【正文】 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 移動(dòng)臺(tái)收發(fā)信機(jī)基站控制器網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)PSTN基站子系統(tǒng)A接 口第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 GSM系統(tǒng)可對(duì)應(yīng)于一條鏈路： 移動(dòng)臺(tái)PSTN 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) 用戶?任務(wù)。第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5 章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信 5． 2 GSM系統(tǒng)的方式 5． 3 編號(hào)和主要業(yè)務(wù) 5． 4 我國(guó) GSM移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 5． 5 GSM系統(tǒng)控制與管理 5. 6 主要接續(xù)流程 5. 7 GSM移動(dòng)臺(tái)（ MS） 5. 8 GSM基站（ BS）設(shè)備 5． 9 小結(jié) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng) 5． 1． 1GSM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 ?GSM標(biāo)準(zhǔn)中，未對(duì)硬件作出規(guī)定，只對(duì)系統(tǒng)功能、接口等作了詳細(xì)規(guī)定，以便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通。提供傳輸路徑和建立路徑的方法， MS、 BSS和NSS構(gòu)成了系統(tǒng)的運(yùn)行部分，在它的上面是由操作支持子系統(tǒng)（ OSS）及運(yùn)營(yíng)者組成的控制部分，它包括各種實(shí)體，如處理與操作人員人機(jī)接口的終端，管理運(yùn)行和維護(hù)系統(tǒng)所需的專(zhuān)用設(shè)備以及業(yè)務(wù)處理設(shè)備的軟件。 也稱(chēng)作智能卡，存有認(rèn)證用戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。 GSM系統(tǒng)的基本組成部分。 具有對(duì)一個(gè)或多個(gè) BTS進(jìn)行控制的功能，實(shí)際上它是一臺(tái)具有很強(qiáng)處理能力的小型交換機(jī)，它主要負(fù)責(zé)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是個(gè)很強(qiáng)的業(yè)務(wù)控制點(diǎn)； ?基站收發(fā)信機(jī)（ BTS）。從而把移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)用戶、移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶之間互相連接起來(lái)。此外，HLR還暫存移動(dòng)用戶漫游時(shí)的有關(guān)動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)。 VLR可看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫(kù)。 （ 5） 移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器（ EIR） 。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 4．操作支持子系統(tǒng)（ OSS） ?操作支持子系統(tǒng)（ OSS）主要包括三個(gè)部分功能： ?對(duì)電信設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)； ?注冊(cè)管理和計(jì)費(fèi)； ?移動(dòng)設(shè)備管理。每一層向它的上一層提供服務(wù)，這些服務(wù)是對(duì)下一層提供服務(wù)的增強(qiáng)。 指用于管理在無(wú)線接口上傳輸?shù)膮f(xié)議，它提供移動(dòng)臺(tái)（ MS）和移動(dòng)交換中心 (MSC)之間的穩(wěn)定連接，特別要處理在呼叫期間用戶的切換。 MM層在低層提供的傳輸功能的基礎(chǔ)上，又增加了跟蹤不在進(jìn)行通信的移動(dòng)用戶的方法和與安全性有關(guān)的功能。 為運(yùn)營(yíng)者的操作提供手段，包括那些能使操作人員監(jiān)視和控制系統(tǒng)的功能，如操作人員可更換設(shè)備和功能的配置。在許多情況下，為業(yè)務(wù)處理定義的接口、協(xié)議，都支持與 OAM層相關(guān)的功能。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)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。 定義為基站子系統(tǒng)的基站控制器 (BSC)與基站收發(fā)信機(jī)（ BTS）兩個(gè)功能實(shí)體之間的通信接口，用于 BTS(不與BSC放在一處 )與 BSC之間的遠(yuǎn)端互連方式； ?采用標(biāo)準(zhǔn)的 Mb/s或 64 kb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)的； ?支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對(duì) BTS無(wú)線設(shè)備的控制和無(wú)線頻率的分配。 （ 1） B接口 ?B接口。兩者之間是采用標(biāo)準(zhǔn)的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)的。 相鄰區(qū)域的不同移動(dòng)交換中心之間的接口； ?用于移動(dòng)臺(tái)從一個(gè) MSC控制區(qū)到另一個(gè) MSC控制區(qū)時(shí)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(biāo)準(zhǔn)的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)的。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 1． 5 GSM系統(tǒng)話音傳輸示例 ?無(wú)論是固定網(wǎng)還是移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(hào)，無(wú)線電發(fā)射包括幾個(gè)連續(xù)的過(guò)程。 ?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。 （ 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。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)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(shí) 分 多 址 （ T D M A ） 方 式第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?GSM系統(tǒng)采用 時(shí)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(gè)頻道，頻道間隔 200kMz； ?每一載波上可分成 8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道； ?每信道占用帶寬 200kHz／ 8=25kHz， 8個(gè)時(shí)隙構(gòu)成一個(gè) TDMA幀，幀長(zhǎng)度約為 ms。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7↓ ↓0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7↑ ↑0 10 1T D M A 幀號(hào)T D M A 幀號(hào)↓↑B T S 到 MSMS 到 B T S偏移下行 C04 5 M H z ( G S M 9 0 0 )9 5 M H z ( D C S 1 8 0 0 )上行 C0第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 2． 3信道分類(lèi) 頻率較 正信道 F C C H同步信 道S C H廣播控 制信道 BCCH廣播信 道 BCH尋呼信 道P C H準(zhǔn)許接 入信道A G C H隨機(jī)接 入信道R A C H公用控 制信道 CCCH獨(dú)立專(zhuān) 用控制信道 S D C C H慢速輔 助控制信道 S A C C H快速輔 助控制信道 F A C C H專(zhuān)用控 制信道 D C C H業(yè)務(wù)信 道T C H控制信 道 CH信道分 類(lèi)（下行）（下行）（下行）（下行）（下行）（上行）（上/ 下行）（上/ 下行）（上/ 下行）圖 GSM系統(tǒng)的信道分類(lèi) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道 ?一個(gè) 物理信道 就為一個(gè)時(shí)隙 (TS)； ?邏輯信道。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 1．業(yè)務(wù)信道 ?業(yè)務(wù)信道（ TCH）。 （ 1） 話音業(yè)務(wù)信道 。在全速率或半速率信道上， 通過(guò)不同的速率適配和信道編碼，用戶可使用下列各種不同的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)： ? kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 (TCH/)； ? kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 (TCH/)； ? kb/s, 半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 (TCH/)； ?≤ kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 (TCH/)； ?≤ kb/s, 半速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道 (TCH/)。傳輸?shù)膬?nèi)容主要是移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)和呼叫建立所需要的有關(guān)信息。其中又分為： ? 尋呼信道 (PCH)：傳輸基站尋呼移動(dòng)臺(tái)的信息； ?隨機(jī)接入信道 (RACH)：這是一個(gè)上行信道，用于移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)提出的入網(wǎng)申請(qǐng)，即請(qǐng)求分配一個(gè)獨(dú)立專(zhuān)用控制信道 (SDCCH)； ?準(zhǔn)許接入信道 (AGCH)：這是一個(gè)下行信道，用于基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的入網(wǎng)申請(qǐng)作出應(yīng)答，即分配一個(gè)獨(dú)立專(zhuān)用控制信道。例如，登記、鑒權(quán)等信令均在此信道上傳輸，經(jīng)鑒權(quán)確認(rèn)后，再分配業(yè)務(wù)信道 (TCH)； ? 慢速輔助控制信道 (SACCH)：在移動(dòng)臺(tái)和基站之間，需要周期性地傳輸一些信息。使用時(shí)要中斷業(yè)務(wù)信息，把 FACCH插入業(yè)務(wù)信道，每次占用的時(shí)間很短，約 ms。 1．常規(guī)突發(fā) (NB, Normal Burst)脈沖序列。同步突發(fā)脈沖序列用于移動(dòng)臺(tái)的時(shí)間同步；如圖 。它有一個(gè)較長(zhǎng)的保護(hù)間隔，這是為了適應(yīng)移動(dòng)臺(tái)首次接入（或切換到另一個(gè) BTS）后不知道時(shí)間提前量而設(shè)置的； （ 5） 空閑突發(fā)脈沖序列（ DB） 。 主要由線性預(yù)測(cè)編碼 長(zhǎng)期預(yù)測(cè)編碼 規(guī)則脈沖激勵(lì)編碼器（ LPCLTPRPE編碼器）組成； ?信道編碼。 P S T N /I S D N 163。 C C I T T R e c . G . 7 1 1 163。 G 7 1 3 163。5 0 幀2 6 0 比 特 / 幀第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 語(yǔ)音在 MS中的處理過(guò)程 語(yǔ) 音A / D 轉(zhuǎn) 換 分 段 話 音 編 碼8 K H Z 1 3 比 特1 3 K b i t / s信 道 編 碼2 2 . 8 K b i t / s交 織 突 發(fā) 脈 沖 格 式 化加 密2 0 m s調(diào) 制發(fā) 送3 3 . 8 K b i t / s 圖 MS中的處理過(guò)程 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM系統(tǒng)話音編碼器原理圖 分 段L P C 分 析濾 波 器低 通 濾波 器R P E 第 三擇 點(diǎn) 選 擇復(fù)用器L T P 分 析濾 波 器L P C 分 析語(yǔ) 音 +1 3 K b i t / sL P C L T P R P E第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 ?GSM系統(tǒng)中，能夠檢出和校正接收比特流中的差錯(cuò)。對(duì)一些信息比特通過(guò)增加一些冗余比特，進(jìn)行 糾錯(cuò)編碼 ，從而形成編碼比特流。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 圖 GSM的交織方式 1 2 3 4 5 6 7 812345678幀1 幀2 幀8??1 1 4讀交織矩 陣2 4 5 6 b i t= 8 1 1 4( 在4 0 ms 時(shí)間內(nèi) 產(chǎn)生)寫(xiě)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 移動(dòng)通信與終端（第 2版） 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備 5． 2． 6跳頻和間斷傳