现代移动通信GSM数字蜂窝移动通信系统.pptVIP

第5章 GSM数字蜂窝移动通信系统 5.1 概 述 5.2 GSM系统的组成及相关的接口 5.3 GSM系统中的网络结构与编号计划 5.4 GSM系统的无线信道与信号传输 5.5 GSM系统的安全性管理 5.6 GSM系统的移动性管理 5.7 GPRS技术 5.1 概 述 1992年，随着设备的开发和数字蜂窝移动通信网的建立，GSM改名为“Global System for Mobile Communications”，即“全球移动通信系统”的简称。GSM的主要特点可以归纳为： 频谱效率高。容量较大。话音质量好。开放的接口。与ISDN，PSTN等互联。在SIM卡基础上实现漫游。 5.2 GSM系统的组成及相关的接口 图5.1 GSM系统的网络结构 5.2.1 GSM系统的结构 5.2.2 GSM系统的接口 5.2.3 GSM系统的业务 图5.1 GSM系统的网络结构 5.2.1 GSM系统的结构 1. 网络子系统(NSS) NSS的主要作用是完成交换功能和用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。NSS由如下一系列功能实体所构成。 MSC(移动交换中心)：VLR(访问位置寄存器)：HLR(归属位置寄存器)：AUC(鉴权中心)：EIR(设备识别寄存器)： 2. 基站子系统 图5.2 典型的BSS组成方式 3. 移动台子系统 图5.4 移动台原理框图 4. 操作维护中心 图5.2 典型的BSS组成方式 图5.4 移动台原理框图 5.2.2 GSM系统的接口 GSM系统的各个子系统之间以及子系统内部各功能实体之间存在大量的接口，GSM技术规范对这些接口作了详细的规定，使不同生产厂家的设备能够在同一个网内互联，如 图5.5所示。 (1) Um接口：(2) Abis接口：(3) A接口： (4) B接口：(5) C接口：(6) D接口：(7) E接口 (8) F接口：(9) G接口：(10) GSM系统与其他公用电信网接口： 图5.5 GSM系统的接口 5.2.3 GSM系统的业务 GSM中的电信业务可分为两类：基本业务和补充业务。基本业务又可分为两个项目：电信业务和承载业务，如图5.6所示。 1. 承载业务 表5.1 2. 电信业务 表5.2 3. 补充业务 图5.6 电信业务和承载业务 表5.1 承载业务 表5.2 电信业务 5.3 GSM系统中的网络结构与编号计划 5.3.1 无线覆盖的区域划分 5.3.2 GSM系统的网络结构 5.3.3 编号计划 5.3.1 无线覆盖的区域划分 从无线覆盖区的划分来看，GSM的网络结构如图5.7所示。GSM网络的最小不可分割的区域是由一个基站(全向天线)或一个基站的一个扇形天线(BTS)所覆盖的区域，称为小区(Cell)。每个小区由全球小区识别码(GCI)来识别。 GSM业务区是由全球各个国家的PLMN网络所构成。 图5.7 GSM各种区域之间的关系 5.3.2 GSM系统的网络结构 1. 全国GSM移动通信网的网络结构 图5.8 GSM网络与PSTN网连接示意图 2. 省内GSM移动通信网的网络结构 图5.9 省内GSM数字移动通信网结构示意图 3. 移动业务本地网的网络结构 图5.10 GSM移动业务本地网结构示意图 图5.8 GSM网络与PSTN网连接示意图 图5.9 省内GSM数字移动通信网结构示意图 图5.10 GSM移动业务本地网结构示意图 5.3.3 编号计划 1. 移动台ISDN号码(MSISDN) 2. 国际移动用户识别码(IMSI) 3. 临时移动用户识别码(TMSI) 4. 移动用户漫游号码(MSRN) 5. 国际移动设备识别码(IMEI) 6. 位置区和基站识别码(LAI和BSIC) 5.4 GSM系统的无线信道与信号传输 5.4.1 频率配置 5.4.2 GSM系统的无线信道 5.4.3 GSM系统中的信号传输 5.4.1 频率配置 (1) 使用频率 (2) 多址方式 (3) 干扰保护比 (4) 频率复用模式 图5.13 采用无方向性天线时的频率配置 图5.13 采用无方向性天线时的频率配置 5.4.2 GSM系统的无线信道 1. 信道的定义与分类 2. 时隙格式 3. TDMA帧结构 图5.17 GSM系统帧结构示意图 4. 逻辑信道到物理信道的映射 图5.18