[信息与通信]GSM移动通信基本原理.ppt

GSM基本原理 主要内容 一、GSM系统概述 二、GSM 网络结构与功能 三、信道与编码 四、系统工作过程 五、参数及调整 六、网络优化  1、历史 2、组网体制 3、系统基本特点 4、主要技术规范 1、历史 1、历史 2、组网体制 2、组网体制－频率复用 3、系统基本特点 （1）GSM系统是一种典型的开放式结构； （2）GSM系统由几个分系统组成，各分系统之间都有定义明确的标准化方案； （3）GSM系统可以开放多种业务； （4）频率利用率高，具有灵活方便的组网结构； （5）具有鉴权和加密功能； （6）具有较强的抗干扰能力。 4、技术规范 4、技术规范  1、网络结构 2、组成与功能 1、网络结构 2、组成与功能——基本组成 BSS 子系统结构 基站控制器 — BSC (Base Station Controller) 基站收发信机 — BTS (Base Transceiver Station) 无线操作维护中心 — OMC-R 码变换器 — TC (TransCoder) BTS功能 In BTS BSC功能 BSC的一般结构 BSS 子系统容量 OMC OMC: Operation Maintenance Center 操作维护中心（Sun工作站） OMC-R: Radio (无线部分） OMC-S: Switch(交换部分） OMC具有软件和数据库的管理、统计数据的收集、事件/告警的管理等功能。 MSC MSC: Mobile services Switching Center 移动交换中心 功能：为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能并 提供与其他PLMN和PSTN的接口 与普通PSTN交换机相比，MSC至少附加下列二个功能： 移动用户的位置登记过程 切换过程 PSTN: Public Service Telecommunication Network (公共业务电信网) HLR VLR VLR 功能 AUC : 鉴权 AUC : 鉴权 EIR：移动台设备识别寄存器 EIR:Equipment Identity Register 包含了IMEI信息。所有的手机IMEI都存储在EIR中，是手机的数据库。 在GSM中有助于验证当手机遗失时，运营商可以禁止已经报失手机的使用。 IMEI:International Mobile Equipment Identity 国际移动设备识别码 E1 链路 传输媒质: 微波,光纤 32 时隙 每时隙传输 64kb/s 传输速率:32×64kb/s =2.048Mb/s 0时隙用于同步 16时隙用于信令 2M 结构 PCM 链路 GPRS GPRS:General Packet Radio Service 通用分组无线业务 1、TDMA 信道 (Um 接口) 2、TDMA 帧结构 3、时隙结构与突发 4、编码（话音、业务、信令） 5、关键技术( Hopping ,TA) GSM的FDMA/TDMA结构 物理信道 时隙与TDMA帧 TDMA逻辑信道 BCCH广播系统消息 位置区识别号（LAI） 移动台需监视的邻小区列表 本小区使用的频率列表 小区识别号 功率控制指示 DTX允许指示 接入控制（例：紧急呼叫，呼叫禁止） CBCH描述 TDMA帧结构 GSM复帧－业务信道 GSM复帧－控制信道 TCH 复帧 BCCH/CCCH 复帧 GSM 突发 －时隙中的信息比特串 GSM 突发类型 GSM 突发类型 GSM 突发类型 话音编码 PCM 调制: 话音频率:300~3400Hz 抽样频率: 8KHz(at least 6.8KHz) 精度:8bit (256 level) PCM 速率:8KHz*8bit=64Kbit/s RPE-LTP(规则脉冲激励长期预测）编码 13kbit/s=260bit/20ms 语音信道编码 TC 及信道带宽 TC:TransCoder (变码器) PSTN交换中都以64kb/s为一个信道进行处理 RPE-LTP编码:规则脉冲激励长期预测编码 控制信道编码 语音信道交织（对角交织） 语音对角交织 控制信道交织（矩形交织） 收发时隙偏差与定时提前 跳频 跳频 基站实现跳频方式分为两种 射频跳频：多载波板对应多频点 基带跳频：单载波板实现多频点 两种跳频只是实现过程形式有所区别，实现后的结果是一致的，都符合GSM规范 对于MS而言，基站两种跳频方式没有区别，也不能识别。 射频跳频实现方式 基带跳频实现方式 四、系统工作过程 主叫呼出 被叫呼入