移动通信第9章GSM数字移动通信系统C1.ppt

《移动通信第9章GSM数字移动通信系统C1.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信第9章GSM数字移动通信系统C1.ppt（183页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、重庆大学重庆大学 Chongqing University University 1 111/23/2023移动通信原理移动通信原理第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 2 211/23/20231.GSM通信系统介绍通信系统介绍2.GSM的关键技术的关键技术3.GSM的网络结构的网络结构第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 3 311/23/20231.1 GSM概述概述 GSM(Global Syst

2、em for Mobil communication)第二代主流蜂窝移动通信系统第二代主流蜂窝移动通信系统 采用采用TDMTDMA A/FDMA/FDMA复用方式复用方式 采用数字化语音编码和数字调制技术采用数字化语音编码和数字调制技术 以语音业务为主，也支持无线的数据业务以语音业务为主，也支持无线的数据业务 使用数最广，用户数最多的移动通信系统使用数最广，用户数最多的移动通信系统第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 4 411/23/20231.2 GSM的的历史历史 1982年，北欧四国向年，北

3、欧四国向CEPT（欧洲邮电行政大会）提交建议书，要求制定欧洲邮电行政大会）提交建议书，要求制定900MHz频段的欧洲公共电信业务规范。在频段的欧洲公共电信业务规范。在ETSI（欧洲电信标准学会）技术委欧洲电信标准学会）技术委员会下成立员会下成立“移动特别小组移动特别小组（Group Special Mobile）”简称简称“GSM”，来制定有来制定有关的标准和建议书。关的标准和建议书。1986年，在巴黎，对提出的年，在巴黎，对提出的8个建议系统进行了现场实验。个建议系统进行了现场实验。1987.5，GSM选定选定窄带窄带TDMA、规则脉冲激励线性预测规则脉冲激励线性预测RPELTP话音编码话音

4、编码和和高斯滤波最小移频键控高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式调制方式 1988年提出主要建议年提出主要建议，颁布颁布GSM(泛欧数字蜂窝通信网泛欧数字蜂窝通信网)标准标准 1990年完成了年完成了GSM900的规范，不同建议书经分组而成为一套的规范，不同建议书经分组而成为一套12系列。系列。1991年在欧洲开通了第一个系统，将年在欧洲开通了第一个系统，将GSM更名为更名为“全球移动通信系统全球移动通信系统”(Globa1 system for Mobile communications)。同年，移动特别小组完成了同年，移动特别小组完成了1800MHz频段的移动电信业务规范，名为频段的移动电

5、信业务规范，名为DCS1800系统。系统。1992年大多数欧洲年大多数欧洲GSM运营者开始商用业务运营者开始商用业务 1993年欧洲第一个年欧洲第一个DCS1800系统投入商用系统投入商用 第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 5 511/23/2023 1988年春天完成第一阶段标准的第一个版本，年春天完成第一阶段标准的第一个版本，1992年底基本冻结。年底基本冻结。1993年底基本完成第二阶段标准的主要部分，年底基本完成第二阶段标准的主要部分，1994年底冻结。年底冻结。1994年年6月开始考虑

6、第月开始考虑第2阶段的有关标准的定义，阶段的有关标准的定义，后并入第二阶段标准，并宣布还会有第三阶段的标准。后并入第二阶段标准，并宣布还会有第三阶段的标准。但由于第三代移动通信系统标准而中止。但由于第三代移动通信系统标准而中止。130多个国家和地区已建立多个国家和地区已建立GSM网络，实现全球漫网络，实现全球漫游；移动用户的游；移动用户的40采用采用GSM。1.3 GSM的的发展现状发展现状第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 6 611/23/2023 通信：通信：无线移动通信，支持话音和无线移动

7、通信，支持话音和数据业务数据业务 移动性：移动性：国际接入，采用国际接入，采用SIM卡可接入不同运营商的卡可接入不同运营商的GSM网络网络 连接世界各地：连接世界各地：一个号码，网络处理本地化一个号码，网络处理本地化 容量大：容量大：频谱效率较高，小区覆盖较小，每小区用户数频谱效率较高，小区覆盖较小，每小区用户数较多。较多。传输质量高：传输质量高：就无线通信而言，话音质量高，可靠性高，就无线通信而言，话音质量高，可靠性高，高速运动场合（如汽车和火车上）也不会发生电话呼叫中高速运动场合（如汽车和火车上）也不会发生电话呼叫中断。断。安全功能：安全功能：接入控制，通过接入控制，通过SIM卡和卡和PI

8、N鉴权鉴权1.4 GSM的的优点优点第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 7 711/23/20231.5 GSM的标准系列的标准系列序号序号内容内容序号序号内容内容01概述概述07MSMS的终端适配器的终端适配器02业务方面业务方面08BS-MSCBS-MSC接口接口03网络方面网络方面09网络互通网络互通04MS-BSMS-BS接口与协议接口与协议10业务互通业务互通05无线路径上的物理层无线路径上的物理层11设备和型号认可规范设备和型号认可规范06话音编码规范话音编码规范12操作和维护操作和维

9、护第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 8 811/23/20231.6 GSM的的网络结构网络结构MSMSBTS BSCBSSPDNPSTNISDN交换网络子系统交换网络子系统移动台移动台固定网固定网MSCOMCMSCEIRHLRVLRAUC无线基站子系统无线基站子系统第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 9 911/23/2023GSMGSM由由移动台移动台、基站子系统基站子系统和和网络子系统网络子系

10、统三部分组成三部分组成MSMSBTS BSCBSSPDNPSTNISDN交换网络子系统交换网络子系统无线基站子系统无线基站子系统移动台移动台固定网固定网MSCOMCMSCEIRHLRVLRAUC第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 101011/23/2023移动台移动台 移动台：能够接入移动台：能够接入PLMN,并得到通信服务并得到通信服务的用户设备，包括的用户设备，包括 移动终端移动终端(MS:Mobile System)用户识别卡用户识别卡(SIM:Subscriber Identity Mo

11、dule Card)第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 111111/23/2023基站子系统基站子系统 基站子系统基站子系统(BSS)：是在一定的无线覆盖是在一定的无线覆盖区中由区中由MSC控制，与控制，与MS进行通信的系统设进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。包括源管理等功能。包括 基站收发信台基站收发信台(BTS:Base Transceiver Station)基站控制台基站控制台(BSC:Base Station Co

12、ntroler)第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 121211/23/2023网络子系统网络子系统 网络子系统网络子系统(NSS)：主要完成交换功能、用户数主要完成交换功能、用户数据管理、移动性管理和安全性管理。包括据管理、移动性管理和安全性管理。包括 移动交换中心移动交换中心(MSC:Mobile Switch Center)归属位置寄存器归属位置寄存器(HLR:Home Location Register)访问位置寄存器访问位置寄存器(VLR:Visitor Location Registe

13、r)认证中心认证中心(AUC:Authentication Center)设备标志寄存器设备标志寄存器(EIR:Equiption Identity Register)操作维护中心操作维护中心(OMC:Operation and Maintenance Center)第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 131311/23/2023MSMSBTS BSCMSCOMCMSCBSSPDNPSTNISDN移动设备移动设备移动交换中心移动交换中心（交换、网管）（交换、网管）基站收发信台基站收发信台基站控制台

14、基站控制台认证中心认证中心归属位置寄存器归属位置寄存器访问位置寄存器访问位置寄存器操作维护中心操作维护中心设备标志寄存器设备标志寄存器EIRHLRAUCVLR1.7 GSM网络网络的的功能实体功能实体第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 141411/23/2023MSMSBTS BSCMSCOMCMSCBSSPDNPSTNISDN移动设备移动设备移动交换中心移动交换中心（交换、网管）（交换、网管）基站收发信台基站收发信台基站控制台基站控制台认证中心认证中心归属位置寄存器归属位置寄存器访问位置寄存器

15、访问位置寄存器操作维护中心操作维护中心设备标志寄存器设备标志寄存器EIRHLRAUCVLR第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 151511/23/2023MS：用国际移动设备识别码（用国际移动设备识别码（IMEI）识别。用户使用时，被分识别。用户使用时，被分配一个国际移动用户识别码（配一个国际移动用户识别码（IMSI）并通过用户识别卡（并通过用户识别卡（SIM）实现对用户的识别。实现对用户的识别。BSS：在一小区内建立无线电覆盖并与移动台通信的设备组成。含两部分在一小区内建立无线电覆盖并与移动台通

16、信的设备组成。含两部分 BTS：覆盖一个小区的无线电收发信设备，由基站控制台覆盖一个小区的无线电收发信设备，由基站控制台BSC控制控制 BSC：对基站收发信台进行控制对基站收发信台进行控制MSC：GSM系统的核心。对位于其服务区内的移动台进行交换和控制，系统的核心。对位于其服务区内的移动台进行交换和控制，同时提供移动网与固定网的接口同时提供移动网与固定网的接口VLR：用于存储进入其控制区内的所有移动用户的相关数据。用于存储进入其控制区内的所有移动用户的相关数据。EIR：存储有关移动台设备参数的数据库。存储有关移动台设备参数的数据库。AUC：认证移动用户的身份及相应认证参数的功能实体认证移动用户

17、的身份及相应认证参数的功能实体OMC:网络操作者对全网进行监控和操作的功能实体网络操作者对全网进行监控和操作的功能实体HLR：存储该存储该HLR控制区域内所有移动用户的相关数据控制区域内所有移动用户的相关数据主要存两类信息：（主要存两类信息：（1）用户参数（用户参数（2）用户位置信息（用户位置信息（VLR地址地址）第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 161611/23/2023MSBSMSCVLRVLRHLREIRMSC1.8 GSM的的网络接口网络接口SmUmAbisABGDFEC第九章第九章

18、GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 171711/23/2023Sm接口：人机接口。用户与移动网之间的接口，在移动设备中实现接口：人机接口。用户与移动网之间的接口，在移动设备中实现.Um接口：移动台与基站收发信台的接口接口：移动台与基站收发信台的接口（空中无线接口）（空中无线接口）A接口：基站与移动交换中心间的接口。传递信息：基站管理、呼叫处理、移动特性管理。接口：基站与移动交换中心间的接口。传递信息：基站管理、呼叫处理、移动特性管理。B接口：移动交换中心（接口：移动交换中心（MSC）与访问位置寄存器（与访问位

19、置寄存器（VLR）间的接口。传递漫游时所需信间的接口。传递漫游时所需信息。息。C接口：移动交换中心（接口：移动交换中心（MSC）与归属位置寄存器（与归属位置寄存器（HLR）间的接口。传递管理与路由间的接口。传递管理与路由选择信息。选择信息。E接口：移动交换中心间的接口。用于接口：移动交换中心间的接口。用于MSC间交换有关越区切换的信息间交换有关越区切换的信息Abis接口接口:基站控制信台（基站控制信台（BSC）与基站收发信台与基站收发信台(BTS)的接口。的接口。D接口：归属位置寄存器（接口：归属位置寄存器（HLR）与访问位置寄存器（与访问位置寄存器（VLR）间的接口。用于有关移动台间的接口。

20、用于有关移动台位置和用户管理的信息交换。位置和用户管理的信息交换。F接口：移动交换中心接口：移动交换中心(MSC)与设备标志寄存器（与设备标志寄存器（EIR）间的接口。用于交换有关移动间的接口。用于交换有关移动设备管理的信息。设备管理的信息。G接口：访问位置寄存器（接口：访问位置寄存器（VLR）间的接口。间的接口。GSMGSM与其它公用电信网接口一般为与其它公用电信网接口一般为7 7号信令号信令 第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 181811/23/20231.9 呼叫路由选择呼叫路由选择电话网

21、络电话网络电话电话网关网关MSC（GMSC）访问访问MSC（VMSC）BSSHLRVLR手机手机110210610910910783545第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 191911/23/20231、座机通过公用电话网呼叫一个手机（拨移动用户电话号码）、座机通过公用电话网呼叫一个手机（拨移动用户电话号码）2、公用电话网识别出电话号码并将其送到网关、公用电话网识别出电话号码并将其送到网关MSC3、网关、网关MSC查询手机的查询手机的HLR4、HLR查询正在给手机服务的查询正在给手机服务的VLR

22、5、VLR 返回手机的路由信息到返回手机的路由信息到HLR及网关及网关MSC6、呼叫被路由到访问、呼叫被路由到访问MSC（MS目前所在的目前所在的VLR区）区）7、MSC要求要求VLR把输入呼叫同接收用户进行匹配把输入呼叫同接收用户进行匹配8、VLR应答应答9、BSS收到从访问收到从访问MSC发出的呼叫请求后，广播寻找手机发出的呼叫请求后，广播寻找手机10、手机响应，、手机响应，MSC将其送回到座机，从而建立起连接将其送回到座机，从而建立起连接第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 202011/23

23、/20231.10 位置更新位置更新第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 212111/23/2023先前先前VLRHLR新新VLR先前先前MSCBSS新新MSC手机手机1123445241.10 位置更新位置更新第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 222211/23/2023注意：注意：1）任一时刻，一个手机一次只能有一个）任一时刻，一个手机一次只能有一个VLR 2）HLR的作用的作用-主要的数据库，

24、始终不变主要的数据库，始终不变 1、当手机进入新的位置区（、当手机进入新的位置区（LA）后，收到的后，收到的LAI(位置区识别码位置区识别码)与与存储的存储的LAI不一致，手机即发出位置更新请求（含自己的不一致，手机即发出位置更新请求（含自己的ID）基基站站BSS新的新的MSC2、新、新MSC检查其检查其VLR，发现没有该手机的信息，就送出一个位置更发现没有该手机的信息，就送出一个位置更新请求（包含手机和新新请求（包含手机和新MSC的的ID）到到HLR3、HLR将新的将新的VLR记下作为手机的记下作为手机的VLR，并将手机的信息数据并将手机的信息数据库下载到新的库下载到新的VLR中中4、新的、

25、新的VLR通过新通过新MSC将应答信息送回到将应答信息送回到BSS及手机及手机5、HLR送出信息到旧的送出信息到旧的VLR,取消其中的该手机信息数据库取消其中的该手机信息数据库1.10 位置更新位置更新第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 232311/23/20231.GSM通信系统介绍通信系统介绍2.GSM的关键技术的关键技术3.GSM的网络结构的网络结构第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 2424

26、11/23/20232.GSM的关键技术的关键技术 工作频段的分配工作频段的分配 TDMATDMA技术技术 空间分集技术空间分集技术 时间色散和均衡时间色散和均衡 基站和移动台间的时间调整基站和移动台间的时间调整 编码技术编码技术 交织技术交织技术 跳频技术跳频技术 保密技术保密技术第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 252511/23/20232.1 工作频段的分配工作频段的分配 GSMGSM系统的工作频段系统的工作频段 GSM900:900MHzGSM900:900MHz DCS1800:18

27、00MHz DCS1800:1800MHz(随业务发展需要向下扩展）随业务发展需要向下扩展）)美国个人通信业务（美国个人通信业务（PCSPCS）的工作频段的工作频段 PCS1900:1900MHzPCS1900:1900MHz IMT-2000 IMT-2000（第三代移动系统）的工作频段（第三代移动系统）的工作频段 IMT2000:2000MHzIMT2000:2000MHz第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 262611/23/2023 GSMGSM频段（我国频段（我国:905:9059159

28、15MHzMHz，950950960960MHzMHz）2.1.1 GSM系统系统的工作频段的工作频段GSM 900 2x25MHzGSM 900 2x25MHz带宽带宽 45MHz45MHz双工频率间隔双工频率间隔DCS 1800 2x75MHz DCS 1800 2x75MHz 带宽带宽 95MHz 95MHz 双工频率间隔双工频率间隔890890GSM 900GSM 900UD91591593593596096017101710U1785178518051805D18801880DCSDCS 1800 1800U=U=上行链路（移动台发、上行链路（移动台发、基站收）基站收）D=D=下行链

29、路（基站发、移下行链路（基站发、移动台收）动台收）第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 272711/23/20232.1.2 频道间隔频道间隔 相邻两相邻两频道频道间隔为间隔为0.2MHz 每个频道采用时分多址接入（每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为方式，分为8个时隙，即个时隙，即8个信道（全速率）。每个信道（全速率）。每信道信道占用带宽占用带宽200kHz8=25kHz GSM也可采用半速率话音编码，每个频道容纳也可采用半速率话音编码，每个频道容纳16个个半速率信道。半速率信道。半速

30、率信道所用时隙是全速率信道所用时隙的一半半速率信道所用时隙是全速率信道所用时隙的一半h0 h1 h2 h3 h4 h5 h6 h7 h8 h9 h10h12h11h13h14h15TS2TS0 TS1TS3 TS4 TS5 TS6 TS7第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 282811/23/20232.1.3 频道配置频道配置 频道配置频道配置 采采用用等等间间隔隔频频道道配配置置方方法法，频频道道序序号号为为1124（我国：（我国：频道序号为频道序号为7676124124，共，共4949个频点

31、）个频点）。频道序号和频点标称中心频率的关系为频道序号和频点标称中心频率的关系为 fl(n)=890.200MHz(n-1)0.200MHz 移移动动台台发发，基基站站收收 fh(n)=fl(n)45M45MHz 基站发，移动台收基站发，移动台收 n=1124频道频道第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 292911/23/20232.1.3 频道配置频道配置 频道配置表频道配置表 GSMGSM可可用用频频段段为为10MHz10MHz。其其中中，4MHz4MHz（76769595号号频频道道）为为中

32、中国国移移动动使使用用，另另6MHz6MHz（9595124124）为为中中国联通公司使用。国联通公司使用。第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 303011/23/20232.1.4 扩展的频道配置扩展的频道配置 n=1n=1124124（占用模拟占用模拟A A网，网，B B网的频率）网的频率）GSMGSM共有共有124124对载频，对载频，12481248992992个物理信道个物理信道 扩展频道配置图扩展频道配置图 第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chon

33、gqing University University 313111/23/20232.1.5 频率复用频率复用 频率复用方式：指将可用频道分成若干组，频率复用方式：指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道若所有可用的频道N（如如49）分成）分成F组（如组（如12组），则每组的频道数为组），则每组的频道数为NF（49/12 4.08即有些组的频道数为即有些组的频道数为4个，有些为个，有些为5个。个。第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 323211/23/20232.1.5 频率复用频率复用 全向性

34、天线全向性天线 采用采用N7的复用方式，的复用方式，其其7 7组频率可从组频率可从1212组中组中任选，但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。任选，但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 333311/23/20232.1.5 频率复用频率复用 定向性天线定向性天线 4/12复用方式：即复用方式：即4个基站，个基站，12组频率组频率 3/9复用方式：即复用方式：即3个基站，个基站，9组频率组频率第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chon

35、gqing University University 343411/23/20232.1.6 移动公司的频率复用移动公司的频率复用 中国移动使用频段中国移动使用频段4MHz4MHz（76769595号频道）号频道）中国移动的中国移动的GSMGSM网若采用网若采用4 41212频率复用方式，频率复用方式，则每小区可用频道数最大仅有则每小区可用频道数最大仅有2 2个个(16(16个信道个信道)，有些只能用到有些只能用到1 1个个(8(8个信道个信道)。为此，大部分中国移动下属省公司将为此，大部分中国移动下属省公司将4MHz4MHz带带宽向下端扩展宽向下端扩展2MHz2MHz，即占用模拟即占用模拟

36、B B网网2MHz2MHz，使使GSMGSM网的可用频道扩展到网的可用频道扩展到666695(3095(30个个)，4 41212方式每个小区一般可用方式每个小区一般可用3 3个频道个频道(24(24信道信道)，最小，最小也能用到也能用到2 2个频道个频道(16(16个信道个信道)。第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 353511/23/20232.1.7 保护带宽保护带宽 保护带宽：保护带宽：400KHz400KHz 数字移动通信系统与模拟移动通信系统共存时，两数字移动通信系统与模拟移动通信系统

37、共存时，两系统间应有约系统间应有约400KHz400KHz的保护带宽，常由模拟的保护带宽，常由模拟B B网预留。网预留。中国移动与中国联通的数字移动通信系统间也应有中国移动与中国联通的数字移动通信系统间也应有400KHz400KHz的保护带宽的保护带宽 20012001年年1111月，模拟移动通信系统停运，其占用的频月，模拟移动通信系统停运，其占用的频带将全部用于数字移动通信系统。带将全部用于数字移动通信系统。此此时，只存在中国时，只存在中国移动移动GSMGSM系统和中国联通系统和中国联通GSMGSM系统间的保护频带，仍保系统间的保护频带，仍保持持400KHz400KHz。第九章第九章 GSM

38、数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 363611/23/20232.1.8 调制方式与干扰保护比调制方式与干扰保护比 调制方式调制方式 高斯最小移频键控（高斯最小移频键控（GMSKGMSK）干扰保护比干扰保护比 同频道干扰保护比：同频道干扰保护比：C/IC/I 9dB9dB 第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 373711/23/20232.GSM的关键技术的关键技术 工作频段的分配工作频段的分配 TDMATDMA技术技

39、术 空间分集技术空间分集技术 时间色散和均衡时间色散和均衡 基站和移动台间的时间调整基站和移动台间的时间调整 编码技术编码技术 交织技术交织技术 跳频技术跳频技术 保密技术保密技术第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 383811/23/20232.2 TDMA技术技术 TDMATDMA 在在GSMGSM中，无线路径上是采用时分多址（中，无线路径上是采用时分多址（TDMATDMA）方式。每一频点（频道或叫载频方式。每一频点（频道或叫载频TRXTRX）上可分成上可分成8 8个时隙，每一时隙为一个信道，

40、因此，一个个时隙，每一时隙为一个信道，因此，一个TRXTRX最最多可有多可有8 8个移动用户同时使用。个移动用户同时使用。FDMATDMA第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 393911/23/20232.2.1 TDMA信道信道TDMA信道的分类信道的分类 按信道性能分：按信道性能分：GSMGSM中的信道分为物理信中的信道分为物理信道和逻辑信道道和逻辑信道 一个物理信道就为一个时隙一个物理信道就为一个时隙(TS)(TS)逻辑信道是根据逻辑信道是根据BTSBTS与与MSMS之间传递的信息种之间传递

41、的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道类的不同而定义的不同逻辑信道 逻辑信道映射到物理信道上传送逻辑信道映射到物理信道上传送第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 404011/23/2023为什么引入逻辑信道？为什么引入逻辑信道？第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统Um接口物理信道上传送的信息种类繁多；每一类信息均有一定的要求和规律；由一定的物理信道支撑；为了表述每一类信息的方便，定义了多种逻辑信道.重庆大学重庆大学 Chongqing University University 41

42、4111/23/20232.2.1 TDMA信道信道 MS BTS BTS BSC MSC 公网 空中空中(Um)(Um)接口接口 前向信道 反向信道 上行链路 下行链路 按传输方向分：按传输方向分：GSMGSM中的信道分为下行链路和中的信道分为下行链路和上行链路上行链路 从从MSMS到到BTSBTS的方向称为上行链路的方向称为上行链路 从从BTSBTS到到MSMS的方向称为下行链路的方向称为下行链路第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 424211/23/20232.2.1 TDMA信道信道 按逻

43、辑信道的功能分：逻辑信道又分为业按逻辑信道的功能分：逻辑信道又分为业务信道和控制信道两大类务信道和控制信道两大类 业务信道（业务信道（TCHTCH）：）：用于传送编码后的话音或用于传送编码后的话音或用户数据用户数据 控制信道（控制信道（CCHCCH）：）：用于传送信令或同步数据。用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能，控制信道分为广播、公根据所需完成的功能，控制信道分为广播、公共及专用三种控制信道共及专用三种控制信道第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 434311/23/20232.2.2 G

44、SM的逻辑信道分类的逻辑信道分类第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 444411/23/20232.2.2.1 GSM的业务信道的业务信道 业务信道（业务信道（TCHTCH）传输数字话音或数据传输数字话音或数据 话音业务信道按速率的不同可分为全速率业务信话音业务信道按速率的不同可分为全速率业务信道（道（TCH/FSTCH/FS）和半速率业务信道（和半速率业务信道（TCH/HSTCH/HS），），两者两者的速率分别为的速率分别为22.8kb/s22.8kb/s和和11.4kb/s11.4kb/s 数

45、据业务信道按速率的不同可分为全数据速率业数据业务信道按速率的不同可分为全数据速率业务信道（务信道（TCH/F9.6TCH/F9.6，TCH/F4.8TCH/F4.8，TCH/F2.4TCH/F2.4）和半数和半数据速率业务信道（据速率业务信道（TCH/H4.8TCH/H4.8，TCH/H2.4TCH/H2.4）（）（数字数字9.69.6，4.84.8，2.42.4表示数据速率，单位表示数据速率，单位kb/skb/s）第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 454511/23/20232.2.2.2 G

46、SM的控制信道的控制信道 控制信道（控制信道（CCHCCH）：）：用于传送信令或同步用于传送信令或同步数据数据 控制信道的分类控制信道的分类 广播信道广播信道 公共控制信道公共控制信道 专用控制信道专用控制信道第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 464611/23/2023广播信道广播信道 广播信道：广播信道：“一点对多点一点对多点”的单方向控制信道，的单方向控制信道，用于基站向移动台广播公用信息（下行）。传输的用于基站向移动台广播公用信息（下行）。传输的内容主要是移动台入网和呼叫建立所需的有关信

47、息内容主要是移动台入网和呼叫建立所需的有关信息 分为分为 频率校正信道（频率校正信道（FCCHFCCH）：）：传输供移动台校正工作频传输供移动台校正工作频率的消息率的消息 同步信道（同步信道（SCHSCH）：）：传输供移动台进行同步和对基站传输供移动台进行同步和对基站进行识别的消息进行识别的消息 广播控制信道（广播控制信道（BCCHBCCH）：）：传输系统公用控制信息传输系统公用控制信息第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 474711/23/2023公共控制信道公共控制信道 公共控制信道（公共控制

48、信道（CCCHCCCH）:双向控制信道，用于双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需的控制信令呼叫接续阶段传输链路连接所需的控制信令 分为分为 寻呼信道（寻呼信道（PCHPCH）：）：传输基站寻呼移动台的信息传输基站寻呼移动台的信息。下下行，点对多点方式传播。行，点对多点方式传播。随机接入信道（随机接入信道（RACHRACH）：）：移动台随机提出的入网申移动台随机提出的入网申请，即请求分配一个独立专用控制信道（请，即请求分配一个独立专用控制信道（SDCCHSDCCH）。）。上上行信道，点对点方式传播。行信道，点对点方式传播。允许接人信道（允许接人信道（AGCHAGCH）：）：基站对移动台

49、的入网申请基站对移动台的入网申请作出应答，即分配一个独立专用控制信道作出应答，即分配一个独立专用控制信道。下行信道，下行信道，点对点方式传播。点对点方式传播。第九章第九章 GSM数字移动通信系统数字移动通信系统重庆大学重庆大学 Chongqing University University 484811/23/2023专用控制信道专用控制信道 专用控制信道专用控制信道(DCCH)：“点对点点对点”的双向控制信道，其用的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站间传输必需的控制信息。间传输必需的控制信息。分为分为 独

50、立专用控制信道（独立专用控制信道（SDCCHSDCCH）：）：用于在分配业务信道前传送有关信用于在分配业务信道前传送有关信令。例如：登记、鉴权等信令均在此信道上传输，经鉴权确认后，令。例如：登记、鉴权等信令均在此信道上传输，经鉴权确认后，再分配业务信道（再分配业务信道（TCHTCH）。）。上行和下行信道，点对点方式传播。上行和下行信道，点对点方式传播。慢速辅助控制信道（慢速辅助控制信道（SACCHSACCH）：）：在移动台和基站间周期性地传输一在移动台和基站间周期性地传输一些信息。如移动台要不断地报告正在服务的基站和邻近基站的信号些信息。如移动台要不断地报告正在服务的基站和邻近基站的信号强度，