【正文】 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 圖 移動臺收發(fā)信機基站控制器網(wǎng)絡子系統(tǒng)PSTN基站子系統(tǒng)A接 口第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 GSM系統(tǒng)可對應于一條鏈路： 移動臺PSTN 網(wǎng)絡子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) 用戶?任務。第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動通信 5． 2 GSM系統(tǒng)的方式 5． 3 編號和主要業(yè)務 5． 4 我國 GSM移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡結(jié)構 5． 5 GSM系統(tǒng)控制與管理 5. 6 主要接續(xù)流程 5. 7 GSM移動臺（ MS） 5. 8 GSM基站（ BS）設備 5． 9 小結(jié) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 5． 1． 1GSM標準技術規(guī)范 ?GSM標準中，未對硬件作出規(guī)定，只對系統(tǒng)功能、接口等作了詳細規(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構成了系統(tǒng)的運行部分，在它的上面是由操作支持子系統(tǒng)（ OSS）及運營者組成的控制部分，它包括各種實體，如處理與操作人員人機接口的終端，管理運行和維護系統(tǒng)所需的專用設備以及業(yè)務處理設備的軟件。 也稱作智能卡，存有認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的重要信息，以防止非法用戶進入網(wǎng)絡。 GSM系統(tǒng)的基本組成部分。 具有對一個或多個 BTS進行控制的功能，實際上它是一臺具有很強處理能力的小型交換機，它主要負責無線網(wǎng)絡資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等，是個很強的業(yè)務控制點； ?基站收發(fā)信機（ BTS）。從而把移動用戶與固定網(wǎng)用戶、移動用戶與移動用戶之間互相連接起來。此外，HLR還暫存移動用戶漫游時的有關動態(tài)信息數(shù)據(jù)。 VLR可看作是一個動態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。 （ 5） 移動設備識別寄存器（ EIR） 。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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）主要包括三個部分功能： ?對電信設備的網(wǎng)絡操作與維護； ?注冊管理和計費； ?移動設備管理。每一層向它的上一層提供服務，這些服務是對下一層提供服務的增強。 指用于管理在無線接口上傳輸?shù)膮f(xié)議，它提供移動臺（ MS）和移動交換中心 (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上，又增加了跟蹤不在進行通信的移動用戶的方法和與安全性有關的功能。 為運營者的操作提供手段，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備和功能的配置。在許多情況下，為業(yè)務處理定義的接口、協(xié)議，都支持與 OAM層相關的功能。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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（ 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，并支持對 BTS無線設備的控制和無線頻率的分配。 （ 1） B接口 ?B接口。兩者之間是采用標準的 Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。 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 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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。 ?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）載頻復用與區(qū)群結(jié)構 ?GSM系統(tǒng)中，基站發(fā)射功率為每載波 500 W。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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個時隙構成一個 TDMA幀，幀長度約為 ms。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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T D M A 幀號↓↑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)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 5． 2． 3信道分類 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準許接 入信道A G C H隨機接 入信道R A C H公用控 制信道 CCCH獨立專 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專用控 制信道 D C C H業(yè)務信 道T C H控制信 道 CH信道分 類（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 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 ?GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道 ?一個 物理信道 就為一個時隙 (TS)； ?邏輯信道。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 1．業(yè)務信道 ?業(yè)務信道（ TCH）。 （ 1） 話音業(yè)務信道 。在全速率或半速率信道上， 通過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： ? kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務信道 (TCH/)； ? kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務信道 (TCH/)； ? kb/s, 半速率數(shù)據(jù)業(yè)務信道 (TCH/)； ?≤ kb/s, 全速率數(shù)據(jù)業(yè)務信道 (TCH/)； ?≤ kb/s, 半速率數(shù)據(jù)業(yè)務信道 (TCH/)。傳輸?shù)膬?nèi)容主要是移動臺入網(wǎng)和呼叫建立所需要的有關信息。其中又分為： ? 尋呼信道 (PCH)：傳輸基站尋呼移動臺的信息； ?隨機接入信道 (RACH)：這是一個上行信道，用于移動臺隨機提出的入網(wǎng)申請，即請求分配一個獨立專用控制信道 (SDCCH)； ?準許接入信道 (AGCH)：這是一個下行信道，用于基站對移動臺的入網(wǎng)申請作出應答，即分配一個獨立專用控制信道。例如，登記、鑒權等信令均在此信道上傳輸，經(jīng)鑒權確認后，再分配業(yè)務信道 (TCH)； ? 慢速輔助控制信道 (SACCH)：在移動臺和基站之間，需要周期性地傳輸一些信息。使用時要中斷業(yè)務信息，把 FACCH插入業(yè)務信道，每次占用的時間很短，約 ms。 1．常規(guī)突發(fā) (NB, Normal Burst)脈沖序列。同步突發(fā)脈沖序列用于移動臺的時間同步；如圖 。它有一個較長的保護間隔，這是為了適應移動臺首次接入（或切換到另一個 BTS）后不知道時間提前量而設置的； （ 5） 空閑突發(fā)脈沖序列（ DB） 。 主要由線性預測編碼 長期預測編碼 規(guī)則脈沖激勵編碼器（ 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)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 移動通信與終端（第 2版） 語音在 MS中的處理過程 語 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中的處理過程 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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 選 擇復用器L T P 分 析濾 波 器L P C 分 析語 音 +1 3 K b i t / sL P C L T P R P E第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 ?GSM系統(tǒng)中，能夠檢出和校正接收比特流中的差錯。對一些信息比特通過增加一些冗余比特，進行 糾錯編碼 ，從而形成編碼比特流。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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 時間內(nèi) 產(chǎn)生)寫第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設備 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)及設備 5． 2． 6跳頻和間斷傳