GSM900数字蜂窝移动通信系统介绍

移动电话工作原理介绍
移动电话电路结构分为四个部分 1.无线部分
２.传输处理
３.接口部分
４.电源部分
移动通信的工作方式
单工制：通信双方只能交替进行收信和发
信，不能同时进行收发信过程。 双工制：通信的双方可以同时进行收发信， 但必须使用不同的频率，称为频分双工。 半双工制：这种通信方式与双工通信方式 类似，其中一方使用双频双工，另一方使 用双频单工。
蜂窝移动通信系统的发展经历了三代：

第一代：模拟蜂窝移动通信系统：1976年日本开发的 LMTS系统、1979年美国开发的AMPS系统、1983年英国 开发的TACS系统。 第二代：数字蜂窝移动通信系统：1992年泛欧的GSM系 统、美国的数字AMPS系统、日本的JDCS系统。我国采 用了GSM系统。特点：时分多址/频分双工的工作方式。 第三代：面向个人的移动通信系统：即IMT-2000系列。 其中我国提出的标准是TD-SCDMA。特点：提供全球无 缝覆盖和漫游，提供窄带和宽带多媒体业务、适应多种运 行环境，服务质量高，收费合理、终端成本低、系统管理 和配置灵活、支持系统平滑升级和演进、频谱利用率高
制器BSC组成。 BTS：是无线接口设备，它完全由BSC控 制，主要负责无线传输，完成无线与无线 的转换，无线分集、无线信道加密、调频 等功能。 BSC：完成对一个或多个BTS的控制，负 责无线网路资源的管理、小区配置数据管 理、功率控制、定位和切换等功能。
GSM数字蜂窝系统的网络交换子系统 网络子交换系统的功能：完成交换功能和用 户数据和移动性管理，安全管理所需的数 据库功能。 网络交换子系统的结构实体：移动交 换中心MSC、原籍位置寄存器HLR、访问 位置寄存器VLR、鉴权中心AUC、移动设 备识别寄存器EIR、操作维护中心OMC六 部分组成。
息，并能执行一些安全保密的操作
GSM系统的编号




移动台号薄号码MSISDN:即移动台的电话号码，组成结 构为 CC+NDC+SN组成: CC：国家代码，中国为86； NDC：GSM接入号，13*, 4－9中国移动，0－3联通；SN： HLR识别号和用户识别号。 国际移动台识别码IMSI：唯一识别一个移动用户的国际通 用号码。组成结构为MCC＋MNC＋MSIN散步分。 MCC：国家码，中国为460；MNC：移动网号 GSM900M为00；MSIN：移动客户识别号，15位数字。 国际移动设备号IMEI：唯一识别移动设备的号码。组成结 构为 TAC+FAC+SNR+SP：TAC：型号批准码，由欧洲型号 认证中心分配；FAC：工厂装配码，由厂家编码，表示生 产厂家和装配地；SNR：序号码，厂家分配；SP：备用。 移动台漫游号MSRN：为漫游客户指定的临时号码，供交 换机选择路由用。 临时移动台识别码TMSI：为了保证IMSI码的安全，VLR 为本地客户指定的IMSI临时替代码。
GSM数字移动通信系统由无线子系统BSS、网络交换子系统NSS、 移动台MS三大部分组成
GSM数字蜂窝系统的网络结构
VLR MS BTS
BSC
MSC HLR
PSTN
AUC
MS
Um接口
BTS
BSC
A接口
OMC
EIR
移动台
基站子系统
网络子系统
基站子系统的功能介绍
基站子系统由基站收发信台BTS和基站控
NSS内部接口
B接口：MSC——VLR
MSC——HLR D接口： HLR——VLR E接口： MSC——VLR 输 F接口： MSC——EIR 输 G接口：VLR——VLR
C接口：
2.048M/S数字传
2.048M/S数字传
GSM网络位置区域
在小区制公用移动通信网中，覆盖区域结构包括以下几 种： 小区：一个基站的60或120度天线覆盖的区域。 基站区：一个基站的覆盖区域。 位置区：可由几个基站区组成，移动台在该区域内自 由移动而无需位置更新。 移动业务交换区：一个移动业务交换中心所涉及的网 络所覆盖的区域，可以由一个或几个位置区组成。 服务区：由几个移动业务交换区组成，在该服务区内， 固定客户无需知道移动台的实际位置可与该移动台建 立联系。 系统区：由一个或几个服务区组成，可以容纳全部制 式相同的移动台。
GSM900M移动通信系统的频率分配
工作频段：上行频率：890－915M
下行频率：935－960M 可用带宽：25M 频道间隔：200KHZ，每个频道划分为8个 时隙，半速率可以容纳16个半速率信道。 双工间隔：45M
GSM数字移动通信系统PSTN移动台收发信机
基站控制器
网络交换子系统
GSM网络接口介绍
A接口：NSS与BSC之间的接口，
2.048M/S数字传输。信息包括：基站管理、 移动性及呼叫接续管理。 Abis接口：BSC与BTS之间的接口 2.048M/S或64KB/S数字传输。 Um接口：MS与BTS之间的无线接口，信 息包括无线资源管理、移动性及呼叫接续 管理。
移动通信系统的多址方式 频分多址（FDMA）：指不同的移动台占用不同 的无线资源，即每个移动台占用一个频道进行通 信。 时分多址（TDMA）：指几个移动台占用一个无 线资源进行通信，但占用的时间各不相同。即同 一个频道可以供几个移动台进行通信。

码分多址（CDMA）：多个移动台占用一个无线 资源，但各个移动台带有各自不同的随即码序列， 即每一个移动台分派一个独特的码序列，与其它 所有移动台的码序列不同，彼此正交，以示区分， 这样在一个无线资源中，可以容纳比TDMA更多 的客户。
操作支持系统（OSS）
操作支持系统（OSS， Operations Support System），在GSM建议中称为OMC，，用于整 个系统的集中操作与维护。其功能如下：

网络的监视和操作，例如：告警及处理。 无线规划，例如：增加蜂窝小区及载频。


交换系统的管理，例如：软件和数据的修改。
性能的管理，例如：产生统计报告。
网络交换子系统各结构实体的功能介绍


MSC:网络的核心，协调呼叫GSM用户和来自GSM用户的 呼叫建立，一侧与基站子系统连接，另一测与外部网络连 接。完成网络接口、公共信令、计费、位置更新管理、切 换管理和移动性管理等功能。 HLR：GSM系统的中央数据库，存储该HLR管辖区所有 移动用户的有关数据。 VLR：存储进入其控制区的来访移动用户的数据的动态管 理。 AUC：通过特别的安全措施，完成移动用户鉴权、无线 信道语音、数据、信令信息的加密功能。 EIR：存储移动台的IMEI码，通过检查黑灰白三种设备清 单，判断用户的合法性。 OMC：负责全网的监控与操作。
直放站
移动通信组网时，由于受地形、地物的 影响，会出现盲区、死角，在架设基站成 本较高时为了节约成本，引入直放站。
移动台功能介绍
移动台移动网中用户使用的设备，通过无
线接口接入GSM网，具有无线传输与管理 功能。
移动台由两部分组成，移动终端和SIM卡。
SIM卡：客户识别卡存有认证用户身份的信
GSM900数字蜂窝移动 通信系统介绍
主讲：冯少华
移动通信的概念和特点
移动通信的概念：指通信双方至少有一方
是在运动中的通信。包括移动用户之间、 移动用户与固定用户之间的通信。 移动通信的特点： 电波传播的多径效应。 在强干扰下工作。 具有多普勒效应。 客户经常运动。
移动通信的发展
GSM系统的安全管理
GSM系统中采用的安全措施主要有以下几个方面： 鉴权：鉴权是验证接入客户身份是否合法，防止 无权客户接入网 络。 在每次位置更新、呼叫建立、或执行补充业 务 时都要进行鉴权。 鉴权三参数组：随即序列RAND、符号相应序列 SRES、密钥KC。 设备识别：系统通过接收移动台IMEI码并查阅 EIR存储器中的黑名单、白名单、灰名单的方式 拒绝非法客户接入。 加密：对空中接口的无线传输信息进行加密，防 止非法窃听。 客户身份保护：利用TMSI码替代IMSI码，实现对 客户身份的保护。