第三章GSM数字蜂窝移动通信系统

3.1 GSM系统的频率配置和规划
• 信道中传输的是无线电波 • 无线电波的传播方式
地波 （表面波传播）----- 长波 、中波、中短波 天波 ------- 短波 直射波（空间传播）----- 超短波、微波 散射波 ------ 适宜功率高的远距离传输
无线电波波段
•
GSM系统频率配置和规划
GSM 系统所使用频段：
频道配置
• GSM工作在1800MHz，共45MHz带宽，载频间隔 200KHz,双工间隔95MHz
频道序号为512– 885，中国移动占用前10MHz （512– 559）（1710 --- 1720/1805 -- 1815）
中国联通占用后10MHz （687 -- 736）(1745 – 1755/1840--1850)
• 数字蜂窝移动通信系统
GSM的发展历程如下：
• 1982年，欧洲邮电会议上ETSI设立了“移 动通信特别小组”即GSM，以开发第二代 移动通信系统为目标。
• 1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究 和实验后所提出的八个建议系统进行现场 试验。
• 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频移键控（GMSK）调 制方式达成一致意见。
在我国
• 1992年 首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网 • 1994年 全面建设GSM网络 • 目前有中国移动，中国联通、中国电信三家运营
商 • 截止08年6月，全球GSM用户近30亿，中国移动
GSM用户达到4.15亿，中国联通GSM用户达到 1.26亿。 • 截止08年8月中国移动已覆盖全国31个省区的各 个县市，全国交通干线实现无缝覆盖。地市覆盖 率为91%，县市覆盖率为86%
第三章 GSM数字蜂窝移动通信系统
• 了解GSM系统结构、接口、业务 • 掌握Um接口的物理信道结构、Um接口的
逻辑信道功能与组合 • 掌握GSM移动区域的划分 • 掌握GSM编号计划 • 了解GSM通信流程 • 了解GSM系统基站设备
• 3.1 GSM系统的频率配置 • 3.2 GSM系统的组成与网络结构 • 3.3 GSM系统的编号 • 3.4 GSM的接口与无线信道 • 3.5 GSM系统的接续与移动管理 • 3.6 GSM系统的安全性管理 • 3.7 GSM系统的几种基本技术 • 3.8 GSM系统的业务 • 3.9 GSM系统基站设备的简介
• 移动通信经历了由模拟通信向数字化通信 的发展过程，
• 目前，比较成熟的数字移动通信制式主要 有GSM，ADC(美国)，JDC日本（PDC）
其中GSM的发展最引人注目。
• 所谓GSM系统，即全球移动通信系统 （Global System For Communicationgs）, 是泛欧蜂窝移动通信系统标准，它采用数 字无线传输和无线蜂窝之间先进的切换方 法，具有比模拟蜂窝系统更高的频率利用 率。
GSM 系列
• GPRS(General Packet Radio Service):
是GSM网络过渡3G的第一步，能够将数据 传送由今天9.6kbps的速率逐步提升到每秒 115kbps的速度，它还不是真正的第三代移动 通信系统 基于GSM的移动分组数据业务，在GSM网 络上叠加一个基于IP的分组交换网络
在一个系统的作用区域内重复使用相同 的频率 ---- 用于蜂窝系统
同频复用：
为提高频率利用率，在相隔一定距离后， 信号较弱的地理区域重新使用相同的频率 或频率组。
若系统设计不好，将产生严重的干扰
• 同频干扰（C/I）: 当不同小区使用相同频率时，当前服务小区受到 其他同频小区所来的干扰信号之比
频道配置
•
GSM系统频率规划
• 频率复用是蜂窝移动通信的核心概念 提高频率利用率的典型方式之一。
可在时域与空间域内使用频率复用的概念。
在时域内的频率复用
指在不同的时隙里占用相同的工作频率 ---时分多路（TDM）
在空间域上的频率复用
两个不同的地理区域里配置相同的频率， （不同的城市使用相同的频率AM或FM广 播电台。
C I
C IK
I 为第K个同频干扰信号。 K
GSM规范中要求同频C/I 大于9dB 工程中一般增加余量，要求C/I大于12dB 频率复用度越高，C/I值越大
• 邻频干扰(C/A): 小区内外相邻频率产生的干扰。 GSM要求C/A>=-9dB 工程中加3dB的余量，即C/A>=-6dB
• 为避免系统内同频干扰，覆盖区通常规划 最基本的同频复用结构，即单位无线区群， 由若干个单位无线区群邻接而成覆盖来自百度文库， 单位无线区群中频率不再复用。
• GSM体制推广
GSM900MHz DCS1800MHz
GSM系统为FDD/TDMA(频分双工/时分多址) 的接入方式 TDMA:在一个载波频率中，每一用户占用一个 时间段（时隙） FDD:当上下行信号分别采用不同的频率。
GSM系统频率配置和规划
• GSM工作在900MHz，共25MHz带宽，载频 间隔200KHz,双工间隔45MHz 频道序号为1 – 124，中国移动占用1 – 94 （890 – 909/935 -- 954） 中国联通占用95 – 124（909—915/954 --960）
GSM 的发展历程及现状
1987年
1989年 1991年
1991年
1992年 1993年 1996年 1997年
十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录（MOU） GSM标准生效 GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行， 移动通信跨入第二代，制定900MHz频段（GSM900） GSM正式命名为“全球通”（Global System for Mobile）,同时，制定1800MHz频段（DCS1800） DCS1800与GSM900具有相同的基本功能特性，该 规范 只占GSM建议的很小一部分。 GSM开始商用 DCS1800也投入运营 引入微蜂窝的技术，GSM900/1800双网运行 已有109个国家239个运营者运营超过4400 万用户的GSM网络