【正文】 CC= Country Code NDC=National Destination Code SN= Subscriber Number 例如 :手機號碼為 8613011223344，其中 86為中國國家號，130為國內(nèi)地區(qū)碼， 11223344為移動用戶號碼。 A A8算法是在生產(chǎn) SIM卡的同時寫入的，一般人都無法讀 A A8算法； PIN碼可由客戶在手機上自己設定； PUK碼由運營者持有； Kc是在加密過程中由 Ki導出； Ki需要根據(jù)客戶的 IMSI和寫卡時用的母鑰 (Kki)， 由運營部門提供的一種高級算法 DES，即 Ki＝ DES(IMSI， Kki)， 經(jīng)寫卡機產(chǎn)生并寫入 SIM卡中，同時要將IMSI、 Ki這一對數(shù)據(jù)送入 GSM網(wǎng)路單元 AUC鑒權中心。 ? BTS從空中接口到手機的接收和發(fā)射的語音數(shù)據(jù)流為 13KB/S. ? BTS指揮手機處于發(fā)射，待機和接入狀態(tài) 。 在 GSM網(wǎng)絡中，可以有多個 BTS連接到一個 BSC， 也可以有多個 BSC連接到一個 MSC。在 BTS之外，數(shù)據(jù)傳輸速率假定為 64Kbit/s的基本速率。由于他不屬于該網(wǎng)絡，所以在訪問網(wǎng)絡的 HLR中沒有他的信息。從這點看二者具有同樣的頻譜利用率。 890 900 910 920 930 940 950 960 頻譜45 M Hz上行信道 ( 手機到基站 )下行信道 ( 基站到手機 ) （ 寬和比特率之間的關系） DATA Frequency +（ 發(fā)送 0） （ 發(fā)送 1） +90deg phase 90deg I Q （ 發(fā)送 0） （發(fā)送 1） （ 1） 3db 3db帶寬 ： BT的值 BT（ 歸一化的 3db帶寬） = 3db帶寬 調(diào)制前速率 MSK： 調(diào)頻 f= 0: f0=fc+f 在載波頻率基礎上向上偏 f 1: f0=fc f 在載波頻率基礎上向下偏 f FSK: 移頻鍵控 發(fā)送為 0時，相位增加 90度 發(fā)送為 1時，相位減小 90度 rb= 0: f rb + 1/4 1: f rb 1/4 無發(fā)送時為 f rb （ 2） GMSK是一種特殊的數(shù)字調(diào)頻方式，它通過在載波頻率上增加或者減少， 表示或者 0或 1，利用兩個不同的頻率來表示 0和 1的調(diào)制方法稱為 FSK。如果載波的頻率被作為一個靜止的參考相位，我們就會看到一個 I/Q平面上穩(wěn)定地增長相位，它每秒種將旋轉(zhuǎn) 67， 708次，在每一個比特周期，相位將變化 90。在 GSM規(guī)范中，相位的峰值誤差不得超過 20‘。 AFRCN和時隙之間沒有太大的空隙，因此要求手機和基站在恰當?shù)臅r隙和準確的頻點上發(fā)送 TDMA脈沖信號。 TDMA系統(tǒng)通常比 FDMA系統(tǒng)需要更多的開銷 。 手機處于空閑模式時，可以接收和解調(diào)來自基站的 BCH信號。當手機在某個時隙接收到信號以后，首先將頻率 改變 45MHZ去發(fā)送信號，然后再把頻率改回 45MHZ發(fā)送信號 ,然后再將頻 率改變 45MHZ+Nkhz,來對臨近小區(qū)廣播信道的電平進行監(jiān)測?；痉峙浔砜梢杂?BCH信道傳送，也可以由下行的 SACCH信道傳送。 GSM比特分為三個等級： Ia， Ib， 和 II類。在 120ms時間內(nèi)，語音編碼器將處理 6個 20ms的語音塊，每塊將產(chǎn)生 456bits， 120ms共產(chǎn)生2736bits， 則需要 2736/114=24個 TCH脈沖傳送。 ① 業(yè)務信道（ TCH）： 用于傳送編碼后的話音或客戶數(shù)據(jù)，在上行和下行信道上，點對點（ BTS對一個 MS， 或反之）方式傳播。它攜帶幀號和 BSIC接入數(shù)據(jù)類型，由 64bits組成，每 10幀重復一次。 RACH使用上行鏈路反向的 BCH的 0時隙。加密的算法受到了嚴格的控制，由于每一個呼叫的加密算法都不相同，即使有一個呼叫和加密被破譯了，下一個呼叫的破譯仍然是很困難的，因而系統(tǒng)的保密性得到了進一步的加強。 ? FACCH:Fast Associated Control Channel 快速相關控制信道 FACCH是 BTS用來控制手機傳送數(shù)據(jù)的信道。 SDCCH介于 BCH和 TCH之間，作用就像一個過渡的臺階，在呼叫建立的過程中，從手機發(fā)出 RACH呼叫請求，得到服務，開始通話之間，將會有相當長的時間，大量的時間將會被消耗在振鈴和等待應答上。 中同步字兩邊的倫比特將被置位，指明這時一個下 ACCH信號，而不 是 TCH信號。通過二者之間的差異，手機可以估算在這一時刻傳輸信道的沖擊響應。一旦手機發(fā)現(xiàn)一個BCH信道，它就會根據(jù) FCH和 SCH調(diào)整內(nèi)部時序和頻率，然后檢查這個 BCH信號是否屬于自己的公用陸地移動網(wǎng)（ PLMN）。 用戶在手機上輸入一個號碼，按了發(fā)送鍵以后，呼叫就開始了。 建立呼叫 從基站發(fā)出的呼叫過程也是非常相似的。在 SDCCH信道上雙向交換的信息主要完成振鈴響應和身份確認等過程。手機發(fā)送一個RACH(隨機接入 )請求信號，然后進入到指定的 SDCCH信道和機站交換信息，最后結(jié)束呼叫。一個邏輯信道描述了一個物理信道在一個特定的時刻的功能。 中同步字被放在脈沖中央，以減少各個比特的時序偏差，另外其最重要的作用是起均衡作用，以減少比特誤碼。這時 TCH將暫時為 FACCH代替。因此，一個物理信道可以容納 8個以上的 SDCCH信道。 RACH并不是唯一的短脈沖，當手機從一個小區(qū)切換到另外一個小區(qū)時，它可能在一個短暫的時間內(nèi)得不到從新的小區(qū)下行的 SACCH信道傳來的新小區(qū)的時序調(diào)整信號，此時，該手機的脈沖就有可能和新小區(qū)中的其他脈沖發(fā)生沖突，因此在得到新的小區(qū)時序調(diào)整信號之前，它總是發(fā)送短的接入脈沖?；緦Q定是否啟用加密模式。 PCH為下行信道。 ? BCH信道包含以下主要信道： ? FCH頻率校正 ? SCH同步 ? BCCH廣播控制 BCH信道的內(nèi)容： FCH： （ Frequency correction Channel） 頻率校正信道 該信道負載 142bits全 0的序列，在 BCH內(nèi)每 10幀重復出現(xiàn)一次，使得手機開機以后能夠?qū)⒆陨韮?nèi)部的頻率調(diào)諧到基站的頻率上去。從 BTS到 MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路 。 語音數(shù)據(jù)的 456bits劃分為 8塊，每塊 57bits。 132 50 3 78 Type Ib Type II Type Ia CRC 25 66 3 66 25 4 78 Type Ia Type Ib CRC Type Ia Type Ib tail Type II 378 重新排序 半速率轉(zhuǎn)換碼 Type II 78 456bits from 20ms of speech 260 bits in 456 bits out Error Correction 糾錯 CRC： 循環(huán)冗余校驗碼 (25+66+3+66+25+4)*2+78=456 bits 尾比特：全 0 糾錯 GSM的空間接口的特性，決定了誤碼是不可避免的。 跳頻過程中也必須監(jiān)測臨近小區(qū)的 BCH信道。然后準備在下一幀同 一時隙 2準備接收信息。 如果沒有時序調(diào)整，那么從小區(qū)邊緣發(fā)送過來的信號將會因為傳輸時延和從基站附近發(fā)射的信號相沖突，通過時序調(diào)整，手機發(fā)出的信號可以在正確的時間到達基站。 傳輸開銷大。每個信道間隔200KHZ， 被稱為絕對信道號 AFRCN。 精確的相位軌跡需要嚴格的控制。有時把GMSK畫在 I/Q平面圖上是非常有用的。從頻道序號來看， 76～ 95為郵電部使用， 95～ 124為 “ 中國聯(lián)通公司 ” 使用 。Maintenance Center（ 運營維護中心） BTS’s BTS’s BTS’s BSC’s BSC’s BSC’s OMC System MSC OMC 終端 OMC BTS’s BTS’s BSC’s BSC’s OMC System MSC OMCRadio OMCSystem Equipment Alarms（ 告警系統(tǒng)） BTS,BSC,碼變換器錯誤 連接失敗 模塊功能異常（收發(fā)信機，處理器 ……） Network BTS Alarm 收發(fā)信機錯誤 SMSCShort Message Service Center（ 短消息服務中心） 將信息送到指定的手機中 信息的傳送由 SMSC進行 信息的發(fā)送通過與 SMSC連接的人工終端 MS MSC SMSC Manual Terminal VMSCVoice Mail Service Center（ 語音信箱業(yè)務中心） 是所有語音信箱用戶的數(shù)據(jù)庫 存儲所有的語音信息 MS PSTN MSC VMSC 第三章 GSM空中接口 GSM Air Interface MS MS MS BCH TCH Uplink 890915MHZ DOWNLINK 935960MHZ BTS Abis interface BCH:Broadcast Channel 廣播信道 單向，只有下行 TCH:Traffic Channel 業(yè)務信道 雙向，上下行都有 概述 Air Interface Speech Coding Types of Channel Making a Phone Call 空中接口 語音編碼 信道類型 建立呼叫 GSM空中接口 上行下行頻段分離 ? 上行： 935960MHZ（ EGSM 925960MHZ） ? 下行： 890915MHZ（ EGSM 880915MHZ） ? 時分復用和頻分復用 ? GSM124頻道（ ARFCN） ? 200KHZ頻率間隔 ? 時分復用狀態(tài)下 8部手機共用一個 ARFCN 功率控制，時間提前值，跳頻等等 …… 工作頻段的分配 (1)工作頻段 我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng) GSM通信系統(tǒng)采用 900MHz頻段： 905～ 915（移動臺發(fā)、基站收） 950～ 960（基站發(fā)、移動臺收） 隨著業(yè)務的發(fā)展，可視需要向下擴展，或向 DCSI800過渡，即 1800MHz頻段： 1710～ 1785（移動臺發(fā)、基站收） 1805～ 1880（基站發(fā)、移動臺收） 上行信道 下行信道 圖 31 我國陸地蜂窩移動體系系統(tǒng)頻段分配圖 （ (2）頻道間隔 相鄰兩頻道間隔為 200kHz， 每個頻道采用時分多址接入（ TDMA）方式，分為 8個時隙，即 8個信道（全速率）。 HLR HLR是存儲用戶信息的核心數(shù)據(jù)庫。 在 BSC內(nèi)，一些服務特性例如小區(qū)廣播等可以實現(xiàn)。 扇區(qū)化小區(qū)：一個 120度發(fā)射信號不會傳到其他兩個扇區(qū)，因此在相隔一段距離內(nèi)可以同時使用相同頻率。 ? BTS與 BSC通過 Abis接口通信，連接速率為 2MB/s ? GSM空中接口的數(shù)據(jù)速率為 13KB/S。 2） GSM應用所使用的信息，此信息可與其它電信應用或業(yè)務共享，位于電信目錄下。主要完成對移動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。 MSCMobile Switching Center (移動業(yè)務交換中心 )移動業(yè)務交換中心， 它是 GSM網(wǎng)絡的心臟，主要功能是協(xié)調(diào)呼叫 GSM用戶和來自 GSM用戶的呼叫。 GROWTH（ 成長） 到 2022年底在中國超過 76， 000， 000用戶 到 2022年，中國 GSM用戶將達到 3億以上 中國 GSM網(wǎng)絡已成為世界最大的網(wǎng)絡 Technology Evolution（ 技術發(fā)展） 1G: ? AMPS（ Advanced Mobile Phone Service ） ? TACS （ Total Access Communications System） ? JTACS ? NMT450 （ Nordic Mobile Telephone 北歐移動電話系統(tǒng)） ? NMT900 2G: ? GSM900/GSM850 ? DCS1800 ? PCS1900 ? NADC 北美數(shù)字通信系統(tǒng) ? PDC 日本通信系統(tǒng) ? IS95 CDMA 2G+ ? GSM H