GSM网络基础知识

2.2 GSM系统的重要技术

GSM900系统共124个频点，频点序号（也即绝对频点号ARFCN）为 1～124，在每端留有200KHz的保护带。GSM1800系统共374个频点， 频点序号（ARFCN）为512～885。

根据以上公式可以计算出76号频点对应的载波频率为905.2MHz， 96号频点对应的载波频率为909.2MHz。
2.2 GSM系统的重要技术

GSM系统频率资源
GSM根据系统工作频段分为GSM900 和GSM1800两大系统，GSM系统是 双工系统，根据GSM协议规定，GSM900的上行工作频段（MS到BTS） 为890MHz-915MHz，下行工作频段（BTS-MS）为935MHz-960MHz，双 工距离为45MHz；GSM1800的上行工作频段为1710MHz-1785MHz，下行 工作频段为1805MHz-1880MHz，双工距离为95MHz。 GSM900： 基站收f1(n)=890+n*0.2MHz 基站发f2(n)=f1(n)+45MHz GSM1800: 基站收f1(n)=1710+n*0.2MHz 基站发f2(n)=f1(n)+95MHz
在中国，中国移动的频段范围为890~909（上行），对应的频点号 范围为1~95，中国联通的频段范围为909~915（上行），对应的频 点范围是96~124。 对于GSM1800频段，目前中国移动和中国联通各申请分配了10MHz 的资源，移动的频点范围是512~561，联通为687~736。


2.2 GSM系统的重要技术
第二章 数字移动通信技术
第二章 章节介绍
2.1 GSM系统的关键技术
2.2 GSM系统的重要技术
2.3 GSM主要参数
2.2 GSM系统的重要技术
GSM系统主要有以下几种重要技术： • 频率复用技术 • 功率控制技术
• 不连续发射（DTX)技术
• 不连续接收（DRX)技术
• 跳频技术
• 分集接收技术
跳频按频率变化情况可分为两种：慢速跳频（SFH)与快速跳频（FFH) 两者之间的区别在于后者的频率变化快于调制频率。 GSM系统的无线接口采 用慢速跳频技术。
跳频按实现的方式可分为两种：基带跳频和射频跳频（合成器跳频）。
基带跳频其原理是将话音信号随着时间的变换使用不同频率的发射机发射。 注：在射频跳频系统中BCCH频点不参与跳频。 射频跳频又称合成器跳频，它是话音信号使用固定的发射机，在一定跳频序 列的控制下，频率合成器合成不同的频率来进行发射。

多址技术
多址技术就是要使众多的用户共用公共的通信信道所采用的一种技术。 使用多址的方法基本上有三种：
• 频分多址（FDMA） • 时分多址（TDMA） • 码分多址（CDMA）Βιβλιοθήκη 2.1 GSM系统的关键技术

频分多址
频分多址是把通信系统的总频段划分成若 干个等间隔的互不重叠的频道分配给不同 的用户使用。每个频道只能传一路话音信 号，而在相邻频道之间无明显干扰。 优点：技术比较成熟、容易实现、覆盖范 围较大等。
B2
C2
D2
A3
B3
C3
D3
96
97
98
99
100
101
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2.2 GSM系统的重要技术

分层紧密复用技术 分层紧密复用技术是指在同一GSM 网络中，将总的频率资源先按 一定的规则划分为不同的子频率组，每个子频率组采用不同的复 用模型将频点分配到每个小区中 。 例：可把联通29个频点按如下进行频点分配，BCCH频点采用4×3 常规复用方式，TCH1与TCH2采用3×2紧密的复用方式，那么主体 站型最大配置为3/3/3，个别站型最大可配置为4/4/4。



非连续接收（DRX)
所谓非连续接收是指移动台在空闲模式下，并不是时时解读所有的系统 消息及寻呼块内容，而是根据其所属的寻呼组周期性的打开接收机来解读系 统广播消息及寻呼块内容，这样可以大大节省移动台的电源功耗，延长移动 台的待机时间。
2.2 GSM系统的重要技术

跳频技术
跳频是指载波频率在一定范围内，按某种规律跳变。跳频是GSM系统抗干扰和 提高频率复用度的一项重要技术。

频率复用

所谓频率复用，是指一个小区使用的频率，在相隔一定距离后在另外一个小 区使用。频率复用是蜂窝移动无线电系统的核心概念。 频率复用的目的是有效提高频率资源利用率,提高系统容量。 频率复用是有条件的，GSM规定同邻频保护比满足以下要求： 同频载干比：C/I≥9dB；工程中加3dB的余量，即C/I≥12dB； 邻频抑制比：C/A ≥－9dB； 工程中加3dB的余量，即C/A≥－6dB。
• 第三章 GSM系统结构与相关接口
• 第四章 移动区域定义与识别号
• 第五章 系统管理功能介绍
• 第六章 GSM系统向3G系统演进过程
• 第七章 总结
第二章 数字移动通信技术
第二章 章节介绍
2.1 GSM系统的关键技术
2.2 GSM系统的重要技术
2.3 GSM主要参数
2.1 GSM系统的关键技术
2.2 GSM系统的重要技术
频率复用最重要的原则就是：
1.
同一基站内不能同邻频，一般跳频时（指合成器跳频），同 一基站各小区的跳频算法（HSN）一致，但起跳点（MAIO） 不能邻频。
相对小区不能同频，应避免邻频，特别是BCCH载频。采用跳 频时，相邻基站的起跳点可相同，但跳频算法不可一致。 BSIC的设计也应注意， BCC可在0－7之间选择，相近的同、 邻频小区BSIC应尽量不一致，应尽量避免在近距离内出现同 频（特别是BCCH载频）、同BSIC的情况。
缺点：话音失真大、手机发射功率大等。
此多址方式主要在GSM系统中采用
2.1 GSM系统的关键技术

码分多址
码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的 码序列实现的多址方式。 优点：具有更大的通信量；容量与质量之间存 在“软”的关系；“软切换能力”；抗干扰、 抗多径衰弱、保密性强等。
此多址方式主要在CDMA系统中采用
信号1 时间 信号强度 信号2 信号强度 合成信号 时间 时间
•
2.2 GSM系统的重要技术

空间分集：在发端采用一副天线发射，而在接收端采用多副天线接收。 空间分集接收的优点是分集增益高，缺点是还需另外单独的接收天线。 单极化天线采用空间分集接收技术。


BCCH TCH1
96 108
97 109
98 110
99 111
100 112
101 113
102
103
104
105
106
107
TCH2
TCH3
114
120
115
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122
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2.2 GSM系统的重要技术

同心圆技术
同心圆技术是现阶段GSM系统中广泛采用的一种提高频率复用率的技术，按其 功能实现分类，可分为普通同心圆、智能双层网(IUO)两大类。
GSM基础知识培训
中国联通福州网优中心 2010年12月
课程目标
学习完本课程，你将能够：
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掌握数字移动通信系统中的重要技术 掌握GSM系统结构及相关接口 掌握GSM区域定义及编号计划 掌握GSM系统的移动性管理和安全性管理 了解GSM系统向3G系统演进的过程
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课程内容
• 第二章 数字移动通信技术


普通同心圆技术
普通同心圆技术的基本原理是将普通小区分为内层、外层，内、外两层共站 址，共用一套天线系统，共用同一BCCH信道，外层的覆盖范围与普通小区相 同，内层采用较低的发射功率，覆盖范围较小。内外层频率复用系数不同， 内层更为紧密，外层一般采用4*3复用，内层采用3*3、2*3复用方式。公共控 制信道BCCH、SDCCH在外层，即通话在外层建立。 由于内层采用更紧密的复用方式，每个小区可分配更多的TRX， 从而提高了 频率利用率，增加了网络容量。但应注意同心圆内层对话务量的吸收受话务 分布及覆盖范围的限制，对容量的提高是有限的，一般为10%-30%，且与话务 分布有关，内层因功率小不易吸收室内话务，而适用于话务量集中于基站附 近，且分布在室外的情况。


2.2 GSM系统的重要技术

分离复用（1×3、1×1）
所谓分离复用就是BCCH信号的载频采用4*3的复用方式，而TCH信道的载频采 用更为紧密的1*3或者1*1的复用方式。由于TCH载频复用距离较短，干扰很大， 必须采用射频跳频技术。
例：某联通GSM网络是射频跳频系统，BCCH频点从110-124共15个频点，采用 常规的4×3复用方式，TCH跳频频点从96-107共12个频点，采用1×1的分离紧 密复用方式，频点108、109作为室内分布系统频点。那么理论上该联通GSM基 站的主体最大配置可为5/5/5。但若考虑到同一基站内的跳频算法（HSN)一致， 各起跳频点（MAIO)不能同邻频，那么最大的配置为3/3/3。

2.2 GSM系统的重要技术
图2-1 4×3频率复用图
2.2 GSM系统的重要技术
频率复用实例

例：可把联通GSM系统29个频点如下进行分配，可以看出大部分小区 只能分配两个频点，部分小区可分配到3个频点，那么主体最大站型 配置为2/2/2，个别站型最大可配置为3/3/3。