移动通信原理-整理(第三章)

1、说出GSM下列各主要参数

（1）上下行频段

GSM900: 下行935－960 上行890－915

Dsc1800: 下行1710-1785上行1805-1880

（2）双工间隔

45、95MHZ

（3）载频间隔

200KHz

（4）总频道个数

124、374

（5）每载波时隙数每载频信道数

8

（6）话音编码方式与编码速率

（7）调制方式

GMSK （高斯滤波最小频移键控）

（8）中心频率与频道序号的关系

Dsc1800 fu(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.200MHz 上行频率fd(n)= fu(n)+95MHz 下行频率

n=512~736频道

GSM900: fu(n)=890.2MHz + (n-1)×0.200MHz 上行频率

fd(n)= fu(n)+45MHz 下行频率

n=1~124频道

2、画出GSM系统的总体结构图，并标明各接口。

MS 移动台

BTS 基站收发信机

BSC 基站控制器

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

OMC 操作维护中心

BSS 基站子系统

NSS 网络子系统

PTSN 公共电话网

ISDN 综合业务数字网

PLMN 公共陆地移动网络

PSPDN 分组交换公共数据网

NSS

MSC：对它管辖区域内的移动台进行控制交换

完成所有的交换和信令功能能考虑无线资源管理考虑用户的移动性位置更新过程切换过程与固定网连接

VLR：存储与呼叫处理有关的一些数据

移动站的位置登记

HLR：管理部门用于移动数据管理的数据存储有关用户的参数以及目前所处的位置用户业务邓婕数据部分位置信息业务限制信息补充业务参数

EIR:移动设备的识别存储移动台设备的参数的数据库

AUC：鉴权加密数据移动用户身份认证和产生相应的鉴权参数

BSS

BTS：一个小区的无线收发信设备完成BSC与无线信道的转换UM的无线传输与控制无线收发设备

BSC：对一个或者多个BTS进行控制及相应呼叫控制各种接口无线资源无线参数的管理

移动台：移动设备（ME）和SIM卡

无线处理功能

与使用者之间的节后

用户识别模块（SIM）

接口：UM Abis A

A接口

定义为网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）间的通信接口，从系统功能实体来说，就是移动业务交换中(MSC）与基站控制器（BSC）之间的互连接口，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。

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）之间的通信接口，用于BTS（不与BSC并置）与BSC之间的远端互连方式，物理链接通过采用标准的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 数字传输链路来实现。持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。

Um 接口（空口接口）

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。此接口传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等。

物理信道是指TDMA 中的时隙

即GSM 的一个载频上可提供8个物理信道.

3、画出GSM 各逻辑信道示意图，说明专用和公共逻辑信道的作用。 逻辑信道是指在物理信道所传输的内容，即依据移动网通信的需要，为所传送的各种控制信令和语音或数据业务在TDMA 的8个时隙分配的控制逻辑信道或语音、数据逻辑信道。 GSM 数字系统在物理信道上传输的信息是大约由100多个调制比特组成的脉冲串，称为突发脉冲序列 （Burst ）以不同的“Burst ”信息格式来携带不同的逻辑信道。 专用信道

用于传送用户语音或数据的业务信道，另外还包括一些用于控制的专用控制信道。

公共信道

用于传送基站向移动台广播消息的广播控制信道和用于传送MSC 与MS 间建立连接所需的双向信号的公共控制信道。

BSS

A

G

D

MSC

EIR

HLR/AUC VLR

VLR

SMC

MS

Um

B C

E F

PSTN ISDN PLMN PSPDN

NSS

Abis

BTS

BSC

OMC MSC

4、GSM下列信息分别在哪个逻辑信道传送，（1）语音和数据，（2）TDMA帧号和BSIC 号（3）LAI号，CELL ID号（4）鉴权指令（5）帧调整，功率调整（6）越区切换（7）信道指配

公共信道

广播信道（BCH）是从基站到移动台的单向信道

频率校正信道（FCCH）传送频率校正信息

同步信道（SYCH）传送帧同步（TDMA帧号）信息和BTS识别码（BSIC）信息（2）广播控制信道（BCCH）向每个BTS广播通用的信息,如：LAI号，CI号（3）公共控制信道（CCCH）是基站与移动台间的一点对多点的双向信道

寻呼信道（PCH）广播基站寻呼移动台的寻呼消息

随机接入信道（RACH）MS随机接入网络时用此信道向基站发送信息并申请指配一独立专用控制信道SDCCH

允许接入信道（AGCH）基站向随机接入成功的移动台发送指配了的独立专用控制信道SDCCH（7）

专用信道

专用控制信道（DCCH）是基站与移动台间的点对点的双向信道

独立专用控制信道（SDCCH）基站和移动台之间的指令（鉴权指令）与信道分配信息（4）慢随路信道（SACCH）基站向移动台传输功率控制信息、帧调整信息移动台向基站发来信号强度报告和链路质量报告（5）

快随路信道（FACCH）基站移动台之间的越区切换信令消息（6）

业务信道（TCH）是用于传送用户的话音和数据业务的信道（1）

5、GSM突发脉冲有哪几种？常规突发脉冲的组成、各部分作用？

突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信道，在一个时隙内传输的，由100多个调制比特组成的脉冲序列。可看成是逻辑信道在物理信道传输的载体。

普通突发脉冲频率校正突发脉冲同步突发脉冲接入突发脉冲空闲突发脉冲

6、简述GSM系统的鉴权中心AUC产生鉴权三参数的原理和鉴权原理。

鉴权原理：

基于GSM系统定义的鉴权键Ki

当客户在网络上注册登记时，会被分配一个MSISDN、一个IMSI及一个与IMSI对应的移动用户鉴权键Ki

Ki被分别存放在网络端的鉴权中心AC中和移动用户的SIM卡中

鉴权的过程就是在VLR中验证网络端和用户端的Ki是否相同。

A3 鉴权

A8 产生一个供用户数据加密使用的密钥Kc

A5 用户数据的加密

AUC产生三参数组－－－RAND：随机数、SRES：符号响应（KI与鉴权算法A3）、Kc：用户鉴权建(ki与加密算法A8)

鉴权过程：

AUC产生鉴权三参数后将其传送给VLR

鉴权开始时VLR通过BSS将RAND送给移动台的SIM卡。SIM卡中具有与网络端相同的Ki和A3、A8算法，可产生与网络端相同的SRES和Kc

MS将SIM卡产生的SRES发给VLR，在VLR中进行鉴权验证