【正文】 第六章 GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng) Shenzhen Maxtec Technical Industry Co.,Ltd Contact:Jay Tel:+8675533076087 +8613760348359 Fax: +8675583033982 教學(xué)重點 1． GSM移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成及工作原理； 2． 移動通信網(wǎng)絡(luò)各組成部分的作用； 3． GSM手機的電路組成和工作原理； 4． GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)的信道配置 ， 移動通信系統(tǒng)的運行過程； 5． 移動通信系統(tǒng)中采用的的主要技術(shù)； 6． CDMA、 小靈通數(shù)字移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成及工作原理 。 掌握 GSM移動通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成 、 工作原理以及移動通信網(wǎng)絡(luò)各組成部分的作用 。 序 號 內(nèi) 容 學(xué) 時 1 GSM移動通信系統(tǒng) 2 CDMA移動通信系統(tǒng) 3 小靈通個人通信接入系統(tǒng) 1 4 第三代移動通信 (簡稱 3G) 1 5 習(xí)題和小結(jié) 6 本章講授學(xué)時 6 學(xué)時分配 教學(xué)難點 第六章 GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng) GSM移動通信系統(tǒng) CDMA移動通信系統(tǒng) 小靈通個人通信接入系統(tǒng) 第三代移動通信 (簡稱 3G) 本章小結(jié) GSM移動通信系統(tǒng) 一 、 GSM系統(tǒng)的主要特征 及組成 三 、 GSM數(shù)字移動通信的主要技術(shù) 二 、 雙頻 GSM工作頻段 四、 GPRS系統(tǒng) 五、 GSM手機的電路結(jié)構(gòu) 1． GSM： 是 Global System for Mobile munication（ 全球移動通信系統(tǒng) ） 的簡稱 。 它是由歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化委員會設(shè)計的 。 80年代到 90年代初 ， TACS系統(tǒng)是歐洲最普遍的模擬蜂窩系統(tǒng) 。 一 、 GSM系統(tǒng)的主要特征及組成 1988年 CEPT（ 歐洲郵政與電信大會 ） 頒布了 GSM標(biāo)準(zhǔn) ，也稱為泛歐數(shù)字蜂窩移動通信標(biāo)準(zhǔn) 。 (1) 頻帶在 900MHz附近 (GSM900)， 或 1800MHz附近(DCS1800)， 采用中等寬度的頻帶 （ 200KHz載波間隔 ） ； (2) 8路 時分 復(fù)用； (3) 全雙工 通信方式； (4) 調(diào)制方式： GMSK速率 ， 調(diào)制指數(shù) ； (5) 分集接收：跳頻 217跳 /秒 ， 交錯信道編碼 ， 自適應(yīng)均衡； (6) 每時隙信道比特率 ； (7) 數(shù)字話音傳輸速率不超過 16kbit/s； 2． GSM標(biāo)準(zhǔn) 只對功能和接口制定了詳細(xì)規(guī)定 ， 其主要 特征 如下： 數(shù)字蜂窩網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由三部分組成： 移動臺 、 基站系統(tǒng) 、交換系統(tǒng) ， 如圖 。 1． 移動臺 （ MS） 系統(tǒng)中移動臺有車載臺 、 便攜臺和手持臺 。 移動臺設(shè)備本身由一個獨特的國際移動設(shè)備身份號(IMEI)來區(qū)別 。 當(dāng)移動臺被一個用戶使用時 ， 它還有一個國際移動用戶身份號 (IMSI)。 圖 GSM系統(tǒng)的組成 2． 基站系統(tǒng) （ BSS） 基站系統(tǒng)包含兩部分： 基站控制器 (BSC)和 基站收發(fā)信機 (BTS)。 通常交換系統(tǒng)中的一個 MSC監(jiān)控一個或多個 BSC，每個 BSC控制多個 BTS。 國際移動用戶身份號可做在一個用戶身份模塊 (SIM)中 ，這樣移動用戶可以插入它的身份模塊并使用符合系統(tǒng)規(guī)范的卡 (SIM卡 )來驅(qū)動移動臺 。 基站控制器是一個 高容量的交換機 ， 負(fù)責(zé)系統(tǒng)與無線信道的切換 、 無線網(wǎng)絡(luò)資源管理等 。 3． 交換系統(tǒng) 交換系統(tǒng) 由移動業(yè)務(wù)交換中心 (MSC)、 原地位置寄存器(HLR)、 訪問位置寄存器 (VLR)、 鑒權(quán)中心 (AUC)、 設(shè)備身份寄存器 (EIR)及操作和維護中心 (OMC)等組成 。 基站收發(fā)機包括無線傳輸所需的各種 硬件和軟件 ， 如發(fā)射機 、 接收機 、 天線等 。 (1)移動交換中心 (MSC) 移動交換中心 是蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)的 核心 ， 其主要功能是對位于本 MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶進行通信控制和管理 。 例如： (1) 系統(tǒng)中信道的管理和分配； (2) 呼叫的處理和控制； (3) 過區(qū)切換和漫游的控制； (4) 用戶位置信息的登記和管理； (5) 用戶號碼和移動設(shè)備號碼的登記和管理； (6) 服務(wù)類型的管理和控制； (7) 對用戶實施鑒權(quán)； (8)為系統(tǒng)中連接別的移動交換中心及其它公用通信網(wǎng)絡(luò) ， 提供鏈路接口 。 原地位置寄存器是用于 管理移動用戶的主要數(shù)據(jù)庫 。 (2)原地位置寄存器 (HLR) 寄存器中存儲兩種類型的數(shù)據(jù)： (1) 用戶信息 用戶信息中注冊有關(guān)電信業(yè)務(wù) 、 傳真業(yè)務(wù)和補充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)； (2) 位置信息 利用位置信息系統(tǒng)能正確地選擇路由 ， 將呼叫接通至移動臺 。 系統(tǒng)將用戶數(shù)據(jù)都存放在原地位置寄存器中 ， 對每一個注冊的移動用戶分配兩個號碼 ， 并存儲在原地位置寄存器中 。分別是： 國際移動用戶身份號 (IMSI)：在某一個網(wǎng)絡(luò)中每個用戶分配一個用戶身份號 。 移動臺 ISDN號 (MSISDN)：在 PSTN中的 ISDN編號 。 (3)訪問位置寄存器 (VLR) 訪問位置寄存器 是用來存儲用戶來訪位置信息的數(shù)據(jù)庫 。 如果移動用戶由一個訪問位置寄存器服務(wù)區(qū)移動到另外一個訪問位置寄存器服務(wù)區(qū)時 ， 原地位置寄存器在修改該用戶的位置信息后 ， 還要通知原來的訪問位置寄存器 ， 刪除該移動用戶的位置信息 ， 以便釋放訪問位置寄存器 。 當(dāng)一個移動用戶漫游到了一個新的移動交換中心區(qū)域時 ，該移動交換中心的訪問位置寄存器將向原地位置寄存器查詢該用戶有關(guān)的參數(shù) ， 并給該用戶分配一個新的漫游號碼(MSRN)。 原地位置寄存器也要修改該用戶的位置信息 ， 準(zhǔn)備為其它用戶呼叫此移動用戶提供路由信息 。 (4)鑒權(quán)中心 (AUC) 鑒權(quán)中心 是與原地位置寄存器連接在一起的 ， 它為原地位置寄存器提供一個與用戶有關(guān)的并用于安全方面的 鑒別參數(shù)和加密密鑰 。 操作和維護中心 的任務(wù)是對整個網(wǎng)絡(luò)進行監(jiān)控和操作 。 設(shè)備身份寄存器 是存儲移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫 ， 移動交換中心利用設(shè)備身份寄存器來檢查用戶所使用的移動設(shè)備的有效性 ， 防止非法使用未經(jīng)許可的移動設(shè)備入網(wǎng) 。 (5)設(shè)備身份寄存器 (EIR) (6)操作和維護中心 (OMC) 二 、 雙頻 GSM工作頻段 雙頻 GSM使用 GSM900與 DCS1800兩個頻段 。 GSM900頻段包括 兩個 25MHz帶寬的子頻帶，即 890~ 915MHz以及 935~960MHz， DCS1800頻段包括 兩個 75MHz帶寬的子頻帶，即 1710~1785MHz以及 1805~1880MHz。如圖 。 GSM900所使用的兩個 25MHz子頻帶中， 890~915MHz頻段用于用戶到基站的 上行傳輸 （反向鏈路）， 935~960 MHz頻段用于基站到用戶的 下行傳輸 （前向鏈路）。DCS1800頻段的兩個子帶也是一個用于上行，一個