【正文】 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(shè)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(wù) 5． 4 我國 GSM移動通信網(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移動臺（ MS） 5. 8 GSM基站（ BS）設(shè)備 5． 9 小結(jié) 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)備 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 5． 1 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) 5． 1． 1GSM標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范 ?GSM標(biāo)準(zhǔn)中，未對硬件作出規(guī)定，只對系統(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。 GSM標(biāo)準(zhǔn)共有 12項內(nèi)容。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 圖 移動臺收發(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)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 GSM系統(tǒng)可對應(yīng)于一條鏈路： 移動臺PSTN 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) 用戶?任務(wù)。各子系統(tǒng)之間的相互作用構(gòu)成了 GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)。移動臺類型可分為車載臺、便攜臺和手機(jī)； ?手機(jī)本身小型、輕巧，而且功能也較強(qiáng)，因此手機(jī)的用戶將占移動用戶的絕大多數(shù)； ?移動臺就是移動客戶設(shè)備部分，它由兩部分組成，移動終端 (MS)和 用戶識別卡（ SIM） ?移動終端就是“機(jī)”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收； ?用戶識別模塊 (SIM)。 SIM卡還存儲與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入 SIM后移動終端才能接入進(jìn)網(wǎng)， SIM卡本身不是代金卡。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 2．基站子系統(tǒng) (BSS) ?基站子系統(tǒng) (BSS)。它通過無線接口與移動臺相接，進(jìn)行無線發(fā)送、接收及無線資源管理。 ?基站控制器（ BSC）。 無線接口設(shè)備，它完全由 BSC控制，主要負(fù)責(zé)無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。 （ 1） 移動交換中心 (MSC)是網(wǎng)絡(luò)的核心，它提供交換功能并面向下列功能實體：基站子系統(tǒng) (BSS)、原籍位置寄存器 (HLR)、鑒權(quán)中心 (AUC)、移動設(shè)備識別寄存器(EIR)、操作維護(hù)中心 (OMC)和固定網(wǎng) (公用電話網(wǎng)（ PSTN）、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ ISDN）等 )。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 2） 原籍用戶位置寄存器（ HLR） ，即原籍位置寄存器，簡稱 HLR。其中，靜態(tài)數(shù)據(jù)有移動用戶碼、訪問能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。即有關(guān)用戶目前所處位置的信息，以便當(dāng)有呼叫時，能及時獲得該用戶的位置信息，建立起通信鏈路。它存儲進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)來訪移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是從該移動用戶的原籍位置寄存器獲取并進(jìn)行暫存的，一旦移動用戶離開該 VLR的控制區(qū)域，則臨時存儲的該移動用戶的數(shù)據(jù)就會被消除。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 4） 鑒權(quán)中心（ AUC） 。鑒權(quán)中心存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)和保證無線通信安全。移動設(shè)備識別寄存器(EIR)存儲著移動設(shè)備的國際移動設(shè)備識別碼 (IMEI)，通過核查白色、黑色和灰色三種清單，運(yùn)營部門就可判斷出移動設(shè)備是屬于準(zhǔn)許使用的，還是失竊而不準(zhǔn)使用的，還是由于技術(shù)故障或誤操作而危及網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行的移動臺（ MS）設(shè)備，以確保網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所使用的移動設(shè)備的唯一性和安全性。網(wǎng)絡(luò)操作與維護(hù)中心(OMC)負(fù)責(zé)對全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)控與操作。 ?任務(wù)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 圖 （ OSS）組織結(jié)構(gòu) 移動設(shè)備管理移動臺注冊管理和計費網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)SIM卡基站子系統(tǒng)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 5． 1． 3 GSM功能模型 ? GSM系統(tǒng)使用的是開放系統(tǒng)互連模型，功能按功能平面分層，一層疊在一層上面。在每一層中，各實體通過交換信息，協(xié)同工作以提供需要的業(yè)務(wù)。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 圖 GSM系統(tǒng)的功能模型 OAMCMMMRR傳輸運(yùn)營者 用戶第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 ?無線資源管理層（ RR層）?；咀酉到y(tǒng) (BSS)可完成大部分 RR層功能； ?移動性管理層（ MM層）。SIM卡、原籍用戶位置寄存器（ HLR）和鑒權(quán)中心（ AUC）是參與 MM活動的主要設(shè)備。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 ?通信管理層（ CM層）。移動交換中心 (MSC)與 CM層有密切的關(guān)系； ?運(yùn)行、管理和維護(hù)層（ OAM層）。作為一個功能平面，由于它并沒有直接地增強(qiáng)其它層提供的業(yè)務(wù)，也不嚴(yán)格地位于其它業(yè)務(wù)層之上。 操作支持子系統(tǒng)（ OSS） 是 OAM層的一個集成部分。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 ?接口與協(xié)議之間是有差異的。 移動臺BTSMSC/VLRBSCHLR無線接口RRSSMM+CM圖 GSM系統(tǒng)協(xié)議和接口 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 5． 1． 4 GSM網(wǎng)絡(luò)接口 ? GSM系統(tǒng)在制定技術(shù)規(guī)范時，就對系統(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，為 GSM系統(tǒng)的實施提供了靈活的設(shè)備選擇方案。 （ 1） A接口 ?A接口。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 2） Abis接口 ?Abis接口。 （ 3） Um接口 ?Um接口 (空中接口 )。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 2．網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（ NSS）內(nèi)部接口 ?網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)內(nèi)部接口包括 B、 C、 D、 E、 F、 G接口。 定義為移動交換中心 (MSC)與訪問用戶位置寄存器 (VLR)之間的內(nèi)部接口； ?用于 MSC向 VLR詢問有關(guān)移動臺 (MS)當(dāng)前位置信息或者通知 VLR有關(guān) MS的位置更新信息等。 定義為 MSC與原籍用戶位置寄存器（ HLR）之間的接口； ?用于傳遞路由選擇和管理信息。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 3） D接口 ? D接口。 （ 4） E接口 ?E接口。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 5） F接口 ?F接口 定義為 MSC與移動設(shè)備識別寄存器 (EIR)之間的接口； ?用于交換相關(guān)的管理信息； ?接口的物理鏈接方式也是采用標(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(shè)備 3． GSM系統(tǒng)與其它公用電話網(wǎng)（ PSTN）接口 ?GSM系統(tǒng)通過移動交換中心（ MSC）與公用電信網(wǎng)互連； ?物理鏈接方式是 MSC與 PSTN或 ISDN交換機(jī)之間采用 Mb/s的 PCM數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)的。相反地，在接收端要近似重現(xiàn)原始數(shù)據(jù)需要執(zhí)行一系列相反的過程。采用較低頻段發(fā)射，傳播損耗較低，有利于補(bǔ)償上、下行功率不平衡的問題； ?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： 上行鏈路（移動臺發(fā)、基站收） 905～ 915 MHz 下行鏈路（基站發(fā)、移動臺收） 950～ 960 MHz （ DCS1800） 1800MHz頻段： 上行鏈路（移動臺發(fā)、基站收） 1710～ 1785 MHz 下行鏈路（基站發(fā)、移動臺收） 1805～ 1880 MHz 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 表 GSM的工作頻段 800MHz頻段 G1頻段上行頻率 880 890MHz P頻段上行頻率 890 915MHz G1頻段下行頻率 925 935MHz P頻段下行頻率 935 960MHz 雙工間隔 45MHz 載頻間隔 200kHz 1800MHz頻段 上行頻率 1710 1785MHz 下行頻率 1805 1880MHz 雙工間隔 95MHz 載頻間隔 200kHz 1900MHz頻段 上行頻率 1850 1910MHz 下行頻率 1930 1990MHz 雙工間隔 80MHz 載頻間隔 200kHz 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 圖 GSM和DCS1800的頻段我國G S M 頻段（9 0 5 9 1 5 ，9 5 0 9 6 0 M H z ）G S M 第二階段擴(kuò)展的頻段我國T A C S 使用的頻段DCS1800頻 段880 890 905 915 925 935 950 960 1710 1785 1805 1880MS發(fā) MS發(fā) BS發(fā)BS發(fā)第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 2）頻道編號 ?載頻間隔是 ， GSM系統(tǒng)對整個工作 900MHz頻段分為 124 對載頻， 其頻道序號用 n表示，則上、下兩頻段中序號為 n的載頻可用下式計算： fl(n)=(890+ n) MHz （下頻段） （ 51） fh(n)=(935+ n) MHz （上頻段） （ 52） 式中 n=1～ 124。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 圖 頻道配置示意圖 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 （ 3）調(diào)制方式 ?GSM的調(diào)制方式是 高斯型最小頻移鍵控 (GMSK)方式， BT=?；?200 kHz的載頻間隔及 kb/s的信道傳輸速率。移動臺發(fā)射功率分為 W, 2 W, 5 W, 8 W和 20 W五種，可供用戶選擇。 第 5章 GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)及設(shè)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(shè)備 5． 2． 2時分多址（ TDMA） /頻分多址（ FDMA）接入方式 ?GSM系統(tǒng)中，有若干個小區(qū)（ 3個、 4個或 7個）構(gòu)成一個 區(qū)群 ，區(qū)群內(nèi)不能使用相同頻道，每個小區(qū)使用多個載頻，每一頻點（頻道或叫載波）上可分成 8個時隙，每一時隙為一個信道，一個頻道最多可有 8個移動用戶同時使用。每個時隙含 ，時隙寬為 ； ?時分多址（ TDMA）的物理信道中，幀的結(jié)構(gòu)或組成是基礎(chǔ)。所以上行幀相對于下行幀，