第6章 GSM系统v1.0
GSM数字移动通信系统PPT课件
一、 GSM系统的主要特征及组成
1.GSM:是Global System for Mobile communication (全球移动通信系统)的简称。它是由欧洲的标准化委员会 设计的。
80年代到90年代初,TACS系统是欧洲最普遍的模拟蜂 窝系统。
1988年CEPT(欧洲邮政与电信大会)颁布了GSM标准, 也称为泛欧数字蜂窝移动通信标准。
第六章 GSM数字移动通信系统
教学重点
1.GSM移动通信系统系统的组成及工作原理;
2.移动通信网络各组成部分的作用;
3.GSM手机的电路组成和工作原理;
4.GSM数字移动通信系统的信道配置,移动通信系统 的运行过程;
5.移动通信系统中采用的的主要技术; 6.CDMA、小灵通数字移动通信系统系统的组成及工 作原理。
(2)永远在线 例如当用户访问互联网时,手机就在无线信道上发送和 接收数据。若没有数据传送时,手机就进入休眠状态,手机 所在的无线信道会让给其他用户使用,但手机与网络之间仍 保持着逻辑连接,一旦用户再次访问,手机立即向网络请求 无线信道,不像普通拨号上网那样断线后还要重新拨号上网。
(3)收费合理 GPRS手机的计费是根据用户传输的数据量而不是上网 时间来计算。只要用户不在网络之间传输数据,即使一直 “在线”,也无需付费。
教学难点
掌握GSM移动通信系统系统的组成、工作原理以及移 动通信网络各组成部分的作用。
学时分配
序号 1 2 3 4 5 6
内容 6.1 GSM移动通信系统 6.2 CDMA移动通信系统 6.3 小灵通个人通信接入系统 6.4 第三代移动通信(简称3G) 习题和小结 本章讲授学时
学时 2.5 1.5 1 1
基站控制器是一个高容量的交换机,负责系统与无线信 道的切换、无线网络资源管理等。
摩托罗拉GSM无线系统参数模板v1.0
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attach_detach
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emergency_class_switch
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max_retran
移动站在启动立即指配过程时(如移动台需位置 更新、启动呼叫或响应寻呼时)将在RACH信道上 向网络发送"信道请求"消息。由于RACH是一个 ALOH信道,为了提高移动台接入的成功率,网络 允许移动台在收到立即指配消息前发送多个信道 请求消息。最多允许重发的次数则由参数"最大重 发次数"确定,
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wait_indication_parameters
当网络中的无线资源缺乏时,强制移动台在一次 试呼失败后、发起新一次试呼前必须等待的时间
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rr_t3212
位置更新可以是周期性位置更新或因为到达不同 LAC 区而产 生的位置更新。位置更新主要是要交换机知道MS 所处的大体位置,便于MSC对MS的寻呼。在BSS处 会定义一个计时器,MS通过广播信道知道此计时 器,在MS处计时。在MS终止移动管理业务或移动 管理信令后,此计时器重新开始计时。超时后MS 执行位置更新。
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channel_reconfiguration_switch
MS将测量报告给了BTS,BTS对数据处理,发现MS 需要切换时给BSC 的SSM 进程发送”handover recognised“消息。此消息最多包含32 个满足 切换条件的侯选小区(小区好坏依次排序)。BSC 收到消息后,判断是intra BSS的切换还是inter BSS的切换。如果为intra BSS 的切换则由BSC 控制;如果为inter BSS 切换,由MSC 控制。当 为inter BSS 切换时BSC 发送“handover required”消息给MSC。其中包括侯选小区的信息 。MSC根据BSC报告的预习选小区向目标BSC发出切 换请求消息,若目标小区由于某种原因不能接收 切换时,MSC将按预选小区的先后次序,逐一试探 切换请求,直至切换成功或切换失败。 "number_of_preferred_cells"确定了BSC向MSC 发送切换要求时所列的预选小区个数 为了监测无线链路的通信质量和进行功率控制, 移动台和基站都必须具备测量功能。但是,当GSM 规范的几个独立功能结合使用时,测量会遇到一 定的问题。首先,GSM规范允许跳频信道使用BCCH 载频(不可以在发送BCCH的时隙上);其次,GSM 规范允许对跳频的信道进行下行功率控制;第 三,由于移动台需测量邻区的信号电平,因此含 有BCCH信道的载频其功率不允许变化。在上述情 况下,信道的下行功率控制实际上只能用于该信 道所用的频道集合的一个子集上,即:不能包含 该信道在跳频过程中使用的BCCH载频。移动台若 按一般的方式测量下行信道电平的平均值,则其 测量结果对于功率控制是不准确的,因为该平均 值包含了功率不可控制的BCCH载频的下行接收电 平。为了减小这一问题对功率控制的影响,要求 移动台在跳频过程中计算接收电平平均值时去除 从BCCH载频的时隙上获得的接收电平值。为了让 移动台执行上述操作,系统中设置功率控制指示 (pwrc)
第6章移动通信2-GSM
表6-4 GSM支持的补充业务
业 务 内 容
主叫号码显示(CLIP) 主叫线号码限制(CLIR) 号码识别 连接线显示(CoLP) 连接线限制(CoLR) 前向呼叫无条件转移(CFU) 移动台忙时前向呼叫(CFB) 呼叫服务 无应答前向呼叫(CFNRy) 移动用户未能达到前向呼叫 呼叫保持(HOLD) 呼叫完成 呼叫等待(CW)
SIM卡包括有关移动用户指定的GSM业务和网络信息。它存储有用户GSM网络和参考语言。 SIM卡支持用个人身份码(PIN)来鉴别卡的用户,以防非法卡的使用。PIN
由4到8位数字组成,在SIM卡出售时写入。移动台如无SIM卡只能进行紧急
呼叫。
6.3.2基站子系统:
线信道加密的另一个密钥。 AUC存储鉴权(A3)和加密(A8)算法。
•AUC只与HLR通信。
5、设备识别寄存器(EIR)
EIR是存储有关移动台设备参数的数据库。EIR实现 对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动
台使用。
6、操作和维护中心(OMC) OMC操作维护中心是网络操作维护人员对全网进行监控 和操作的功能实体。接入MSC和BSC, 处理来自网络的错误报 告, 控制BSC和BTS的业务负载。 在实际蜂窝网络中,根据网络规模、所在地域以及其他 因素,上述实体可有各种配置方式。通常将MSC和VLR设置 在一起, 而将HLR、 EIR和AC合设于另一个物理实体中。
户提供服务。GSM小组受到了ISDN提供业务的影响,他们
打算使GSM可以提供与ISDN一样的业务。但由于受空中接 口 的 影 响 , 对 宽 带 业 务 目 前 无 法 提 供 支 持 。 ISDN 支 持
64kb/s的话音作为基本服务,GSM由于空中接口达不到这
GSM系统原理培训讲义
GSM系统原理培训讲义一、引言GSM系统(全球移动通信系统)是一种第二代(2G)数字移动通信技术,是目前全球应用最广泛的移动通信标准之一、本讲义将介绍GSM系统的原理,包括GSM系统的结构、信道构成、调制解调方式、频率规划等内容。
二、GSM系统结构GSM系统由移动台(Mobile Station, MS)、基站子系统(Base Station Subsystem, BSS)、网络子系统(Network Subsystem, NSS)和运营支撑子系统(Operation and Support Subsystem, OSS)四个部分组成。
1. 移动台: 移动台是指手机或其他GSM用户终端设备。
它包括移动设备(Mobile Equipment, ME)和用户身份模块(Subscriber Identity Module, SIM)两部分。
2. 基站子系统: 基站子系统包括基站控制器(Base Station Controller, BSC)和基站收发信机(Base Transceiver Station, BTS)。
BSC负责协调BTS的工作,BTS负责与移动台进行无线信号的交互。
4.运营支撑子系统:运营支撑子系统包括计费系统、运维系统和故障管理系统等,用于运营商对GSM网络进行管理和支撑。
三、GSM系统信道构成1. 广播信道(Broadcast Control Channel, BCCH): 广播信道用于向所有移动台广播系统信息,如网络、邻区信息等。
4. 分配信道(Dedicated Control Channel, DCCH): 分配信道用于传输当前通话的控制消息,如通话设定、手over等。
5. 数据信道(Traffic Channel, TCH): 数据信道用于传输语音或数据信息。
四、GSM系统调制解调方式1.幅度调制:移动台的发送信号经过幅度调制后传输给基站,基站解调接收到的信号进行解调。
幅度调制的主要作用是将用户信息转换成基带信号,并将其与载波相乘,形成调制信号。
GSM通信系统
移动业务交换中心(MSC) 移动业务交换中心(MSC)
语音 呼叫控制(接续、号码分析)(号码归属) 信令 呼叫管理(MSC-MSC 通话)(MGW+MSC server。 MGW处理语音,MSC server处理信令) 用户管理(鉴权 位置更新) 数据 数据业务 计费 OAM 业务 基本业务、附加业务
拜访位置寄存器(VLR) 拜访位置寄存器(VLR)
VLR是一个数据库,存储着进入其覆盖区域内的所有用户的全部有 关信息,提供MSC处理所管辖区域中MS(统称拜访用户)的来话、 去话呼叫所需检索的信息,例如用户的号码,所处位置区域的识 别,向用户提供的服务等参数。 VLR是一个动态数据库,需要随时与有关的HLR进行大量的数据交 换以保证数据的有效性。当用户离开其覆盖区域时,用户的有关 信息将被删除。 注:VLR在物理实体上总是与MSC一体,这样可以尽量避免由于MSC 与VLR之间频繁联系所带来的接续时延。
可选数据
msisdn 可移动数据 TMIS LAI
GSM系统的编号计划 GSM系统的编号计划
GSM系统是一个十分复杂的通信系统,它包括众多的功能实体和繁 杂的实体间、子系统间及网络间的接口。为了将一个呼叫接续至 某个移动用户,系统需要调用相应的实体。因此要实现正确的寻 址,编号计划就显得尤为重要。 由于GSM系统的业务类似于ISDN网的延伸,因此GSM系统采用了 CCITT建议中的“网号”编号方案,即将GSM系统作为一个电话网 的独立编号方案,其各种号码完全独立于PSTN。下面依次对GSM移 动通信网中用来识别身份的各种号码的编号计划进行介绍。
归属位置寄存器(HLR) 归属位置寄存器(HLR)
HLR是GSM系统的中央数据库,存放着与用户有关的所有信息数据。 每个移动用户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记。 HLR主要存储两类信息: (1)是有关用户的参数,包括用户的漫游权限、基本业务、补充 业务等;(语音、呼转…) (2)是有关用户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫 路由,例如MSC、VLR地址等 注:一个HLR可以覆盖几个移动交换区域甚至整个移动网(没有达 到容量可以几个地区用个一个)。
GSM系统
• 此外,还可以安排慢速辅助控制信道及快速辅助控 制信道。
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控制信道
• 用于传送信令及同步信号,可以分为:广播信道(BCH)、 公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。
• 广播控制信道:单向信道,用于基站向移动台广播公用的信 息,如:移动台入网、呼叫建立所需要的相关信息。可以分 为:频率校正信道、同步信道、广播控制信道。
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逻辑信道
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说明
• 在无线通信中每个载波都可以通过各种复用方式 (频域、时域、码域)划分成多个物理信道,完成 一定的传输功能。如果我们把这些物理信道抽象化, 只考虑不同的功能描述,就将这样的信道称为逻辑 信道。
• GSM系统的一个载波(200kHz)是通过时域的方 法划分成多个逻辑信道的。
• 逻辑信道可以分为两大类:业务信道和控制信道。
强,能满足大容量、高密度业务的要求。 • 抗干扰能力强,覆盖区域内通信质量高。 • 随着大规模集成电路的发展,移动终端及手机可以实现低
功耗化及小型化。
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系统性能
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频率配置
• GSM900的工作频段如下 -下行(基站发,移动台收):935-960MHz。 -上行(移动台发,基站收):890-915MHz。 -上行及下行各25MHz,收发间隔45MHz,波道间隔200KHz,共 设置124对波道。 我国分配的频段如下 -中国移动:下行 935-954MHz,上行 890-909MHz。 -中国联通:下行 954-960MHz,上行 909-915MHz。
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信息比特
3个
尾比特
58个
混合比特
第6章 GSM移动通信系统
第 6 章 GSM数字蜂窝移动通信系统 3) 话音信箱业务 从电话业务中派生出来的另一项业务是话音信箱业务。当 固定网或移动网用户拨打 GSM 网络用户而由于某些原因 ( 如无 线覆盖不充分或者无线信道被全部占用等)暂时无法接通时, 如 果这个电话很重要, 那么主叫用户就可以把自己的声音信息存 储到被叫用户的话音信箱里, 一旦条件允许, 被叫用户就能够获 得移动台的提示, 及时地提取这些信息了。 4) 短信息业务
第 6 章 GSM数字蜂窝移动通信系统
第 6章 GSM数字蜂窝移动通信系统
6.1 概述 6.2 GSM系统的业务 6.3 GSM系统的组成
6.4 GSM系统的信道
6.5 GSM的无线数字传输 6.6 GSM的接续和移动性管理 6.7 GSM体制的特点
第 6 章 GSM数字蜂窝移动通信系统
业务信道
• 业务信道TCH传输话音和数据 • 话音业务信道按速率的不同,可分为全速率话音业 务信道TCH/FS和半速率话音业务信道TCH/HS。 • 数据业务信道按速率的不同,也分为全速率数据业 务信道(TCH/F9.6,TCH/F4.8,TCH/F2.4)和半速率 数据业务信道(如TCH/H4.8, TCH/H2.4),这里的数 字9.6、4.8和2.4表示数据速率,单位为kb/s。
GSM 系统为移动用户电话配置了两项功能 , 分别是移动呼 出功能 (MOC) 和移动呼入功能 (MTC) 。只要移动用户所在的 GSM 网与其他网之间有中继连接 , 移动用户就可以在世界范围 内与另一处的固定用户或移动用户通话。
第 6 章 GSM数字蜂窝移动通信系统 2) 紧急呼叫业务 紧急呼叫业务是由电话业务派生出来的。它允许数字移动 用户在紧急情况下, 进行紧急呼叫操作, 即在GSM网络覆盖范围 内, 无论移动用户身处何方, 只要他拨打了119、110或120等特定 号码时, 网络就会依据用户所处的位置, 就近接入一个紧急服务 处, 如火警中心(119)、 匪警中心(110)或急救中心(120)等。如果 用户不清楚具体的号码 , 还可以按移动台上的紧急呼叫键 (SOS 键), 靠系统的提示来拨打相应的紧急呼叫服务中心。 紧急呼叫业务的优先级别高于其他业务。在移动台没有插 入用户识别卡 (SIM 卡 ) 或移动用户处于锁定状态时 , 也可以按 SOS键或拨112(欧洲统一使用的紧急呼叫服务中心号码, 目前我 国使用的移动台均符合欧洲标准 ), 也能接通紧急呼叫服务中心 (目前, 因我国各紧急呼叫服务中心尚未联网, 故GSM移动通信网 采用送辅导音的方式来给用户提示不同服务中心的号码 )。这是 为了防止人们在紧急关头来不及进行复杂的操作而设计的。
第六章 (4)(第一课)
起呼后通话正常(双方都能听到话音),当发生跨Bsc间切 换,立即出现双向无声,双方都听不到语音,听到的是自己 的回音,当再次发生跨Bsc间切换后,双方又都能听到语 音,又能正常通话。
通过现场测试,Msc侧人员跟踪A口时隙,最终确定问 题:A口有3条Pcm链路被自环而导致。影响近90条话路。
断电后通过按压电缆接头的方法,也可 以排除因接触不良所产生的故障。
6.2.2 故障分析与定位的常用方法
6.对比法和互换法:
对比法是将可能发生故障的单板与系统 中处于相似地位正常运行的单板(如多模块 中的相同槽位的单板)进行比较,例如运行 状态、跳线或连接线的比较。通过比较,可 以判定单板是否发生了故障。
6.2.4 无线网络常见问题原因
7.MSC部分 硬件方面:单板(DT、网板NET)故障或与背板接 触不良,背板或槽位坏。连线损坏或接触问题。HW 线缆异常。 软件方面:出局中继的数据配置错误。 接续数据错误。 8.手机部分 对于个别手机存在的单通或杂音情况,也有可能是手 机本身的问题。手机质量差,会引起接收灵敏度偏低, 导致通话质量差。
3.天馈方面 接错、驻波比异常、接头连接不紧
6.2.4 无线网络常见问题原因
4.Abis口部分 接头以及接头连线的端口质量、传输线路的误码等 原因。共用Abis口传输时,部分时隙故障或者配置错 误。动力环境监控设备等对于线路的干扰 5.BSC部分 硬件方面:TIC至A口之间所有单板及连线、电阻 匹配问题。 软件方面:内部接续时隙数据错误(如误删除,删 除方法不正确)。
6.2.5 故障处理案例
2.案例2:杂音案例 故障现象:用户投诉有杂音现象 故障分析与处理:通过测试发现局内通
GSM数字移动通信系统
第六章 GSM 数字移动通信系统
(2) 移动台漫游号码(MSRN)
MSRN是指当移动台漫游后,为使GSM移动通信 网能再进行路由选择,把来话呼叫转移到移动台 当前所登记的MSC,而由VLR临时分配给移动台 的一个号码。
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(3) 信道切换号码
第六章 GSM 数字移动通信系统
此号码用于两个移动交换区(MSC区)间进行切换 时,为建立SMC间通话链路而临时使用的号码, 它类似于MSRN的组成。
在A接口,信令协议的参考模型如图6.8所示。
BSSAP BSS应用部分 SCCP 信令连接控制部分 DTAP 直接转移应用部分 MTP 消息传递部分 BSSMAP BSS移动应用部分
图6-8 A接口信令协议参考模型
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第六章 GSM 数字移动通信系统
(3)NSS内部及GSM系统与PSTN之间的协议
返回
(3) Um接口
第六章 GSM 数字移动通信系统
Um接口定义为移动台与基站收发信台(BTS)之间 的通信接口,用于移动台与GSM系统固定部分之间 的互通。
物理链路是无线链路, 此接口传递的信息主要包 括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
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第六章 GSM 数字移动通信系统
2.网络子系统(NSS)的内部接口
图6.6 网络子系统内部接口
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(1)B接口
第六章 GSM 数字移动通信系统
B接口定义为访问位置寄存器(VLR)与移动业务交 换中心(MSC)之间的内部接口。
用于移动业务交换中心(MSC)向 VLR询问有关移动 台(MS)当前位置信息或通知访问用户寄存器(VLR) 有关移动台(MS)的位置更新信息等。
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1.移动台
第六章 GSM 数字移动通信系统
通信基站运维综合管理系统V1.0设计说明书
第1章绪论本文主要介绍通信基站运维综合管理系统V1。
0的设计与实现。
本章首先介绍本系统的背景知识以及研究意义;然后阐述国内外研究以及开发的最新动态,最后介绍本文的主要内容以及组织结构安排。
1。
1研究背景与意义本节主要介绍本文涉及的一些无线通信知识,首先介绍与本文描述的通信基站运维综合管理系统V1。
0相关的WCDMA的概念,UTRAN系统,RAN系统以及Rbs的知识,然后详细描述本系统在WCDMA系统所处的位置和该系统所需要提供的功能。
最后再系统阐述本文的研究意义。
1.1。
1 3G无线通信相关知识WCDMA[1]:Wideband Code Division Multiple Access宽带码分多址。
是一种由码分多址(CDMA),演变而来的第三代无线通信技术。
WCDMA采用直接序列扩频码分多址、频分双工方式。
WCDMA是一种由3GPP具体制定的,基于GSM MAP核心网,UTRAN为无线接口的第三代移动通信系统.UTRAN:The UMTS Terrestrial Radio Access Network,陆地无线接入网.信令网和数据传输网在逻辑上分开[2];UTRAN和CN的功能将和传输功能完全分开;UTRAN和CN使用的寻址方式将和传输功能的寻址方式无关;宏分级(FDD模式)的处理完全在UTRAN内,RRC的连接的移动性完全由UTRAN 控制;定义UTRAN接口时候,通过接口的功能的划分应有尽量少的可选项;应基于此接口控制的实体的逻辑模型。
UTRAN由一组通过Iu接口连接到核心网CN的无线网络子系统RNS组成。
一个RNS由一个无线网络控制器(RNC)和一个或者多个节点(Node B)组成。
Rbs通过Iub接口连接到RNC。
图1。
1是UTRAN系统的部分平面结构图.从图中可以看出:RNC主要负责跟核心网的交互以及与Rbs进行交互。
Rbs主要负责与RNC交互,以及用户手机交互.从软件架构的角度,UTRAN主要分为以下3个逻辑节点:(1)RNC(Radio Network Controller)无线网络控制器。
《GSM系统简介》课件
1 全球应用
GSM系统在全球范围内被广泛应用,支持众多语言和服务,为全球用户提供高质量的通讯和生活方式,同时也带来了十分庞大的产业和就业机 会。
GSM系统的问题和挑战
干扰与安全
移动通讯技术存在着被干扰和黑客攻击等安全问题, 如如何应对这些挑战是GSM系统发展的重要课题。
频宽扩展
随着移动通讯产业的发展,GSM系统需要进一步扩 大频宽,以适应更大容量、更高速率的通讯需求。
GSM系统的发展趋势
5G时代
GSM系统在5G时代将仍然发挥重要作用,如通 过NB-IoT技术实现设备互联、物联网等应用。
网络升级
GSM系统需要继续进行硬件与软件升级,提高网 络速度、增加频宽、提高服务质量。
3
核心网
由MSC、HLR(位置登记数据库)、VLR(访问本地化数据库)和EIR(终端设备 识别数据库)四部分组成。
GSM系统的技术特点
1 数字化通信
GSM系统采用数字信号传输技术,通话质量更高,可以进行多种数据传输。
2 频率复用
GSM系统采用FDMA/TDMA技术,对频率进行复用,可支持众多用户同时通信。
3 全球性
GSM系统是全球性标准,可使用户在全球范围内进行通话和数据传输。
GSM系统的频率规划
频段划分
• 900MHz ,覆盖更广,但信号强度较弱, 适合城市地区。
• 1800MHz ,信号强度更强,适合低密度和 郊区地区。
• 1900MHz ,多用于北美洲地区,覆盖范围 相对较小。
频率复用
GSM系统采用FDMA/TDMA技术,将频段分成多个 载频,再将每个载频分为8个时隙,以提高频率的 利用效率。
简史
GSM系统于1982年首次提出,次年开始设计,1987年开始投入商业运行,至今仍广泛使用。
gsm系统概述以及基站维护知识培训课程
根据设备制造商的推荐,及时更新和 升级基站设备,以提高设备的性能和 稳定性。
基站设备的清洁保养
定期对基站设备进行清洁保养,保持 设备整洁,防止灰尘、污垢对设备造 成损害。
基站故障的诊断与处理
故障诊断流程
建立完善的故障诊断流程,通过 观察设备告警、分析网络性能数 据等方式,快速定位故障原因。
故障处理措施
GSM系统概述以及基站维护知识 培训课程
目录
• GSM系统概述 • GSM基站维护知识 • GSM系统在通信行业中的应用 • GSM系统的未来发展与挑战 • 基站维护技能培训与实践
01 GSM系统概述
GSM系统的定义与特点
定义
全球移动通信系统(GSM)是一 种第二代移动通信系统,广泛用于 全球的移动电话服务。
02
GSM系统的技术特点使其成为全 球应用最广泛的移动通信技术之 一,为人们提供了便捷、高效的 信息交流方式。
物联网与智能家居的应用
物联网和智能家居领域中,GSM系 统可以作为设备间的通信协议,实现 远程控制和数据传输。
通过GSM模块嵌入到智能家居和物联 网设备中,可以实现远程监控、智能 控制等功能,提升生活和工作的便利 性。
特点
具有全球漫游能力、标准化接口 、灵活的频谱分配、安全的数据 加密和用户鉴权等特性。
GSM系统的组成与架构
组成
由移动台(手机)、基站子系统、网 络子系统和操作维护子系统组成。
架构
采用层次化架构,分为核心网和无线 接入网两部分,核心网负责数据交换 和通信管理,无线接入网负责无线通 信信道的分配和控制。
发展趋势
未来,GSM系统将逐渐向5G演进,实现网络升级和数字化转 型。同时,随着物联网、云计算等技术的发展,GSM系统将 与更多垂直行业进行深度融合,拓展新的业务领域。
11A024_中国移动GSM数字直放站测试规范V1.0.0
中国移动通信企业标准 中国移动G S M 数字直放站测试规范 T e s t i n g S p e c i f i c a t i o n s f o r G S M R a d i o D i g i t a l S i g n a l R e p e a t e r s p e c i f i c a t i o n 版本号:1.0.0 中国移动通信集团公司 发布2011-10-31发布 2011-10-31实施QB-A-024-2011目录前言 (V)1. 范围 (1)2. 规范性引用文件 (1)3. 术语、定义和缩略语 (1)4. 测量条件及判决依据 (2)4.1 常规测试条件 (2)4.2 极限测试条件 (2)4.3 测试设备要求 (3)4.4不确定度及判断依据 (3)5. 无线射频性能测量方法 (3)5.1 标称最大线性输出功率 (3)5.1.1 测试判定标准 (3)5.1.2 实验室测量方法 (3)5.1.3 现场测量方法 (4)5.2 自动电平控制(ALC) (5)5.2.1测试判定标准 (5)5.2.2 实验室测量方法 (5)5.2.3 现场测量方法 (5)5.3 最大增益及误差 (6)5.3.1 测试判定标准 (6)5.3.2 实验室测量方法 (6)5.3.3 现场测量方法 (6)5.4 增益调节范围 (6)5.4.1 测试判定标准 (6)5.4.2 实验室测量方法 (7)5.4.3 现场测量方法 (7)5.5 增益调节步长 (8)5.5.1 测试判定标准 (8)5.5.2 实验室测量方法 (8)5.5.3 现场测量方法 (8)5.6 频率误差 (9)5.6.1 测试判定标准 (9)5.6.2 实验室测量方法 (9)5.6.3 现场测量方法 (9)5.7 矢量幅度误差 (9)5.7.1 测试判定标准 (9)5.7.2 实验室测量方法 (10)5.7.3 现场测量方法 (10)5.8 最大允许输入电平 (10)5.8.1 测试判定标准 (10)5.8.2 实验室测量方法 (10)5.8.3 现场测量方法 (11)5.9 带内波动 (11)5.9.1 测试判定标准 (11)5.9.2 实验室测量方法 (11)5.9.3 现场测量方法 (12)5.10 输入、输出电压驻波比 (12)5.10.1 测试判定标准 (12)5.10.2 实验室测量方法 (12)5.10.3 现场测量方法 (13)5.11 带外抑制 (13)5.11.1 测试判定标准 (13)5.11.2 实验室测量方法 (14)5.11.3 现场测量方法 (14)5.12 互调 (14)5.12.1 输入互调 (14)5.12.1.1 测试判定标准 (14)5.12.1.2 实验室测量方法 (14)5.12.1.3 现场测量方法 (15)5.12.2 下行反射互调 (15)5.12.2.1 测试判定标准 (15)5.12.2.2 实验室测量方法 (16)5.12.2.3 现场测量方法 (17)5.13 杂散发射 (17)5.13.1 测试判定标准 (17)5.13.2 实验室测量方法 (19)5.13.3 现场测量方法 (20)5.14 噪声系数 (21)5.14.1 测试判定标准 (21)5.14.2 实验室测量方法 (21)5.14.3 现场测量方法 (22)5.15 收发隔离抑制比(仅适用于具有ICS功能数字无线直放站) (23)5.15.1 测试判定标准 (23)5.15.2 实验室测量方法 (23)5.15.3 现场测量方法 (23)5.16 传输时延 (24)5.16.1 单机及系统时延 (24)5.16.1.2 测试判定标准 (24)5.16.1.3 实验室测量方法 (25)5.16.1.3.1 单机时延 (25)5.16.1.3.2 系统时延 (25)5.16.1.4 现场测量方法 (26)5.16.1.4.1 单机时延 (26)5.16.1.4.2 系统时延 (26)5.16.2 时延校正补偿精度 (26)5.16.2.2 测试判定标准 (26)5.16.2.4 现场测量方法 (27)5.16.3 时延调节范围 (27)5.16.3.2 测试判定标准 (27)5.16.3.3 实验室测量方法 (27)5.16.3.4 现场测量方法 (27)5.17 带内载波泄露抑制 (27)5.17.1 测试判定标准 (27)5.17.2 实验室测量方法 (28)5.17.3 现场测量方法 (28)5.18 阻塞 (28)5.18.1 测试判定标准 (28)5.18.2 实验室测量方法 (30)5.18.3 现场测量方法 (30)5.19 上行噪声抑制比及抑制门限 (31)5.19.1 测试判定标准 (31)5.19.2 实验室测量方法 (31)5.19.2.1 上行噪声抑制功能 (31)5.19.2.2 底噪抑制门限调整范围及调整步长 (32)5.19.2.3 具备不同载波不同时隙分别控制功能 (32)5.19.3 现场测量方法 (32)5.20 射频输入动态范围 (33)5.20.1 测试判定标准 (33)5.20.2 实验室测量方法 (33)5.20.3 现场测量方法 (33)5.21 整机效率 (33)5.21.1 测试判定标准 (33)5.21.2 实验室测试方法 (33)5.21.3 现场测试方法 (34)5.22 载波跟踪功能 (34)5.22.1 测试判断标准 (34)5.22.2 实验室测试方法 (34)6 光纤中继性能指标测量方法(适用于数字光纤直放站) (35)6.1 光输出功率 (35)6.1.1 测试判定标准 (35)6.1.2 实验室测量方法 (35)6.1.3 现场测量方法 (35)6.2 光路动态范围 (36)6.2.1 测试判定标准 (36)6.2.2 实验室测量方法 (36)6.2.3 现场测量方法 (36)7 网络性能指标测量方法(仅适用于数字直放站所组成的拉远系统) (37)7.1 组网及承载能力 (37)7.1.1 测试判定标准 (37)7.1.3 现场测量方法 (39)7.2 光旁路及光环路功能(适用于数字直放站所组成的拉远系统) (39)7.2.1 测试判定标准 (39)7.2.2 实验室测量方法 (39)7.2.3 现场测量方法 (40)7.3 网络信源调度能力(可选) (40)7.3.1 测试判定标准 (40)7.3.2 实验室测量方法 (40)7.3.2.1 预设置载波信源调度功能 (40)7.3.2.2 预设置远端载波区域调度功能 (41)7.3.3 现场测量方法 (42)7.4 时隙占用时长业务量统计功能(可选) (42)7.4.1 测试判定标准 (42)7.4.2 实验室测量方法 (42)7.4.3 现场测量方法 (42)8电源适应性测量方法 (43)8.1测试判定标准 (43)8.2 电源电压变高试验测量方法 (43)8.3 电源电压变低试验测量方法 (43)9 环境测试测量方法 (43)9.1 低温试验测试方法 (43)9.2 高温试验测试方法 (43)9.3 恒定湿热试验测试方法 (44)10 GSM数字直放站射频及组网测试判定标准 (44)11 编制历史 (46)附录A(实验室测试设备要求) (47)附录B(现场测试设备要求) (48)A.1 信号发生器 (48)A.3 矢量网络分析仪 (48)A.5 功率衰减器 (49)A.7 功分器/合路器 (49)A.9 光功率计 (49)前言为确保中国移动通信建网工程建设质量,本测试规范作为测试验证GSM 900MHz/1800MHz 数字直放站和GRRU设备质量依据,为该类设备选型提供技术保障。
GSM移动通信基本原理
二. GSM 网络结构与功能 1、网络结构 2、组成与功能
10
1、网络结构
NMC
OMS
OMC OMC
BTS BTS
BSC TRAU
BSS
MS SIM ME
PSTN
VLR
HLR AUC
MSC
EIR
IWF
EC NSS
11
2、组成与功能——基本组成
基本组成: (1)网络和交换子系统(NSS) (2)无线基站子系统 (BSS)
话务信道(TCH/FS TCH/HS) 数据话务信道
频率校正 同步与识别 系统信息 移动台呼叫 移动台随机接入 资源分配指令 小区公共短消息 信令 链路监控 切换执行 全/半速率话音 用户数据
35
话音/数据信道
TCH
Traffic Channels
Speech
TCH/FS
TCH/HS
TCH
SACCH FACCH
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
一. GSM 系统概述 1、历史 2、组网体制 3、系统基本特点 4、主要技术规范
2
1、历史
日期
发展阶段
1979 欧洲发展蜂窝通信,并为此安排蜂窝通信工作频段
1982 CEPT 成立“Groupe Special Mobile”(GSM)
37
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
38
TDMA帧结构
1超高帧 = 2048 超帧 =2715648 TDMA帧(3h 28mn 53s 760ms)
移动通信课件第六章GSM系统和CDMA系统2
PN长码序列
PN长码周期为 2的42次方减1,速率为 1.2288Mcps,用于下行链路寻呼信道和
业务信道的数据加扰
准正交码
弥补Walsh码数量不足的情况
Mobile Communication Theory
6.7.1 CDMA1x 使用序列
1 短码
CDMA2000 1X使用了两个互为准正交的PN短码序列,码速率均 为1.2288Mcps。其生成多项式分别为:
Mobile Communication Theory
6.7.1 CDMA1x 使用序列
2 长码产生
❖ 周期
242-1
❖ 速率 1.2288Mcps
❖ 作用
▪ 前向链路寻呼信道和业务信道的数据加扰
▪ 反向链路中区分用户
❖ 特征多项式
P(x) x42 x35 x33 x31 x27 x26 x25 x22 x21 x19
1
7d72141bd7d8beb1727de4eb2728b1be
8d7de414d828b1417d8deb1bd72741b1
2 7d27e4be82d8e4bed87dbe1bd87d41e44eebd7724e eb288d144e7228ebb17228
3 7822dd8777d2d2774beeee4bbbe11e441e44bbe111 b4b411d27777d2227887dd
前向导频信道的作用
❖ 使在其覆盖范围内的MS能够获得基本的同步信息,也就 是各BS的PN短码相位的信息,MS可根据它们进行信道估 计和相干解调。
❖ MS还可以可通过对导频信号进行检测,以比较相邻基站 的信号强度和决定什么时候需要进行越区切换。 因此,导频信道需要用较大的功率来发射,以保证可靠 性。
《部分GSM系统概述》课件
用于存储用户身份信息和鉴权参数, 实现用户身份验证和访问控制。
运营管理子系统
网络管理
负责对网络设备和系统进行监控、配置和管理,确保网络的 正常运行。
业务管理
负责对用户、业务和资源进行管理,提供用户服务、业务开 通和计费等功能。
03
GSM系统工作原理
无线信号传
频谱分配
GSM系统使用900MHz和1800MHz的频谱,每个频段被划分为 多个频道,用于传输语音和数据信号。
控制流程
控制流程涉及移动设备的寻呼、位置 更新、越区切换等操作,以确保移动 用户在通信过程中的连续性和服务质 量。
移动性管理
位置管理
为了跟踪和管理移动设备的状态和位置,GSM系统建立了位置寄存器,用于存储移动设备的当前位置信息和注册 状态。
越区切换
当移动设备从一个区域移动到另一个区域时,需要进行越区切换,以保证通信的连续性。切换过程中涉及基站和 移动设备之间的协调,以及新的基站对移动设备的重新认证。
感谢您的观看
THANKS
无线接入网
由基站(BTS)和基站控制器(BSC)组成,负责提供无线覆盖和与移动台( MS)的通信。
基站子系统
基站
负责发送和接收无线信号,实现 与移动台之间的通信。
基站控制器
负责管理多个基站,控制基站的 无线资源,并完成基站与核心网 络之间的通信。
移动台子系统
移动台
包括手机和便携式终端,具有用户识 别模块(SIM卡)和移动终端设备( 手机)。
随着技术的发展和用户需求的提高,GSM系统不断演进和完善,出现了GPRS、EDGE等增强型技术,提 高了数据传输速率和业务能力。
GSM系统的特点与优势
互操作性
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02 GSM系统承载业务说明
可视图文接入
可视图文接入是一种通过网络完成文本、图形信息检索和电子函件 功能的业务。
智能用户电报传送
智能用户电报传送能够提供智能用户电报终端间的文本通信业务。 此类终端具有文本信息的编辑、存储处理等能力。
传真 业务
话音和三类传真交替传送的业务。自动三类传真是指能使用户经 PLMN以传真编码信息文件的形式自动交换各种函件的业务。
“卓越始于预防16 // 52 ” 117 16 64
GSM系统的网络覆盖(我国为例)
移动业务本地网
各地GSM网络通常划分为若干个移动业务本地网,划 分的原则是长途区号为2位或3位的地区为一个移动业 务本地网。每个移动业务本地网中应设立一个HLR和 一个或若干个移动业务交换中心(MSC), 还可以几个 移动业务本地网共用一个MSC。
调制速率:270.833KHz; 采用高斯最小移频键控(GMSK),这是对频谱性能和 抗干扰能力的折衷选择,具有较强的抗干扰能力。
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防11 // 52 ” 117 11 64
02 GSM系统承载业务说明
话音业务
GSM系统最主要业务。可提供移动用户与固定网电话用户之间实 时双向会话(信号需要转码),也可提供任两个移动用户之间的
Co-operating Networks
ME
MS
BTS BSS
Abis
BSC
G E A MSC/ VLR IuCS D F
EIR
GMSC C
AUC
SIM-ME i/f
Uu
USIM
Cu
or
Node B
RNS Iub
Gs RNC Iur Gb
HLR
H
SMS
Gf Gr
Gd Gc GGSN
Gp
Note: Not all interfaces are shown and named
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防22 // 52 ” 117 22 64
移动台(MS)原理框图
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防23 // 52 ” 117 23 64
6.1.1 GSM组成结构及基本功能
(2)BSS
•包含( BTS 和BSC ),移动通信系统中无线通信部分的所有地 面基础设施,通过无线接口直接与移动台实现通信连接。
信道间隔:200KHz, 缺点:由于比调制速率小,故相邻载波会有一点干扰; 优点:频谱利用效率可以提高,相邻信道干扰引起的损失可由给定频谱 上的可用信道数的增加来补偿。
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 7 64 7 117
GSM900频谱分配
基站 发射频率 2MHz保护频带 基站 接收频率 45MHz 双工间隔
•控制功能(BSC)和无线传输功能(BTS ),完成无线信道的发 送、接收和管理。 •每个BTS有多部收发信机(TRX),即占用多个频率点,而每个 频率点又分成8个时隙,这些时隙就构成了信道
1
2 5 3 6 4
P142
立德 明志 精业 惟新1 GSM组成结构
系统复杂:以3GPP R4网络结构为例
User Equipment Radio Access Network
MSC/ VLR Um
SIM
Core Network
SCF
立德 明志 精业 惟新 “卓越始于预防”// 52 2 64 2 117
GSM系统的技术规范(补充)
GSM技术规范
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
概述 业务方面 网络方面 MS-BS接口与协议 无线链路上的物理层 话音编码规范 MS终端适配器 BS-MSC接口 网络互通 业务互通 设备和型号认可规范 操作和维修
Chap 6: GSM数字移动通信系统结构
目录
6.1 6.2 6.3 6.4 GSM数字蜂窝通信网 移动台编号技术 无线接口的各层协议及基本功能 接续过程
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 1 64 1 117
Chap 6: GSM数字移动通信系统结构
【本章重点难点】
掌握 GSM移动通信系统的基本组成 基本原理及特点 掌握 移动台在小区间移动过程中 移动核心网中各设备的工作状态, 相关数据库内容的改变, 为此需要进行的信息通信
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 5 64 5 117
01 GSM概述
GSM主要技术及参数
频段:
下行:935~960MHz(基站发,移动台收); 上行:890~915MHz(移动台发,基站收);
频带宽度:25MHz; 通信方式:全双工; 载频间隔:200KHz; 信道分配:每载频8时隙;全速信道8个,半速信道16个( TDMA);
960
950
935
925
917 915
905
890
880
872
GSM
EGSM
ETACS
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 8 64 8 117
补充:频率分配
GSM网络频谱资源(1800MHz)
GSM1800频道序号和频点标称中心频率的关系为:
fu(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.200M 上行频率
1982年春,第一阶 段第一版完成, 1992年底基本冻结; 1993年底,完成第 二阶段标准主要部 分,1994年底基本 冻结; 1994年6月,开始 考虑第2+阶段, 后并入第二阶段, 并宣布不会有第三 阶段。 “卓越始于预防”// 52 3 64 3 117
立德 明志 精业 惟新
01 GSM概述
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 6 64 6 117
补充:频率分配
GSM网络频谱资源(900MHz)
GSM900频道序号和频点标称中心频率的关系为: fu(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz 上行频率 fd(n)= fu(n)+45MHz 下行频率 n=1~124频道 n值称为绝对射频频道号(ARFCN),通常第1和第124频道作为系 统保护频道不予使用。但由于联通频率资源过少,故124仍使用。 初期,在我国GSM900使用的频段为: 905~915MHz 上行频率 950~960MHz 下行频率 目前,由于模拟网退网,频段让给GSM,目前情况为: 中国移动:890~909M,935~954M,共93个频道,频道号为2~94。 中国联通:909~915M,954~960M,共29个频道,频道号为96~124。
ME
MS
Node B
ISDN PSTN PSPDN CSPDN PDN: - Intranet - Extranet - Internet - X.25
SIM
SIM-ME i/f
RNS
IuPS SGSN Gn SGSN
Gn
Gi
Iub
RNC Iur
UTRAN
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防21 // 52 ” 117 21 64
第一代模拟网络的缺陷
系统制式混杂,不能实现国际漫游; 不能提供综合业务数字网ISDN业务; 系统设备价格高,手机体积大,电池充电后有效工作 时间短; 用户容量受到限制,系统扩容困难; 系统保密性差、安全性差。
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防”// 52 4 64 4 117
01 GSM概述
立德 明志 精业 惟新
“卓越始于预防12 // 52 ” 117 12 64
02 GSM系统承载业务说明
短消息业务
短消息业务包括移动台之间点对点短消息业务,以及小区广播式 短消息业务。
点对点短消息业务是由短消息业务中心完成存储和转发功能的。短
消息业务中心是与GSM系统相分离的独立实体,不仅可服务于GSM用 户,也可服务于具备接收短消息业务功能的固定网用户。点对点消息 的发送或接收应在呼叫状态或空闲状态下进行,由控制信道传送短消 息业务,其消息量限制为160个字符。
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GSM系统的网络覆盖(我国为例)
省内GSM网路结构
省内GSM移动通信网由省内的各移动业务本地网 构成,省内设若干个移动业务汇接中心(即二级汇 接中心),汇接中心之间为网球网结构,汇接中心 与移动端局之间成星状网。
立德 明志 精业 惟新
实时双向会话。
紧急呼叫业务
在紧急情况下,移动用户通过一种简单的拨号方式即时可拨通紧 急服务中心。这种简单的拨号可以是拨打紧急服务中心号码(在 欧洲统一使用112,美国911,在我国统一使用火警特殊号119)。 有些GSM移动台具有“SOS”键,一按此键就可接通紧急服务中心。 紧急呼叫业务优先于其它业务,在移动台没有插入用户识别卡情 况下,也可按键后接通紧急服务中心。 无需SIM卡!
立德 明志 精业 惟新
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GSM系统接入相关过程
位置登记 鉴权加密 呼叫接续 核心问题:接续和移动性管理 建立一个呼叫连接需要解决的三个问 越区切换 题: 漫游 用户所在位置;
用户识别; 用户所要求提供的业务。
接续和移动性管理就是以解决上述三 个问题为出发点的,涉及网络的各个 功能模块。 立德 明志 精业 惟新 “卓越始于预防18 // 52 ” 117 18 64
基站 发射频率 20MHz保护频带 基站 接收频率