GSM和CDMA数字蜂窝移动通信系统

历史由于模拟系统有四大缺点：1.各系统间没有公共接口；2.很难开展数据承载业务；3.频谱利用率低无法适应大容量的需求；4.安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。中国最大的资料库下载•1982年北欧国家为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，向CEPT（欧洲邮电行政大会）提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会（ETSI）技术委员会下的“移动特别小组＼GroupSpecialMobile）简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。中国最大的资料库下载•1987年5月GSM成员国就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE一LTP话音编码和高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式达成一致意见•1991年在欧洲开通了第一个系统，将GSM更名为“全球移动通信系统”（Globa1systemforMobilecommunications）中国最大的资料库下载•移动特别小组还完成了制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务的规范，名为DCSI800系统。•1993年我国开通了第一个数字蜂窝移动通信网。：移动台;BSS:基站子系统NSS:网络子系统通信网结构采用独立网号方式来组网的。•“中国电信”GSM网路接入号为“139”，•“中国联通”GSM网路接入号为“130”。•全国GSM移动电话网按大区设立一级汇接中心、省内设立二级汇接中心、移动业务本地网设立端局构成三级网路结构。三级网路结构组成了一个完全独立的数字移动通信网路。中国最大的资料库下载•GSM数字移动通信网与PSTN网相重叠。公用电话网有它的国际出口局，而GSM数字移动通信网却无国际出口局，国际间的通信仍然还需借助于公用电话网的国际局。•在“中国联通”GSM移动交换局所在地，联通网和主网(邮电部门的GSM移动通信网和PSTN网)之间各设一个网间接口局，联通网和主网经过网间接口局连通。中国最大的资料库下载•省内GSM移动通信网的网路结构省内设若干个移动业务汇接中心(即二级汇接中心)。二级汇接中心可以是单独设置的汇接中心(即不带客户，只作汇接)，也可兼作移动端局(与基站相连，可带客户)。省内GSM移动通信网中一般设置二三个移动汇接局较为适宜，最多不超过四个，每个移动端局至少应与省内两个二级汇接中心相连。中国最大的资料库下载•移动业务本地网的网路结构全国可划分为若干个移动业务本地网，每个移动业务本地网中应设立一个HLR和一个或若干个移动业务交换中心(MSC)，还可以几个移动业务本地网共用一个MSC。中国最大的资料库下载•信令网路结构在建网初期，由于国内的No.7信令网不适宜传输MAP（移动应用部分）消息，作为过渡，可先建立移动专用No.7信令网。的区域、号码、地址与识别1.区域定义服务区PLMN…PLMNMSCMSC…位置区位置区基站基站……扇区扇区…PLMN：PublicLandMobileNetwork公用陆地移动通信网号码与识别(1)国际移动客户识别码(IMSI)GSM移动通信网给移动客户分配一个特定的识别码。存储在客户识别模块(SIM)、HLR、VLR中。IMSI号码结构为：MCC(3位)MNC(1或2位)MSIN|------------国际移动客户识别------------||--国内移动客户识别--|移动国家号码，由3位数字组成，我国为460。MNC:移动网号，由2位数字组成，邮电部门GSMPLMN网为00，“中国联通公司”GSMPLMN网为0l。MSIN:移动客户识别码，采用等长11位数字构成。中国最大的资料库下载(2)临时移动客户识别码(TMSI)为了对IMSI保密，MSC／VLR可给来访移动客户分配一个唯一的TMSI号码，仅限在本MSC业务区内使用。中国最大的资料库下载(3)国际移动台设备识别码(IMEI)唯一地识别一个移动台设备的编码，为一个15位的十进制数数字，其结构是：6位数字2位数字6位数字l位数字TACFACSNRSPTAC:型号批准码;FAC:工厂装配码，表示生产厂家及其装配地。SNR:序号码，SP:备用，备作将来使用。中国最大的资料库下载(3)移动台ISDN号码(MSISDN)主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信网中客户所需拨的号码。号码的结构为：CCNDCSN|-----------国际移动客户ISDN号码----------------||--国内有效移动客户ISDN号码--|中国最大的资料库下载•CC：国家码。我国为86。•NDC：国内目的地码，即网路接入号，邮电部门GSM网为139，“中国联通公司”GSM网为130。•SN＝客户号码，采用等长7位编号计划。(4)移动客户漫游号码(MSRN)(与MSISDN结构相同）移动客户漫游号码(MSRN)结构是：CCNDCSN|---------国际移动客户ISDN号-----------------||--国内有效移动客户ISDN号码|中国最大的资料库下载(5)位置区识别码(LAI)位置区识别码用于移动客户的位置更新，其号码结构是：3位数字2位数字最大16bitMCCMNCLAC|------------LAI-------------|MCC：移动客户国家码，同IMSI中的前三位数字。MNC：移动网号，同IMSI中的MNC。LAC：位置区号码，为一个2字节BCD编码，在一个GSMPLMN网中可定义65536个不同的位置区。中国最大的资料库下载(6)全球小区识别码(CGI)CGI是用来识别一个位置区内的小区，它是在位置区识别码(LAI)后加上一个小区识别码(CI)，其结构是：3位数字2位数字最大16bit最大16bitMCCMNCLACCI|---------------------LAI-----||---------------------------------------CGI-------|CI是一个2字节BCD编码，由各MSC自定中国最大的资料库下载(7)基站识别码(BSIC)BSIC主要用于识别相邻国家的具有相同载频的相邻基站，为6bit编码，其结构是：3bit3bitNCCBCC|--------BSIC-----------------|NCC:PLMN色码(国家色码)，为XY1Y2。X：运营者(邮电X＝1，联通＝0)主要用来区分国界各侧的运营者(国内区别不同的省)，为XY1Y2吉林、甘肃、西藏、广西、福建、湖北、北京、江苏黑龙江、辽宁、宁夏、四川、海南、江西、天津、山西、山东1新疆、广东、河北、安徽、上海、贵州、陕西内蒙古、青海、云南、河南、浙江、湖南BCC:基站色码，识别基站。由运营设定系统的无线传输方式及其特征•GSM系统采用TDMA和FDMA两种多址方式。区群内小区数为3、4或7个，每个小区含多个载频，每个载频含有8个时隙。•基站发射功率为每载波500W，每时隙平均为500/8=62.5W。•移动台发射功率分为0.8W、2W、5W、8和20W，供用户选择。中国最大的资料库下载•小区半径为最大35km(用于农村)，最小为500m(市区)。•采用多种抗干扰技术如自适应均衡、跳频和纠错码等。4.2.1GSM工作频段(1)欧洲GSM通信系统在以下的射频频段：上行:890～915MHz（移动台发、基站收）下行:935～960MHz（基站发、移动台收）•收发频率间隔为45MHz。中国最大的资料库下载•载频间隔：0.2MHz•系统载频数:(915-890)/0.2-1=124(对)；•下频段:fl(n)=(890+0.2n)MHz；•上频段:fh(n)=(935+0.2n)MHz；•n=1~124.•每个载频有8个时隙，系统共有物理信道1248=992(个)中国最大的资料库下载(2)我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：上行：905～915（移动台发、基站收）下行：950～960（基站发、移动台收）•下频段:fl(n)=[890.200＋(n-1)0.200]MHz;•上频段:fh(n)=[fl(n)＋45]MHz;•n=76～124频道•每个载频有8个时隙，系统共有物理信道498=392(个)中国最大的资料库下载•随着业务的发展，可向下扩展，或向1.8GHz频段的DCSI800过渡，即1800MHz频段：上行：1710～1785（移动台发、基站收）下行：1805～1880（基站发、移动台收）2.频道间隔相邻两频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道。每信道占用带宽200kHz／8=25kHz频率复用形式按信道分配原则，把n个信道分为12组。复用方式:(1)采用定向天线区群内4个小区每小区3组频率区群内3个小区每小区3组频率中国最大的资料库下载(2)采用全向天线，12组选7，区群内7个小区情况下：邮电部：使用4MHz，序号为76～95中国联通公司：使用6MHz，序号为95～124。邮电部建的GSM数字移动通信网如采用4／12频率复用方式时，每小区可用频道数最大仅有2个(16个信道)，有些只能用到1个(8个信道)。为此，邮电部下属大部分邮电管理局将4MHz带宽向下端扩展2MHz，即占用模拟B网2MHz。时分多址技术（TDMA）在GSM中，无线路径上是采用时分多址（TDMA）方式。每一频点（频道或叫载频TRX）上可分成8个时隙，每一时隙为一个信道，因此，一个TRX最多可有8个移动客户同时使用。FDMATDMA中国最大的资料库下载(1)TDMA系统具有如下特性：a.每载频多路;b.突发脉冲序列;c.传输速率高，自适应均衡;d.传输开销大;e.对于新技术是开放的;f.共享设备的成本低;g.移动台较复杂。中国最大的资料库下载（2）TDMA的帧结构中国最大的资料库下载(3)TDMA信道概念物理信道:一个时隙(TS)信道控制信道（CCH）逻辑信道业务信道(TCH)逻辑信道要映射到物理信道上传送。中国最大的资料库下载①业务信道（TCH）：用于传送编码后的话音或客户数据，和少量的随路控制信令。话音业务信道业务信道数据业务信道中国最大的资料库下载•全速率业务信道(TCH/F)；•半速率业务信道(TCH/H):所