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正文內(nèi)容

dma數(shù)字蜂窩網(wǎng)ppt課件(參考版)

2025-01-11 00:25本頁面
  

【正文】 ?GSM系統(tǒng)采用的是移動(dòng)臺(tái)輔助切換法。 鑒權(quán)與加密-用戶識(shí)別碼( IMSI)保密 GSM系統(tǒng)的控制與管理 ——呼叫接續(xù) ? 移動(dòng)用戶主呼 圖 931 ?移動(dòng)用戶被呼 圖 932 移動(dòng)用戶被呼 PSTN calling station GMSC HLR VLR BSS BSS BSS MSC MS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 16 10 10 11 11 11 14 15 17 1: calling a GSM subscriber 2: forwarding call to GMSC 3: signal call setup to HLR 4, 5: request MSRN from VLR 6: forward responsible MSC to GMSC 7: forward call to current MSC 8, 9: get current status of MS 10, 11: paging of MS 12, 13: MS answers 14, 15: security checks 16, 17: set up connection 移動(dòng)用戶主呼 PSTN GMSC VLR BSS MSC MS 1 2 6 5 3 4 9 10 7 8 ? 1, 2: connection request ? 3, 4: security check ? 58: check resources (free circuit) ? 910: set up call GSM系統(tǒng)的控制與管理 ——過區(qū)切換 ? 指在通話期間,當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一個(gè)小區(qū)時(shí),網(wǎng)絡(luò)能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,把移動(dòng)臺(tái)從原小區(qū)所用的信道切換到新小區(qū)的某一信道,并保證通話不間斷。僅在位置更新失敗或 MS得不到 TMSI時(shí),才使用 IMSI。 MSC/ VLR向 MS請(qǐng)求設(shè)備識(shí)別碼 IMEI,并將其發(fā)送給EIR, EIR將收到的 IMEI與白、黑、灰三種表進(jìn)行比較,把結(jié)果發(fā)送給 MSC/ VLR,以便 MSC/ VLR決定是否允許該移動(dòng)臺(tái)設(shè)備進(jìn)入網(wǎng)路。 黑名單 包括所有應(yīng)被禁用的設(shè)備識(shí)別碼。 所有的語音和數(shù)據(jù)均需加密,并且所有有關(guān)用戶參數(shù)也均需加密。在 MS側(cè),由 Kc、TDAM幀號(hào)和加密命令 M一起經(jīng) A5算法,對(duì)用戶信息數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密 (也叫擾碼 ),在無線路徑上傳送。 GSM的鑒權(quán)過程 隨機(jī)數(shù)( R A N D ))簽名響應(yīng) ( S R E S )鑒權(quán)中心R A N D , S R E SR A N DS R E S 比較從鑒權(quán)中心和移動(dòng)臺(tái)收到的 S R E S ,如果匹配, 則移動(dòng)臺(tái)就鑒權(quán)成功V L RKiS R E S A 3( 1:A3I M S I ( 1 ) Ki( 1 )… …I M S I ( x ) Ki( x )訪問者位置寄存器移動(dòng)臺(tái)GSM系統(tǒng)的控制與管理 ——鑒權(quán)與加密 ? 加密 在鑒權(quán)程序中,當(dāng)用戶側(cè)計(jì)算 SRES時(shí),同時(shí)用另一算法(A8算法 )也計(jì)算出密鑰 Kc。比較的結(jié)果相同就允許接入,否則為非法用戶,網(wǎng)路拒絕為此客戶服務(wù)。 GSM系統(tǒng)的控制與管理 ——鑒權(quán)與加密 產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù) RAND 鑒權(quán)鍵 Ki 密鑰算法 A8 密鑰 Kc 產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù) RAND 鑒權(quán)鍵 Ki 鑒權(quán)算法 A3 符號(hào)響應(yīng) SRES 三參數(shù)組( RAND,SRES,Kc)?HLR AUC產(chǎn)生三參數(shù)組 GSM系統(tǒng)的控制與管理 ——鑒權(quán)與加密 ? 鑒權(quán) 當(dāng)移動(dòng)用戶開機(jī)請(qǐng)求接入網(wǎng)路時(shí), MSC/ VLR通過控制信道將三參數(shù)組的一個(gè)參數(shù)偽隨機(jī)數(shù) RAND傳送給用戶,SIM卡收到 RAND后,用此 RAND與 SIM卡存儲(chǔ)的用戶鑒權(quán)鍵 Ki,經(jīng)同樣的 A3算法得出一個(gè)響應(yīng)數(shù) SRES,傳送給MSC/ VLR。如果移動(dòng)臺(tái)以進(jìn)入新的位置區(qū),則移動(dòng)臺(tái)向新位置區(qū)的基站發(fā)出位置更新請(qǐng)求。 ?減少干擾 ,提高系統(tǒng)容量 ?減少電源消耗 (對(duì)移動(dòng)臺(tái)來講 ) GSM系統(tǒng)的控制與管理 ?位置登記與更新 ?鑒權(quán)與加密 ?呼叫接續(xù) ?過區(qū)切換 位置登記 ? GSM蜂窩通信系統(tǒng)把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域劃分為許多位置區(qū),并以不同的位置區(qū)標(biāo)志進(jìn)行區(qū)別,如圖中的 LA1, LA2, LA3, … 。 ?采用每幀改變頻率的方法,即每隔 載波頻率 ?跳頻速率為 1/=217跳 /秒 ?跳頻是靠躲避干擾來提高抗干擾能力,處理增益為: ?Bw為跳頻系統(tǒng)的跳變頻率范圍 ?Bc為跳頻系統(tǒng)的最小跳變的頻率間隔 ( GSM中的為 200kHz) 1 0 l g wpcBGB?數(shù)字化語音傳輸 間斷傳輸( DTx)技術(shù) ?話音激活技術(shù): 采用自適應(yīng)門限話音檢測算法,當(dāng)發(fā)端判斷出通話者暫停通話,立即關(guān)閉發(fā)射機(jī),暫停傳輸;接收端檢測出無話音時(shí),在相應(yīng)空閑幀中填上輕微的“舒適噪音”,以免收聽者造成通信中斷的錯(cuò)覺。 語音編解碼的前向糾錯(cuò)(全速業(yè)務(wù)信道) 5 3 b i t 4 尾比特378 編碼比特4 5 6 b it ( 8 個(gè)子塊 , 5 7 b it / 子塊 )語音編碼器 ( 2 6 0 b i t )3 b i t 奇偶校驗(yàn)8 時(shí)隙交織半速卷積編碼器II 類( 7 8 b i t )Ib類( 1 3 2 b i t )Ia類( 5 0 b i t )數(shù)字化語音傳輸 信道編碼 控制信道不同 , 所要求的編碼過程也不同 : 1. 同步信道:將原始信息 25bits, 經(jīng)奇偶編碼 ( 35,25) 為 35bits, 再加上 4個(gè)尾比特成為 39bits, 經(jīng) ( 2,1,4) 卷積編碼輸出為 78bits 2. 隨機(jī)接入信道:將原始信息 8bits, 經(jīng)奇偶編碼 ( 14,8) 為 14bits,再加上 4個(gè)尾比特成為 18bits, 經(jīng) ( 2,1,4) 卷積編碼輸出為 36bits 3. 廣播信道 /尋呼信道 /準(zhǔn)予接入信道 /慢速隨路控制信道:將原始信息184bits, 經(jīng)法爾編碼 ( 224,184) 為 14bits, 再加上 40bits個(gè)校驗(yàn)位為 224bits, 再加上 4個(gè)尾比特為 228bits,經(jīng) ( 2,1,4) 卷積編碼輸出為 456bits 其中法爾碼和奇偶碼是循環(huán)碼的一種 ,用于檢錯(cuò) ,卷積碼用于糾錯(cuò) 數(shù)字化語音傳輸 交織 ?將突發(fā)錯(cuò)誤分散開來,交織深度越深,抗突發(fā)錯(cuò)誤的能力越強(qiáng)。78個(gè)不重要比特 對(duì)上述 50個(gè)比特添加上 3個(gè) 奇偶檢驗(yàn)比特 (分組編碼 ),這 53個(gè)比特同 132個(gè)重要比特與 4個(gè)尾比特一起 卷積編碼 ,比率 1:2,因而得 378個(gè)比特,另外 78個(gè)比特不予保護(hù)。50個(gè)最重要比特 因此每話音信道的編碼速率為 13kbit/ s。 Ax( SACCH):用于傳輸控制信令如功率調(diào)整等 I:空閑幀 控制信道的組合方式 TS0上控制信道的綜合復(fù)用 F S B C F S C C F S D0 D1 F S D2 D3 F S A0 A1 I F S B C F S C C F S D0 D1 F S D2 D3 F S A2 A3 I BCCH+CCCH+SDCCH+SACCH下行鏈路 D3 R R A2 A3 R R R R R …… R R R R R D0 D1 R R D2 D3 R R A0 A1 R R R R R …… R R R R R D0 D1 R R D2 0 102 0 102 14 36 RACH+SDCCH+SACCH 上行鏈路 在小容量地區(qū)或建站初期,小區(qū)可能僅有一套收發(fā)單元時(shí), TS1~TS7均用于業(yè)務(wù)信道,此時(shí) TS0既用于公用控制信道,又用于專用控制信道。 信道的組合方式 ( 1) 業(yè)務(wù)信道的組合方式 ( 圖 ) ( 2) 控制信道的組合方式 ?BCH和 CCCH在 TS0上的復(fù)用 ( 圖 ) ?RACH在 TS0上的復(fù)用 ( 圖 ) ?SDCCH和 SACCH在 TS1上的復(fù)用 ( 圖 ) ?公用控制信道和專用控制信道均在 TS0復(fù)用 ( 僅一對(duì)載頻的小區(qū) ) ( 圖 ) 業(yè)務(wù)信道的組合方式 ? 業(yè)務(wù)信道復(fù)幀含有 26個(gè) TDMA幀 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 …… T T T T T T T T A T T T T T T T T T T T T I T T …… A:為隨路的慢速輔助控制信道 SACCH I: 為空閑,在半速率時(shí),也為 A T T T T 0 1 2 25 TDMA幀 T: TCH 業(yè)務(wù)信道 控制信道的組合方式 ? 控制信道的復(fù)幀含 51幀,其組合方式類型較多,且上行和下行傳輸?shù)慕M合方式不同。 格式同常規(guī)突發(fā)脈沖序列 用于 GSM的各類突發(fā)時(shí)隙 常規(guī)突發(fā)接入突發(fā)同步突發(fā)TT3數(shù)據(jù)5 7 b i tS1訓(xùn)練序列2 6 b i tS1數(shù)據(jù)5 8 b i tS3 8 . 2 5 b i tT8訓(xùn)練序列4 1 b i t數(shù)據(jù)3 6 b i t6 8 . 2 5 b i tT3T3數(shù)據(jù)3 9 b i t訓(xùn)練序列6 4 b i t數(shù)據(jù)3 9 b i tT3 8 . 2 5 b i tT3 T3 8 . 2 5 b i t固定 b i t1 4 2 b i tn - 1 幀保護(hù)時(shí)段頻率修正突發(fā)持續(xù)時(shí)間 1 5 6 . 2 5 b i t0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4
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