32精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型五种Burst对逻辑信道的承载FrequencyCorrectionBurst承载FCCH

SynchronizationBurst承载SCH

NormalBurst承载BCCH。57+1中的1位指明是业务、控制

NormalBurst承载PCH。57+1中的1位指明是业务、控制

AccessBurst承载RACH。

NormalBurst承载AGCH。57+1中的1位指明是业务、控制

33精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型五种Burst对逻辑信道的承载（续）NormalBurst承载SDCCH+SACCH。57+1中的1位指明是业务、控制

NormalBurst承载TCH+SACCH。57+1中的1位指明是业务、控制从上述的两个状态转移图，可看出NormalBurst不同的承载存在于不同的时间，故而具有任意时刻的唯一意义。不会混淆。34精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道的组合方式——映射到物理信道的方式一般地，一个基站有n个载频（双工）C0，C1，……Cn-1，C0称为主载频每个载频有8个时隙，TS0，TS1，……TSnC0上的TS0用于广播信道、公共控制信道，TS1用于专用控制信道，TS2～

TS7用于业务信道及随路信令SACCH。C1～Cn-1的8个时隙均用于业务信道及随路信令SACCH。35精选课件pptGSM系统的无线接口逻辑信道类型逻辑信道的组合方式——业务信道的组合方式

C0的TS2～

TS7、C1～Cn-1的8个时隙用于业务信道及随路信令SACCH。亦即：该基站最多可容纳(n-1)×8+6个用户。一个用户占据一个时隙，两个时隙间隔1个TDMA帧。因而可以认为用户业务数据以多个TDMA帧来传输——MultiFrame复帧的概念。业务信道的复帧含26个TDMA帧。36精选课件pptGSM系统的无线接口业务信道的组合方式

业务信道包含TCH、SACCH。NormalBurst承载TCH、SACCH。57+1中的1位指明是业务、控制。MT准备好多个NormalBurst，按照分配好的时隙，发送出去。这就是复帧与时隙的对应问题，见后图。37精选课件pptGSM系统的无线接口某用户的业务复帧与指定时隙TS2的对应38精选课件pptGSM系统的无线接口控制信道的组合方式C0上的TS0用于广播信道BCH（FCCH、SCH、BCCH）公共控制信道CCCH（PCH、RACH、AGCH）C0上的TS1用于专用控制信道DCCH（SDCCH、SACCH）控制信道的复帧含51个TDMA帧。具体过程详见：P253～264。BCH、CCCH在TS0上的复用。SDCCH、SACCH在TS1上的复用。39精选课件pptGSM系统的无线接口GSM语音编译码RPE——LTP编译码是波形编码与声码器优点的结合，最终输出码速率13kbps。

VAD——话音激活检测有效地节省功率，减轻干扰。

DTX——离散传输当有话音时，方传输话音，无话音时不传输。

CNG——舒适噪音产生器为照顾人耳的听觉感受，在DTX中，当无话音时传输CNG指令，由对方产生适当的背景噪声。

40精选课件pptGSM系统的无线接口信道编码和交织信道编码用于GSM系统的信道编码方法有卷积码、分组码、奇偶码三种，存在于不同的场合。

交织技术41精选课件pptGSM系统的无线接口GMSK调制和可选的跳频传输GMSK调制比较适合移动信道传输特性。

42精选课件pptGSM系统的无线接口GMSK调制和可选的跳频传输跳频传输扩谱有的特性全具备——抗干扰、隐蔽、抗多径干扰衰变43精选课件pptGSM系统的无线接口GMSK调制和可选的跳频传输GSM系统的无线接口采用了慢速跳频（SFH）快跳频：在某频率上停留发送一个以下的数据比特，对硬件要求高。

慢跳频：在某频率上停留期间，发送多个