【正文】 第六章 GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng) Shenzhen Maxtec Technical Industry Co.,Ltd Contact:Jay Tel:+8675533076087 +8613760348359 Fax: +8675583033982 教學(xué)重點(diǎn) 1． GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成及工作原理； 2． 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)各組成部分的作用； 3． GSM手機(jī)的電路組成和工作原理； 4． GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道配置 ， 移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程； 5． 移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成及工作原理 。 掌握 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)系統(tǒng)的組成 、 工作原理以及移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)各組成部分的作用 。 序 號(hào) 內(nèi) 容 學(xué) 時(shí) 1 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng) 2 CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) 3 小靈通個(gè)人通信接入系統(tǒng) 1 4 第三代移動(dòng)通信 (簡(jiǎn)稱 3G) 1 5 習(xí)題和小結(jié) 6 本章講授學(xué)時(shí) 6 學(xué)時(shí)分配 教學(xué)難點(diǎn) 第六章 GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng) GSM移動(dòng)通信系統(tǒng) CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) 小靈通個(gè)人通信接入系統(tǒng) 第三代移動(dòng)通信 (簡(jiǎn)稱 3G) 本章小結(jié) GSM移動(dòng)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(dòng)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(jī)的電路結(jié)構(gòu) 1． GSM： 是 Global System for Mobile munication（ 全球移動(dòng)通信系統(tǒng) ） 的簡(jiǎn)稱 。 它是由歐洲的標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)設(shè)計(jì)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(huì) ） 頒布了 GSM標(biāo)準(zhǔn) ，也稱為泛歐數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(shí)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(cuò)信道編碼 ， 自適應(yīng)均衡； (6) 每時(shí)隙信道比特率 ； (7) 數(shù)字話音傳輸速率不超過(guò) 16kbit/s； 2． GSM標(biāo)準(zhǔn) 只對(duì)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(dòng)臺(tái) 、 基站系統(tǒng) 、交換系統(tǒng) ， 如圖 。 1． 移動(dòng)臺(tái) （ MS） 系統(tǒng)中移動(dòng)臺(tái)有車載臺(tái) 、 便攜臺(tái)和手持臺(tái) 。 移動(dòng)臺(tái)設(shè)備本身由一個(gè)獨(dú)特的國(guó)際移動(dòng)設(shè)備身份號(hào)(IMEI)來(lái)區(qū)別 。 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)被一個(gè)用戶使用時(shí) ， 它還有一個(gè)國(guó)際移動(dòng)用戶身份號(hào) (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(jī) (BTS)。 通常交換系統(tǒng)中的一個(gè) MSC監(jiān)控一個(gè)或多個(gè) BSC，每個(gè) BSC控制多個(gè) BTS。 國(guó)際移動(dòng)用戶身份號(hào)可做在一個(gè)用戶身份模塊 (SIM)中 ，這樣移動(dòng)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(lái)驅(qū)動(dòng)移動(dòng)臺(tái) 。 基站控制器是一個(gè) 高容量的交換機(jī) ， 負(fù)責(zé)系統(tǒng)與無(wú)線信道的切換 、 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源管理等 。 3． 交換系統(tǒng) 交換系統(tǒng) 由移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心 (MSC)、 原地位置寄存器(HLR)、 訪問(wèn)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(hù)中心 (OMC)等組成 。 基站收發(fā)機(jī)包括無(wú)線傳輸所需的各種 硬件和軟件 ， 如發(fā)射機(jī) 、 接收機(jī) 、 天線等 。 (1)移動(dòng)交換中心 (MSC) 移動(dòng)交換中心 是蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的 核心 ， 其主要功能是對(duì)位于本 MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)用戶進(jìn)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(guò)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(hào)碼和移動(dòng)設(shè)備號(hào)碼的登記和管理； (6) 服務(wù)類型的管理和控制； (7) 對(duì)用戶實(shí)施鑒權(quán)； (8)為系統(tǒng)中連接別的移動(dòng)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(dòng)用戶的主要數(shù)據(jù)庫(kù) 。 (2)原地位置寄存器 (HLR) 寄存器中存儲(chǔ)兩種類型的數(shù)據(jù)： (1) 用戶信息 用戶信息中注冊(cè)有關(guān)電信業(yè)務(wù) 、 傳真業(yè)務(wù)和補(bǔ)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(dòng)臺(tái) 。 系統(tǒng)將用戶數(shù)據(jù)都存放在原地位置寄存器中 ， 對(duì)每一個(gè)注冊(cè)的移動(dòng)用戶分配兩個(gè)號(hào)碼 ， 并存儲(chǔ)在原地位置寄存器中 。分別是： 國(guó)際移動(dòng)用戶身份號(hào) (IMSI)：在某一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)用戶分配一個(gè)用戶身份號(hào) 。 移動(dòng)臺(tái) ISDN號(hào) (MSISDN)：在 PSTN中的 ISDN編號(hào) 。 (3)訪問(wèn)位置寄存器 (VLR) 訪問(wèn)位置寄存器 是用來(lái)存儲(chǔ)用戶來(lái)訪位置信息的數(shù)據(jù)庫(kù) 。 如果移動(dòng)用戶由一個(gè)訪問(wèn)位置寄存器服務(wù)區(qū)移動(dòng)到另外一個(gè)訪問(wèn)位置寄存器服務(wù)區(qū)時(shí) ， 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(lái)的訪問(wèn)位置寄存器 ， 刪除該移動(dòng)用戶的位置信息 ， 以便釋放訪問(wèn)位置寄存器 。 當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶漫游到了一個(gè)新的移動(dòng)交換中心區(qū)域時(shí) ，該移動(dòng)交換中心的訪問(wèn)位置寄存器將向原地位置寄存器查詢?cè)撚脩粲嘘P(guān)的參數(shù) ， 并給該用戶分配一個(gè)新的漫游號(hào)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(dòng)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(gè)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(hù)中心 的任務(wù)是對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控和操作 。 設(shè)備身份寄存器 是存儲(chǔ)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù) ， 移動(dòng)交換中心利用設(shè)備身份寄存器來(lái)檢查用戶所使用的移動(dòng)設(shè)備的有效性 ， 防止非法使用未經(jīng)許可的移動(dòng)設(shè)備入網(wǎng) 。 (5)設(shè)備身份寄存器 (EIR) (6)操作和維護(hù)中心 (OMC) 二 、 雙頻 GSM工作頻段 雙頻 GSM使用 GSM900與 DCS1800兩個(gè)頻段 。 GSM900頻段包括 兩個(gè) 25MHz帶寬的子頻帶，即 890~ 915MHz以及 935~960MHz， DCS1800頻段包括 兩個(gè) 75MHz帶寬的子頻帶，即 1710~1785MHz以及 1805~1880MHz。如圖 。 GSM900所使用的兩個(gè) 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(gè)子帶也是一個(gè)用于上行，一個(gè)