GSM通信原理

无线产品课程开发室ISSUEGSM通信原理1.1华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1、GSM移动通信概述2、GSM系统结构与接口3、GSM移动区域与编号计划4、无线逻辑信道5、GSM系统技术介绍课程内容华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1.1GSM发展简史1.2多址技术1.3频率复用技术1.GSM移动通信概述华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1982年，GSM小组成立，主要目标定位于实现欧洲各国移动通信系统的互联互通1986年，在巴黎，对提出的八个建议系统进行现场试验1987年，确定采用频分双工－窄带时分多址（FDD－TDMA）、规则脉冲激励－长期预测话音编码（RPE-LTP）和高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制1988年，十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录(MoU)1989年，GSM标准生效PHASEI，主要定义了900M频段的技术标准PHASEII标准，除了对PHASEI标准进行必要的修正和业务补充外，主要增加了1800M频段的技术标准PHASEII＋标准，主要增加了GPRS部分的内容1991年，GSM系统在欧洲正式开通运行，移动通信跨入第二代1994年，GSM进入我国GSM发展简史华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1.1GSM发展简史1.2多址技术1.3频率复用技术1.GSM移动通信概述华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰常用的方法基本上有三种：频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA多址技术华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开各用户使用不同的频率时间频率FDMA频分多址FDMA华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开时间频率TDMA各用户使用不同的时隙时分多址TDMA华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开时间频率CDMA码各用户使用不同的正交代码序列码分多址CDMA华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开信道间隔：200kHz1710178518051880双工距离:95MHz890915935960双工距离:45MHzGSM900:GSM1800:GSM系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD－TDMAGSM系统频率资源华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开GSM900：基站收：f1（n）＝890＋n×0.2MHz基站发：f2（n）＝f1（n）＋45MHzGSM1800：基站收：f1（n）＝1710＋（n－511）×0.2MHz基站发：f2（n）＝f1（n）＋95MHz系统频点配置GSM系统频率资源华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1.1GSM发展简史1.2多址技术1.3频率复用技术1.GSM移动通信概述华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同频率的信道可以极大地提高频谱利用率如果系统设计得不好，将产生严重的干扰C1C1f1P0f1P0RRD(D/R)2=3×kD—频率复用距离R—小区半径K—频率复用模式频率复用华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开所有有用信号carrierC/I=所有无用信号interference=FDMATDMACDMAC/I18dB9dB-15dB容量14～610～20频率复用华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1234123412341K=41111213456711K=7A3A1A2B3B1B2C3C1C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2A3A1A2B3B1B2C3C1C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2A3A1A2B3B1B2C3C1C2A3A1A2A3A1A2B3B1B2C3C1C2C3C1C2K=33x3小区复用模式华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开GSM最基本的频率复用模式为4×3频率复用“4”表示4个站点，“3”表示每个站点有3个小区由这12个小区组成一个区群同一区群中的各小区，使用的频率不同189210465371112R小区复用模式华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1、GSM移动通信概述2、GSM系统结构与接口3、GSM移动区域与编号计划4、无线逻辑信道5、GSM系统技术介绍课程内容华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开2.1GSM系统结构与功能2.2GSM主要接口2.GSM系统结构与接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开OMCHLR/AUC/EIRSMCMSC/VLRBSC其他MSCBTSMSMSBTSBTSMAP接口A-bis接口A接口PSTNISDN2.1GSM系统结构与功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开移动台由SIM卡与机身设备组成。SIM卡上包含所有与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。固化数据：IMSI、Ki、安全算法(A3、A8)临时网络数据：TMSI、LAI、KC业务相关数据：PIN(个人识别号)、PUK机身设备可以是手持机，车载台等。移动台(MS)的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开接口管理BTS的管理操作与维护支持呼叫控制切换话务量统计无线链路的测量无线参数及无线资源管理BSC的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开BTS受控于BSC实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能BTS的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开接口管理支持电信业务，承载业务和补充业务支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能MSC的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开服务于其控制区域内移动用户存储进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息VLR的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开GSM系统的中央数据库所有移动用户的重要数据都存储在HLR中。包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，以及漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据HLR的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理存储鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入系统和防止无线接口中数据被窃AUC的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开存储移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得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安全的功能EIR的功能华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开2.1GSM系统结构与功能2.2GSM主要接口2.GSM系统结构与接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开A接口、Abis接口和Um接口其中，A接口、Um接口为开放式接口MSBTSBSCMSCUm接口Abis接口A接口2.2BSS侧主要接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口物理链路采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路传输话音和七号信令传递的信令包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等A接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)之间的通信接口物理链路采用标准的2.048Mb/s数字传输链路采用LAPD协议Abis接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开移动台与基站收发信台(BTS)之间的无线通信接口物理链路为无线链路采用LAPDm协议传递的信令包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等Um接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开MSCF接口EIRHLR/AUCC接口B接口VLRD接口G接口VLRB接口MSCE接口MAP接口NSS内部接口华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开1、GSM移动通信概述2、GSM系统结构与接口3、GSM移动区域与编号计划4、无线逻辑信道5、GSM系统技术介绍课程内容华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开哈尔滨沈阳天津乌鲁木齐兰州西安上海武汉成都广州拉萨北京3.1GSM区域定义3.2编号计划3.GSM移动区域与编号计划华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开PLMN区......服务区PLMN区MSC区...MSC区...位置区...位置区...基站覆盖区...基站覆盖区...小区小区............3.1GSM区域定义华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开Notmorethan15digits3digits2digitsIMSIMCCMNCMSINNMSIMCC：移动国家码，三个数字，如中国为460。MNC：移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。MSIN：在某一PLMN内MS唯一的识别码,编码格式为:H1H2H3SXXXXXXNMSI：在某一国家内MS唯一识别码。3.2编号计划—IMSI华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开IMSI是GSM系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号。采取E.212编码方式。存储在SIM卡、HLR和VLR中，在无线接口及MAP接口上传送。IMSI分配原则：最多包含15个数字(0-9)。例:460002289000168IMSI华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。TMSI分配原则：包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定。TMSI华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开CC：CountryCode，国家码，如中国为86。NDC：NationalDestinationCode，国内接入号，如139、130等等。SN：SubscriberNumberMSISDN的一般格式为86-139-H0H1H2H3ABCDCCNDCSNNational(significant)MobilenumberMobilestationinternationalISDNnumberMSISDN华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开MSISDN是指主叫用户为呼叫GSMPLMN中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码采取E.164编码方式存储在HLR和VLR中，在MAP接口上传送例：13900188210MSISDN华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开编码格式为CC+NDC+LSPCC、NDC含义同MSISDN的规定,LSP(locallysignificantpart)由运营者自己决定E.164编码方式目前在网上MSC与VLR都是合一的，所以MSC-Number与VLR-Number基本上都是一样的MSC-Number/VLR-Number华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开在移动被叫或切换过程中由所在业务区的MSC/VLR临时分配，用于寻址VMSC用采取E.164编码方式编码格式为:在MSC-Number的后面增加几个字节MSRN华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开采取E.164编码方式编码格式为：CC+NDC+H1H2H30000，即为用户号为全零的MSISDNCC，NDC含义同MSISDN的规定。HLR-Number华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开MCC：MobileCountryCode，移动国家码，中国为460。MNC：MobileNetworkCode，移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。LAC：LocationAreaCode，是2个字节长的十六进制BCD码，0000与FFFE不能使用。例:460008C90在检测位置更新时，要使用位置区识别LAI，寻呼移动台是以LAI为单位进行LocationAreaIdentificationMCCMNCLACLAI华为机密，未经许可不得扩散文档密级：内部公开CGI是所有GSMPLMN中小区的唯一