1.GSM移动通信系统技术简介2009.08.01

2020/3/14第1页GSM移动通信技术简介京信通信系统公司苏华鸿2020年3月14日CombaTELECOMSYSTEMS2020/3/14第2页目录1.GSM系统基本结构和原理2.GSM系统中的网络识别参数3.GSM工程相关技术*附件1.GSM频率复用技术*附件2.跳频在GSM中的运用2020/3/14第3页一.GSM系统基本结构和原理2020/3/14第4页GSM900系统组成拜访位置寄存器(VLR)图示：GSM系统组成方框图2020/3/14第5页GSM900系统组成MSCBSCBSCBTSBTSMSEIRMSCMS…………BTSBTS……………………OMCHLRVLRPSTNISDNPDNUmAbisAAUC2020/3/14第6页各模块功能（1）•MS(MobileStation)：移动台，实现移动终端功能•BTS(BaseTransceiverStation)：基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信•BSC(BaseStationController)：基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管理功能以及其它与无线相关的控制功能•MSC(MobileserviceSwitchingcenter)：移动业务交换中心，实现移动业务交换功能•OMC(OperationandMaintenanceCenter)：操作维护中心，提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能2020/3/14第7页各模块功能（2）•HLR(HomeLocationRegister)：归属位置登记处。实际上是一个数据库，主要储存二类数据：–用户数据，主要包括：•用户的身份IMSI(InternationalMobileSubscriberIdentification)•用户ISDN号码•VLR地址–用户的位置信息有关用户数据在GSM03.08中描述2020/3/14第8页各模块功能（3）•VLR(VisitorLocationRegister)：拜访位置登记处。实际上是一个数据库，储存用户信息，主要包括：–MSRN(MobileStationRoamingNumber):移动台漫游号码–TMSI(TemporaryMobileSubscriberIdentification):临时移动用户身份–移动台登记的位置区（LAC）–与补充业务有关的数据有关用户数据在GSM03.08中描述2020/3/14第9页各模块功能（4）AUC(AuthenticateCenter):鉴权中心，用于对用户身份的鉴别EIR(mobilestationEquipmentIdentityRegister):移动台设备身份登记处，用于储存及鉴别移动台的设备身份。2020/3/14第10页BTS框架发信机收信机合分路器调制器解调器交织反交织编码译码编码译码基站接口信令处理Abis2020/3/14第11页BTS959.8MHz935.2MHzTX1TX2TX3TXn200KHzF914.8MHz890.2MHzRX1RX2RX3RXn200KHzFTX-RX=45MHzBTS基站发射功率每时隙最大40W，每载频200KHzBTSTX/RX2RX140W2020/3/14第12页GSM的帧结构GSM为TDMA时分多址，一帧有8时隙共4.615ms，每时隙提供一路话音4.615msTS0BCCHTS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0BCCHTS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7用户1用户2上行下行上行下行TXRX用户2使用时隙基站下行TX基站上行RXGSM终端最大发射功率为2WFDD2020/3/14第13页GSM900的容量GSM单载频最大容量第1载频TRX最大容量：1C+7TCH第2载频TRX最大容量：8TCHGSM需要频率规划，相邻小区不能同频或邻频图示：3扇区的频率配置A3A1A2f9/f21/f33/f45f1/f13/f25/f37f5/f17/f29/f412020/3/14第14页GSM工作频段•GSM主频段（P-GSM）：–下行（BTS发，MS收）：935~960MHz–上行（MS发，BTS收）：890~915MHz•GSM扩展频段（E-GSM）：–下行（BTS发，MS收）：925~935MHz–上行（MS发，BTS收）：880~890MHz•DCS1800频段：–下行（BTS发，MS收）：1805~1880MHz–上行（MS发，BTS收）：1710~1785MHz2020/3/14第15页系统容量•每载频占200KHz带宽，含8个物理信道•GSM900可容纳124载频(890Mhz-915Mhz/935-960Mhz)，其中移动1-94，联通96-124。•DCS1800可容纳374载频(1710-1785Mhz/1805-1880Mhz)，其中移动512-612，联通638-736。2020/3/14第16页GSM900主频段（P－GSM）：下行：Fdl＝935＋0.2×N（MHZ）（1N124）上行：Ful＝Fdl－45（MHZ）GSM1800频段：下行：Fdl＝1805.2＋0.2×（N－512）（512N885）上行：Ful＝Fdl－95（MHZ）N为绝对频道号。频率换算方法2020/3/14第17页Um接口物理信道帧结构20472046210……1个超高帧＝2048个超帧012345671个帧＝8个时隙025241……050491……1个复帧＝26个帧1个复帧＝51个帧050491……025241……1个超帧＝51个复帧1个超帧＝26个复帧2020/3/14第18页Bursttype(突发脉冲序列）1。正常突发（NB）2。频率突发（FB）3同步突发（SB）4。接入突发（AB）5。假突发（DB）时隙长度为156.25比特，保护段8.25比特尾比特：3比特，000尾比特信息比特训练序列信息比特尾比特尾比特全0码尾比特尾比特信息比特扩展训练序列信息比特尾比特尾比特训练序列信息比特尾比特保护段尾比特填充比特尾比特2020/3/14第19页逻辑信道（可分为业务信道DCH和控制信道CCH）•1、业务信道－TCH•2.1广播信道－BCCH•2.1频率校正信道－FCCH•2.1同步信道－SCH•2.2准予接入信道－AGCH•2.2寻呼信道－PCH•2.2随机接入信道－RACH•2.3独立专用控制信道－SDCCH•2.3慢速随路控制信道－SACCH•2.3快速随路控制信道－FACCH•2.4小区广播信道－CBCH2020/3/14第20页信道组合1，信道组前面讲到的各种逻辑信道总是组合在一起，成为信道组，共有四种最常见的组合组：全速率业务信道组----TCH8/FACCH+SACCH广播信道组-----BCCH+CCCH专用信道组-----SDCCH8+SACCH8组合信道组-----BCCH+CCCH+SDCCH4+SACCH4半速率信道组(如果采用的话)和全速率信道组相似。半速率业务信道组----TCH16/FACCH+SACCH*CCCH=PCH+RACH+AGCH2020/3/14第21页信道组合信道组与时隙以上所说的信道组通过一个选定的时隙在空中接口发送。有的信道组可以在任意时隙发送,但有的信道必须在特定时隙发送,以下这张表中是信道组与时隙的对应关系.信道组时隙业务(Traffic)任意时隙发送广播(Broadcast)0,2,4,6,(必须先用0)*时隙发送专用(Dedicated)任意时隙发送组合(Combined)只能用0时隙发送2020/3/14第22页二、GSM系统中的网络识别参数2020/3/14第23页移动用户号码簿号码（MDN）MDN号码为本网移动用户作被叫时，主叫用户所需拨的号码。DN号码的结构如下：其中：CC：是国家码，中国使用86MAC：是移动接入码，本网采用网号方案，为138。H0H1H2H3：HLR识别码，由总部统一分配。ABCD：移动用户号，由各HLR自行分配。国内用户号如：13825012313.,138(0-9)共1亿个用户号码CC+MAC+H0H1H2H3+ABCD国际移动用户DN号码国内有效移动用户号码2020/3/14第24页小区全球识别CGIMCCMNCLACCILAICGIMCC:MobileCountryCode(460)MNC:MobileNetworkCode(00,01)LAC:LocationAreaCode:x1x2x3x4(,0001-FFFF)CI:CellIdentificationLAI:LocationIdentificatoinCGI:CellGlobalIdentification2020/3/14第25页小区全球识别码CGI小区全球识别码LAI位置区识别码MCC移动国家号由三位十进制数组成，表明移动用户（或系统)归属的国家。由国际电联（ITU)统一分配和管理。中国为460。2020/3/14第26页由两位十进制数组成，表明某个国家内某一特定的GSMPLMN网。中国移动和中国联通MNC分别为00和01。MNC移动网号2020/3/14第27页LAC位置区码为确定移动台位置，每个GSMPLMN的覆盖区域被划分成许多位置区，LAC用于标识不同的位置区。LAC由两字节组成，采用16进制编码，可用范围0001～FFFF，（见GSM规范03.03、04.08和11.11)，一个位置区可以包含一个或多个小区。2020/3/14第28页CI小区识别唯一表示GSMPLMN中的每个小区，与LAI结合，用于识别网络中的每个BTS及其覆盖小区。CI由16比特组成，编码容量为65536。2020/3/14第29页基站识别码BSICNCCBCCBSICNCC:NetworkColourCode(XY1Y2)BCC:BasestationColourCodeBSIC:BaseStaionIdentificationCode2020/3/14第30页NCC网络色码NCC用于让移动台区别相邻的、属于不同GSMPLMN的基站。NCC由3比特组成，编码容量为8。NCC由中国电信统一分配，相邻地区的NCC取值应不同。BCC基站色码BCC用于在同一个GSMPLMN中识别BCCH载频号相同的不同基站。2020/3/14第31页三.GSM工程相关技术*附件1.GSM频率复用技术*附件2.跳频在GSM中的运用2020/3/14第32页