GSM基础知识简介
GSM基础知识
QPSK
TD-SCDMA
TDD
CDMA
QPSK、8PSK(2Mbps)、16QAM(HSDPA)
GSM的双工方式为FDD，即在一个时刻内，上下行信号发射链路采用两个不同频点。
TD-SCDMA的双工方式为TDD，即在一个频点上，上下行信号发射链路采用两个不同时刻。
GSM的多址方式为TDMA，即不同用户利用同一频点在不同时刻各自独立的发送接收信号。
基带跳频：将话音信号随时间的变换使用不同频率的发射机发射。
射频跳频：又称合成器跳频，话音信号使用固定的发射机，在一定跳频序列的控制下，频率合成器合成不同的频率来进行发射。（BCCH频点不参与跳频）
4.网络协议结构
GSM网络协议结构
GSM协议分层结构
1.接入层AS
L1G：无线接口的最低层，属于层1。它提供传送比特流所需的物理链路（例如无线链路），为高层提供各种不同功能的逻辑信道，包括业务信道和逻辑信道，每个逻辑信道有它自己的服务接入点
联通
ARFCN
上行
下行
带宽
EGSM 900
96~124
909.2 ~914.8MHz
954.2 ~ 959.8MHz
6M
DCS1800
662~736
1740.2~ 1755MHz
1835.2~ 1850MHz
15M
DCS1800频段，联通最初的频点规划是687 ~ 736，带宽10M；现在全国扩展了5M，为15M；个别地区（北京、广东、上海）扩展了10M，为20M。
EGSM对应频道号分为两个部分
880.2MHz ~889.8MHz的频道号为975 ~ 1023，共49个频道
890.0MHz ~ 914.8MHz的频道号为0 ~ 124，共125个频道
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。
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基础知识简介
GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号：（MS-ISDN）
是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝移动通信 网中客户所需拨打的号码。其结构：
国家号码（CC） NDC（N1N2N3） H0H1H2H3 ABCD
CC 国家码86 NDC 数字移动业务接入码，由N1N2N3三们组成 H0H1H2H3为HLR的识别号，H0H1H2全国统一分配， H3由省内分配。 ABCD为每个HLR中移动用户的号码
GSM系统接口示意图
GSM系统接口说明
Um接口：是移动台（MS）与BTS之间的接口，用于移动台
与GSM系统的固定部分之间的互通。 Abit接口：是BTS与BSC之间的接口，此接口支持所有向用 户提供的业务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的 分配。 A接口：是NSS和BSS之间的接口。该接口传送有关移动呼 叫处理、基站管理、移动台管理、信道管理等信息，并与 Um接口互通，在MSC和移动台之间互传信息。 B接口：是VLR与MSC之间的接口。MSC通过该接口向VLR传 送漫游用户位置信息，并在呼叫建立时向VLR查询漫游用户 的有关数据。
呼叫处理-客户状态
MS关机（也称分离状态）：当MS切断电源关机时，MS即向
网路发送最后一条消息，其中包括分离处理请求，MSC接收 到后，随即通知VLR对该MS对应的IMSI上作“分离”标记， 而归属位置寄存器（HLR）并没有得到该客户已脱离网路的 通知。当该客户被寻呼，HLR向拜访MSC/VLR要漫游号码时 ，MSC/VLR通知HLR该客户已分离网路，不再需要发送寻找 该客户的寻呼消息 位置更新：MS在移动中发现其位置区发生了变化，则发送 位置更新请求至MSC/VLR，MSC将识别出该MS是已登记用户 还是新用户，并进行新位置区登记 MS通话：无线网路分配给MS一个业务信道传送话音或数据 ，并在该客户ISDN上标注客户忙 切换：当MS移动时，由于接收质量原因，需要通过空中接 口不时地改变网络的连接，其相应的TCH进行变换。
《GSM基础知识》学生手册讲义
GSM基础知识目录第一章GSM系统概况 (4)第一节GSM系统简介 (4)一GSM系统组成 (4)二GSM的基本特点 (5)三GSM系统发展概况 (7)第二节GSM网络结构概述 (7)一GSM网络结构介绍 (7)二网元功能介绍 (7)三常用接口简介 (11)第二章GSM网络基本概念 (12)第一节编号计划 (12)一国际移动客户识别码（IMSI） (12)二移动台ISDN号码（MSISDN） (12)三移动客户漫游号码（MSRN） (13)四临时移动客户识别码（TMSI） (13)五位置区识别码（LAI） (13)六全球小区识别码（CGI） (13)七基站识别码（BSIC） (14)八国际移动台设备识别码（IMEI） (14)第二节移动性管理 (14)一位置区 (14)二位置更新 (16)三切换 (18)四漫游 (21)第三节安全性管理 (22)一鉴权 (22)二加密 (23)三IMEI CHECK (24)四TMSI (25)五PIN和PUK (25)第三章GSM业务介绍 (26)第一节GSM系统的业务分类和特征 (26)一业务分类 (26)二业务特征 (26)第二节基本业务呼叫流程 (28)一MOC和MTC (28)二SMS_MO和SMS_MT (28)第四章GSM无线网络概述 (31)第一节频率/时间分隔蜂窝系统 (31)一小区结构和载频复用 (31)二工作频带和载频间隔 (32)第二节多址连接技术和帧结构 (33)一频分多址（FDMA） (35)二时分多址（TDMA） (35)三帧的结构 (36)第三节数字信号与信号的调制 (37)一数字信号 (37)二信号的调制 (37)第四节信道和突发脉冲序列 (38)一信道 (38)二突发脉冲序列 (40)第一章GSM系统概况第一节GSM系统简介一GSM系统组成GSM网络是由三个子系统组成的，它们是：网络交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、网络管理子系统（NMS）。
GSM通信网络优化基础知识
GSM通信网络优化基础知识为了确保GSM网络的高质量和可靠性，需要进行网络优化。
网络优化是一种持续的过程，旨在改善网络性能，提高通信质量和用户体验。
以下是一些基础的GSM网络优化知识：1. 频率规划（Frequency Planning）：频率规划是GSM网络优化的一个重要方面，它涉及到将无线频谱合理地分配给不同的信道，以减少干扰和提高覆盖范围。
通过优化频率规划，可以提高通信质量和减少通话中断的风险。
2. 邻区管理（Neighbor Cell Management）：邻区管理是通过调整信道参数和邻区关系来优化网络覆盖范围和质量的过程。
正确设置邻区参数可以减少重叠覆盖区域，降低干扰，并提高切换性能。
3. 功率控制（Power Control）：功率控制是调整手机和基站之间的传输功率水平，以确保信号质量稳定的重要方法。
通过动态地调整手机和基站之间的功率水平，可以降低电池消耗和减少干扰。
4. 切换优化（Handover Optimization）：切换是当手机从一个基站切换到另一个基站时发生的过程，目的是保持通话质量和业务连续性。
优化切换参数和策略可以提高切换性能，减少通话丢失的可能性。
5. 射频优化（RF Optimization）：射频优化是调整和优化基站之间的射频参数，以确保信号覆盖均匀和一致。
通过调整天线方向、高度和倾斜角度等参数，可以提高信号覆盖范围和质量。
6. 信号捕获优化（Signal Handover Optimization）：信号捕获是手机从弱信号区域到强信号区域的速度和精确度。
通过优化信号捕获参数和算法，可以提高手机在不同信号强度下的切换性能。
7. 容量规划（Capacity Planning）：容量规划是通过调整信道资源和基站配置，以满足不同业务需求和用户密度的过程。
通过合理规划和管理网络容量，可以提高网络效率和用户满意度。
总的来说，GSM网络优化是一个复杂和多方面的过程，需要综合考虑网络拓扑结构、用户行为、信道环境和运营商需求等因素。
GSM基础知识简介
PCL
01234567
Level(dBm) 30 28 26 24 22 20 18 16
Class(dBm) ±2 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3 ±3
PCL
8 9 10 11 12 13 14 15
Level(dBm) 14 12 10 8 6 4 2 0
Class(dBm) ±3 ±3 ±4 ±4 ±4 ±4 ±5 ±5
2020/5/16
谢谢！
龙旗科技（上海）有限公司
2020/5/16
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GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号：（MS-ISDN） 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝
移动通信网中客户所需拨打的号码。包括： CC 国家码86 NDC 国内目标码＝网络接入号139 SN 用户码（7位）。
2020/5/16
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功率包络（Power Ramp） 发射机只能在规定的时隙发射，不能将能 量泄漏到相邻的时隙。
测量要求： - 功率是否达标 - 外形是否符合规范
2020/5/16
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-不干扰其他用户
2020/5/16
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GSM测试基础-功率包络
2020/5/16
EDGE：增强型数据速率GSM演进技术 （Enhanced Datarate for GSM Evolution ）
2020/5/16
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无线技术相关术语
CDMA：码分多址（Code-Division Multiple Access ）
3G：第三代移动通信技术 （3rd Generation ），包括：WCDMA， CDMA2000，TD-SCDMA。
GSM系统技术基础知识
GSM系统技术基础1.引言GSM全球数字移动通信系统是一种数字移动通信系统，它是一项规模巨大，发展迅速和实用成功的技术。
从开始时只有少数几十个公司从事GSM的工作，每个公司有少数几个专家能够理解欧洲电信标准委员会一ETSI的GSM规范。
而到了现在，已成为有数以百计的公司和众多专家从事GSM系统的工作。
GSM已经不是一项深不可测的技术，它正成为一项可以为运营工程师与维修人员所理解掌握的常规技术。
GSM系统已走出欧洲，向全世界普及。
由于HP公司积极参与欧洲GSM系统规范的制定，HP公司已经成为此方面的专家。
由于良好的内部沟通，HP公司正处于一个极其有利的位置，它可以在全世界范围内，帮助我们的用户，使他们从我们的GSM知识中受益。
本章主要介绍GSM系统的技术基础：1．GSM系统简介。
2．GSM网络结构与空中接口。
3．话音编码和信道类型。
4．建立一个呼叫。
1.1 GSM系统简介首先我们介绍第一节----GSM系统简介。
其内容包括：1．全球移动通信系统2．个人通信网络3．GSM的发展历史全球移动通信系统GSM系统正成为一个全球性的移动通信系统。
在过去的很长一段时间里，人们都认为GSM系统工程是一个欧洲的标准。
但现在，世界上越来越多的国家最终选择了GSM 系统，已使其成为一个泛亚洲的标准。
并且，在南部非洲的许多地区被采用。
GSM900是一种数字蜂窝通信系统，它不同于CT1和DECT这类无绳电话系统。
它和模拟蜂窝通信系统AMPS和TACS系统一样，GSM系统也允许它的用户在一个较大的范围内发送和接收呼叫。
GSM系统使用一个位置寄存器来登录所有手机的位置，从而允许外界呼叫能够被转移到相应的基站。
而CT2与DECT则和其它无绳系统一样，并没有这种位置跟踪的能力。
它们的工作方式更像传统的家用无绳电话（CT0和CT1），只能在指定的范围内接收指定基站的呼叫与通话。
个人通信网络个人通信网络（PCN）最早是在英国开始的。
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
A1
A1
A3
A3
A3
A2
C1
A2
C1
A2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C1
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移动通信基础知识(GSM业务)
第一节GSM提供的业务1.1基本业务GSM能提供以下基本电信业务：1．语音业务主要包括基本电话业务和紧急呼叫业务两种。
基本电话业务：系统为移动用户提供话音信息的传送以满足用户的语音通话业务要求，同时完成PSTN/ISDN网络的信号音传送。
紧急呼叫业务：系统为移动用户提供紧急特服业务。
当移动用户在MSC/VLR所属的区域内呼叫移动紧急特服电话时，呼叫应能够被接通。
2．短消息业务短消息业务分为点到点的短消息业务和广播式短消息业务两个部分。
移动交换中心涉及到的短消息业务只有点到点的短消息业务。
点到点的短消息业务（SMS）是为GSM PLMN 的移动台和短消息实体（SME）之间通过业务中心（SC）传送长度有限的消息提供服务。
业务中心（SC）能够存储和前转消息，是集存储、交互和中继功能于一体的短消息处理实体。
而GSMPLMN的功能是支持业务中心与移动台之间的短消息传送。
点到点短消息业务定义了移动发起短消息（SM MO）和移动终止短消息（SM MT）两类业务。
移动发起短消息是由移动台发送给业务中心的短消息，这些消息可能发送给别的移动台也可能发送给固定网的用户。
而移动终止短消息是由业务中心转发给移动台的短消息，这些消息有可能来自移动台（移动发起短消息），也可能是来自话路、电报或传真。
3．各类传真业务GSM能提供以下承载业务：1．数据CDA业务：异步双工电路型数据业务（0.3kb/s~9.6kb/s）；2．数据CDS业务：同步双工电路型数据业务（1.2kb/s~9.6kb/s）；3．PADAccessCA：异步PAD接入电路型业务（0.3kb/s~9.6kb/s）；4．数据PDS业务：同步PDS接入电路型业务（2.4kb/s~9.6kb/s）；5．可交替话音/非限制、话音伴随数据。
目前的移动通信系统多是以提供话音为主。
随着信息时代的到来，人们对于数据业务的需要日益迫切。
利用移动通信技术来提供数据业务，无疑将大大拓宽此项技术的应用范围，更好地满足人们对于数据业务的需求。
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基础知识介绍
GSM基础知识介绍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。
GSM网络基础知识
• 信息交换，不仅指双方的语音通话，还包括文字、 图像、传真等数据业务。
第6页，共77页。
引入的概念
➢ 移动用户：包括ME和SIM卡 ➢ 拜访位置寄存器VLR：暂时存储来访用户数据，VLR集成到一个被称为移动服
务交换中心MSC的交换机中。 ➢ 归属位置寄存器HLR：永久存储用户数据和用户当前位置VLR地址。 ➢ 登记：用户通过无线网络空中接口连接至VLR，通过VLR去HLR确认身份后，在VLR中暂
行信道，点对点方式传播。
• ---快速随路控制信道（FACCH）：它与一个TCH相关。工作于借用模式，即在话音传输过程 中如果突然需要以比SACCH所能处理的高得多的速度传送信令信息，则借用20ms的话音 （数据）来传送。这一般在切换时发生。由于语音译码器会重复最后20ms的话音，因此这种 中断不被用户查觉。
GSM基础理论
第1页，共77页。
GSM基础理论
• 第一章 基础概念 • 第二章 ＧＳＭ系统的组成
• 第三章 移动区域与编号计划
• 第四章 安全性管理 • 第五章 移动性管理
• 第六章 ＧＳＭ网的呼叫建立 • 第七章 常见的业务流程
第2页，共77页。
GSM系统历史背景
• GSM数字移动通信系统史源于欧洲。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝 移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS （全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内 系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公 共的系统，1982年北欧国家向CEPT提交了一份建议书，要求制定900MHz 频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准 学会（ETSI）技术委员会下的“移动特别小组（Group SpecialMobile）简 称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。
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
GSM基础知识1、GSM调制方式：GMSK（高斯滤波最小频移键控）；2、多址技术：TDMA/FDMA/CDMA；3、GSM手机调整发射功率等级的步长为：2dB；GSM900移动台的最大输出功率8W；DCS1800移动台的最大输出功率1W；4、GSM系统组成部分：MS/BSS/NSS；5、Um:ms between bts、A:bsc between msc；abis:bts between bsc；6、IMSI=MCC+MNC+MSIN7、CGI=LAI(MCC+MNC+LAC)+CI；8、BSIC=NCC+BCC；（6bit编码）9、MSISDN=CC+NDC(国内接入号：130～139)+SN（如：8613506991049）；10、位置更新的几种原因：常规位置更新、IMSI附着与分离、开关机；11、12、在移动通信中，无线信号从发射机到达接收机的主要途径有（A、B、C、D）。
A. 直射B. 反射C. 绕射D. 散射E. 衍射13、天线增益单位为（B，C）。
A. dBB.dBiC. dBdD. dBcE.dBm14、快衰落电场强度概率密度函数服从（ C ）；快衰落主要有哪几种形式（B、D、E ）；用来克服快衰落的技术有哪些（G、I、K ）。
A、对数正态分布B、时间选择性衰落C、瑞利分布D、空间选择性衰落E、频率选择性衰落F、天气选择性衰落G、信道交织技术H、傅立叶变换I、空间分集技术K、RAKE接收机技术15、GSM最大覆盖距离为35km，计算如下：1/2*3.7us/bit*63bit*c=35km16、功率控制-----信号在无线传送过程中，为了减少干扰，提高频谱利用率，延长电池寿命，会改变传送功率。
17、抗快衰落措施－分集：•时间分集：符号交织、检错、纠错编码•空间分集：采用主、分集天线接收。
主、分集天线的接收信号不具有同时衰减的特性。
基站接收机对一定时间范围内不同时延信号的均衡能力也是一种空间分集的形式。
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GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号：（MS-ISDN） 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝 移动通信网中客户所需拨打的号码。包括： CC 国家码86 NDC 国内目标码＝网络接入号139 SN 用户码（7位）。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM系统中的数字标识
国际移动客户识别码（IMSI）： 建立呼叫和位置更新时使用。包括： MCC 移动国家号码460 MNC 移动网号，移动00，联通01 MSIN 移动用户识别码 NMSI 国内移动用户识别码
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
PCS 1850-1910 1930-1990 3时隙 80 2*60 299 512-810
GSM的空中接口-发射和接收
不连续发射（DTX）：只有基站的广播信 息是连续发射的，其它信号只有在用户通 话时才发射，平时处于关闭状态。通话当 中，只有在用户说话时传输13kbit/s的语音 编码，通话间隙传输约500bit/s的低速编码， 以产生舒适噪声。 非连续接收（DRX）：手机大部分时间处 于关闭状态，仅定时接收传呼信息。
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
无线技术相关术语
CDMA：码分多址（Code-Division Multiple Access ） 3G：第三代移动通信技术 （3rd Generation ），包括：WCDMA， CDMA2000，TD-SCDMA。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
TX:调制质量测量（频率误差、相位误差） 接收机：为了准确解调接收信号，要求接收 信号有足够的功率，和足够低的调制误差。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
RX：接收机性能（灵敏度） 接收机：良好的抗同频、邻频以及其他无线 设备干扰的能力。 应考虑接收机的动态范围，灵敏度，线性区 间，以及抗多径衰落等能力。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-不干扰其他用户
接收电平（RxLev）、接收质量（RxQual） 通过测量接收信号的电平和质量，来决定越 区切换和调整发射端的输出功率。 如果RxLev和RxQual汇报不够精确，网络 端的反应就不是根据手机端的真实环境。偏 低的RxLev汇报可能导致不必要的切换，偏 高的汇报会导致切换较晚甚至掉话。
谢谢！
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
2012-3-26
0 30 ±2 8 14 ±3
1 28 ±3 9 12 ±3
2 26 ±3 10 10 ±4
3 24 ±3 11 8 ±4
4 22 ±3 12 6 ±4
5 20 ±3 13 4 ±4
6 18 ±3 14 2 ±5
7 16 ±3 15 0 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口
射频信道参数：GSM P-GSM 890-915 上行频率(MHz) 935-960 下行频率(MHz) 收发延迟 3时隙 45 双工间隔(MHz) 25 频带带宽(MHz) 124 频道数 1-124 频道号
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
GSM系统组成
蜂窝移动通信系统主要由交换网络子系统 （NSS）无线基站子系统（BSS）、移动 台（MS）、操作与维护子系统（O&M）组 成。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM系统组成框图
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM系统接口ຫໍສະໝຸດ 2012-3-26龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口
频分多址（FDMA）＋时分多址（TDMA） 把整个系统频率资源分为多个频点，每个 频点采用时分技术分成8个时隙，提供给多 个用户使用。每个用户以TDMA帧 （4.615ms）为单位周期循环。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口-TDMA
GSM的无线路径上采用时分多址(TDMA)技 术，每个频点（频道/载频TRX）可分成8个 时隙，每个时隙就是一个信道，因此一个 TRX最多可以有8个移动用户同时使用。
用于传送编码后的话音或 客户数据，在上行或下行 信道上，点对点（BTS对 一个MS，或反之）方式 传播。
用于传送信令或同步数据
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口-控制信道
广播信道（BCH） 频率校正信道（FCCH），同步信道（SCH）， 广播控制信道（BCCH） 公共控制信道（CCCH） 寻呼信道（PCH），随机接入信道（RACH）， 允许接入信道（AGCH） 专用控制信道（DCCH） 独立专用控制信道(SDCCH)，慢速随路控制信 道(SACCCH)，快速随路控制信道(FACCH)
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础
原则： 在不同的环境下保持高质量的无线信道连 接。低质量的话路连接会造成话音质量的 下降甚至掉话。 不能干扰其他用户、GSM信道以及其他频 谱资源。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
TX：功率测量 TX：调制质量测量 RX：接收机性能（BER测量）
GSM规范对移动台的输出功率有严格的规定。 GSM900的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
2012-3-26
5 33 ±2 13 17 ±3
6 31 ±3 14 15 ±3
7 29 ±3 15 13 ±3
8 27 ±3 16 11 ±5
E-GSM 880-890 925-935 3时隙 45 10 49 975-1023,0
GSM的空中接口
射频信道参数：DCS,PCS DCS 1710-1785 上行频率(MHz) 1805-1880 下行频率(MHz) 收发延迟 3时隙 95 双工间隔(MHz) 2*75 频带带宽(MHz) 374 频道数 512-885 频道号
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口-TDMA
物理信道：1个物理信道就是1个时隙(TS) 逻辑信道：根据BTS和MS之间传递的信息 种类的不同而定义的不同的逻辑信道。
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM的空中接口-逻辑信道
逻辑信道又分为： 1.业务信道（TCH） 2.控制信道（CCH）
GSM基础知识简介
测试部 陆强
2012-3-26
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无线技术相关术语
GSM：全球移动通信 （Global System For
Mobile Communication
）
GPRS：通用无线分组业务 （General Packet Radio Service ） WAP：无线应用协议（Wireless Application Protocol ） EDGE：增强型数据速率GSM演进技术 （Enhanced Datarate for GSM Evolution ）
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
TX:功率测量 大输出功率的优点： - 克服空中损耗 - 降低对接收机的灵敏度要求 带来的问题： - 手机：电池损耗大，待机时间短， - 网络：相邻区间干扰
2012-3-26 龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
2012-3-26
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GSM系统中的数字标识
1位,备用
国际移动台设备识别码：IMEI 唯一地识别一个移动台设备的编码。包 括：
6位，型号批准 码，由欧洲型 号认证中心分 配
2012-3-26
2位，工厂装 配码，表示生 产厂家及其装 配地
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6位，由厂家分 配，识别每个 TAC和FAC的某 个设备的
2012-3-26
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GSM测试基础-不干扰其他用户
2012-3-26
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GSM测试基础-功率包络
2012-3-26
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GSM测试基础-不干扰其他用户
频谱测量 发射机只能占用所分配的频段，功率不能 泄漏到相邻频段。 1.调制频谱：发射有用数据时产生的GMSK调 制频谱。 2.开关频谱：打开、关闭发射功率时产生的 瞬态频谱。
0 30 ±2 8 14 ±3
1 28 ±3 9 12 ±3
2 26 ±3 10 10 ±4
3 24 ±3 11 8 ±4
4 22 ±3 12 6 ±4
5 20 ±3 13 4 ±4
6 18 ±3 14 2 ±5
7 16 ±3 15 0 ±5
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GSM测试基础-保持话路连接
GSM1900的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
9 25 ±3 17 9 ±5
10 23 ±3 18 7 ±5
11 12 21 19 ±3 ±3 19 5 ±5
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
GSM1800的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
2012-3-26
2012-3-26
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础-不干扰其他用户
TX：功率包络测量 频谱测量 接收电平（RxLev）、接收质量（RxQual）
2012-3-26