第7章_GSM数字蜂窝移动通信系统课件.ppt

第7章 GSM数字蜂窝移动通信系统 本章提示 ? GSM数字移动通信系统是基于TDMA的数字移动通信系统。GSM系统是世界上第一个对数字调制、网络层结构和业务做了明确规定，而且技术标准透明化的蜂窝系统。如今，GSM系统已遍及全世界——“全球通”。 本章提示 ? GSM系统的TDMA时隙和帧结构以及逻辑信道在物理信道上的组合方法，是设计其他无线数据传输系统的很好样板。 本章提示 ? GSM系统是个时分多址系统，其功率发射是在严格规定的时间窗内，以突发形式不停地发射；所以接收机与发射机要保持严格地定时同步。无论移动台在小区任何位置，系统会随时调整移动台的发射定时提前量，以保证基站及手机的正确接收。 本章提示 ? GSM系统是一个数字蜂窝系统。为了便于系统管理，它有条件安排9种逻辑信道，如何将这么多逻辑信道映射到TDMA的物理信道上（即信道组合）是很值得学习的。 本章提示 ? GPRS是GSM网络向3G演进的重要一步，被称为2.5G技术。GPRS是基于GSM网无线接口所开发的分组数据传输业务；是按需分配占用信道资源，频谱利用率高。理论上数据传输速率最高可达到171.2kbit/s，适合各种突发性强的数据传输。 第7章 GSM数字蜂窝移动通信系统 7.1 GSM数字蜂窝移动通信系统概述 7.2 GSM数字蜂窝移动通信系统的无线传输方式 7.3 GSM数字蜂窝移动通信系统主要技术 7.4 GSM数字蜂窝移动通信系统向3G系统的过渡 7.1 GSM数字蜂窝移动通信系统概述 7.1.1 概述 7.1.2 GSM系统与蜂窝结构的关系 7.1.3 GSM系统的基本特点 7.1.4 网络结构及功能 7.1.5 接口和接口协议 7.1.1 概述 欧洲电信管理部门（CEPT）于1982年成立了一个被称为GSM（移动特别小组）的专题小组，开始制定适用于泛欧各国的一种数字移动通信系统的技术规范。 7.1.1 概述 在GSM标准中，未对硬件进行规定，只对功能和接口等进行了详细规定，便于不同公司产品的互联互通。它包括GSM900和DCS1800两个并行的系统。这两个系统功能相同，其差别只是工作频段不同。两个系统均采用TDMA接入方式。 7.1.1 概述 美国的数字蜂窝系统研制较欧洲稍晚一些。双方研制的大目标不尽相同，泛欧GSM系统是为了打破国界，实现漫游通话；美国的D-AMPS系统是为了扩大容量，实现与模拟系统兼容。D-AMPS系统即IS-54标准。另外，还有日本的PDC系统也采用TDMA多址方式。 7.1.2 GSM系统与蜂窝结构的关系 泛欧GSM数字蜂窝移动通信系统是在频分多址下的时分多址，当它工作在跳频方式时，又引入了码分多址。 数字移动通信系统也是蜂窝系统，即蜂窝区群结构和频率复用。 7.1.2 GSM系统与蜂窝结构的关系 蜂窝区群小区数的多少以及小区半径的大小，取决于数字系统保证正常通信所需载干比和本地区业务量的分布和大小。 构成区群的小区数目越少，半径越小，系统的频谱效率就越高。 7.1.2 GSM系统与蜂窝结构的关系 图7-1 TDMA蜂窝系统区群结构 7.1.3 GSM系统的基本特点 GSM数字蜂窝移动通信系统（简称GSM系统）是完全依据欧洲通信标准委员会（ETSI）制定的GSM技术规范研制成的，任何一家厂商提供的GSM数字蜂窝移动通信系统都必须符合GSM技术规范。 7.1.3 GSM系统的基本特点 GSM系统作为一种开放式结构和面向未来设计的系统，具有下列主要特点。 ① GSM系统是由几个分系统组成的，并且可与各种公用通信网（如PSTN、ISDN、PDN等）互联互通，各分系统之间或各分系统与各种公用通信网之间都明确和详细定义了标准化接口规范，保证任何厂商提供的GSM系统或子系统能互联。 7.1.3 GSM系统的基本特点 ② GSM系统能提供穿过国际边界的自动漫游功能，全部GSM移动用户都可进入GSM系统而与国别无关。 ③ GSM系统除了可以开放语音业务外，还可以开放各种承载业务、补允业务和与ISDN相关的业务。 ④ GSM系统具有加密和鉴权功能，能确保用户必威体育官网网址和网络安全。 7.1.3 GSM系统的基本特点 ⑤ GSM系统具有灵活和方便的组网结构，频率重复利用率高，移动业务交换机的话务承担能力一般都很强，保证在语音和数据通信两个方面都能满足用户对大容量、高密度业务的要求。 7.1.3 GSM系统的基本特点 ⑥ GSM系统抗干扰能力强，覆盖区域内的通信质量高。 ⑦ GSM系统终端设备（手持机和车载机），随着大规模集成电路技术的进一步发展，移动机将向更小型、更轻巧和增强功能趋势发展。 7.1.4 网络结构及功能 GSM数字蜂窝通信系统的主要组成部分可分为移动台、