GSM基础知识

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E
Um
BTS
BSC
MSC
Abis
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PSTN
C
B
HLR/AUC
百度文库
VLR
D
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。
频率-时间分隔的蜂窝系统
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
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
Frequency Correction Burst
头比特 111
固定内容比特 142
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
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。
Slot 0用户突发信号示意图
0
Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot
012345670 1
时间
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
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
GSM系统的号码编制
MT的网络服务号码
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
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
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
Normal Burst
头比特 111
信息比特 训练比特 信息比特
57+1
26
57+1
尾比特 111
保护期 8.25bits
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
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
人
MT
Sm
EIR
存在于SIM卡中，安全性很重要。
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。
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。
GSM系统的无线接口
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
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
我们已知GSM上下行频带被分为124对载频， 载频间隔200KHZ
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
fdownlink 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
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
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
突发脉冲序列——物理层信息帧格式， 装载逻辑信道的内容
Synchronization Burst