GSM基础知识介绍GOOD要点.docx

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1、1、 专业根底1.1 根底1.1. 1综述1、 的概念是 “全球挪动通信系统的简称。它是一种数字挪动通信，较之以往的模拟挪动通信，有较多的优点。的起源：泛欧数字蜂窝挪动通讯网简称系统，原意为“挪动通信特殊小组 ，是1982年欧洲邮电主管部门会议为开发第二代数字挪动蜂窝挪动系统而成立的机构。1987年 成员国经现场测试和论证比较，就数字系统承受窄带时分多址、规那么脉冲激励长期意料话音编码和高斯滤波最小移频键控调制方式达成一样意见。1988年 十八个欧洲国家达成谅解备忘录。1989年 标准生效。1991年 系统正式在欧洲问世，网路开通运行。1992年 世界上第一个网在芬兰投入运用。从今，挪动通信跨

2、入了第二代。的组织构造：欧洲电信标准协会增设了“特殊挪动小组，用以负责有关数字挪动业务标准的制定。2、 系统的技术性能1） 运用频段、双工间隔：900：890915上行、935960 下行。双工间隔：45 ，带宽：2001800：17101785 上行、18051880 下行。双工间隔：95 ，带宽：2001900：18501910 上行、19301990 下行。双工间隔：80 ，带宽：2002、选址方式： 频分/时分多址3、调制类型：实际应用3、 系统的技术标准及主要应用范围标准共有12章标准系列：01系列：概述02系列：业务方面03系列：网络方面04系列：接口和标准空中接口第2、3层05系

3、列：无线途径上的物理层空中接口第1层06系列：话音编码标准07系列：对挪动台的终端适配08系列：到接口A和接口09系列：网络互连10系列：暂缺11系列：设备和型号批准标准12系列：操作和维护重点驾驭04、05、08系列4、 的主要特点：1） 频谱效率由于承受了高效调制器，信道编码、交织、平衡和话音编码技术，使系统更具高频谱效率。2） 容量由于每个信道传输带宽增加，使同频复用载干比要求降低至9，故系统的同频复用形式可缩小到4/12或3/9甚至更小模拟系统为7/21；加上半速率话音编码的引入和自动话务支配以削减越区切换的次数，使是容量效率每兆赫每小区的信道数可比高35倍。3、话音质量当到达门限值以

4、上时，话音质量总是到达一样的程度而及无线传输质量无关。4、开放的接口标准所供应的开放性标准接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间。5、平安性通过鉴权、加密和号码的运用，到达平安目的。6、及其他网络的互连利用现有的标准接口如、等即可实现。7遨游功能可供应全球遨游功能，当然，网络经营者之间的某些协议还是必需的。如为了计费，可通过协调。5、 系统供应的业务1） 电信业务这是的主要业务，包括 、紧急呼叫、三类 以及短消息业务。2） 承载业务及定义一样，不需调制解调器就可供应数据业务，但不能及根本 业务同时运用。3） 补充业务种类较多。如呼叫转移、线路识别、呼叫等待、呼叫保持、

5、多方会话等。1.1. 2蜂窝小区系统概念1、 蜂窝小区系统的特点1、频率复用无线频率资源复用的概念。由系统所选用的调制方式、带宽确定载干比，在满意这个载干比要求的前提下考虑到多经衰落等因素确定同频复用疼惜间隔 。2、越区切换当从一个小区挪动到另一个小区时，能不中断通话而自动切换信道。3、信道支配和小区分裂挪动网由于本身的特点，话务支配不平衡。随着话务量的增加，可以将原有的小区进一步分裂成更小的小区。2、 系统运用的几项关键技术窄带时分多址、规那么脉冲激励长期意料话音编码和高斯滤波最小移频键控调制方式1.1.3. 系统构造1系统组成被分成三个子系统：网络交换子系统 ；基站子系统 ；网络管理子系统

6、 ，网络管理子系统又叫操作及维护中心 & 。网络子系统是整个系统的核心。它对挪动用户之间及挪动用户及其它通信网用户之间通信起着交换连接及管理的功能。基站子系统是系统中及无线蜂窝方面关系最干脆的根本组成部分，它通过无线接口干脆及挪动台相连负责无线信息的发送接收，无线资源管理及功率限制等，同时它及相连实现挪动用户间或挪动用户及固定网络用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等。网络管理子系统负责和系统的维护管理工作。2网络交换子系统的组成及功能即 ，是特地用于转接话务的挪动交换中心。即 ,又称挪动关口交换中心，主要用于和其它电信运营商设备的互联互通包括挪动运营商内部用于不同业务的互相连接。挪动交

7、换中心是整个交换网络的核心，完成或参及网络子系统的全部功能。对呼叫进展限制及接续，供应计费信息并协调及限制整个网络中的各个功能实体。探望位置存放器是效劳于其限制区域内挪动用户的数据库。系统存储着进入其限制区域内已登记的挪动用户相关信息，为已登记的挪动用户供应建立呼叫接续的必要条件。当某用户进入限制区后，此将向该挪动用户的归属位置存放器获得并存储必要数据，而一旦此用户分开后那么取消中此用户的数据。通常及合设在一起。归属位置存放器是一个存储挪动用户数据的静态数据库。包括用户识别名码，访问实力，用户类别和补充业务等数据。同时也存储挪动用户所在区域的有关动态数据。鉴权中心存储着鉴权信息和加密密钥，防止

8、无权用户接入系统和防止无线接口数据被窃。设备识别存放器存储着挪动设备的国际挪动设备识别码。 通过核查三种表格：白名单、灰名单、黑名单，使网络具有防止无权用户接入。监视故障设备的运行和保障网络运行平安的功能。 3基站子系统的组成及功能 基站限制器是基站子系统的限制部分。主要完成接口管理，之间的地面信道管理，无线参数及无线资源管理测量和统计切换支持呼叫限制操作及维护等功能。基站收发信台受控于基站限制器。属于基站子系统的无线部分，是效劳于某小区的无线收发信台设备。实现及挪动台空中接口的功能，主要分为基带单元、载频单元、限制单元三部分。基带单元主要用于话音数据速率适配以及信道编解码等。载频单元主要用于

9、调制/解调及放射机/接收机间的耦合。限制单元那么用于的操作及维护。及间的组网方式见2.3.1.1. 无线子系统的组成及组网方式各类空中信道逻辑信道专用限制信道公共限制信道播送信道专用信道公共信道话务信道1) ：频率校正信道由全“0组成的突发脉冲序列，是纯粹弦波，使得挪动台搜寻到播送的。2) ：同步信道接收来自基站的基站识别码和帧号。3) ：播送限制信道频点信息；跳频序列；信道组合；寻呼组；邻近小区信息。4) ：寻呼信道是一个下行链路信道，在挪动被叫的状况下，它由位置区的全部播送。5) ：随机访问信道是公共限制信道中唯一的一个上行链路，它由挪动台运用以启动一个事务处理，或作为的应答。点对点。6)

10、 ：准许访问信道是对的应答。它为挪动台指派一个。7) ：独立专用限制用于系统信令：呼叫建立、鉴权、位置更新、的支配、短消息。8) ：慢速随路限制信道伴随着和；发送测量报告、功率限制、时间校准，有时也用于发送短消息。9) ：快速随路限制信道用于切换，它及对应并替代20的语音，“偷帧形式。10) ：话务信道是传送用户话音和数据的逻辑信道，它可以是半速率 ，、全速率 ，13 、增加型全速率 ，13。增加型全速率的编码机制和一般全速率不同。帧构造、复帧构造1超超帧=2048超帧=2715648 帧3小时28分53.76秒01234520442045204620471超帧=1326 帧6.12秒=51多

11、帧(26帧) =26多帧51多帧0123474849500124251多帧=51 帧3060/13s1多帧=26 帧12001232425012324251帧=8时隙4.61501234567一般突发脉冲3位标记58位信息26位训练序列码58位信息保证位3位标记3位标记142位固定信息保证位3位标记频率校正突发脉冲26位同步序列码39位信息39位信息3位标记保证位3位标记同步突发脉冲3位标记41位同步序列码36位信息保证位3位标记接入突发脉冲4的原理、类型、位置、帧构造在空中接口，传输媒介承载的是无线载频，但是全部的话务信号都要通过有线网传输。为了使得数字话音信息在无线空中接口上的有效传输，数

12、字话音信号需要被压缩。为了在空中接口上传输话音信号，话音信号被挪动台压缩至13全速率或6.5 半速率。然而在有线网中的话音标准速率是64,因此在网络中必需供应从一种速率到另一种速率的转换，这就是所谓的码型转换器。假设通过线连接尽可能地靠近，理论上可以把4个话务信道压缩到一根线上，这就进步了的利用率。所以一般放在侧。有两种类型：2E欧洲版2A美国版的帧构造：时隙 0 1 2 3 4 5 6 70 011232456738910114121314155161718196202122237242526278282930319-1231045671189101112121314151316171819

13、14202122231524252627162829303117-123184567198910112012131415211617181922202122232324252627242829303125-123264567278910112812131415291617181930202122233124252627全速率、增加型全速率、半速率等特点：是传送用户话音和数据的逻辑信道，它可以是半速率 ，、全速率 ，13 、增加型全速率 ，13。增加型全速率和一般全速率一样，但编码机制不同。5的组成及功能的目的是监控网络的各个功能和单元。通常由假设干工作站、效劳器和路由器等组成并连接到数据通信网

14、。的功能被分成三类：l 故障管理l 配置管理l 性能管理故障管理故障管理的目的就是为了确保网络的稳定运行和故障的快速检测，故障管理给网络运营者供应告警事务的当前状态和告警历史的数据记录。告警被储存在的数据库中，并且依据网络运营者规定的标准可以查找到这个数据库。配置管理配置管理的目的是维护网络单元的当前运营和配置状态的数据信息。特定的配置功能包括无线网络的管理、网络单元硬件和软件管理、时间同步和平安操作等等。性能管理在性能管理中，从各个网络单元中搜集和存储测量数据。在这些数据的根底上，网络运营者将实际的网络性能及规划的网络性能进展比较，然后在网络中检测出性能好的和性能差的区域。6(、)的功能及版

15、本是用户干脆运用完成挪动通信的设备。对于数字挪动通信来讲，已经从确定程度上具备了个人化的特点，即使存有用户私人信息的卡和通信的物理设备实现别离。卡上包含全部及用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。而物理设备可以是手持机车载机或是由挪动终端干脆及终端设备相连而构成的设备。的版本有 1， 2， 2+，等7接口及协议l 接口介绍挪动通信市场中存在着各个设备商的产品，为了保证电信营运部门可以选择运用不同厂家的各部分设备进展组网，需要制定技术标准以保证不同设备间接口的标准性。下面对系统接口及含义进展介绍。系统的接口如下列图所示。接口空中接口 ：及之间的空中接口接口：及之间的接口A接口

16、：及之间的接口A：及之间的接口C：及之间的接口D：及之间的接口E：之间的接口F：及之间的接口G：之间的接口L：及之间的接口J：及之间的接口l 接口含义下面主要介绍一下各接口的含义。A接口A接口定义为网络子系统及基站子系统间的通信接口。从系统上来讲就是挪动交换中心及基站限制器之间的接口。物理链路承受标准的的数字传输链路。实现此接口传递的信息包括挪动台管理、基站管理、挪动性管理、接续管理等。接口接口定义了基站子系统中基站限制器和基站收发信台 之间的通信标准，用于远端互连方式。而图示中的接口是接口的特例，用于定义基站限制器及基站收发信台间间隔 小于10米时的标准。及之间承受标准的数字链路来实现，此接

17、口支持全部面对用户供应的效劳，并支持对无线设备的限制和无线频率的支配。接口空中接口接口空中接口定义为挪动台及基站收发信台 之间的通信接口。用于挪动台及系统的固定部分之间的互通。物理链路是无线链路，此接口传递的信息主要包括无线资源管理信息、挪动性管理信息和接续管理信息等。C接口C接口定义为及之间的通信接口。当挪动台作被叫时，C接口用于从获得被叫的路由信息，当向传短消息时C接口用于短消息挪动中心关口从获得目前所在的号码。D接口D接口定义为及之间的通信接口。该接口用于及交换有关的挪动台位置信息及用户管理信息，为保证挪动用户在整个效劳区内可以建立和承受呼叫，那么必需要在及之间交换数据，如需要告知其所属

18、的挪动用户当前的位置信息，需要把全部及有关的业务数据发送给。假设区域已经发生变更，还需要删除挪动用户在遨游中的位置信息及业务数据。另外用户对所运用业务的修改恳求的实现，如补充业务操作及运营者对用户数据的修改都要通过D接口交换数据。E接口E接口定义为及之间的通信接口。当挪动台在一个呼叫进展过程中从一个挪动交换中心限制的区域挪动到另一个挪动交换中心限制的区域时为不中断通信需要执行切换过程。E接口正是用于之间交换数据以启动和实现切换操作，同时还可用于传送短消息。F接口F接口定义为及之间的通信接口。当需要检查国际挪动设备识别码的合法性时，需要通过F接口和交换及有关的信息。G接口G接口定义为及之间的通信

19、接口。当挪动用户遨游到新的限制区域并且承受临时挪动用户识别码而发起位置更新时，此接口用于当前从前一个获得及鉴权参数。L接口及之间的接口。通过该接口实现业务交换功能通知业务限制功能 进展补充业务调用。J接口及之间的接口。业务限制功能进展补充业务调用时通过该接口实现及之间的信息交换。B接口B接口定义为及之间的通信接口。该接口用于挪动交换中心向探望位置存放器询问挪动台的当前位置信息或业务信息的有关操作或者通知探望位置存放器更新挪动台的当前位置信息的有关操作或者用于补充业务或短消息的有关操作等。通常好用化的系统构造一般把和集成在同一实体内。和的接口是模拟X.25，和的接口是数字X.25，和之间的接口是

20、协议，和之间的接口是协议.1.1.4 系统中的各类号码系统的号码方案应能满意下面几点要求：1任何中的用户可以及 的挪动用户互相进展呼叫，这意味着挪动号码应及每个国家运用的号码方案相适应。2可以使每个运营部门开发自己独立的挪动台号码方案。3号码方案不应限制挪动台在不同 之间遨游的可能性。4可以在不变更支配给挪动台的条件下变更挪动台的号码。下面分别介绍中的主要识别码挪动台国际识别名码是指主叫用户为呼叫挪动用户而拨叫的号码组成。 ：国家码，即挪动台登记注册的国家码，中国为86。：国内目的码即网络接入号每个可以支配多个。：挪动用户号码由和确定的国内有效号码由各个国家运营部门自己确定国际挪动用户识别码是

21、在中唯一识别一个挪动用户的号码。此号码在系统全部效劳区中都是有效的，在呼叫建立及位置更新时需要用到，保存在、和卡中。组成如下，它的总长为15位数字，承受十进制编码 = ：挪动国家码，由3位数组成唯一地识别挪动用户所属的国家，中国的规定为460。：挪动网号，由2位数组成识别挪动用户所归属的挪动通信网，中国挪动为00，中国联通为01。：挪动用户识别码，唯一地识别某一挪动通信网中的挪动用户。：，国家挪动用户识别码，由和组成。临时挪动用户识别码给挪动用户支配 主要考虑到挪动用户的平安性。但凡在空中接口传递的都用代替，可给来访的每一用户支配一个唯一的，在每次鉴权后支配，只在某一管辖区内有效，当用户分开此

22、效劳区后释放此号码，在呼叫建立和位置更新时可运用。的总长为4个字节，即8为16进制的数，构造由当地电信部门自定。挪动台遨游号码当呼叫一个挪动用户的时候为使网络进展路由选择临时支配给挪动用户的一个号码。在每次挪动台有来话呼叫时依据的恳求临时由支配一个。此号码只在某一范围比方90秒内有效，的组成及一样。最大为15位数，对于在某一特定区域遨游的挪动台，号码在被访区域内是唯一有效的。信道切换号码此号码用于两个挪动交换区区间进展切换时为建立间通话链路而临时运用的号码，它类似于的组成。国际挪动设备识别码唯一地识别一个挪动台设备。 = ：型号批准码由欧洲型号批准中心支配。：最终装配码表示消费厂或最终装配所在

23、地由厂家自行编码。：序号码这个数字的独立序号唯一地识别每个和的每个设备。：备用1位。 位置区识别码在检测位置更新和切换的需求时要运用位置区识别 。 = ：挪动国家码及中的一样。：挪动网号及中的一样。：位置区码，用于识别挪动通信网中的一个位置区。全球小区识别是在全部中作为小区的唯一标识，是在的根底上再加上小区识别组成。 = 基站识别色码用于承受一样载频的相邻的不同的基站收发信台的识别。特殊用于识别在不同国家的边界地区承受一样载频的相邻。 = ：网络色码用来唯一识别相邻国家不同的。：基站色码用来唯一识别承受一样载频的相邻。主要用于工程设计中。1.1.5. 系统中的常见信令流程1、 无线资源管理信令

24、流程l 信道支配信令流程参见寻呼信令流程图和呼叫信令流程图l 切换信令流程l 寻呼信令流程2、挪动性管理信令流程l 鉴权信令流程l 位置更新信令流程 , , , . , .(). a , . , , ., a a l 重支配信令流程3、 呼叫限制信令流程l 呼叫信令流程、。1.1.6 系统中的信令.7信令系统以功能划分模块，各模块完成相对独立的功能，模块间靠原语传递各种业务信息和网络管理信息。其层次构造如下列图所示。其层次构造各部分的功能简洁介绍如下：1消息传递部分：包括三个功能级，分为信令数据链路物理层，一层、信令链路功能链路层，二层和信令网功能网络层，三层三个层次；2信令连接限制部分：加强

25、部分的功能，供应相当于网络层的功能；3 用户部分：主要规定有关 呼叫的建立和释放的功能和程序，此外还支持部分的用户补充业务；4用户部分：在环境中供应话音和非话音交换所需的功能，以支持根本的承载业务和补充业务；5事务处理实力应用部分：为网络中的分散的一系列的应用业务在互相通信时供应一组规约和功能；6操作维护管理部分：主要具有.7 信令系统的监视和测量，以及.7信令的管理功能，协议测试及在线监视等功能。7.挪动应用部分：主要负责挪动网特有的信令，如位置更新、用户遨游、呼叫限制等。8应用部分业务是一种网络功能，而不是补充业务，它承受智能网的原理，通过增加智能网的功能模块，使得即运用户遨游出归属，网络运营者也可以为用户供应运营者特定的业务。七号信令帧构造、单元作用 :消息帧:信令状态帧:填充帧信令点编码我国国内信令网承受24位的全国统一的编码方案，每个信令点有三部分组成，即主信令区编码、分信令区编码和信令点编码，信令点编码格式如下列图所示：另外14位信令点用于。