【正文】 信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM系統(tǒng)接口 V L RV L RH L RE I RM S CB T SB S CA b i sM S CMSUmAEFCBDG第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） GSM系統(tǒng)主要接口 MSBTS BSCMSCBSCBS接 口BTSUm接 口 Abi s接 口 A接 口圖 GSM系統(tǒng)主要接口 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 1．主要接口 ?GSM系統(tǒng)的主要接口是指 A接口、 Abis接口和Um接口。 （ 1） A接口 ?A接口。 定義為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) (NSS)與基站子系統(tǒng)(BSS)之間的通信接口； ?從系統(tǒng)的功能實體而言，就是移動交換中心(MSC)與基站控制器 (BSC)之間的互連接口，其物理連接是通過采用標準的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)的； ?接口傳送的信息包括對移動臺及基站管理、移動性及呼叫接續(xù)管理等。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 2） Abis接口 ?Abis接口。 定義為基站子系統(tǒng)的基站控制器 (BSC)與基站收發(fā)信機（ BTS）兩個功能實體之間的通信接口，用于 BTS(不與BSC放在一處 )與 BSC之間的遠端互連方式； ?采用標準的 Mb/s或 64 kb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)的； ?支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對 BTS無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。 （ 3） Um接口 ?Um接口 (空中接口 )。定義為移動臺 (MS)與基站收發(fā)信機 (BTS)之間的無線通信接口； ?GSM系統(tǒng)中最重要、最復(fù)雜的接口；用于移動臺與 GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通； ?傳遞的信息包括無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 2．網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS）內(nèi)部接口 ?網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口包括 B、 C、 D、 E、 F、 G接口。 （ 1） B接口 ?B接口。 定義為移動交換中心 (MSC)與訪問用戶位置寄存器 (VLR)之間的內(nèi)部接口； ?用于 MSC向 VLR詢問有關(guān)移動臺 (MS)當前位置信息或者通知 VLR有關(guān) MS的位置更新信息等。 （ 2） C接口 ?C接口。 定義為 MSC與原籍用戶位置寄存器（ HLR）之間的接口； ?用于傳遞路由選擇和管理信息。兩者之間是采用標準的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 3） D接口 ? D接口。 定義為原籍用戶位置寄存器（ HLR）與訪問用戶位置寄存器（ VLR）之間的接口； ?用于交換移動臺位置和用戶管理的信息，保證移動臺在整個服務(wù)區(qū)內(nèi)能建立和接受呼叫； ?由于 VLR綜合于 MSC中，因此 D接口的物理鏈路與 C接口相同。 （ 4） E接口 ?E接口。 相鄰區(qū)域的不同移動交換中心之間的接口； ?用于移動臺從一個 MSC控制區(qū)到另一個 MSC控制區(qū)時交換有關(guān)信息，以完成越區(qū)切換； ?接口的物理鏈接方式是采用標準的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 5） F接口 ?F接口 定義為 MSC與移動設(shè)備識別寄存器 (EIR)之間的接口； ?用于交換相關(guān)的管理信息； ?接口的物理鏈接方式也是采用標準的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 （ 6） G接口 ?G接口 定義為兩個訪問用戶位置寄存器（ VLR）之間的接口； ?當采用臨時移動用戶識別碼 (TMSI)時，此接口用于向分配 TMSI的 VLR詢問此移動用戶的國際移動用戶識別碼 (IMSI)的信息； ?G接口的物理鏈接方式與 E接口相同。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 3． GSM系統(tǒng)與其它公用電話網(wǎng)（ PSTN）接口 ?GSM系統(tǒng)通過移動交換中心（ MSC）與公用電信網(wǎng)互連； ?物理鏈接方式是 MSC與 PSTN或 ISDN交換機之間采用 Mb/s的 PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1． 5 GSM系統(tǒng)話音傳輸示例 ?無論是固定網(wǎng)還是移動蜂窩通信網(wǎng)，電話都是公用網(wǎng)提供的最普遍的業(yè)務(wù) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM系統(tǒng)傳輸模式示例 MSBTS TRAU MSCPSTN16Kbit/s 64Kbit/s64Kbit/s話音第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 2 GSM系統(tǒng)的方式 ?GSM系統(tǒng)為了將源數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為最終信號，無線電發(fā)射包括幾個連續(xù)的過程。相反地，在接收端要近似重現(xiàn)原始數(shù)據(jù)需要執(zhí)行一系列相反的過程。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 從話音到無線電波以及從無線電波到話音 話音數(shù)字化和源編碼信道編碼 交織 加密話音 信源譯碼 信道譯碼 去交織信道突發(fā)脈沖 加密 調(diào)制突發(fā)脈沖 解密 解調(diào)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 2． 1 無線傳輸特征 表 GSM數(shù)字蜂窩網(wǎng)主要參數(shù) GSM 900 GSM 1800 GSM 1900 發(fā)射頻帶 890～915MHz 1710～1785MHz 1805～1910MHz 接收頻帶 935～960MHz 1805～1880MHz 1930～1990MHz 雙工隔離 45MHz 95MHz 80MHz 頻率范圍 70MHz 170MHz 140MHz 信道數(shù)量 124 374 299 調(diào)制 GMSK GMSK GMSK 蜂窩半徑 ＜ 35km ＜ 4km ＜ 4km 移動臺功率 2W 1W 1W 移動速度 250km/h 125km/h 125km/h 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 1．頻率配置 （ 1）工作頻段和頻道間隔 ?移動臺。采用較低頻段發(fā)射，傳播損耗較低，有利于補償上、下行功率不平衡的問題； ?我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng) GSM通信系統(tǒng)采用900MHz頻段： 上行鏈路（移動臺發(fā)、基站收） 905～ 915 MHz 下行鏈路（基站發(fā)、移動臺收） 950～ 960 MHz （ DCS1800） 1800MHz頻段： 上行鏈路（移動臺發(fā)、基站收） 1710～ 1785 MHz 下行鏈路（基站發(fā)、移動臺收） 1805～ 1880 MHz 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 表 GSM的工作頻段 800MHz頻段 G1頻段上行頻率 880 890MHz P頻段上行頻率 890 915MHz G1頻段下行頻率 925 935MHz P頻段下行頻率 935 960MHz 雙工間隔 45MHz 載頻間隔 200kHz 1800MHz頻段 上行頻率 1710 1785MHz 下行頻率 1805 1880MHz 雙工間隔 95MHz 載頻間隔 200kHz 1900MHz頻段 上行頻率 1850 1910MHz 下行頻率 1930 1990MHz 雙工間隔 80MHz 載頻間隔 200kHz 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM和DCS1800的頻段我國G S M 頻段（9 0 5 9 1 5 ，9 5 0 9 6 0 M H z ）G S M 第二階段擴展的頻段我國T A C S 使用的頻段DCS1800頻 段880 890 905 915 925 935 950 960 1710 1785 1805 1880MS發(fā) MS發(fā) BS發(fā)BS發(fā)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 2）頻道編號 ?載頻間隔是 ， GSM系統(tǒng)對整個工作 900MHz頻段分為 124 對載頻， 其頻道序號用 n表示，則上、下兩頻段中序號為 n的載頻可用下式計算： fl(n)=(890+ n) MHz （下頻段） （ 51） fh(n)=(935+ n) MHz （上頻段） （ 52） 式中 n=1～ 124。 ?正常情況下，不使用第 1和第 124頻道，可用最大頻道數(shù)為 122。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 頻道配置示意圖 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 （ 3）調(diào)制方式 ?GSM的調(diào)制方式是 高斯型最小頻移鍵控 (GMSK)方式， BT=。矩形脈沖在調(diào)制器之前先通過一個高斯濾波器； ?調(diào)制方案由于改善了頻譜特性，從而能滿足 國際無線電咨詢委員會（ CCIR） 提出的鄰信道功率電平小于 60 dBw的要求?；?200 kHz的載頻間隔及 kb/s的信道傳輸速率。 （ 4）載頻復(fù)用與區(qū)群結(jié)構(gòu) ?GSM系統(tǒng)中，基站發(fā)射功率為每載波 500 W。移動臺發(fā)射功率分為 W, 2 W, 5 W, 8 W和 20 W五種，可供用戶選擇。小區(qū)覆蓋半徑最大為 35 km，最小為 500 m，前者適用于農(nóng)村地區(qū)，后者適用于市區(qū)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 2． 2時分多址（ TDMA） /頻分多址（ FDMA）接入方式 ?GSM系統(tǒng)中，有若干個小區(qū)（ 3個、 4個或 7個）構(gòu)成一個 區(qū)群 ，區(qū)群內(nèi)不能使用相同頻道，每個小區(qū)使用多個載頻，每一頻點（頻道或叫載波）上可分成 8個時隙，每一時隙為一個信道，一個頻道最多可有 8個移動用戶同時使用。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 1 2 3 4 5 6 7 8f1f2f3（ a ） 頻 分 多 址 （ F D M A ） 方 式 （ b ） 時 分 多 址 （ T D M A ） 方 式第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?GSM系統(tǒng)采用 時分多址、頻分多址和頻分雙工（ TDMA/FDMA/FDD） 的接入方式； ?多址接入方式，在 25MHz的頻段中共分 124個頻道，頻道間隔 200kMz； ?每一載波上可分成 8個時隙，每一時隙為一個信道； ?每信道占用帶寬 200kHz／ 8=25kHz， 8個時隙構(gòu)成一個 TDMA幀，幀長度約為 ms。每個時隙含 ，時隙寬為 ； ?時分多址（ TDMA）的物理信道中，幀的結(jié)構(gòu)或組成是基礎(chǔ)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 移