[信息与通信]GSM基本原理.ppt

XXXX投标 GSM移动通信系统基本原理 课程学习目标 是GSM系统的入门课程 内容包括GSM系统的简介、号码、接口与信道、关键技术以及小区规划等 本课程的前提基础是移动通信基础知识（王伟平） 本课程是后续GSM网络优化、GSM设备知识课程等的基础。 目录结构 ＧＳＭ系统简介 ＧＳＭ系统结构 ＧＳＭ系统号码 信道 关键技术 信令流程 小区规划 GSM系统简介 1.1无线通信系统的分类 多种分类方法 按技术体制分类：模拟、数字、数模兼容 按工作波长分类：短波、微波等 按无线传输方式分类：微波中继、卫星等 按工作状态分类：固定、移动等 按在通信网中的位置分类：无线传输、无线接入 GSM系统简介 1.2 蜂窝移动通信概念 蜂窝概念是解决频率不足和用户容量问题的重大突破 现今的公众移动通信网均采用蜂窝的概念 GSM系统简介 蜂窝移动通信 TACS GSM IS-95 CDMA GPRS CDMA2000 WCDMA GSM系统简介 1.3 GSM的发展历程 泛欧数字移动通信系统简称GSM，原意是移动通信特别小组（Group Special Mobile），是欧洲邮电行政大会（CEPT）于1982年成立的机构。 1987年GSM成员国就话音编码和调制方式达成一致意见。 1987年GSM的15个成员国在哥本哈根签署关于900MHz数字移动通信系统的谅解备忘录，GSM的含义更改为“Global System for Mobile Communication” GSM系统简介 1.3 GSM的发展历程 1989年GSM标准生效。 1991年GSM系统正式在欧洲问世。 1993年GSM的第2阶段（Phase II）标准问世。 GSM向第三代移动通信系统发展的过渡阶段： GPRS（General Packet Radio Service） EDGE（Enhanced Data Rates for Global Evolution） GSM系统简介 1.4 GSM的特点 频谱效率高 容量大 话音质量稳定 接口开放 安全性强 能首先全球漫游 能与ISDN、PSTN互连 GSM系统简介 1.4 GSM的特点 第二代蜂窝移动通信系统 数字制式 TDMA/FDD方式 GSM系统简介 GSM系统简介 GSM系统简介 1.4 GSM的特点 频道总数：124（374） 每载波时隙数：8 调制方式：GMSK 语音编码方式：13kbps RPE-LTP 传输速率：270.833kbps 数据业务速率：9.6kbps 信道编码：具有交织检错的1/2卷积码 GSM系统简介 1.4 GSM的特点 时延扩展均衡能力：20微秒 帧时长：4.615ms 移动台接收灵敏度：-102dBm 基站接收灵敏度：-104dBm 开放的接口和通用的标准 支持国际自动漫游 支持多种业务 必威体育官网网址性能良好，使用SIM卡 GSM系统简介 1.5 GSM的数据处理过程 GSM系统简介 1.5.1 GSM的话音编码 分为两大类 波形编码（均匀PCM编码器，质量高，但需要高速率） 声码器编码（速率要求低，但质量差） ＧＳＭ采用的语音编码（混合编码器） 线性预测编码－长期预测－规则脉冲激励 （LPC－ＬＴＰ－ＲＰＥ） 编码速率１３ｋｂｐｓ GSM系统简介 1.5.1 GSM的话音编码 GSM系统简介 1.5.2 GSM的信道编码 ＧＳＭ中使用的信道编码类型 块卷积码：纠错码，当解调器采用最大似然估计方法时，纠错效果十分好。 纠错循环码（ｆｉｒｅ　ｃｏｄｅ）：主要用于检测和纠正成 组出现的误码。通常与块卷积码混合使用，用于检测和纠正遗漏的组 奇偶码（ｐａｒｉｔｙ　ｃｏｄｅ）：最简单检错码 GSM系统简介 1.5.3、交织 交织的概念 无线信道是变参信道，持续时间较长的成串比特错误可 能超出信道编码检错、纠错能力的极限，为了将成串比 特错误分散需要改变比特的次序，这就是交织，缺点是引入附加时延。可以理解为跳时。 ＧＳＭ中的交织 ２０ｍｓ的语音块经过信道编码后形成４５６比特，进行块内交 织。将４５６比特分为８组，每组５７个比特，按 （０，８，１６，… ，４４８）、（１，９，１７，… ，４４９）… … （７，１５，２３，… ，４５５）的方式排列，这样，由于ＴＣＨ每个ｂｕｒｓｔ发送２×５７个信息比特，即每ｂｕｒｓｔ含２组信息，丢失一个ｂｕｒｓｔ话音的损失是２５％，超出信道编码的纠错 能力，所以需要进行二次交织 GSM系统简介 1.5.3、交织 ＧＳＭ中的交织与二次交织示意图 GSM系统简介 1.5.4 GSM的加密 是数字通信系统的优点之一 ＧＳＭ中的加密与数据类型无关，可以用于语音、用户数据和信令，