GSM基础知识解析
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基础原理(文字详细)
频率规划
1 频段划分
GSM技术使用不同的频段进行通信，以减少干扰和提高通信质量。
2 信道分配
对每个基站进行信道分配，确保有效的通信和资源管理。
3 频率重用
GSM技术使用频率重用的技术，实现更高的通信容量和效率。
信道类型
语音通信
GSM技术使用GSM语音编码方法实现清晰的语音通信质量。
数据业务
GSM技术支持数据传输，可实现电子邮件、互联网访问和文件下载。
2 演进与创新
GSM技术为短消息业务的发展奠定了基础，为后续的社交媒体和即时通信应用铺平了道 路。
3 广泛应用
短消息业务在个人通信、商业通信和紧急通信等场景中得到广泛应用。
安全机制
鉴别与认证
GSM技术通过鉴别和认证机制确保通信的安全 和可靠。
加密与解密
GSM技术使用加密算法对通信进行保护，防止 信息被窃听和篡改。
数据业务
数据传输
GSM技术支持数据传输，可用于传送电子邮件、 浏览网页和下载文件。
GPRS技术
GSM引入能。
EDGE技术
GSM升级到EDGE技术，进一步提高了数据传 输速度和网络容量。
短消息业务
1 文字信息
用户可以通过GSM技术发送和接收文字消息，方便快捷。
GSM基础原理
GSM技术是全球移动通信系统的一种无线通信技术，具有广泛的应用场景。 本文将详细介绍GSM技术的原理、架构和应用，以及它对移动通信的影响和 未来发展趋势。
历史与发展
GSM技术起源于20世纪80年代，经过多年的发展，已成为国际上通用的移动通信标准之一。它 的普及和发展对全球通信网络产生了深远的影响。
基站子系统
基站设备
基站设备负责无线信号的传输和接收，保证通信 的稳定和可靠。
GSM基础知识
GSM基础知识1、GSM系统网络结构MS：移动台BTS：基站收发信台BSC：基站控制器TC：码型转换器MSC：移动交换中心VLR：拜访位置寄存器HLR：归属位置寄存器EIR：设备识别寄存器AUC：鉴权中心2、GSM频段：上行：（900M ）890-915MHZ （1800M）1710-1785 MHZ下行：（900M ）935-960MHZ （1800M）1805-1880 MHZGSM900M：频率带宽25M，双工间隔45M。
DCS1800M：频率带宽75M，双工间隔95M。
中国移动使用：1-95号频点绝对频点号和频道标称中心频度的关系为：F（N）=890MHZ+N0.2MHZ（下行）N=1-124上行=下行+45MHZF（N）=1710.2MHZ+（N-512）0.2MHZ（下行）N=512-885上行=下行+95MHZGSM频道间隔为200KHZ，每个频点采用时分多址（TDMA）方式，分为8个时隙，既8个信道（全速率）。
3、GSM系统按其功能，分为4个子系统：MS、BSS、NSS、OSS4、GSM系统的多址方式：FDMA、TDMA5、GSM系统无线接口的最小传输单位是Burst，GSM系统调制方式为：GMSK，GSM系统采用的编码方案是13KBIT/S的RPE--LTP编码(规则脉冲激励,长期预测编码)6、TDMA信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道（TCH）和控制信道（CCH）业务信道分为语音业务信道（TCH/F、TCH/S）数据业务信道（TCH/9。
6等）控制信道（CCH）分为：广播信道（BCH）、公共控制信道（CCCH）、专用控制信道（DCCH）广播信道（BCH）：BCCH、FCCH、SCH公共控制信道（CCCH）：RACH、PCH、AGCH专用控制信道（DCCH）：SDCCH、SACCH、FACCH6、GSM系统的分集接收包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集7、TA的意思为时间提前量，目的是保证BTS和MS工作在同一时隙内。
02-GSM基础知识普及
编号计划
在GSM系统中，出于识别的目的，定义了如下的一些编号： 为了确定GSM移动用户： 永久性编码： IMSI MSISDN 临时性编码： LMSI TMSI MSRN HON
编号计划
为了识别NSS网络组件： MSC Number VLR Number HLR Number 为了识别位置区： LAI 为了识别BSS网络组件： CGI BSIC
HLR的功能 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. 所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码， 访问能力、用户类别和补充业务等数据，HLR也存储部分漫游 移动用户所在MSC区域的有关动态数据.
AUC的功能 AUC的功能
主要接口（Um接口） 接口） 主要接口（Um接口
Um 接口（空中接口）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系统的固定部分之间的互 通. 其物理链接通过无线链路实现. 传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等.
GSM基础知识
GSM基础知识1、术语及概念1.1 GSM：全球移动通信系统（Global System for Mobile communications）。
1.2 CGI: 小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区。
CGI＝MCC＋MNC＋LAC＋CI其中：MCC（Mobile Country Code）：三个十进制数组成，取值范围为十进制的000 ～999。
MNC（Mobile Network Code）：二个十进制数，取值范围为十进制的00～99。
LAC（Location Area Code）：范围为1～65535。
CI（Cell Identity）：小区识别代码，范围为0～65535。
1.3移动台的国际身份号码ISDN（MSISDN），即用户手机号码结构：MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC：国家码，即在国际长途电话通信网中的号码，中国为86；NDC：移动服务访问码，移动为135——139，联通为130。
SN：用户号码，其中H1H2H3是HLR标识码，表明用户所属的HLR例如GSM移动手机号码8613981080001，86是国家码CC；139便是NDC，用于识别网号；81080001是用户号码SN，8108用于识别归属区。
1.4国际移动用户识别码（International Mobile Subscriber Identity ，IMSI），用户身份证号码IMSI＝MCC＋MNC＋MSINMCC：Mobile Country Code移动用户的国家号，中国是460；MNC：Mobile Network Code移动用户的所属PLMN网号；中国移动为00，联通为01例：460-00-XXXX…XXX（15位）1.5临时移动用户识别码（Temporary Mobile Subscriber Identity ，TMSI）用TMSI，用户身份保密、寻呼容量为IMSI两倍。
1.6 BCCH载波频率（BCCHNO）按照GSM系统要求，在每个小区中必须有且只有一个载频用于发送一些广播消息。
GSM通信原理基础理论
GSM通信原理基础理论
GSM通信系统使用了时分多址（TDMA）技术，它将频谱划分为时间片，每个时间片中可以为多个用户提供时间资源。
通信的基本单元是一个帧，
每个帧包含8个时间槽。
在一个时间槽中，可以进行数据传输或语音通话。
使用TDMA技术可以同时支持多个用户进行通信，提高频谱的利用率。
GSM通信中的频率分为上行频率（移动台到基站）和下行频率（基站
到移动台）。
在每个基站的覆盖范围内，频率由BTS控制，并与相邻基站
的频率进行协调，以避免互相干扰。
频率的分配和管理是由BSC和MSC进
行协调的。
GSM通信中的信号传输是通过无线电波进行的。
移动台和基站之间的
通信采用的是二进制相移键控（GMSK）调制方式，它可以将数字数据转换
为连续的无限电波。
GSM通信系统中的通信距离通常由基站的输出功率和
天线的高度决定，一般情况下，基站的通信距离为几公里到几十公里。
GSM通信系统还支持一些额外的功能，如短信（SMS）和数据传输（GPRS）。
短信功能允许用户发送和接收短文本消息，它可以通过控制信
道上的空闲时间槽来实现。
GPRS是GSM网络中的数据传输技术，它可以
提供更高的速度和更灵活的数据传输能力，使用户可以通过移动设备访问
互联网和其他数据服务。
总结起来，GSM通信系统是一种基于数字信号处理和频分多址技术的
移动通信系统，它采用时分多址技术来提高频谱利用率，支持语音通话、
短信和数据传输等功能。
GSM通信系统在全球范围内得到了广泛应用，成
为2G移动通信的标准。
GSM基础知识(整理)
话音编码：规那么脉冲鼓励线性预测编码RPE—LPC 13kbit/s；ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分集接收：跳频每秒217跳，交错信道编码，自适应均衡。
DCS1800频段
上行：1710MHz-1785MHz〔移动台发，基站收〕
下行：1805MHz-1880MHz〔基站发，移动台收〕
GSM接口- 主要接口
Um接 口
• 调制复杂性：合理
自动功率控制技术〔APC〕
为何需要APC？
可降低 功耗，延长电池使用时间；
可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容
量.
如何进行APC？
MS功率控制：
MS接收BTS发射的信号，得到射频信号强度、质量
等级参数，进行APC；
起始发射功率由系统消息决定；
可能导向切换、掉话.
MSC
MSC
网络核心, 对控制区域内的移动用户进行通信控制和管理
•1〕信道的管理和分配；
•2〕呼叫的处理和控制；
•3〕过区切换和漫游的控制；
•4〕用户位置信息的登记与管理；
•5〕用户号码和移动设备号码的登记和管理;
•6〕效劳类型的控制；
•7〕对用户实施鉴权;
•8〕与其它公用通信网络互连
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.
GSM接口- 主要接口〔Abis接口〕
Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体
基站控制器〔BSC〕和基站收发信台〔BTS〕
自己总结的GSM基础知识
时分多址（time division multiple access，TDMA）把时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用户具有一一对应关系，依据时隙区分来自不同地址的用户信号，从而完成的多址连接。
这是通信技术中基本多址技术之一，一种数字传输技术，将无线电频率分成不同的时间间隙来分配给若干个通话。
在2G(为GSM)移动通信系统中多被采用，卫星通信和光纤通信的多址技术中。
TDMA较之FDMA具有通信口号质量高，保密较好，系统容量较大等优点，但它必须有精确定时和同步以保证移动终端和基站间正常通信，技术上比较复杂。
时分多址是把时间分割成周期性的帧(Frame)每一个帧再分割成若干个时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下，基站可以分别在各时隙中接收到各移动终端的信号而不混扰。
同时，基站发向多个移动终端的信号都按顺序安排在予定的时隙中传输，各移动终端只要在指定的时隙内接收，就能在合路的信号中把发给它的信号区分并接收下来。
在GSM系统中，载频、频点、信道、容量、等的相互关系及具体解释GSM 分为900M和1800M两个频段，每个频段又分为上行和下行频段。
现在我以900M的上行频段为例，频段范围是890到915共计25M带宽。
以200KHZ为间隔在25MHZ的频段上来截取小的频段，1M有5段，25M就是125段，所以说GSM900有125个频点。
频点的概念就出来了，就是把你截取的这125个200KHZ的段的编号（1到125）.假设5号频点，那他的频率值就是890+0.2*5=891M。
载频就是承载信道的频点或者说是频段，他与频点一一对应的。
假设说这个基站要三个载波，那就是选三段200khz的频段。
频率值根据频点可以算出来。
信道，信息在载频上传送，按照TDMA的8时隙分段，一个时隙就是一个信道。
每个载频对应8个信道。
由于每个信道传送的信息类型不同，又把信道分成各种类型，控制，专用，管理什么的。
GSM基础知识资料1
GSM基础知识数据From: /techfield/systech/main.htm一、GSM的发展历史1.1GSM的历史背景1.2GSM系统技术规范二、GSM通信系统2.1系统的组成2.2交换网络子系统2.3无线基站子系统2.4移动台2.5操作维护子系统三、GSM关键技术3.1工作频段的分配3.2时分多址(TDMA)技术3.3时分多址帧结构3.4空间分集3.5时间色散和均衡3.6基站与移动台间的时间调整3.7话音编码3.8信道编码3.9交织技术3.10跳频技术3.11保密措施四、GSM网络结构4.1全国GSM的网络结构4.2省内GSM的网络结构4.3移动业务本地网的网络结构4.4信令网络结构五、编号计划与拨号方式5.1编号方式5.2 拨号方式六、GSM网支持的业务6.1电信业务6.2承载业务6.3补充业务6.4移动台支持的功能七、SIM卡7.1概述7.2SIM卡简介7.3SIM卡功能7.4SIM卡管理八、呼叫处理8.1客户状态8.2周期性登记8.3初始化8.4位置更新8.5切换8.6寻呼8.7MS主叫8.8MS被叫8.9释放8.10主要接续流程一、GSM数字移动通信发展史1.1 GSM系统历史背景GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。
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，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到七十年代随着半导体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。
直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统，而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统，接着欧洲先后在英国开通TACS系统，德国开通C－450系统等。
见表1-1。
表1-1 1991年欧洲主要蜂窝系统蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。
GSM基础知识
一、GSM基础理论介绍 二、TD-SCDMA基础理论介绍 三、LTE基础理论介绍
GSM基础理论介绍
• GSM的基本组成系统 • GSM频段，频点 • GSM中常见故障及处理方法
GSM系统组成
一个GSM系统由3个子系统组成，即操作支持子系统（OSS）， 基站子系统(BSS)和网络子系统（NSS）三部分组成。基站子系统通过 无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接受和无线资源的管理。 网络子系统是整个系统的核心部分，它对GSM移动用户之间及移动用 户与他网用户之间通信起着交换、连接与管理的功能。操作支持子系 统是操作人员与系统设备之间的中介，它实现了系统的集中操作与维 护，完成包括移动用户管理，移动设备管理及网络操作维护等功能。
GSM中常见故障及处理方法
怎样判断网内干扰还是网外干扰 网内干扰主要来源于同频及临频干扰，这两种干扰可以通过CQT测试来确定；相反则为网 外干扰如电视台、大功率电台、微波、雷达、高压电线等 信号波动有哪些原因 无线信道的传播特性引起的，即多径效应，这样就会产生多径衰落或者快衰落。由于无线 信道传播的这种传播特性，使得在接收端收到的信号场强就产生了波动。 小区重叠覆盖区引起的的小区重选或切换。此时若一些相关的小区参数设置的不当-如小区 重选参数、切换参数等，当这些参数设置的使手机很容易进行小区重选或切换时，手机会 在两个信号大小交替变化的频点上不断进行重选或切换，这是容易造成接收信号波动的一 个原因 外界存在的干扰也会导致信号的波动 如果设备的性能不够稳定，也有可能对信号波动产生一定的影响。
GSM中常见故障及处理方法
1）乒乓效应 乒乓效应指处于两个小区边界的移动用户在通话时，手机会在两个小区之间进行频繁地切换。乒乓效应容易造 成掉话，造成信令负荷增加，另外对话音质量有影响。 2）孤岛效应 孤岛效应是覆盖性问题。当基站覆盖大型水面或多山地区等特殊性地形时，由水面或山峰地区的反射，使用权 基站在原覆盖范围内不变的基础上，在很远处出现“飞地”，而与之切换的相邻基站却因此阻挡覆盖 不到，这样就造成“飞地”与相邻基站之间没有切换关系，“飞地”因此成为孤岛。 3）多径效应 电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到 达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波，这种现象就叫多径效应。 5）阴影效应： 移动无线通信信道传播环境中的地形、建筑物及其他障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。 呼吸效应 呼吸效应指小区覆盖范围是动态的，当两个小区负荷一轻一重时，负荷重的小区通过减小导频发射功率，使本 小区的边缘用户由于导频强度不够而切换到相邻的小区，使负荷分担，相当于增加了容量。 6）远近效应 远近效应就是当基站同时接收到两个不同移动台发来的信号时，由于两个移动台频率相同，则距离基站近的移 动台信号产生严重干扰，就是远近效应。
GSM基础知识和主要收发指标介绍
指标要求：
最大功率下，频谱分量小于规定要求。
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常见问题原因： 1、功率校准太高 2、GSM 时间参数设置不当 3、PA输出匹配未优化好导致失配 4、收发机电源、PCB走线、XO保护不好等涉及PCB原因导致
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GSM RX测试项目
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 参考灵敏度 Reference sensitivity 输入电平范围 input range 接收电平报告 RX Level 同信道抑制Co_Channel Rejection 邻信道抑制Adjacent Channel Rejection 互调抑制Intermodulation 带内阻塞Block_InBand AM 抑制AM Suppression
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Tx power
先谈一下GSM的power class等级，这个在认证表格里很常见，经常要求填写。 它要定义的是移动设备的功率配置要遵从哪一类(CLASS)配置，它代表最大功率限定 多少。 看下表针对GMSK调制：
Power class GSM 400 & GSM 900 & GSM 850 Nominal Maximum output power -----8 W (39 dBm) 5 W (37 dBm) 2 W (33 dBm) 0.8 W (29 dBm) DCS 1 800 Nominal Maximum output power 1 W (30 dBm) 0.25 W (24 dBm) 4 W (36 dBm) PCS 1 900 Nominal Maximum output power 1 W (30 dBm) 0.25 W (24 dBm) 2 W (33 dBm) Tolerance (dB) for conditions normal ±2 ±2 ±2 ±2 ±2 extreme ±2,5 ±2,5 ±2,5 ±2,5 ±2,5
GSM基础知识介绍
GSM网络基础知识什么叫GSM?GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。
意思是全球移动通信系统。
分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段，一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。
PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。
GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。
GSM900的手机最大功率是8W（实际中移动台没这么大的功率，一般的手机最大功率是2W，车载台功能大），而DCS1800的手机的最大功率是1W。
l GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;l GSM的频段：GSM900 小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZPHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道号:512—885. 为高密度的用户.GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收；下行就是基站到手机。
例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时隙.网络组成：1. BTS 基站：base transceiver station 基站首要是收发器，收发器的多少决定小区的容量，一个收发器能支持8个用户。
一个小区由3 个天线，一个发射，两个接收（分级接收）。
GSM基础知识
GSM基础简介1．移动通信概念移动通信是通指双方至少有一方在运动中进行信息交换的一种通信方式。
2．移动通信的发展史：2.1 最早的移动通信是应用于军事通信，民用通信发展比较晚，早期的移动通信是模拟制式，属于模拟通信系流，由于模拟制式存在一些不可避免的缺点：如容量小，语音清晰度不够容易被窃机.并机,保密性不高等，慢慢地被数字系统所代替。
其中有代表性的数字蜂窝包括欧洲的GSM，北美的ADC（1800MHz）和日本的PDC（1900MHz）在我国数字移动通信系流主要采用欧洲的GSM制式。
2.2 GSM采用频率为900MHZ它包括两个25MHz带宽的频段（TX890-915MHz）和（RX935-965MHz）接收和发射频差为45MHz。
2.3为了扩大容量GSM规范扩展出一个分支DCS1800MHz的新工作频段（TX1710-1785MHz）和(RX1805-1880MHz)及发频差为95MHz。
3.移动通信的发展过程和趋势：3.1 频段—由短波.超短波到微波。
目前主要是:150MHz-450MHz 900MHz 1800MHz频段未来将扩展到1-3GHz频段。
3.2 频段间隔—由100MHz 50MHz 25MHz。
3.3 调制方式—由模拟调幅到模拟调频，再到数字调制。
3.4 多址方式—由频分多址（FDMA）到时分多址（TDMA）或码分多址（CDMA）。
3.5 器件—由电子管到晶体管到大规模集成电路及微处理器。
GSM 900技术指标1.发射频2. 接收频率935—960MHz3. 收发频差45MHz4. 信道1—1245. 频道间隔200KHz每载波信道数（时隙数）8 7. 收发时差3时隙8. 调制速率270.833Kb/s9. 调制方式0.3GMSK1.Frame周期 4.615ms11.时隙周期576.9us12.功率级别5—19级（5—33dB）附：一.移动台最大功率2w（33dB）二. 移动台最小功率0.3W（5dB）GSM手机原理手机按功能分为三大部分：一逻辑音频部分；二射频部分（包括接收和发射）；三输入输出接口部分一基带部分1.1 基带主要功能是程序数据的存储DSP 键盘输入和RX模块之间的通讯，对TX功率的控制，对电原管理模块的控制，SIM卡接口，串行下载接口，人机界面（显示. 背景灯. 蜂鸣器. 扬声器. 麦克风. 振子等）1.2 逻辑部分包括电擦写存储器，闪速存储器，随机存储器及语音处理器。
GSM基础知识
6
NetRein
基站站型
O型站点：全向小区。 各向同性小区，采用全向天线， 在各个方向上的传播特性一致。 如O3。 S型站点：定向小区。 S 一般常用的是3扇区型站点，即 每个站点有3个扇区，采用定向 天线。有时也将站点配置为6扇 区型。如S322。
O
S3
7
NetRein
移动台模式
空闲模式IDLE 移动台处于待机状态 专用模式DEDICATE 移动台处于与基站的交互状态，如通话、信令交互过程 （位置更新、鉴权、短消息等）
15
NetRein
多址方式
时分多址（Time Division Multiple Access） 一个频率分成多个时隙，每个时隙为一个信道.
不同的时隙中传输不同的信息
12
NetRein
多址方式
码分多址（Code Division Multiple Access） 每个信道编码唯一并且进行叠加
接收端只有使用正确解调码过滤才能获取相应的信息
8
NetRein
移动台模式
小区选择 当手机开机或从盲区进入覆盖区时，手机监听到信号， 扫描BCCH信道，并按照小区选择的优先级和C1>0准则选 择合适的小区驻留,该小区称为服务小区。 小区重选 在空闲状态下，由于信号的变化、或移动台的移动，手 机通过监听邻近小区的BCCH信道，计算各邻近小区的C2 参数，按照重选优先级和C2参数的排序，决定是否需要 发生小区重选选择。 小区切换 移动台处于专用模式下，服务小区从一个小区转换到另 一个小区，称为小区切换。
9
NetRein
多址方式
如何同时传输信息：
10
NetRein
多址方式
频分多址（Frequency Division Multiple Access） 每个信道使用一个频率
GSM基础知识介绍--GOOD分解
1、专业基础1.1GSM基础1.1.1GSM综述1、GSM的概念GSM是Global System for Mobile Communication“全球移动通信系统”的简称。
它是一种数字移动通信，较之以往的模拟移动通信，有较多的优点。
GSM的起源：泛欧数字蜂窝移动通讯网简称GSM系统，GSM原意为“移动通信特别小组”（Group Special Mobile），是1982年欧洲邮电主管部门会议（CEPT）为开发第二代数字移动蜂窝移动系统而成立的机构。
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移频键控（GMSK）调制方式达成一致意见。
1988年十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录（MOU）。
1989年GSM标准生效。
1991年GSM系统正式在欧洲问世，网路开通运行。
1992年世界上第一个GSM网在芬兰投入使用。
从此，移动通信跨入了第二代。
GSM的组织结构：ETSI（欧洲电信标准协会）增设了“特别移动小组”（TC-SMG），用以负责有关数字移动业务标准的制定。
2、GSM系统的技术性能1）使用频段、双工间隔：√GSM900：890~915MHz（上行）、935~960 MHz（下行）。
双工间隔：45 MHz，带宽：200KHzGSM1800：1710~1785 MHz（上行）、1805~1880 MHz（下行）。
双工间隔：95 MHz，带宽：200KHzGSM1900：1850~1910 MHz（上行）、1930~1990 MHz（下行）。
双工间隔：80 MHz，带宽：200KHz2）、选址方式√FDMA/TDMA：Freq division multiple access /Time division multiple access（频分/时分多址）3）、调制类型：√GMSK（BT=0.3）实际应用3、GSM系统的技术规范及主要应用范围GSM规范共有12章规范系列：01系列：概述02系列：业务方面03系列：网络方面04系列：MS-BS接口和规范（空中接口第2、3层）05系列：无线路径上的物理层（空中接口第1层）06系列：话音编码规范07系列：对移动台的终端适配08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口）09系列：网络互连10系列：暂缺11系列：设备和型号批准规范12系列：操作和维护重点掌握04、05、08系列4、GSM的主要特点：√1）频谱效率由于采用了高效调制器，信道编码、交织、均衡和话音编码技术，使系统更具高频谱效率。
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Frequency Correction Burst
头比特 111 固定内容比特 142 尾比特 111 保护期 8.25bits
头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所 消耗 固定内容bits纯粹的物理信道建立使用
GSM系统的无线接口
ห้องสมุดไป่ตู้
物理信道和逻辑信道的结构
基本术语简介
载频点，上下行124个 载频点上的时隙，持续时间15/26（ms）≈0.577ms 时隙上传输的内容叫：突出序列——Burst，共有 156.25bits 物理信道（特定时隙）是FDMA、TDMA 结合下的产物，在 TDMA帧中的位置是不变的。 逻辑信息（业务与控制）是在一个给定的物理信道中作时 间复用的
类似于固定电话号码的编制原则 13x xxxx xxxx
GSM系统的号码编制
基站识别编码BSIC 位置区识别编码LAI 便于识别基站及位置区，为位置更新和 信道越区切换服务
GSM提供的主要业务
目前投入使用的是
语音传输 短消息业务 传真
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
每个时隙是周期出现的，但出现时间是不长的，认 为是突发——BURST 该时隙可被认为是物理信道——射频信道，用以传 输业务信息 显然，要对这些物理信道/时隙进行一系列规定， 以便互通地传输信息，即所谓物理信道上的物理帧 设计，以便物理信道完成对逻辑信道上的业务的承 载。 显而易见，逻辑信道上的信息也不可能不加组织地 加载到物理信道上。
PSTN
GSM系统作为AN网络整体的结 构
GSM服务区 PLMN区 PLMN区
MSC区
MSC区
位置区LA
位置区LA
BS小区
BS小区
多个MT
GSM系统的号码编制
移动用户识别码——IMSI（国际移动用 户识别码）
每个用户一个，在所有位置均有效，通常在 呼叫建立和位置更新时使用。 存在于SIM卡中，安全性很重要。
移动通信
GSM
GSM总体
1988年颁布了GSM标准——泛欧数字蜂 窝网通信标准 包括两个并行的系统——GSM900、 DCS1800。 两个系统功能相同，主要的差异是频段 不同。 GSM标准只对功能、接口作了详细规定， 便于不同公司的产品可以互联互通。
以一个MSC为中心的网络结构
EIR F 人 Sm MT Um BTS Abis BSC A C HLR/AUC D B VLR MSC MSC E
Normal Burst
头比特 111
信息比特 57+1
训练比特 26
信息比特 57+1
尾比特 111
保护期 8.25bits
头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗 信息bits承载业务 训练bits用于接收电路估计物理信道情况，作为均衡信息 使用
GSM系统的无线接口
突发脉冲序列——物理层信息帧格式， 装载逻辑信道的内容
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
帧结构
物理信道及物理层信息帧格式——时隙及之上的 突发脉冲序列，共有5种，都是156.25bits，持 续15/26ms。 TDMA帧（TDMA Frame）——含8个时隙，持续 8×15/26=4.615ms 复帧（MultiFrame）或者含26个TDMA帧，用于传 业务及随路信令。或者含51个TDMA帧，专用于信 令传输。
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
我们已知GSM上下行频带被分为124对载频， 载频间隔200KHZ 每对载频上的时间被分割，供不同用户使用， 称作时隙。编号为0～7 则从时间上看，排列为：
Slot0 Slot1 Slot2 Slot3 Slot4 Slot5 Slot6 Slot7 Slot0 Slot1 … …
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
可见突发性、重复性是特色
发射信号功率 Slot 0用户突发信号示意图
0
Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1
时间
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
频道编号
1号～124号 n=1 ～124
fuplink (890 0.2n)MHZ f down link fuplink 45 (935 0.2n)MHZ
1、124号基本不用
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
GSM系统的号码编制
临时移动用户识别码——TMSI
IMSI只在起始呼叫中使用，而后用换算出 TMSI完成通话过程。
GSM系统的号码编制
国际移动设备识别码——IMEI
手机串号 MT的唯一标志，由于监控设备。 一般，在MT键盘上按下*#06#，即可得到。
GSM系统的号码编制
MT的网络服务号码
小区结构和载频运用
小区 区群 载频复用 小区半径：BTS—MT间距离，农村一般35KM，市 区一般1KM 可采用区群内三小区 每小区三扇区 区群间频率复用
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
工作频带和载频间隔
上行：890-915MHZ 下行：935-960MHZ 共有25MHZ带宽 FDD双工间隔45MHZ 每频带上200KHZ载波间隔
发射类型
GSM：发射类别为271KF7W，即： 每载频段用TDMA技术 含8个基本物理信道/8个基本时隙 调制速率为270.83KBps GMSK调制方式
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
GSM：蜂窝系统 载频间隔：200KHZ 每载频：按时间分隔为8个时隙的1个个TDMA 帧，即每载频8信道 每小区基站：含由若干个预先分配的频率— —时间信道
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
帧结构
超帧（SuperFrame）连续的51×26个TDMA帧，持 续6.12秒。 超高帧（HyperFrame） 2048个超帧，周期3小时 28分53秒 760毫秒，用于话音和数据。
GSM系统的无线接口
突发脉冲序列——物理层信息帧格式，装载逻 辑信道的内容