GSM基础知识
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。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）。
2014-12-11
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
2014-12-11
龙旗科技（上海）有限公司
GSM测试基础- 传导与耦合
传导测试-通过射频端口测试。 优点：快，可反映主板射频电路状态 缺点：忽略了天线的状态和周围干扰的影 响；需要特定的射频接头； 耦合测试-通过耦合天线测试。 优点：反映手机的整体性能。 缺点: 对测试环境要求高。
2014-12-11 龙旗科技（上海）有限公司
谢谢！
2014-12-11 龙旗科技（上海）有限公司
2014-12-11
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。
2014-12-11
逻辑信道
逻辑信道又分为： 1.业务信道（TCH） 2.控制信道（CCH）
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)
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
一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网（PLMN） 组成，可以是一个国家或是一个国家的一部分，也可以是若干 个国家.
GSM区域定义- PLMN区
PLMN是由一个公用陆地移动通信网(PLMN）提供通信业务的
地理区域.
一个PLMN区可由一个或若干个移动业务交换中心（MSC）组 成.在该区内具有共同的编号制度（比如相同的国内地区号）和 共同的路由计划.
GSM网络原理
一、GSM网络的基础知识
GSM（Gobal System For Mobile Communication 全球移动通信系统）数字移动 通信系统是一个集网络技术、数字程控交换技 术和无线技术等领域的综合性系统。它具有以 下的主要特点： 具有开放的接口和通用的接口标准 采用高层的信令，提供智能化的业务 有比较完善的信息保密功能
C1 C2 CC N1N2N3 NDC H1H2H3 ABCD SN
CC : 国 家 码. 中 国 为 86. NDC : 移 动 服 务 访 问 码. 为135-139. SN : 用 户 码. 其 中H0H1 H2 H3 是HLR 标 识 码. 表 明 用 户 所 属 的HLR. 因 此 上 图 也 可 表 示 为: 86 + 13S +H0H1H2H3 +ABCD MSISDN 的 前 面 部 分 CC+NDC+H0H1H2H3 其 实 就 是 用 户 所 属HLR 的GT 地 址. 这 样 在GMSC 查 询HLR 时 可 直 接 利 用MSISDN 进 行SCCP 的 寻 址.LMSI— 本 来自 移 动 用 户 标 识
这 是 由VLR 分 配 的, 分 别 在VLR 和HLR 中 贮 存 的 临 时 性 的 数 据. 目 的 是 加 速VLR 中 用 户 数 据 的 查 找. HLR 并 不 使 用LMSI, 但 总 是 将 它 和IMSI 一 起 放 在 送 到VLR 去 的 消 息 中.
GSM测量基础知识
GSM900: power=43dB-level*2
DCS1800: power=30dB-level*2
1.5 单位换算
dB是一个表征相对值的值，当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时，按下面计算公式：10lg（甲功率/乙功率）
例如，甲功率比乙功率大一倍，那么10lg（甲功率/乙功率）=10lg2=3dB。也就是说，甲的功率比乙的功率大3 dB。
SYSTEM CONFIG SCREEN：查看8960软件版本及网络参数等情况。
SHIF(蓝色)+PRESET(绿色)：重设8960所有参数为默认值。
MEASUREMENT：返回上一步操作的界面。
2.2 设置Cable loss
为了保证测量值的准确性，在呼叫连接前需要设置8960与手机之间的Cable Loss值。按下SYSTEM CONFIG键，选择RF IN/OUT Amptd Offset项，将RF In/Out Amplitude Offset State设置为On，可设置20组不同频率时的Loss值，如图2.2所示。通常只设置一组，900MHZ频率时的Loss值即可。
Cell Off：切断连接。
Байду номын сангаас
Mobile Loopback：共有四个选项Off, TypeA, TypeB, TypeC，Speech Setup：其中，Speech Source项如选择Echo，在测量时手机会发出嗡嗡的回声；选择None可去掉回声。Speech Echo Loopback Delay可设置环回延迟时间
.4 GSM Control设置
dBc也是一个表示功率相对值的单位，与dB的计算方法完全一样。一般来说，dBc 是相对于载波（Carrier）功率而言，在许多情况下，用来度量与载波功率的相对值，如用来度量干扰（同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等）以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方，原则上也可以使用dB替代。
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〕
GSM网络基础知识
GSM的发展过程
四、寻址 顺利达到目的地的一种方式。 以前打电话，摇半天，对接线员说”我要哪里“，然后接线员把线连起 来，这是一中原始的寻址。 为了区分不同的手机，网络给每个手机都分配了相关的号码，也就是这 个手机的地址标示。不同的网络，地址标示设置方式不同，计算机是IP地址 ，手机是手机号码。手机号码是统一规划和分配的，且有统一规范，避免人 为造成的互通障碍。 有了地址，还要有找到地址的方法。任何网络元素都是非生物的，只能 由人赋予其一定的”智能“，而同类的网络节点，赋予智能的方式、方法以 及规则必须相同，否则各个网络设备无法理解，整个网络若没有共同语音， 会让网络上传送的数据无所是从。 移动通信的寻址类似于寄信。
之间造成很大的不便。
GSM的发展过程
2G：数字交换网 ，基本实现全球通信， 除话音以外还提供载业务
主要以欧洲的GSM和美国的CDMA(IS-95)为主。GSM 采用时分多址技术（TDMA）；CDMA(IS-95)采用码分 多址技术（CDMA）。
目前们采用的频段为：890~915和935~960，双工间 隔45MHz，
MSC的功能
MSC（mobile switch centre）
是完成交换机所覆盖的区域中的手 机进行控制和话音交换的功能，也 是移动系统对其他公网之间的接口 ，它可以完成网络互连、CCS7、 计费等功能。MSC还可以完成BSC 之间、MSC之间的切换，以及辅助
性的无线资源管理、移动性管理。
2021/3/4
3G：第三代移动通信系统是数字移动通信系统，主要以欧洲 的WCDMA、美国的CDMA2000以及我国的TDS-CDMA为
主。 高速宽频数据传输，高质量的话音业务。
提纲：
一、移动通信发展介绍 二、GSM网络规划原理介绍 三、GSM网络网元及其结构介绍 四、编号方案介绍 五、常用术语介绍 六、总结 七、思考练习
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
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
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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。
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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(有答案)
GSM基础知识一：填空题(20分)1.【必考题】 GSM系统中，GSM900的频率范围是上行 890～915 (1分)MHZ，下行 935～960 (1分)MHZ，共有 124 (1分)个频点 (2分)2.【必考题】有两个类型的小区：即全向 (1分)小区与定向 (1分)小区(2分)3.【必考题】天线增益用 dBd (1分)或 dBi (1分)来表示，其中dBd表示偶极天线的相对增益， dBi 则表示各向同性天线（天线的能量均等地向各个方向辐射）的相对增益。
以下是dBd 和 dBi 的换算公式 G (dBi) = G (dBd) + 2.15 dB (2分)4.【必考题】广播信道包括 BCCH 、 SCH 、 FCCH ，公共控制信道包括 AGCH 、 RACH 、 PCH 、 CBCH ，专用控制信道包括 SDCCH 、 SACCH 、 FACCH (2分)。
5.【必考题】在AUC中产生一个用于鉴权和加密的三参数组，此三参数为 Kc (1分)、 SRES (1分)、 RAND (1分)。
6.【必考题】由于无线传输的多径传播的影响，比特差错经常成串发生，采用交织 (1分)技术能克服此影响.7.在GSM系统中，BSC与BTS之间的接口称为___ Abis __接口，BTS与MS之间的接口称为___Um__接口，BSC与码变换器之间的接口叫____Ater__接口8.36. SM主要接口协议分为三层，其中第三层包括三个基本子层：_无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）、接续管理（CM） __。
9.对移动通信网络常见的干扰类型从频点上可分为（同频干扰）和（邻频干扰）10.70、分集技术主要包括__空间分集、___ 时间__分集、___ 频率 __分集、__极化__分集。
二：单选题(20分)1.【必考题】下面哪个单元通常与MSC放在一起统一管理？ A (1分)A.VLRB.HLRC.AUCD.EIR2.【必考题】 GSM系统中，用户寻呼所使用的标识码为： B (1分)A.11位拨号号码B.IMSI(国际移动用户标识)号码或TMSI(临时移动用户号码)号码 C.动态漫游号码 D.以上皆可3.【必考题】移动台开户数据和当前数据分别存放于 A (1分)A.HLR、VLRB.VLR、HLRC.VLR、MSCD.MSC、VLR4.【必考题】 GSM900系统中相邻频道的间隔和双工间隔为 B (1分)A.25KHZ和45MHZB.200KHZ和45MHZC.200KHZ和75MHZD.200KHZ和95MHZ5.【必考题】移动台在通话状态时HLR和MSC分别知道移动台在哪个区域？ D (1分)A.HLR知道MS在哪个MSC服务区，而MSC知道MS在哪个位置区域（LAI）。
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。
GSM系统基础知识
GSM数字移动通信系统基础知识2000 年4 月27 日目录1概述 (3)1.1模拟移动通信 (4)1.2数字移动通信系统的发展 (4)1.3GSM系统提供的业务 (6)2蜂窝小区系统 (7)2.1蜂窝小区 (7)2.2蜂窝小区系统的特点 (8)2.3蜂窝小区系统的容量 (8)2.4小区覆盖 (8)2.5无线接口管理 (8)2.6移动性 (9)2.6.1位置管理 (9)2.6.2越区切换 (9)2.7漫游 (9)2.8用户识别卡 (10)3GSM数字蜂窝移动系统 (10)3.1系统构成 (10)3.1.1移动台（MS） (11)3.1.2基站子系统（BSS） (12)3.1.2.1基站收发信台（BTS） (12)3.1.2.2基站控制器（BSC） (13)3.1.2.3码型变换器（TC） (13)3.1.3网络子系统（NSS） (13)3.1.3.1移动业务交换中心（MSC） (14)3.1.3.2拜访位置寄存器（VLR） (15)3.1.3.3归属位置寄存器（HLR） (16)3.1.3.4鉴权中心（AUC） (16)3.1.3.5移动设备识别寄存器（EIR） (17)3.1.4运营子系统（OSS） (17)3.2GSM系统接口 (17)3.2.1Um接口 (20)3.2.2Abis接口 (21)3.2.3A接口 (23)3.2.4NSS内部接口 (24)3.2.4.1MAP/E (24)3.2.4.2MAP/B (24)3.2.4.3MAP/G (24)3.2.4.4MAP/F (25)3.2.4.5MAP/C (25)3.2.4.6MAP/D (25)3.2.5GSM系统与其它公用电信网接口 (25)1 概述传递信息所需的一切技术设备的总和称为通信系统。
通信系统的一般模型如下图所示。
图1.1 通信系统的一般模型（单向）◆ 信息源和收信者信息源可分为模拟信源和离散信源。
模拟信源（如电话机，电视摄像机）输出幅度连续的信号；离散信源（如计算机）输出离散的符号序列或文字。
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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
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。
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
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。
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
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
MSC
F
E
Um
BTS
BSC
MSC
Abis
A
PSTN
C
B
HLR/AUC
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。
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
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
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
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
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