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GSM网络概述2005-4-8陈学海2GSM网络概述一、移动通信的基本概念1、移动通信的基本概念：“移动通信”是指正在通信的双方至少有一方可以处于移动状态。2、移动通信的特点：（1）信道特性差（2）干扰复杂（3）有限的频谱资源（4）用户终端设备（移动台）要求高（5）要求有效的管理和控制3GSM网络概述3、移动通信的系统的分类：按使用对象可分为民用和军用移动通信系统；按使用环境可分为陆地、海上和通信系统空中移动通信系统。按服务范围可分为专用和公用移动通信系统；按信号形式可分为模拟和数字移动通信系统；按占用频带可分为窄带和宽带移动通信系统；按双工方式可分为频分双工（FDD）和时分双工（TDD）移动通信系统；按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。4GSM网络概述4、典型的移动通信系统：蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统是把整个服务区划分成若干个较小的区域（Cell，小区）各小区均用较小功率的发射机（即基站）进行覆盖，许多小区像蜂窝一样能布满（即覆盖）任意的服务地区。蜂窝移动通信系统大致由移动交换中心、基站、中继传输系统和移动台组成。采用蜂窝系统组网最大的优胜之一就是可以实现频率再用，即在非相邻的小区可使用相同的无线载频（称为同频复用），使有限的系统带宽能容纳为很广很多的用户。5GSM网络概述二、移动通信的发展历程：移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信。20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展；最近十几年间才是移动通信真正迅猛发展的时期，而且由于其许多的优点，前景十分广阔。移动通信经历了由模拟通信向数字化通信的发展过程。目前，比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM，美国的ADC、CDMA（IS95A）和日本的JDC（现改称PDC）。其中GSM的发展最引人注目，其在全球的市场份额最大。6GSM网络概述现代的移动通信发展至今，主要走过了两代，而第三代现在正处于预商用阶段，不少厂家已经在欧洲、亚洲进行实验网的商用试运行。第一阶段是模拟蜂窝移动通信网。时间是上世纪七十年代中期至八十年代中期。这一阶段相对于以前的移动通信系统，最重要的突破是贝尔实验室在七十年代提出的蜂窝网的概念。蜂窝网，即小区制，由于实现了频率复用，大大提高了系统容量。7GSM网络概述第一代移动通信系统的典型代表是美国的AMPS系统和后来的改进型系统TACS，以及NMT和NTT等。AMPS（先进的移动电话系统）使用模拟蜂窝传输的800MHz频带，在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（总接入通信系统）使用900MHz频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。在北美、南美和部分环太平洋国家广泛使用；TACS（总接入通信系统）使用900MHz频带，分ETACS（欧洲）和NTACS（日本）两种版本，英国、日本和部分亚洲国家广泛使用此标准。8GSM网络概述一代移动通信系统的主要特点是采用频分复用，语音信号为模拟调制，每隔30KHz/25KHz一个模拟用户信道。其主要弊端有：●频谱利用率低●业务种类有限●无高速数据业务●保密性差，易被窃听和盗号●设备成本高●体积大，重量大9GSM网络概述为了解决模拟系统中存在的这些根本性技术缺陷，数字移动通信技术应运而生，这就是以GSM和IS-95为代表的第二代移动通信系统，时间是从八十年代中期开始。第二代数字蜂窝移动通信系统的典型代表是美国的DAMPS系统、IS-95和欧洲的GSM系统。GSM（全球移动通信系统）发源于欧洲，它是作为全球数字蜂窝通信的TDMA标准而设计的，支持64Kbps的数据速率，可与ISDN互连。GSM使用900MHz频带，使用1800MHz频带的称为DCS1800。GSM采用FDD双工方式和TDMA多址方式，每载频支持8个信道，信号带宽200KHz。10GSM网络概述我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900NHz频段，具体如下：890~915MHz（移动台发、基站收）935~960MHz（移动台收、基站发）双工间隔为45MHz，工作带宽为25MHz，载频间隔为200KHzGSM1800GHz频段：1710~1785MHz（移动台发、基站收）1805~1880MHz（移动台收、基站发）双工间隔为95MHz，工作带宽为75MHz，载频间隔为200KHz11GSM网络概述GSM发展的简要历程如下：1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动通信特别小组”即GSM，以开发第二代移动通信系统为目标。1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系统进行现场试验。12GSM网络概述1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分多址TDMA规则脉冲激励长期预测(RPE-LTP)话音编码和高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式达成一致意见。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。1991年，GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行。移动通信跨入第二代。截至2001年底，全球GSM用户超过4.5亿，其中中国用户超过1/3。13GSM网络概述由于第二代移动通信以传输话音和低速数据业务为目的，从1996年开始，为了解决中速数据传输问题，又出现了2.5代的移动通信系统，如GPRS和IS-95B。而第三代移动通信的目标就是宽带多媒体通信。第三代移动通信系统是一种能提供多种类型、高质量的多媒体业务，能实现全球无缝覆盖，具有全球漫游能力，与固定网络相兼容，并以小型便携式终端在任何时候、任何地点进行任何种类的通信系统。14GSM网络概述三、GSM网络的系统结构GSM系统的典型结构如图所示。由图可见，GSM系统是由若干个子系统或功能实体组成。其中基站子系统（BSS）在移动台（MS）和网络子系统（NSS）之间提供和管理传输通路，特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS必须管理通信业务，保证MS与相关的公用通信网或与其它MS之间建立通信，也就是说NSS不直接与MS互通，BSS也不直接与公用通信网互通。MS、BSS和NSS组成GSM系统的实体部分。操作支持系统（OSS）则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。15GSM网络概述移动通信网的组成MSBTSBTSBSCBSSOMCMSC/VLRNMCEIRHLR/AUCDPPSPCSSEMCOSSPSTNISDNPDNNSS16GSM网络概述OSS：操作支持子系统BSS：基站子系统NSS：网络子系统NMC：网络管理中心DPPS：数据后处理系统SEMC：安全性管理中心PCS：用户识别卡个人化中心OMC：操作维护中心MSC：移动业务交换中心VLR：来访用户位置寄存器HLR：归属用户位置寄存器AUC：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器BSC：基站控制器BTS：基站收发信台PDN：公用数据网PSTN：公用电话网ISDN：综合业务数字网MS：移动台图17GSM网络概述无线基站系统结构：MSBTSBSCMSCBSCBS接口BTSUm接口Abis接口A接口18GSM网络概述五、基站及其配套设备1、基站主设备2、电源设备3、电池4、传输设备5、天馈线6、其他设备19GSM网络概述20GSM网络概述21GSM网络概述1、机柜（CABINET）2、载频（CTU）3、合路器（DDF、DCF）4、电源模块（PSU）5、数字模块（BPSM、FMUX、NIU、MCUF、ALARM）22GSM网络概述23GSM网络概述24GSM网络概述25GSM网络概述26GSM网络概述27GSM网络概述28GSM网络概述29谢谢