【正文】 及存儲(chǔ)器管理結(jié)構(gòu)，因此處理功能大大增強(qiáng)。 1） GSM應(yīng)用中特有的信息，這種類型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在GSM目錄下。 其詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下： 根目錄 電信目錄 IC卡識(shí)別號(hào) 持卡者信息 GSM目錄 SIN卡業(yè)務(wù)表 管理數(shù)據(jù) TMSILAI 禁止 PLMA IMSI 選擇 PLMA BCCH信息 詢問(wèn)控制 KC 縮位撥號(hào) 固定撥號(hào) 短消息 性能參數(shù) 被叫方子地址 計(jì)算器 3． SIM卡中的保密算法及密鑰： SIM卡中最敏感的數(shù)據(jù)是保密算法 A A8算法、密約 Ki、 PIN、PUK和 Kc。 如何保證 Ki在傳送過(guò)程中安全保密是一件非常重要的事情。 BTSBase Transceiver Station（ 基站收發(fā)信機(jī)） BTS通常有兩根接收一根發(fā)射天線 空間分集減小多徑衰落 ? BTS 在其區(qū)域內(nèi)有一套與手機(jī)通信的收發(fā)設(shè)備 ? 一個(gè) BTS覆蓋一個(gè)地區(qū)，在 0時(shí)隙 BTS在其信道內(nèi)發(fā)送 BCH信號(hào)， BCH幫助手機(jī)尋找網(wǎng)絡(luò)。在 TDMA模式下每個(gè)射頻信道由 8個(gè)用戶同時(shí)使用。 在混合成 2MB/S的 Abis接口幀速度之前 4路 13kb/s的信道數(shù)據(jù)合成 64kb/s的信道速度。 BTS 所有的 BTS產(chǎn)生一個(gè) BCH廣播信道，使 MS找到網(wǎng)絡(luò)。 無(wú)論手機(jī)處于什么狀態(tài)，都可以接收 BCH信號(hào)。 MSC TRAU MS MS BTS BSC RF Channels Abis2 MB/S Um 空中接口 （ 同軸電纜 ,光纖） PCMCoding （ PCM編碼） Pulse Code Modulation 脈沖編碼調(diào)制 ? 8b/sample， 8khz數(shù)率，對(duì)數(shù) ? 應(yīng)用在電話系統(tǒng)中 ? 數(shù)據(jù)為 64kb/s 采樣 解碼 Quantization 量化 編碼 信道 低通濾波器 接口 采樣速率 8khz 8Kb/sample 64kbps PCM 30/32 時(shí)分復(fù)用： ? 一幀由 N個(gè)時(shí)隙組成 ? 每個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)一個(gè)信道 ? PCM:30/32 22/24 PCM 30/32 復(fù)用： ? 一幀由 32個(gè)時(shí)隙組成 ? 30個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng) 30個(gè)信道 ? TS0傳遞同步信號(hào) ? TS16傳遞標(biāo)志信號(hào) 每個(gè)時(shí)隙傳遞數(shù)率： 64kbit/s PCM 30/32 數(shù)據(jù)數(shù)率： 64*32= TS 0 TS 1 TS 2 TS 3 TS 4 TS 5 TS 6 TS 7 TS 8 TS 9 TS 10 TS 11 TS 12 TS 13 TS 14 TS 15 TS 16 TS 17 TS 18 TS 19 TS 20 TS 21 TS 22 TS 23 TS 24 TS 25 TS 26 TS 28 TS 29 TS 30 TS 31 BTSPCMBSC 子復(fù)用： 13k語(yǔ)音信息加 3k控制信息， 4路同時(shí)進(jìn)行 TRAU： Transcoder/Rate Adapter Unit 碼變換器 /數(shù)率適配單元（位于 MSC內(nèi)部）（ 1路） MS BTS SubMultiplex TRAU PCM 13kps 13kbps 13kbps 13kbps 子復(fù)用 64kbps 13kbps 64kbps BTS 小區(qū) 全向型小區(qū)：同一小區(qū)中不能使用鄰頻，比如，使用了 1信道，就不能用 2信道，會(huì)造成同頻干擾。 360度 BTS 全向型 扇區(qū)化 板狀天線 3根天線 120 120 BTS 3根天線 BSC基站控制器 BSC控制信道的分配，移動(dòng)臺(tái)關(guān)斷，信道分離等。 BTS與 BSC之間通過(guò) Abis接口連接。 微波是最好的選擇。這種結(jié)構(gòu)稱為層疊 BTS BSC與 MSC之間通過(guò) 2M/S的 A接口連接，當(dāng) BSC與 MSC沒(méi)有協(xié)同定位時(shí)，通過(guò)微波或是其他發(fā)射系統(tǒng)建立起內(nèi)部的連接。 MSC移動(dòng)交換中心 在呼叫建立，維持和切斷時(shí)進(jìn)行切換 所有用戶信息特性的數(shù)據(jù)庫(kù) 移動(dòng)用戶方面和 BSC通信，固定電話方面和 PSTN通信 MSC負(fù)擔(dān)所有可承載的用戶 BTS MS BSC BSC BSC MSC HLR VLR PTSN BTS MS BTS MS MSC移動(dòng)交換中心 MSC是整個(gè) GSM網(wǎng)絡(luò)的核心 MSC的功能有： ? GSM網(wǎng)絡(luò)和其他 GSM網(wǎng)絡(luò) /非 GSM網(wǎng)絡(luò)的接口 ? ：鑒權(quán)，位置更新，連接，計(jì)費(fèi)，路由，安全等 ? ：呼叫轉(zhuǎn)移， SMS短消息，來(lái)電顯示，呼叫保持，呼叫協(xié)調(diào)，業(yè)務(wù)屏蔽等 ? VOICE MS MS BTS BSC MSC TRAU PSTN RF Channel Abis Interface 2MB/S A Interface 2MB/S VLR EIR AUC HLR 13KB/S 13KB/S 13KB/S 64KB/S MSC CC— Call Control呼叫控制 MM—Mobile Management移動(dòng)管理 SM—Security Management安全性管理 BSC’S BSC’S MSC MSC GMSC PTSN S—MSC:服務(wù) MSC G—MSC:網(wǎng)關(guān) MSC TRAUTranscoder/Rate Adapter Unit（ 碼變換器 /速率適配器） 碼變換器將 13kbit/s GSM數(shù)據(jù)流變換成 64Kbit/s的標(biāo)準(zhǔn)速率 最初的 GSM標(biāo)準(zhǔn)定義 TRAU位于 BTS中。在實(shí)際的 TRAU應(yīng)用中該標(biāo)準(zhǔn)被修改。 這樣可以增加信道的容量，否則信道必須承載64kbit/s的數(shù)據(jù)流。 碼變換器 /速率適配器 : Transcoder 64Kbit/s 13kbit/s PCM RPELTP BSC Transcoder MSC 16Kbit/s 64kbit/s TRAU位于 MSC,BSC,BTS中 HLRHome Location Register（ 歸屬位置寄存器） MSC將所有用戶的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在 HLR中 HLR中存有所有用戶的信息 在呼叫建立時(shí) MSC與 HLR通信以獲取用戶信息 MSC HLR HLR存有一系列用戶號(hào)碼，用戶能被激活或調(diào)用 例如：所有的 IMSI號(hào)碼從 404XX00000000001到 404XX0000099999 一共有 50,000個(gè)用戶。 在 SIM卡里存儲(chǔ)的信息大多數(shù)可以在 HLR中找到 MS MS BTS BSC MSC TRAU PSTN RF Channel Abis Interface 2MB/S A Interface 2MB/S VLR EIR AUC HLR 13KB/S 13KB/S 13KB/S 64KB/S VLRVisiting Location Register（ 訪問(wèn)位置寄存器） 處于激活模式下的用戶將在 VLR中寄存 VLR中存有所有處于激活模式下的用戶號(hào)碼 VLR暫時(shí)存儲(chǔ)所有激活模式下的用戶信息（開機(jī)還是關(guān)機(jī)，本地還是異地） MSC MSC HLR VLR VLR 當(dāng) MSC發(fā)現(xiàn)有效的來(lái)自不同的 MSC的用戶時(shí)，與 HLR通信并在 VLR中記錄 VLR VLR是第二個(gè)存儲(chǔ)用戶信息的數(shù)據(jù)庫(kù) 當(dāng)一個(gè)用戶到了另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的小區(qū)時(shí)，如果他的本地網(wǎng)絡(luò)允許其使用訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)，則他在本地 HLR中的信息將會(huì)臨時(shí) copy到訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的 VLR中。 VLR還用來(lái)存儲(chǔ)位置信息和 TMSI， 用來(lái)取代呼叫建立時(shí)不需要的 IMSI。這個(gè)串號(hào)可以幫助用戶在遺失手機(jī)的情況下鑒定手機(jī)。 MS MS BTS BSC MSC TRAU PSTN RF Channel Abis Interface 2MB/S A Interface 2MB/S VLR EIR AUC HLR 13KB/S 13KB/S 13KB/S 64KB/S EIR EIR是手機(jī)設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù) 所有的 IMEI號(hào)以不同的標(biāo)準(zhǔn)存儲(chǔ)在 EIR內(nèi) 這些標(biāo)準(zhǔn)有： ? 允許使用的手機(jī) ? 走私手機(jī) ? 被竊手機(jī) ? 識(shí)別不出的手機(jī) BC—Billing Center（ 計(jì)費(fèi)中心） BC為所有的用戶提供計(jì)費(fèi)設(shè)備 BC可以直接和 MSC通信 MSC(移動(dòng)交換中心 )向 BC發(fā)送計(jì)費(fèi)信息（通話時(shí)間 ……） 然后 BC打出賬單 計(jì)費(fèi)過(guò)程： ? Charging to MSC呼叫相關(guān)信息 ? Billing to BC 計(jì)算費(fèi)用，出賬單 ? Accounting 分賬 OMC—Operationsamp。每信道占用帶寬 200kHz／ 8=25kHz， 與模擬網(wǎng) TACS制式每個(gè)信道占用的頻率帶寬相同。 將來(lái) GSM采用半速率話音編碼后，每個(gè)頻道可容納 16個(gè)半速率信道。頻道序號(hào)和頻點(diǎn)標(biāo)稱中心頻率的關(guān)系為： 圖 32 900MHz頻段數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的頻道配置 fl(n)= ＋（ n1） * 移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收 fh(n)= fl(n) ＋ 45MHz 基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收 n= 76～ 124頻道 頻道組號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1276 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 8788 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123124各頻道的頻道號(hào)（ 5）頻率復(fù)用方式 頻率復(fù)用方式就是指將可用頻道分成若干組，若所有可用的頻道 N（ 如 49）分成 F組（如 9組），則每組的頻道數(shù)為 N／ F（ 49/9 = ,即有些組的頻道數(shù)為 5個(gè)，有些為 6個(gè) ）。 以上所談每小區(qū)可用頻道數(shù)都是在可用頻段為 10MHz情況下，目前 10MHz中4MHz為郵電部使用，另 6MHz為 “ 中國(guó)聯(lián)通公司 ” 使用。 （ 6） 雙工收發(fā)間隔： 45MH (7) 保護(hù)帶寬： 400kHz 當(dāng)一個(gè)地區(qū)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)與模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)共存時(shí)，兩系統(tǒng)之間 (頻道中心頻率之間 )應(yīng)有約 400kHz的保護(hù)帶寬，通常是由模擬 B網(wǎng)預(yù)留。 在 GSM中，數(shù)據(jù)的比特率被選擇為正好是頻偏的 4倍，這樣可以減少頻譜的擴(kuò)散，增加信道的有效性。高斯濾波器降低了頻率變化的速度，防止信號(hào)能量擴(kuò)散到鄰近信道頻譜。它是通過(guò)頻率的偏移或者相位的變化來(lái)傳送信息的。如果沒(méi)有高斯濾波器， MSK將用一個(gè)比載波高 1。 （ 3） 一個(gè) 1將引起 90’的相位增長(zhǎng)表示，兩個(gè) 1將引起 180‘的相位增長(zhǎng)，三個(gè) 1將引起 270’的相位增長(zhǎng)，如此等等。高斯濾波器的加入并沒(méi)有影響 0和1的 90‘相位增減變化，因?yàn)樗鼪](méi)有改變比特率和頻偏之間的四倍關(guān)系，所以不會(huì)影響平均相位相對(duì)關(guān)系，只是降低了相位變化時(shí)的速率。如果沒(méi)有高斯濾波器，將會(huì)有相位的突變，但相位的移動(dòng)速度是一致的。 GSM系統(tǒng)用數(shù)字濾波器和數(shù)字 I/Q調(diào)制器去產(chǎn)生正確的相位軌跡。均方誤差不得超過(guò) 5’ TDMA and FDMA（ 時(shí)分多址和頻分多址 ） 4012345671 2 3 4 5 6幅度信道數(shù)T DMA 和 F DMA 的復(fù)合時(shí)隙時(shí)分多址和頻分多址 多址技術(shù)就是要使眾多的客戶公用公共通信信道所采用的一種技術(shù)。每一頻點(diǎn)（頻道或叫載頻 TRX） 上可分成 8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，因此，一個(gè) TRX最多可有 8個(gè)移動(dòng)客戶同時(shí)使用。 MS利用上行信道發(fā)送信號(hào)，基站通過(guò)下行信道發(fā)送信號(hào)。 AFRCN和時(shí)隙組合在一起，形成一個(gè)物理信道。 TDMA系統(tǒng)的特性 TDMA系統(tǒng)的特性 載頻多路。移動(dòng)臺(tái)信號(hào)功率的發(fā)射是不連續(xù)的，只是在規(guī)定的時(shí)隙內(nèi)發(fā)射脈沖序列 。每載頻含有時(shí)隙多，則頻率間隔寬，傳輸速率高，但數(shù)字傳輸帶來(lái)了時(shí)間色散，使