移动通信技术GSM篇

1中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇移动通信技术GSM篇中国联通湖北省分公司2013.072中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇课程内容GSM移动通信概述GSM系统结构与功能GSM移动区域和编号计划GSM无线接口和信道GSM主要通信事件3中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇课程内容第一章GSM移动通信概述第二章GSM系统结构和接口第三章GSM移动区域和编号计划第四章GSM无线接口和信道第五章GSM主要通信事件4中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM移动通信概述1.GSM发展简史2.多址技术3.频率复用技术5中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM发展简史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6中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇throughputkbps10k100k64k1M2M1k19981999200020012002timeframeEDGEUMTSGPRSalternative:A230mindelayHSCSD9.6SMS14.4MobileDataRateExplosioninNext4YearsGSM技术的演进GPRS=GeneralPacketRadioServiceHSCSD=HighSpeedCircuitSwitchedDataEDGE=EnhancedDatarateforGsmEvolutionUMTS=UniversalMobileTelecomunicationSystem7中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇14,443,21703802000110100100010000GSMHSCSDGPRSEDGEUMTSspeedkbpsGSM演进过程中的数据速率对比EDGE采用新的调制方式8PSK代替GSM的GMSK调制方式，使每个码元携带更多的信息8中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM移动通信概述1.GSM发展简史2.多址技术3.频率复用技术9中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇多址技术PowerPowerPowerFDMATDMACDMA10中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM移动通信概述1.GSM发展简史2.多址技术3.频率复用技术11中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇30405060708090100120140160180200240300MHz34567891012141618202430GHz0.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.4AMMarineShortWave-InternationalBroadcast-Amateur34567891012141618202430MHzCB2628VHFLOWBandFMVHFVHFTV7-130.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.43.0GHzUHFUHFTV14-69GPSCellularGSM1800,GSM1900BroadcastingLand-MobileAeronauticalMobiletelephonyTerrestrialMicrowaveSatellite无线频率资源的分配应用12中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇UplinkDownlink8808909151710178592593596018051880MHzP-GSMGSM1800GSM19001850191019301990R-GSM876921960960915915E-GSMGSM家族的频带划分13中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇信道间隔：200kHz联通900M频率：上行—909~915MHz下行：954~960频道号：96~124联通1800M频率：上行—1745~1755下行：1840~1850频道号：687~7361710178518051880双工距离:95MHz890915935960双工距离:45MHzGSM900:1-124GSM1800:512-885目前国内GSM系统频率资源GSM系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD－TDMA14中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM系统频率资源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15中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇频率复用技术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同频干扰（C/I）：因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道的干扰.GSM要求C/I=9db.工程要求C/I=12db邻频干扰（C/A）：小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求C/A=-9db.工程要求C/A=-6db16中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇FrequencyGroupA1FrequencyGroupA1OtherfrequenciesOtherfrequencies复用距离DWantedsignalInterferingsignal频率复用技术17中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇B4A4B3C4B2B1A2C2C3A1C1A1A34*3ReusePatternof12cells频率复用距离A1C1B1A3A2C2B2C3B3A4A1C4B4C1B1A2B2C2A3A3C2B2C1B1A2C3B3A4C4B4C3B3A4B4C4A4B4A2B2A4B4A2B2C3C1C3C1频率复用技术18中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇C(0dB)Ic(-9dB)Ia1(+9dB)Ia2(+41dB)F1+200kHz+400kHzInterferenceLimits19中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇课程内容第一章GSM移动通信概述第二章GSM系统结构和接口第三章GSM移动区域和编号计划第四章GSM无线接口和信道第五章GSM主要通信事件20中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇GSM系统结构和接口1.GSM系统结构与功能2.GSM主要接口21中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇一个GSM系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统(OSS)，基站子系统(BSS)和网路子系统(NSS)三部分.基站子系统BSS是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分.通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理.它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信息和用户信息等.与操作支持子系统OSS之间实现互通.GSM系统结构与功能22中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇网路子系统NSS是整个系统的核心，它对GSM移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能.主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等.GSM系统结构与功能操作支持子系统OSS完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护.23中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇OperationSub-SystemNetworkandSwitchingSub-systemBTSCell1Cell2Cell3BTSBaseStationSub-systemPublicSwitchedTelephoneNetwork(PSTN)ISDN,PSDNMSUm(radio)interfaceOMNinterface(X.25)BSSHLR-AUCSignalingSystemNo.7SS7OMC-SOMC-RBSCEIRTRAUGMSCVLRA-interfaceAbisInterfaceGSM系统结构MSCVLR24中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇TCUBSCOMC-RMSCRadioInterfaceAInterfaceAterInterfaceAbisInterfaceNSSBSSOMNInterfacePublicTelephoneNetworkMSMSS2000H&LBTSS8000IndoorBTSS8000OutdoorBTSSunStorEdgeA5000RadioInterfaceBSS系统结构25中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇移动台由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26中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇TransmissioncouplerReceptioncouplerAntennaCOUPLINGSYSTEMBCF(BaseCommonFunctions)BSCTRX(Transceiver-Receiver)Abisinterface-Encodes,encrypts,modulates,feedstheRFsignaltotheantenna-Decryptsandequalizesthesignalthendemodulates-Mobilecalldetection-Uplinkchannelmeasurements-Timingadvance-Frequencyhopping-Multiplexesspeechanduser'sdatachannelstoBSC.-MultiplexessignalingchannelstoBSC.Duplexer-InterfacebetweenAntennasandTRXsofeachcellBTSBTS基本结构与功能27中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇BTSAbisinterfaceAinterface-RadioResourcemanagementforitsBTSs-Intercellhand-over-Allocationofchannelsforcommunication-PowerControl-TimeandfrequencysynchronizationtoBTSs-ControlsfrequencyhoppingO&MToNetworkSubSystemPCMcontrollerPCMcontrollerProcessingUnitSwitchingmatrixBSCX.25controllerBSC基本结构和功能28中国联通湖北省分公司内部培训资料移动通信技术GSM篇Externa