【正文】 通過(guò) Gp接口，采用邊緣網(wǎng)關(guān)（ BG）和多個(gè) PLMN互連骨干網(wǎng)連接起來(lái)。 ? 支持多時(shí)隙的傳輸方式（最多可達(dá) 8個(gè)時(shí)隙） GPRS骨干網(wǎng)（ IP Backbone） 將（ S/G） GSNs等互聯(lián)起來(lái)的 IP專用網(wǎng)或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，也可做為專用線路。流量控制，支持移動(dòng)性管理和會(huì)話功能，支持 MS經(jīng) BSS到 SGSN間分組數(shù)據(jù)的傳輸 Gn 同PLMN SGSN 或 GGSN 支持用戶數(shù)據(jù)和有關(guān)信令的傳輸，支持移動(dòng)性管理 Gp 異PLMN 與 Gn接口功能相似， 還提供邊緣網(wǎng)關(guān) BG、防火墻及不同 PLMN間互聯(lián)功能 Gs MSC/VLR 支持 SGSN和 MSC/VLR之間的配合工作： SGSN向 MSC/VLR發(fā)送 MS的位置信息或接收來(lái)自MSC/VLR的尋呼信息。 每次呼叫結(jié)束或移動(dòng)設(shè)備正常關(guān)機(jī)時(shí)，所有的臨時(shí)數(shù)據(jù)都會(huì)從移動(dòng)設(shè)備傳送到 SIM卡中，再打開(kāi)移動(dòng)設(shè)備時(shí)要重新進(jìn)行 PIN碼校驗(yàn)。 分配者 MSC/VLR 更換周期 由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者決定 使用過(guò)程 每當(dāng) MS用 IMSI向系統(tǒng)請(qǐng)求位置更新、呼叫建立或業(yè)務(wù)激活時(shí)，MSC/VLR對(duì)它進(jìn)行鑒權(quán)。 收到 IMEI后， IER使用所定義的三個(gè)清單： ? 白名單：包括已分配給參加運(yùn)營(yíng)者的所有設(shè)備識(shí)別序列號(hào)碼。 SIM卡中具有與網(wǎng)絡(luò)端相同的 Ki和 A A8算法，可產(chǎn)生與網(wǎng)絡(luò)端相同的 SRES和 Kc MS將 SIM卡產(chǎn)生的 SRES發(fā)給 VLR，在 VLR中進(jìn)行鑒權(quán)驗(yàn)證 因?yàn)?SRES是隨機(jī)的，所以在空中傳輸時(shí)是加密的 VLR BSC BTS RAND SRES Kc 鑒權(quán)三參數(shù) 比較 Kc RAND Ki SIM A3 A8 SRES Kc 圖 951 鑒權(quán)過(guò)程 無(wú)線鏈路上有權(quán)用戶 通信信息的加密 目的 在空中對(duì)用戶數(shù)據(jù)和信令的保密 過(guò)程 加密開(kāi)始時(shí)根據(jù) MSC/VLR發(fā)出的加密指令， BTS側(cè)和 MS側(cè)均開(kāi)始使用 Kc。 網(wǎng)絡(luò)接到尋呼響應(yīng)后，為用戶分配一業(yè)務(wù)信道，建立始呼和被呼的 連接 ，完成一次呼叫建立 呼叫建立過(guò)程圖示 圖 944 呼叫建立的簡(jiǎn)單步驟 A Subscriber PSTN GMSC HLR MSC/VLR 呼叫建立 (MSISDN) 分析號(hào)碼 呼叫建立 (MSISDN) MSISDN IMSI MSRN MSRN 呼叫建立 (MSRN) 尋呼 移動(dòng)臺(tái)的始呼過(guò)程 移動(dòng)用戶通過(guò)隨機(jī)接入信道（ RACH）向系統(tǒng)發(fā)送接入請(qǐng)求消息 MSC/VLR分配給用戶一專用信道，查看主呼用戶的類別并標(biāo)記此主叫用戶示忙 若系統(tǒng)允許該主呼用戶接入網(wǎng)絡(luò)，則 MSC/VLR發(fā)證實(shí)接入請(qǐng)求消息 主叫用戶發(fā)起呼叫 如果被呼叫用戶是固定用戶，則系統(tǒng)直接將被呼用戶號(hào)碼經(jīng)固定網(wǎng)（ PSTN）路由至目的地 如果被呼號(hào)是同網(wǎng)中的其他移動(dòng)臺(tái)，則 MSC以類似從固定網(wǎng)發(fā)起呼叫處理方式，進(jìn)行 HLR的請(qǐng)求過(guò)程，轉(zhuǎn)接被呼用戶的移動(dòng)交換機(jī) 一旦接通被呼用戶的鏈路準(zhǔn)備好，網(wǎng)絡(luò)便向主呼用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí)，并給它分配專用業(yè)務(wù)信道 TCH 主呼用戶等候被呼用戶響應(yīng)證實(shí)信號(hào)，這時(shí)完成移動(dòng)用戶主呼的過(guò)程 EXC GMSC HLR MSC VLR BSS MS 始呼建立過(guò)程圖示 圖 945 移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫過(guò)程 越區(qū)切換與漫游 越區(qū)切換的 定義 越區(qū)切換的 策略 越區(qū)切換的 種類 越區(qū)切換的定義 切換（ Handover） ：將正處于通話狀態(tài)的 MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過(guò)程 目的 保證通信的連續(xù)性 操作 識(shí)別新的小區(qū) 分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的話音信道和控制信道 原因 信號(hào)強(qiáng)度或質(zhì)量下降到門(mén)限以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū) 由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起 由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū) 由上級(jí)實(shí)體發(fā)起 越區(qū)切換的策略 分散控制 移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接受信號(hào)的強(qiáng)度（ RSSI）和質(zhì)量（ BER） 移動(dòng)臺(tái)對(duì)不同基站 RSSI進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給基站（兩次 /秒） 基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)所占用的業(yè)務(wù)信道 TCH進(jìn)行測(cè)量，并報(bào)告給基站控制器BSC，最后由基站控制器決定是否需要切換。（ S M0M1M2為 MSC/VLR號(hào)碼） 方式 MSRN通過(guò)給出正在為被呼用戶服務(wù)的 MSC/VLR號(hào)碼來(lái)應(yīng)答 HLR所請(qǐng)求的路由信息 MSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給 HLR 在此傳送過(guò)程 HLR對(duì)路由信息不做任何處理，而是直接將其傳送給 GMSC。一個(gè) HLR可包含一個(gè)或若干個(gè) SH0H1H2數(shù)值 SN（移動(dòng)用戶號(hào)）： ABCD。 位置更新請(qǐng)求過(guò)程 位置更新過(guò)程 BSS NMS NSS MSC VLR O amp。 呼叫建立的信道配置； 加密和非連續(xù)傳輸模式管理； 信道切換操作； 功率控制和定時(shí)提前等。 ? 未來(lái)的更加先進(jìn)的話音編碼器可以將速率進(jìn)一步降低到 （半速率編碼）。同理，移動(dòng)臺(tái)按預(yù)置的門(mén)限參數(shù)與之相比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。 規(guī)定 支持基站和移動(dòng)臺(tái)各自獨(dú)立地進(jìn)行發(fā)射功率控制 規(guī)定總的控制范圍是 30dB，每步調(diào)節(jié)范圍是 20dB，從 20mW到 20W之間的 1 6個(gè)功率電平，每步精度為 177。對(duì)于 n個(gè)指定的頻率集合， 可以建立 64 n個(gè)不同的跳頻序列。通常當(dāng)干擾總合小于 C/I=7dB 時(shí)，呼叫將受?chē)?yán)重干擾： ? 如果沒(méi)有跳頻，只有分配在 ?1或 ?2上的用戶可以得到正確接收。 圖 928 天線分集接收示意圖 跳頻技術(shù) 跳頻 就是有規(guī)則地改變一個(gè)信道的頻隙（載頻頻帶） 分類 快跳頻 慢跳頻 GSM的無(wú)線接口上采用 GSM引入跳頻的主要原因 頻率分集 干擾分集 頻率分集 目的 抗拒移動(dòng)通信系統(tǒng)中 瑞利衰落 的影響 原理 同一信號(hào)在不同頻隙上有不同的瑞利衰落的影響 頻率相差越大這種干擾的相關(guān)性越小 因此由頻率分集分散到不同頻隙上的突發(fā)脈沖不會(huì)受到同一瑞利衰落的影響，從而改善了傳輸質(zhì)量。 均衡的分類 頻域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿足無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件 時(shí)域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無(wú)碼間串?dāng)_的條件 （數(shù)字通信中常用） 均衡算法的限制 所用算法必須能夠處理在 16181。 原理 按行輸入，按列輸出 。如果收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)同樣的計(jì)算得到的冗余與收到的不一致時(shí)，可確定傳輸有誤 編碼方式 大多數(shù)情況下，最終的冗余碼是多種編碼的混合結(jié)果 塊卷積碼：主要用于糾錯(cuò)。用于 BCCH和 CCCH 超幀 是由 51個(gè)由 26幀的復(fù)幀或 26個(gè)由 51幀的復(fù)幀構(gòu)成 超高幀 等于 2048個(gè)超幀 ? 超高幀的周期與加密和跳頻有關(guān)。 f0的 TS0時(shí)隙 f0的 TS1時(shí)隙 f0的 TS2~TS7時(shí)隙 其它時(shí)隙 映射關(guān)系小結(jié) 供邏輯控制信道使用 供業(yè)務(wù)信道使用 映射對(duì)應(yīng)關(guān)系 (1)f0的 TS0時(shí)隙 f0的 TS0時(shí)隙用于映射 廣播信道（ BCH）和公共控制信道（ CCCH） 下行鏈路（ BCCH、 FCCH、 SCH、 PCH、 AGCH ） 上行鏈路（ RACH ） (2)f0的 TS1時(shí)隙 下行鏈路 f0上 的 TS1時(shí)隙用來(lái)將 專用控制信道 (SDCCH、SACCH ）映射到物理信道 上行鏈路 f0上 的 TS1與 下行鏈路 f0上 的 TS1有相同的結(jié)構(gòu)，只是它們?cè)跁r(shí)間上有 3個(gè)時(shí)隙 的偏移。 ? SDCCH/SACCH—— 在 SDCCH上進(jìn)行鑒權(quán)和加密 ， 在 SACCH上進(jìn)行功率控制并傳送 TA值 。 ? SCH—— 接收 BTS同步信號(hào) 。 方向性天線構(gòu)成 3個(gè)扇形小區(qū)，如圖 97所示 業(yè)務(wù)量較大的地區(qū)可采用其它的復(fù)用方式 如 3 3， 2 6， 1 3復(fù)用方式 若采用全向天線應(yīng)采用 N=7的復(fù)用方式 其頻率可從 4 3復(fù)用方式的 12組中任選 7組， 頻道不夠用的小區(qū)可從剩余頻率組中借用頻道，但相鄰頻率組盡量不在相鄰小區(qū)使用，如圖 98所示 在話務(wù)密度高的地區(qū)，應(yīng)適當(dāng)采用新技術(shù)提高頻譜利用率 如同心圓小區(qū)覆蓋技術(shù)；智能雙層網(wǎng)技術(shù)；微蜂窩技術(shù)等等 在微蜂窩的頻率配置時(shí)，可根據(jù)需要保留出一些專用頻率 2 6 10 2 6 10 2 6 10 2 6 10 3 7 11 3 7 11 3 7 11 3 7 11 1 5 9 1 5 9 1 5 9 1 5 9 4 8 12 4 8 12 4 8 12 4 8 12 圖 97 4 3復(fù)用模式 圖 98 7組復(fù)用模式 7 9 7 7 9 9 1 11 11 11 5 5 5 3 3 3 8 8 8 干擾保護(hù)比與保護(hù)頻帶 干擾保護(hù)比 保護(hù)頻帶 原則 確保數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)能滿足干擾保護(hù)比要求。 BSS A G D MSC EIR HLR/AUC VLR VLR SMC MS Um B C E F PSTN ISDN PLMN PSPDN SSS Abis BTS BSC OMC MSC 注 GSM系統(tǒng)的功能單元 子單元 功能 MS（移動(dòng)臺(tái)） 包括 ME (移動(dòng)設(shè)備 )和 SIM (用戶識(shí)別模塊 ) BTS（基站） 為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無(wú)線收發(fā)信設(shè)備 BSC（基站控制器） 對(duì)一個(gè)或多個(gè) BTS進(jìn)行控制以及相應(yīng)呼叫控制 MSC（移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心） 對(duì)于位于它管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制、交換 VLR（拜訪位置寄存器） 存儲(chǔ)與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù) HLR（歸屬位置寄存器） 管理部門(mén)用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)庫(kù) 存儲(chǔ)有關(guān)用戶的參數(shù)和目前所處位置的信息 EIR（設(shè)備識(shí)別寄存器） 對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖 存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù) AUC（鑒權(quán)中心） 認(rèn)證移動(dòng)用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù) OMC（操作維護(hù)中心） 操作維護(hù)系統(tǒng)中的各功能實(shí)體 GSM系統(tǒng)可通過(guò) MSC實(shí)現(xiàn)與多種網(wǎng)絡(luò)的互通，包括 PSTN、 ISDN、 PLMN和 PSPDN GSM系統(tǒng)的信道 物理信道與邏輯信道 物理信道 邏輯信道 物理信道與邏輯信道的配置 突發(fā)脈沖 幀偏離、定時(shí)提前量與半速率信道 物理信道 GSM系統(tǒng)多址接入技術(shù) 采用 頻分多址接入（ FDMA）和時(shí)分多址接入（ TDMA） 混合技術(shù) FDMA是說(shuō)在規(guī)定頻率范圍內(nèi)分配 n個(gè)載頻 TDMA是說(shuō)在每個(gè)載頻上按時(shí)間分為 8個(gè)時(shí)間段，每個(gè)時(shí)隙段稱為一個(gè) 時(shí)隙（ slot），一個(gè)載頻上連續(xù)的 8個(gè)時(shí)隙組成一個(gè) 幀 (Frame) 物理信道 是指 TDMA中的時(shí)隙 即 GSM的一個(gè)載頻上可提供 8個(gè)物理信道 我國(guó) GSM技術(shù)體制 對(duì)頻率配置的規(guī)定 工作頻段 頻道間隔 雙工收發(fā)間隔 頻道配置 頻率復(fù)用方式 干擾保護(hù)比 保護(hù)頻帶 時(shí)隙 0 時(shí)隙 1 時(shí)隙 2 時(shí)隙 3 時(shí)隙 4 時(shí)隙 5 時(shí)隙 6 時(shí)隙 7 圖 96 時(shí)分多址接入原理示意圖 工作頻段 注： 國(guó)家無(wú)委分配的 900MHz頻段包括原來(lái)分配的 TACS頻段和新分配的 ETACS頻段 GSM網(wǎng)絡(luò) 總的可用頻帶 為 100MHz 中國(guó)電信 擴(kuò)展頻段方式 充分利用 900MHz的頻率資源，可視不同需要向下擴(kuò)展 900MHz頻段，相應(yīng)地向 ETACS頻段壓縮模擬公用移動(dòng)電話網(wǎng)的頻段 在 900MHz頻率無(wú)法滿足用戶容量需求時(shí)，可啟用 1800MHz頻段 考慮遠(yuǎn)期需要，向頻率管理單位申請(qǐng)新的 1800MHz頻率 分 類 頻 段 移動(dòng)臺(tái)發(fā)、基站收 基站發(fā)、移動(dòng)臺(tái)收 GSM900/1800頻段 900MHz頻段 890915MHz 935960MHz 1800MHz頻段 17101785MHz 18051880MHz 國(guó)家無(wú)委分配給 900MHz頻段 889909MHz 931954MHz 中國(guó)電信的頻段 1800MHz頻段 17101720M