序章-GSM移动通信原理及华为GSM概要
gsm通信原理
gsm通信原理GSM通信原理。
GSM（Global System for Mobile Communications）是全球移动通信系统的缩写，是一种数字移动通信标准。
它是一种全球性的通信标准，被广泛应用于全球范围内的移动通信系统中。
GSM通信原理是指GSM系统在通信过程中所采用的技术原理和通信协议，下面我们将对GSM通信原理进行详细的介绍。
首先，GSM通信原理基于TDMA（Time Division Multiple Access）技术。
在GSM系统中，整个频段被划分为多个时间片，每个时间片被分配给一个用户进行通信。
这种时分多址技术使得多个用户可以在同一频段上进行通信，从而提高了频谱的利用率。
其次，GSM系统采用了FDMA（Frequency Division Multiple Access）技术。
在GSM系统中，每个时间片又被进一步划分为多个频道，每个频道被分配给一个用户进行通信。
这种频分多址技术使得不同用户之间的通信不会相互干扰，从而保证了通信质量。
另外，GSM系统还采用了TDMA和FDMA的组合技术，即TDMA/FDMA。
这种组合技术使得GSM系统在有限的频段和时间资源内，可以同时支持多个用户进行通信，实现了多用户同时通信的能力。
此外，GSM系统还采用了数字调制技术。
在GSM系统中，语音信号经过模数转换后，采用GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制技术进行调制，然后通过天线发送出去。
这种数字调制技术使得GSM系统具有抗干扰能力强、通信质量稳定的特点。
除此之外，GSM系统还采用了加密技术和身份鉴别技术。
在GSM系统中，通信数据经过加密后再进行传输，只有合法用户才能解密并获取通信内容，从而保证通信安全性。
同时，GSM系统还采用了IMSI（International Mobile Subscriber Identity）等身份鉴别技术，确保通信的合法性和安全性。
GSM基础知识和移动通信原理
GSM系统中的主要组件
基站
基站是GSM网络的核心组件，用 于与移动设备进行通信并提供信 号覆盖。
移动设备
移动设备（如手机）通过基站与 GSM网络进行通信，将语音和数 据传输到目标位置。
移动交换中心
移动交换中心是GSM网络的核心 节点，负责呼叫控制和用户数据 交换。
GSM通信过程
1
注册
移动设备在GSM网络中注册，获得一个临时标识符，以便进行通信。
2
呼叫连接
用户通过拨号建立通话连接，GSM网络将呼叫路由到目标用户。
3呼叫释放Fra bibliotek通话结束后，GSM网络将释放连接并释放资源以供其他用户使用。
GSM网络的优点和局限性
1 覆盖广泛
GSM网络在全球范围内提供广泛的通信覆盖，为用户提供了连续无缝的通信体验。
2 兼容性强
GSM设备的标准化使其与其他网络和设备兼容，方便用户在不同地区和网络间切换。
GSM加密
GSM使用加密算法保护通信内容， 确保用户的隐私和数据安全。
移动通信原理
1 信道分配
2 信号传输
3 网络交互
GSM使用时分多址技术， 将通信频谱划分为不同的 时隙，以实现同时多用户 通信。
移动通信通过无线电频率 在基站和移动设备之间传 输信号，实现语音和数据 传输。
GSM网络通过基站和移动 交换中心之间的传输路径， 实现用户之间的通信和互 联网接入。
GSM网络架构
基站子系统 (BSS)
包括基站控制器 (BSC) 和 天线系统 (BS)，负责无线信号和用户数据传输。
网络子系统 (NSS)
由移动交换中心 (MSC) 和 访问控制器 (AC) 组成，处理用户数据和呼叫控制。
GSM系统原理概述
基站 发射频率
2MHz保护频带
90MHz 双工间隔
基站 接收频率
1880
1805 1785
1710
DCS1800
20
GSM系统频段
GSM900主频段（P-GSM）
上行：890MHz-915MHz（移动台发，基站收） 下行：935MHz-960MHz（基站发，移动台收）
GSM扩展频段（E-GSM）
• GSM的发展历程
12
蜂窝通信原理
移动通信特点 电波传播环境十分恶劣 多普勒频移产生附加调频噪声 移动台受干扰和噪声骚扰 移动设备要求有很大的动态范围 频谱拥挤 建网技术复杂
13
蜂窝通信原理
大区制 一个基站覆盖整个城市
通信质量差 频率利用率低 系统容量小
14
蜂窝通信原理
另一有线网
GSM移动通信系统原理
1
内容提要
• 总述
• GSM移动通信系统原理 • GSM信令协议
2
一、总述
• 移动通信发展
• 蜂窝通信原理 • GSM的发展进程
3
移动通信的发展历史
1980 NMT
TACS
AMPS
4
1990
GSM
PDC
D-AMPS IS-136 cdmaOne IS-95
2000
IMT-2000
SIM
MS
BTS
Speech,
Speech,
Sres Data
Data
Ki A3
无线通路
A8
A5
A5
Kc
VLR
Sres Kc RAND
51
国际移动用户识别号(IMSI)
国际移动用户识别码(IMSI)
GSM通信原理BSC
MCC
MNC IMSI
MSIN NMSI
MCC：移动国家码，三个数字，如中国为 460。 MNC：移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。 MSIN：在某一PLMN内MS唯一的识别码,编码格式为:H1 H2
H3 SXXXXXX NMSI：在某一国家内MS唯一识别码。
2020/9/29
IMSI
2020/9/29
VLR的功能
访问用户位置寄存器(VLR) 是服务于其控制区域内移动 用户的.
它存储着进入其控制区域内 已登记的移动用户相关信息 。是一个动态的数据库
2020/9/29
HLR的功能
归 属 用 户 位 置 寄 存 器 (HLR) 是 GSM系统的中央数据库，存储该 HLR控制的所有存在的移动用户 的相关信息。
2020/9/29
2.2 BSS侧主要接口
A接口、Abis接口和Um接口。 其中，A接口、Um接口为开放式接口。
Um接口
Abis接口
A接口
MS
BTS
BSC
MSC
2020/9/29
A接口
✓A接口定义为网路子系统（NSS）与基站子 系统（BSS）之间的通信接口. ✓其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM 数字传输链路来实现。 ✓此接口传递的信息包括移动台管理、基站管 理、移动性管理、接续管理等。 ✓传输话音和七号信令
如中国移动的MNC为00。 LAC：Location Area Code，是2个字节长的十六进制BCD码 ， 0000与FFFE不能使用。
例:460008C90
2020/9/29
CGI
✓CGI是所有GSM PLMN中小区的唯一标识， 是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别 CI构成的。 ✓编码格式为LAI+CI
GSM移动通信基本原理介绍
GSM发展简史
GSM移动通信基本原理
技术
2008年，发展达到了顶峰
竞争
发展
455
用户
加剧
1999，中国移动用户近5000万
需求
居世界第二
4
1994年，GSM进入中国
3
1991年，GSM系统在欧洲商用 移动通信跨入第二代
BTS (Base Transceiver Station)：
基站收发信台，实现移动通信系统与MS之间的无线通信
BSC (Base Station Controller)：
基站控制器，实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管 理功能以及其它与无线相关的控制功能
HLR (Home Location Register)：
2
1989年：GSM标准生效
1
GSM发展简史
GSM移动通信基本原理
无线
通信
系统
GSM
PDC
3G
AMPS
D-AMPS
TACS
IS-95A
W-CDMA
NMT NTT
2.5G
CDMA2000
TD-SCDMA
GPRS
2G
IS-95B
1G
80s初
80s末
96年
2002年
时间
第二部分 GSM系统网络结构
GSM系统网络结构
✓ 快速随路控制信道（FACCH）
TCH/F随路控制信道（FACCH/F） TCH/H随路控制信道（FACCH/H）
专用控制信道（DCCH）功能
✓独立专用控制信道（SDCCH），双向，用于： 传送鉴权、业务信道指配信息；
华为GSM数字移动通信原理培训教材
华为GSM数字移动通信原理培训教材华为GSM数字移动通信原理教材是一本全面介绍GSM数字移动通信原理的专业教材。
在今天这个数字时代，移动通信已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
因此，学习GSM 数字移动通信原理不仅是对人们日常生活更深入了解和维护的必要条件，同时也是今后就业的有力保障。
下面，本文将对华为GSM数字移动通信原理教材的内容和意义进行详细介绍。
一、教材简介华为GSM数字移动通信原理教材是一本基于华为公司长期从事移动通信技术开发的经验编写而成。
教材在传授GSM 数字移动通信原理知识的同时也深入解析了一些实际应用中的技术问题。
华为GSM数字移动通信原理教材包含了移动通信原理、GSM数字通信系统结构、GSM网络原理、GSM信道原理、GSM码分多址技术、移动终端与网络之间的通信流程等多个方面。
全书共分为十二章，分别是：1. 移动通信系统和GSM系统概述2. GSM系统结构3. 呼叫流程与小区管理4. 控制通道信令5. 数据业务与GPRS系统介绍6. 包括码分多址多天线（FCMA）在内的高级无线通信7. GSM的物理信道与无线传输原理8. 外段与内段通信安全9. 信令传输10. 语音业务与短信业务11. 单卡多号业务和电话会议业务12. GSM系统的运维二、教材内容华为GSM数字移动通信原理教材详细讲解了GSM数字移动通信的基本原理。
其中包括：1. GAP：GSM 时空分割多址技术。
GAP 技术是GSM 系统中实现“半双工模式”的基本技术。
教材详细解释了GAP技术的原理。
2. GPRS 技术：GPRS（General Packet Radio Service 广域分组无线业务）是一个偏向数据业务的新型GSM。
教材详细讲解了GPRS的基本原理及特点。
3. GSM 技术的演进：GSM 演变成了2.5G、3G 到现代的4G 等技术标准。
华为GSM数字移动通信原理教材详细介绍了各种标准的特点和演进。
4. 操作系统：教材详细讲述了移动通信中操作系统的重要性，以及不同的操作系统的特点和应用。
gsm技术原理
gsm技术原理
GSM（全球系统移动通信）是一种数字移动通信技术，它基
于分时复用和频分复用的原理，允许手机用户通过无线信道进行语音和数据的传输。
在GSM系统中，一个城市或地区被分为多个小区，每个小区
都有一个基站，负责接收和发送移动设备的信号。
每个基站都有一个覆盖范围，称为小区覆盖范围。
GSM系统使用频分复用的原理来同时支持多个用户进行通信。
为了实现这一点，GSM的频谱被划分为多个频道，每个频道
都有一定的带宽。
每个小区都被分配了一组频道，其中包括用于语音通信的常用控制信道和数据通信的用户信道。
在GSM系统中，数据和语音信号被数字化并使用时间分多路
复用技术进行传输。
这意味着每个用户在不同的时间段占用同一个频道进行通信。
这种时间分多路复用技术允许多个用户同时使用同一个频道进行通信，提高了频谱的利用率。
GSM系统还使用了TDMA（时分多路复用）技术，将每个时
间周期划分为多个时隙，每个时隙被分配给一个用户进行通信。
这种分时复用技术允许多个用户同时在同一个频率上进行通信，每个用户在自己的时隙内传输数据。
此外，GSM系统还采用了一些技术来增强通信的可靠性和质量。
其中包括错误检测和纠正编码、功率控制、信道编码等。
这些技术能够降低通信中的误码率，提高通信的质量和可靠性。
总而言之，GSM技术基于分时复用和频分复用的原理，通过数字化、时间分多路复用和时分多路复用技术，允许多个用户同时在同一个频道进行通信。
通过使用一系列的增强技术，GSM系统能够提供可靠的语音和数据传输服务。
华为：很重要GSM数字移动通信原理
课程MA000001 GSM数字移动通信原理ISSUE 3.3目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)相关资料 (1)第1章GSM发展简史 (2)第2章数字移动通信技术 (3)2.1多址技术 (3)2.1.1 频分多址 (3)2.1.2 时分多址 (4)2.1.3 码分多址 (4)2.2 功率控制 (5)2.3蜂窝技术 (5)2.3.1频率复用的概念 (5)2.3.2频率复用方案 (6)2.3.3 频率复用距离 (6)第3章GSM系统结构与相关接口 (8)3.1 GSM系统结构 (8)3.1.1系统的基本特点 (8)3.1.2 系统的结构与功能 (8)3.2 接口和协议 ............................................................................................. 错误！未定义书签。
3.2.1主要接口 ...................................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.2 网路子系统内部接口.................................................................... 错误！未定义书签。
3.2.3 GSM系统与其它公用电信网的接口 ............................................. 错误！未定义书签。
3.2.4各接口协议................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3 GSM系统主要参数 ................................................................................. 错误！未定义书签。
GSM通信原理基础理论
1）.频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。
2）.容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高3～5倍。
移动业务交换中心MSC：是GSM系统的核心，它完成最基本的交换功能，即实现移动用户与其它网络用户之间的通信连接。提供面向系统其他功能实体的接口、到其他网络的接口以及与其他MSC互连的接口。
MSC为用户提供承载业务、基本业务与补充业务等一系列服务，还支持位置登记、越区切换和自动漫游等功能。为了建立至移动台的呼叫路由，相关的MSC还应能完成关口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。
1）用户注册的业务 网络运营部门为用户提供了所有可提供业务的项目，同时确定相应的费率，用户按照自己的需要选择并为之付费，网络运营部门也只为用户提供其注册登记的业务。
2）网络能力 并不是所有的网络都能提供同样的服务范围，用户使用的业务可能会与它漫游进入的网络有关。
3）用户终端性能 有些业务需要用户终端的配合。例如传真业务在只有话音业务的终端上就无法提供。
拜访位置寄存器VLR：是存储所管辖区域中所有用户的全部有关信息，为已经登记的移动用户提供建立呼叫连接的必要条件。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时，用户的有关信息将被删除。VLR在物理实体上总是与MSC一体。
归属位置寄存器HLR：是GSM系统的中央数据库，是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器（HLR）注册登记，它主要存储两类信息：一是有关客户的参数，包括用户的漫游权限、基本业务和补充业务等；二是有关客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。一个HLR可以覆盖几个移动交换区域甚至整个移动网。
GSM移动通信原理新
GSM移动通信原理新GSM是一种全球移动通信系统，是一种数字无线通信技术。
它建立在TDMA（时分多址）原理上，采用数字信号传输，可以同时支持语音和数据通信。
GSM移动通信原理是通过将通信信道分为不同的时间片，并在每个时间片中传输数据来实现多用户同时使用同一频率资源的功能。
GSM通信系统的基本原理是将用户通信数据分帧传输，每个帧由多个时隙组成。
每个时隙是一个153.6kbps的时间片，可用于传输用户语音、数据和控制信息。
在每个时隙中，用户数据通过调制器进行数字到模拟的转换，然后经过发送天线传输到接收方。
GSM系统使用了一种称为频分多址（FDMA）的技术，即将通信频段分成多个窄带信道。
在FDMA中，每个信道被分配给一个用户，用户可以利用整个信道传送数据。
同时，GSM系统还采用了时分多址（TDMA）技术，将每个信道进一步划分成多个时隙，不同用户可以在不同的时隙中传输数据。
这种时分多址的技术允许多个用户同时使用同一频带传输数据，提高了频谱利用率。
在GSM系统中，通信信号在发送方经过低通滤波器进行模拟信号抽样，并在数字处理器中对信号进行采样和编码。
编码后的信号通过射频模块进行调制，并通过发送天线发送到空中。
接收方的接收天线收到信号后，通过射频模块进行解调，并将数字信号传送给数字处理器进行解码和恢复。
最后，解码后的信号经过高通滤波器进行模拟还原，得到原始的通信数据。
GSM系统还包括了一套相应的信令和控制原理。
每个GSM系统都有一个信令控制器，用于管理和控制网络中的所有设备和用户。
信令控制器与用户终端和基站之间进行通信，并负责控制用户的连接状态、身份验证、呼叫转移等功能。
总之，GSM移动通信原理是通过频分多址和时分多址的技术，将通信信道分为不同的窄带信道和时间片，实现多用户同时使用同一频率资源的功能。
同时，GSM系统还包括了相应的信令和控制原理，用于管理和控制网络中的设备和用户。
通过这些原理和技术，GSM系统能够提供可靠的语音和数据通信服务，成为全球范围内最为广泛使用的移动通信技术之一。
GSM移动通信基本原理
GSM移动通信基本原理
其次是频率分配。
GSM系统使用频分多址技术，将频段分为多个子信道，每个用户占用一个子信道，以实现用户之间的通信。
频率分为上行频
段和下行频段，上行频段用于移动用户向基站发射信号，下行频段用于基
站向移动用户发送信号。
频率分配是根据每个基站的位置和服务范围来分
配的，以避免频率的干扰。
接着是信道分配。
在GSM系统中，信道分为物理信道和逻辑信道。
物
理信道是由无线传输资源组成的，包括广播信道、寻呼信道、共享信道等。
逻辑信道是由无线传输资源和时隙组成的，包括控制信道和用户信道等。
通过信道分配，可以实现通话、短信等通信服务。
再者是寻呼。
为了向用户发送信令信息，GSM系统采用了寻呼技术。
寻呼信令包括寻呼请求、主叫控制、振铃控制、通话建立等过程，通过这
些信令可以实现用户之间的通信。
总的来说，GSM移动通信基本原理包括网络结构、频率分配、信道分配、寻呼、呼叫建立等内容。
通过这些基本原理的运作，GSM系统可以为
用户提供高质量的语音和数据通信服务。
随着移动通信技术的不断发展，GSM系统将会持续演进和完善，为用户提供更加便捷和高效的通信体验。
GSM通信原理(huawei)
29
内部资料 注意保密
AUC的功能
属于 HLRБайду номын сангаас的一个功能单元部分，专用于GSM系 统的安全性管理
存储鉴权信息和加密密钥，防止无权用户接入 系统和防止无线接口中数据被窃
30
内部资料 注意保密
EIR的功能
存储移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表 格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户 接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能。
各用户使用不同的频率
频率 FDMA
时间
9
内部资料 注意保密
时分多址TDMA
各用户使用不同的时隙
频率
TDMA
时间
10
内部资料 注意保密
码分多址CDMA
各用户使用不同的正交代码序列
频率 CDMA 码
时间
11
内部资料 注意保密
GSM系统频率资源
GSM系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD-TDMA
GSM系统频率资源
系统频点配置
GSM900
基站收：f1（n）＝890＋n×0.2 MHz 基站发：f2（n）＝f1（n）＋45 MHz
GSM1800
基站收：f1（n）＝1710＋（n－511）×0.2 MHz 基站发：f2（n）＝f1（n）＋95 MHz
13
内部资料 注意保密
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。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。在实际规划中一定要注意他们之间的分 割频点95号频点的规划，必要时需要进行频率协调。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。剩余频率资源暂时保留作其他用途，在实际规 划中应注意边缘频率的规划。
GSM移动通信原理新
现在移动通信技术如此发达，但你是否想过它们的起源来自何处？GSM移动 通信是现代移动通信的基石，让我们来了解一下它的工作原理。
移动通信的发展历程
1G
模拟，容量小
3G
宽带，视频通话
2G
数字，容量大
4G
高速宽带，智能终端
GSM基本原理
无线接口
基站子系统
将无线射频信号转换为数字信号。
呼叫拆除
通话结束时，恰当的信令将关 闭呼叫。
GSM网络组成
移动核心网络
由多个MSC和HLR组成，负责所 有呼叫在不同小区间的路由。
基站子系统
每个基站控制一个小区。
用户部分
存储在SIM卡中，保存用户信息 和用于识别用户的密钥。
总结
1
GSM
移动通信的基础
2
技术发展
不断完善和进步
3
通信世界
一个更加紧密的社会
GSM无线接口
1
物理层
处理数字信号以及其在射频接口上的转换。
2
数据链路层
确保数据包的准确传输。
3
信令层
发送和接收所有通信相关的控制信号。Biblioteka GSM通信流程呼叫建立
1. 用户拨打号码； 2. 基站询问MSC。
通话
1. 基站告知MSC呼叫方位 于哪个小区内；
2. MSC把呼叫路由到目标 基站；
3. 目标基站将呼叫路由到 被叫移动台。
由一台或多台基站控制，每个基 站都有一个最多可覆盖35公里直 径范围的小区。
移动台
在无线接口上发射或接收网络信 号，如手机或调制解调器。
GSM系统结构
1 移动台
手机或调制解调器
3 网管系统
GSM原理、作用和应用
GSM 原理简介
Contents: Chapter1 Chapter2 Chapter3 Chapter4 内容： 第一章 第二章 第三章 第四章
GSM Overview GSM Network Architecture GSM Air Interface GSM Operation Features
EIR AUC HLR
GSM网络结构：
MS- Mobile Station (移动台)
BSS-Base Station System (基站系统)
BTS-Base Transceiver Station (基站收发台）可把 它看成是一个无线解调器。简单的说，它也是一个天 线，接收手机发出的信号，同时也向手机发出信号。 它完全由BSC控制，主要负责无线传输，完成无线与有 线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。
IMT:International Mobile Telecommunication2000
（同样是以容量换速率，使得一个小区内的用户非常少）
Wireless multimedia
无线多媒体
Global coverage
全球覆盖
IMT —提高2频0谱00利/用3率G+
Bandwidth on demand 384k
GSM概述 GSM网络结构 GSM空中接口 GSM操作性能
Chapter1 GSM Overview
第一章 GSM 概述 蜂窝系统的概念和理论二十世纪六十年代就由美国贝
尔实验室等单位提了出来。
直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的 移动 业务)模拟蜂窝系统。
GSM数字移动通信系统起源于欧洲。
BSC-Base Station Controller (基站控制器)具有对 一个或多个BTS进行控制的功能，它主要负责无线网路 资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和 切换等，是个很强的业务控制点BSC通过BTS和MS来管 理信道的分配，释放及切换。一个BSC一端连接着几个 BTS,另一端连接MSC。BSC和BTS合起来叫基站子系统。
1-GSM移动通信原理.
2009年 2012年
商用时间
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
第一章 GSM 概述 第二章 GSM 系统结构与接口 第三章 GSM无线接口与信道 第四章 GSM 编号与区域 第五章 GSM 移动性管理
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
第二章 GSM 系统结构与接口
2.1 GSM系统结构和功能 2.2 GSM主要接口
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
BSC的功能
接口管理 BTS的管理 无线参数及无线资源管理 无线链路的测量 话务量统计 切换 支持呼叫控制 操作与维护
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
BTS的功能
BTS受控于BSC
实现BTS与移动台(MS)空 中接口的功能
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Abis接口
✓基 站 控 制 器 (BSC) 和 基 站 收 发 信 台 (BTS)之间的通信接口 ✓物理链路采用标准的2.048Mb/s数字传 输链路 ✓采用LAPD协议
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
功能与组合、理解GSM话音的处理过程 掌握GSM移动区域的划分 掌握GSM编号计划 了解GSM移动性管理
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
第一章 GSM 概述 第二章 GSM 系统结构与接口 第三章 GSM无线接口与信道 第四章 GSM 编号与区域 第五章 GSM 移动性管理
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存储鉴权信息和加密密 钥，防止无权用户接入 系统和防止无线接口中 数据被窃
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中国电子科技集团公司第二十二研究所
EIR的功能
存储移动设备的国际移动设备识 别码(IMEI)，通过核查三种表格 （白名单、灰名单、黑名单）使 得网络具有防止无权用户接入、 监视故障设备的运行和保障网络 运行安全的功能
GSM数字移动通信原理
GSM数字移动通信原理GSM（全球移动通信系统）是一种数字移动通信标准，旨在为全球范围内提供无线通信服务。
该系统最初在欧洲开发，但现在已在全球范围内广泛使用，成为移动数据和语音通信的主流标准。
本文将介绍GSM数字移动通信原理及其相关技术。
1. GSM数字移动通信原理GSM数字移动通信系统是一种数字化技术，它在无线信道中使用载波频率来传输数据。
GSM系统基于时分多址（TDMA）技术，即将频带分为时间槽，允许多个用户同时使用信道。
这有助于提高频谱利用率，增加网络容量和可靠性。
GSM数字移动通信设备包括无线终端设备（例如手机）和基站设备（提供网络连接）。
在这些设备之间，数据和语音传输通过无线信道。
该信道将数据进行分组并分配给用户的时间槽，以确保快速和准确的通信。
GSM数字通信系统将空气接口分为了三个部分：1.1物理层物理层是GSM数字通信系统的底层，主要管理信道的物理特性，例如频率、功率和调制方式。
在物理层中，数字信号被转换为电磁波并沿着无线信道传输。
在这部分中，使用先进的数字信号处理技术来提高数据的传输速率和信道质量。
对于GSM系统，物理层使用GMSK调制技术。
1.2数据链路层数据链路层定义了GSM数字通信系统中的数据传输格式和流程。
数据链路层的任务是确保数据在无线信道上传输时的可靠性和完整性。
在数据链路层中，数据被分组成数据单元并被发送到目标设备。
数据链路层使用差错控制技术来检测和纠正错误，并使用多路访问协议来允许多个设备同时使用信道。
1.3网络层网络层定义了GSM数字通信系统中数据的路由和管理。
它管理区域、区域并提供与其他网络的互联性。
网络层充当GSM数字通信系统中不同部分的接口，以便它们能够相互通信。
网络层还负责管理用户身份和安全性，并使用漫游协议支持用户在不同网络之间的无缝转换。
2. GSM数字移动通信技术GSM数字移动通信除了使用TDMA技术外，还包括其他一些关键技术。
2.1 频率复用GSM数字移动通信系统使用频率复用技术，即将频率分配给多个用户，以便于网络容量和频谱使用率。
GSM基础知识和移动通信原理
功率控制
当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化.当它离基站较近 时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时 ，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗.
所有的GSM手机都可以以2dB 为一等级来调整它们的发送功率， GSM900 移动台的最大输出功率是8W（规范中最大允许功率是20W， 但现在还没有20W的移动台存在）.DCS1800移动台的最大输出功率是 1W.相应地，它的小区也要小一些.
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蜂窝技术
大区制与小区制
移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的. 基站BTS的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之为 蜂窝，即小区CELL.
采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的 频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少 ，我们也称之为大区制.
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GSM概述与发展简史
GPRS的特点
GPRS向用户提供从9.6kbps到多于150kbps的接入速率. GPRS支持多用户共享一个信道的机制(每个时隙允许最多8个
用户共享) 提高了无线信道的利用率 在技术上提供了按数据量计费的可能 GPRS支持一个用户占用多个信道：提供较高的接入速率 GPRS是移动网和IP网的结合：可提供固定IP网支持的所有业务
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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序章GSM移动通信原理及华为GSM概要
前言
本章节内容主要是在接触实际设备之前，让学生再次深化了解一下GSM移动通信的相关原理知识，然后结合原理过渡到了解华为公司所生产的GSM移动设备，以利于今后的实训课程。
内容安排：
●GSM移动通信概述
●GSM系统结构与接口
●GSM移动区域与编号计划
●GSM移动通信网组网
●华为公司GSM移动设备
第一节GSM移动通信概述
移动通信概述包含如下内容：
GSM概述与发展简史、
多址技术、
功率控制、
蜂窝技术、
GSM主要参数
1、GSM概述与发展简史
移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信.
移动体之间的通信只能依靠无线电传输.
那什么是无线通信呢？无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式.电磁波是它的载体.
移动通信使用的电磁波及频段：
电磁波频段与波段(C=L*F)
目前，比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM，美国的ADC和日本的JDC（现改称PDC）.
GSM的发展历程：
◆1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动通信特别小组”即GSM，
以开发第二代移动通信系统为目标.
◆1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系
统进行现场试验.
◆1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采用窄带时分
多址TDMA，规则脉冲激励长期预测(RPE-LTP)话音编码和高斯滤波最小频移键控
(GMSK)调制方式达成一致意见.
在我们国家。
1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网
至2008年10月，有中国移动、中国联通及中国电信三家家运营商。
其中中
国电信是通过接收联通分拆后的CDMA 网络。
中国移动和中国联通使用GSM 网络。
截止08年底中国移动用户数已达4亿，中国联通超过1.3亿，平均年增长率50%以上
神州行与如意通移动用户快速增长，主要是预付费用户部分增速较快。
无线通信在今天的发展
从上图可以看出，移动通信已经从早期的1G 发展到现在的2G 及2.5G 时代，目前中国正在发展3G 移动通信。
（“G ”表示代的意思，既第几代产品。
）
GPRS （General Packet Radio Service ）：是GSM 网络过渡3G （第三代移动通讯）的第一步，能够将数据传送由今天9.6Kbps 的速率逐步提升到每秒115Kbps 的速度.它还不是真正的第三代移动通信系统.只能说从牛车到马车的改变，3G 才是真正的速度时代。
WCDMA （Wideband Code Division Multiple Access ）：暨我们所说的3G 网络的一种制式。
由GSM 网络核心繁衍而来的WCDMA ，数据传送可达到每秒2Mbit （室内）及384Kbps （移动空间）的速率，采用5MHz （区别于窄带200KHz)的宽频网络.
80s 初
80s 末
96年 2002年
无线
通信 系统
时间
目前GSM网络均可升级到WCDMA网络。
目前3G的标准主要有：
cdma2000
朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星等
W-CDMA
爱立信、诺基亚、西门子等
TD-SCDMA
中国提出
UMTS
欧洲标准
其中中国运营商采用的3G标准如下：
中国移动：TD-SCDMA
中国电信：cdma2000
中国联通：W-CDMA
2、多址技术
◆多址技术使众多的用户共用公共的通信线路.
◆常用的使信号多路化的方法基本上有三种，它们分别采用频率、时间或代
码分隔的多址连接方式，即人们通常所称的频分多址FDMA、时分多址TDMA和码分多址CDMA三种接入方式.
◆GSM系统采用了FDMA、TDMA方式.
2.1、频分多址FDMA
FDMA是以不同的频率信道实现通信的.
频分就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频），每个信道可以传输一路话音或控制信息.模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型例子，但GSM系统也采用了FDMA.
2.2、时分多址TDMA
TDMA是以不同的时隙实现通信
时分多址是指在一个宽带的无线载波上，将某一信道按时间加以分割，各信号按一定顺序占用某一时间间隙（时隙）.即多路信号利用同一个信道在不同时间各自独立地传送.
2.3、码分多址CDMA
CDMA是以不同的代码序列实现通信的
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.它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息.其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息.
3、功率控制
◆当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化.当它离基站较近时，
需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗.
◆所有的GSM手机都可以以2dB 为一等级来调整它们的发送功率，
GSM900 移动台的最大输出功率是8W（规范中最大允许功率是20W，但
现在还没有20W的移动台存在）.DCS1800移动台的最大输出功率是1W.
相应地，它的小区也要小一些.
4、蜂窝技术
4．1、大区制与小区制
◆移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的.基站BTS
的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之为蜂窝，即小区
CELL.
◆采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频率利用率
较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，我们也称之为大区制.
◆采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复
用技术来提高频率利用率，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制.
◆一般采用12组频率复用方案.
◆对于有向天线，可采用120度的定向天线，如采用4/12方式复用，4个基
站，12个小区.每个小区可用5个频点，一般也可用到4个频点.
◆对于采用全向天线，一般建议采用其中的7组频率.
4．2、频率复用基础
◆频率复用指处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同时使用相同
频率的信道.频率复用系统可以极大地提高频谱效率.
◆但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰.
◆同频干扰（C/I）：因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道的干
扰.GSM要求C/I>=9DB.
◆邻频干扰（C/A）：小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求C/A>=-9DB.
◆频率复用方案：在系统的作用区域内重复使用相同的频率——这种频率复
用方案使整个频谱分配被划分为K个频率复用的模式.如K可取3、4、7等值。