GSM移动通信基本原理解析
gsm通信原理
gsm通信原理GSM通信是一种使用数字技术的无线通信系统，它采用全球标准的移动通信技术，提供了语音和数据传输的能力。
以下是GSM通信原理的详细介绍。
GSM通信系统中，通信被分成了不同的时隙，每个时隙的持续时间为577微秒。
这些时隙构成了一个帧，每个帧包含了8个时隙。
一般来说，GSM系统中的频率被划分成了多个小区域，每个小区域都有自己的频率。
这些小区域被进一步划分为不同的扇区，每个扇区负责一个特定的区域。
在GSM系统中，通信是在两个设备之间建立的。
一个设备是移动台，也就是我们的手机，另一个设备则是基站，它是一个连接移动台和网络的设备。
基站负责接收移动台发送的信号，并将其转发到网络中。
移动台和基站之间的通信是双向的，也就是说，移动台发送的信号会被基站接收并转发到网络，反过来，网络发送的信号也会被基站接收并转发到移动台。
在通信过程中，移动台和基站之间会进行一系列的协商和认证工作，以确保通信的安全性和有效性。
移动台首先与网络进行鉴权和加密，然后与基站进行通信。
当通信建立时，移动台会发送信号到基站，基站会接收并对其进行处理。
接着，基站将信号转发到网络中，网络对信号进行处理和转发。
在GSM通信中，语音信号和数据信号被编码和调制成数字信号，然后通过无线传输到基站和网络中。
在基站和网络之间，信号会进行一系列的处理和转换，以提供更高的通信质量和传输速率。
信号在传输过程中可能会受到干扰和衰减，因此系统采用了一些技术来提高信号的可靠性和鲁棒性。
总的来说，GSM通信采用了数字技术，通过移动台和基站之间的无线通信实现语音和数据的传输。
通过协商、认证和信号处理等步骤，确保了通信的安全性和有效性。
这些特点使GSM成为了全球范围内最常用的移动通信系统之一。
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基础原理(文字详细)
频率规划
1 频段划分
GSM技术使用不同的频段进行通信，以减少干扰和提高通信质量。
2 信道分配
对每个基站进行信道分配，确保有效的通信和资源管理。
3 频率重用
GSM技术使用频率重用的技术，实现更高的通信容量和效率。
信道类型
语音通信
GSM技术使用GSM语音编码方法实现清晰的语音通信质量。
数据业务
GSM技术支持数据传输，可实现电子邮件、互联网访问和文件下载。
2 演进与创新
GSM技术为短消息业务的发展奠定了基础，为后续的社交媒体和即时通信应用铺平了道 路。
3 广泛应用
短消息业务在个人通信、商业通信和紧急通信等场景中得到广泛应用。
安全机制
鉴别与认证
GSM技术通过鉴别和认证机制确保通信的安全 和可靠。
加密与解密
GSM技术使用加密算法对通信进行保护，防止 信息被窃听和篡改。
数据业务
数据传输
GSM技术支持数据传输，可用于传送电子邮件、 浏览网页和下载文件。
GPRS技术
GSM引入能。
EDGE技术
GSM升级到EDGE技术，进一步提高了数据传 输速度和网络容量。
短消息业务
1 文字信息
用户可以通过GSM技术发送和接收文字消息，方便快捷。
GSM基础原理
GSM技术是全球移动通信系统的一种无线通信技术，具有广泛的应用场景。 本文将详细介绍GSM技术的原理、架构和应用，以及它对移动通信的影响和 未来发展趋势。
历史与发展
GSM技术起源于20世纪80年代，经过多年的发展，已成为国际上通用的移动通信标准之一。它 的普及和发展对全球通信网络产生了深远的影响。
基站子系统
基站设备
基站设备负责无线信号的传输和接收，保证通信 的稳定和可靠。
gsm模块的工作原理
gsm模块的工作原理
GSM（Global System for Mobile Communications）模块是一种能够在移动通信网络中实现无线通信的设备。
它是将通信功能集成在一块小型的电路板上，包含有手机通信所需的所有相关硬件和软件。
GSM模块的工作原理可简单分为以下几个步骤：
1. 接收和发送信号：GSM模块首先从天线接收到来自基站的无线信号。
这些信号经过一个收发器进行放大和滤波，并转化为数字信号。
2. 分离信号：经过放大和滤波后，数字信号被GSM模块内部的解调器分离成音频和数据信号。
3. 处理数据：GSM模块将从基站接收到的数据进行解码和处理，确保数据的完整性和准确性。
4. 用户交互：GSM模块配备有一个输入输出接口，可以通过该接口与外部设备（例如微控制器、计算机）进行通信。
用户可以通过输入接口发送指令或数据到模块，同时模块也可以通过输出接口将数据发送到外部设备。
5. 数据传输：GSM模块使用GSM网络传输数据。
数据可以是短信、语音、图片或其他多媒体形式。
6. 与基站通信：GSM模块通过GSM网络与基站进行通信。
它
可以发送和接收数据，同时也可以参与到移动通话中。
总的来说，GSM模块就是通过接收、处理和发送信号来实现无线通信的设备。
它可以将用户发送的数据通过GSM网络传输到接收方，并能从基站接收来自其他设备的数据。
gsm的工作原理
gsm的工作原理GSM（Global System for Mobile Communications）是一种基于数字技术的移动通信标准。
其工作原理可以分为以下几个方面：1. 频率分配：GSM网络将可用的无线频谱分为不同的频道，每个频道可以同时支持多个用户进行通信。
频谱分配由基站控制器（BSC）进行管理，它根据网络负载和通信需求动态地分配频率资源。
2. 信号传输：GSM系统使用时分多址（TDMA）技术，将每个频道划分为多个时隙，每个时隙可用于传输不同用户的信息。
通过这种方式，多个用户可以在同一个频道上同时进行通信，提高了系统的容量和效率。
3. 基站系统：GSM网络由许多基站组成，每个基站负责覆盖特定范围内的用户。
基站由基站控制器进行管理，它与移动设备进行无线通信，将用户的语音和数据信息转发到目标位置。
4. 用户鉴权：当移动设备尝试接入GSM网络时，网络会对用户进行鉴权，确保其合法性和身份。
这涉及到与用户SIM卡中的密钥进行比对，以验证用户的身份。
5. 话音编码：GSM系统使用全球通用的话音编码标准（GSM-FR），将用户的语音信号进行数字化和编码，以便在网络中传输。
这种编码可以减小语音数据量，提高传输效率。
6. 数据传输：除了语音通信外，GSM系统还支持数据传输，例如短消息服务（SMS）、多媒体消息服务（MMS）和互联网接入。
这些数据会被编码和打包，并通过GSM网络传输到目标设备。
总的来说，GSM的工作原理是通过频率分配、时分多址技术、基站系统、用户鉴权、话音编码和数据传输等关键技术，实现移动设备之间的语音和数据通信。
这种标准化的通信方式使得全球范围内的移动通信变得更加便捷和高效。
GSM手机原理框图
蜂窝移动通信系统GSM系统概述GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。
蜂窝系统的概念和理论在二十世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到七十年代随着半导体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。
直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统，而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统，接着欧洲先后在英国开通TACS系统，德国开通C－450系统等。
蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。
其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围。
GSM系统的组成蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统（NSS）、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分组成，如图1所示。
其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口，BSS与MS之间的接口为“Um”接口。
在模拟移动通信系统中，TACS规范只对Um接口进行了规定，而未对A接口做任何的限制。
因此，各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议，对Um接口遵循TACS规范。
也就是说，NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备，而MS可用不同厂家的设备。
图1 蜂窝移动通信系统的组成由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范，运营公司当然喜欢花最少的投资，用最好的设备来建最优良的通信网，因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。
也就是说，各接口都是开放式接口。
GSM系统框图如图2，A接口往右是NSS系统，它包括有移动业务交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）和移动设备识别寄存器（EIR），A接口往左Um接口是BSS系统，它包括有基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。
gsm的工作原理
gsm的工作原理
GSM（Global System for Mobile Communications）是一种数字
移动通信标准，它使用时分多址（TDMA）技术实现语音和数据传输。
GSM的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
1. 基站搜索与选择：移动设备通过扫描周围的基站信号，选择信号质量最好的基站进行连接。
2. 建立连接：移动设备发送一个呼叫请求给基站，并提供相关信息，如接收者的手机号码或设备ID。
基站将该呼叫请求传
输到移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）。
3. 鉴权和身份验证：MSC通过向Home Location Register （HLR）发送请求来鉴权和身份验证移动设备。
HLR是一个
存储用户订阅信息、位置信息等的数据库。
4. 寻呼和移动绑定：一旦鉴权和身份验证通过，MSC将通过
广播方式通知指定基站的呼叫请求。
移动设备接收到呼叫请求后，将发送一个响应给MSC，并且与基站建立连接。
5. 语音和数据传输：一旦连接建立，移动设备和基站之间可以进行语音和数据传输。
语音数据经过编码和解码，然后通过无线信道传输。
数据传输可以通过GPRS或EDGE等技术进行。
6. 呼叫结束和断开连接：当通话结束或移动设备离开基站的范
围时，连接将被断开。
MSC将收到断开连接的通知，并更新用户的位置信息。
以上是简要描述了GSM的工作原理。
通过这个过程，GSM网络可以实现移动设备之间的语音和数据通信。
gsm模块的工作原理
gsm模块的工作原理
GSM模块（Global System for Mobile Communications）是一种用于通过全球范围的移动通信网络进行语音和数据传输的设备。
它的工作原理可以概括为以下几个步骤：
1. 与通信网络建立连接：GSM模块通过内部的无线电天线与
基站进行无线通信，并与之建立连接。
基站负责提供通信服务，并将GSM模块与移动电话网络连接起来。
2. 发送呼叫请求：一旦与基站建立连接，GSM模块可以发送
呼叫请求给移动电话网络。
呼叫请求包含了要拨打的电话号码以及其他相关的信息，如呼叫类型（语音呼叫或数据传输）等。
3. 呼叫建立：一旦移动电话网络接收到呼叫请求，它会将呼叫请求转发给被叫号码所在的位置区域。
如果被叫电话可用，通信网络将建立起呼叫连接，即使双方可以进行通话或数据传输。
4. 语音和数据传输：一旦呼叫连接建立，GSM模块可以通过
以数字形式编码的语音和数据传输进行通信。
语音和数据传输会通过无线电信道进行传输，然后通过通信网络中的各个节点转发到目标设备。
5. 结束呼叫：当通信结束时，GSM模块会发送呼叫结束请求
给移动电话网络。
网络将根据请求终止呼叫连接，并释放相应的资源。
总的来说，GSM模块的工作原理涉及了与通信网络的连接建
立、呼叫请求发送与接收、语音和数据传输、呼叫连接的终止等关键步骤。
通过这些步骤，GSM模块能够实现移动通信和数据传输的功能。
(信息与通信)GSM基本原理培训
时分将整个 通信时间划分为多个小的时隙，每个 时隙用于一个独立的通信信道。
详细描述
在时分多址中，每个信道分配一个特 定的时隙，通过时间选择性地传输信 号，实现多路复用。这种技术可以同 时处理多个用户请求，提高了通信系 统的容量和效率。
码分多址（CDMA）
语音识别
通过计算机技术识别和理 解人类语音，实现人机交 互。
信道编码技术
信道编码
对传输的数据进行加扰和 加密，以提高数据传输的 可靠性和安全性。
信道解码
接收端对接收到的数据进 行解码和去扰处理，恢复 原始数据。
交织技术
通过将数据分散到不同的 时隙或频段，降低数据传 输过程中的误码率。
加密与解密技术
数据传
短信
通过GSM网络，用户可以发送和接 收短信，实现文字信息的传递。
数据业务
利用GPRS等技术，用户可以在手机上 浏览网页、下载数据、使用各种应用 程序等。
短消息服务（SMS）
要点一
短消息
GSM网络支持发送和接收短消息，提供了一种便捷的信息 传递方式。
要点二
群发短信
用户可以将短消息同时发送给多个接收者，实现信息的快 速传播。
GSM发展历程
总结词
技术演进与标准化
详细描述
GSM起源于欧洲，经过多年的技术演进和标准化过程，逐渐成为全球范围内广泛 应用的移动通信技术标准。它经历了多个阶段的发展，包括模拟信号时代和数字 信号时代。
GSM网络结构
总结词
网络组成与功能
详细描述
GSM网络由多个组件组成，包括移动台、基站、基站控制器、移动交换中心等。这些组件协同工作，提供移动通 信服务。移动台是用户持有的终端设备，基站负责无线信号的收发和转换，基站控制器管理基站的操作，移动交 换中心则负责整个网络的呼叫控制和交换功能。
GSM基本原理
GSM網絡子系統
6.BSC BSC是基站收發台和移動交換中心之間的連接點,也為基 站收發台和操作維護中心之間交換中心提供接口. 7.BTS BTS包括無線傳輸需要的各種軟件和硬件.BTS由BCS控制 主要負責無線傳輸. 8.OMC 操作維護子系統,主要對整個GSM網絡進行管理和監控.
Hand-over or Hand-off
4.基地台訊號架構圖
數字信號
總 部
天線
調變信號
交 換 機
傳 輸 界 面
數字信號
解調變
收 發 雙 工 器
GSM系統結構
SS VLR AUC HLR MSC
BSS
交換系統
EIR OMC
基站系統
BSC BTS MS
GSM網絡子系統
1.MSC:是對它所覆蓋區域的移動台進行控制和完成話路交換的功能 實體,也是移動通信系統與其他通信系統之間的接口.主要功能有:用戶 尋呼接入,信道分配,呼叫接續,計費,基站管理,并提供接口功能. 2.HLR:靜態數據庫,存儲本地用戶數據信息.一個HLR可以控制若干個 移動交換區或整個移動通信網.主要功能﹕記錄用戶兩種數據,永久數 據﹐包括用戶號碼,移動設備號碼,接入的優先級等;暫時數據,包括用 戶的位置信息,即該用戶現處于哪個MCS/VLR中. 3.VLR:存儲訪問用戶位置信息的數據庫.一個VLR可以為一個或几個 MSC服務.主要功能:當移動用戶漫游到新的MSC控制區時,必須向該 地區的VLR申請登記.VLR庶要向HLR查詢該用戶的有關數據,并通知 HLR更改該用戶的位置信息,繼續變換VLR時,再修改.VLR是個動態數 據庫.
頻段的分配使用
上行(MHZ) 下行(MHZ)
GSM800 GSM900 GSM1800 GSM1900 824~849 890~915 1710~1785 1850~1910 869~894 935~960 1805~1880 1930~1990
GSM基本原理
⑸ 设备识别寄存器 EIR：EIR存储与移动台IMEI有关
的信息。它可以对移动台的IMEI进行核查，已确定移动台 的合法性，防止未经许可的移动台设备使用移动网。
4﹑操作与维护子系统OSS
OSS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。它的一侧与设备相连，（但并不包括BTS，因为在GSM规范中 明确指出，对BTS的操作维护是经过BSC进行管理），另一侧是作为 人—机接口的计算机工作站。这些专门用于操作维护的设备被称为操 作维护中心OMC。GSM系统的每个组成部分都可以通过特有的网络 连接至OMC，从而实现集中维护。OMC由两个功能单元构成。 OMC-S（操作维护中心——系统部分）用于MSC、HLR、VLR等交 换子系统各功能单元的维护与操作。OMC-R（操作维护中心—无线
（2）广播消息 GSM中的蜂窝广播的业务是指周期地向指定地区的移动台广播数据消 息。这些消息即无确定指向地址，也无加密，任何支持这项业务的移动台 都能够接收并能正确解码。
4、附加业务
附加业务主要是允许用户选择网络处理主呼/被呼的方法，或提供给用户一 些信息使之能智能地利用业务。
5、本地业务
作为一个集成终端，它无需网络的帮助，就可以提供许多本地功能， 如：缩位拨号、存储接收到的短消息、编辑短消息、自动重复失败的呼叫、 自动应答呼叫、呼叫保持等等。
关的认证，保证使用移动网的是合法用户。移动台有自己的识别码IMEI， 称为国际移动设备识别码。每个移动台的IMEI都是唯一的，网络对IMEI 进行检查，可以保证移动台的合法性。SIM卡中存储着用户的所有信息， 包括国际移动用户识别码IMSI等。
怎样确认自己的手机内存储的IMEI码与CIE上的一致?
gsm系统工作原理
gsm系统工作原理
GSM系统是一种无线通信技术，全名为Global System for Mobile Communications，即全球移动通信系统。
它是基于数字技术的，主要用于移动电话和数据传输。
GSM系统的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 首先，移动电话用户在手机上拨打或接听电话时，手机会将用户的声音等信息转化为数字信号。
2. 然后，手机会将这些数字信号发送给附近的基站。
基站是一种设备，通常位于一个区域内，负责接收和发送移动电话的信号。
3. 基站接收到手机发送的信号后，会将信号转发给移动电话交换机(MSC)。
MSC是一个中央控制设备，负责管理整个GSM 网络，包括基站和其他网络设备。
4. MSC根据目标用户的位置信息将信号转发给目标用户所在的基站。
5. 目标基站接收到信号后，将信号转发给目标用户的手机。
6. 目标手机接收到信号后，将信号转化为声音或其他形式的信息，供用户使用。
通过以上几个步骤，整个GSM系统可以实现移动电话用户之间的通信。
除了用于电话通话，GSM系统还可以支持其他功能，如短信发送和数据传输等。
总的来说，GSM系统的工作原理就是将用户的语音或其他信息转化为数字信号，并通过网络传输到目标用户。
这种数字化的方式可以提高通信质量和容量，并且支持更多的功能。
GSM基础原理介绍
目录内容页码1、什么是GSM 22、GSM系统结构23、GSM关键性技术44、GSM系统中的各类号码6附录一：GSM如何实现TDMA技术8附录二：BSS系统各硬件结构和各主要模块、板件的组成及功能15附录三：跳频技术21附录四：语音的传输过程23附录五：加密原理25附录六移动台和基站的时间调整261、什么是GSMGSM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GSMM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系统结构1）．GSM系统组成√GSM被分成三个子系统：网络交换子系统（Network Switching Subsystem NSS）；基站子系统（Base Station Subsystem BSS）；网络管理子系统（Network Management Subsystem NMS），网络管理子系统（NMS）又叫操作与维护中心（OMC--Operation & Maintenance Center）。
GSM移动通信基本原理
GSM移动通信基本原理
其次是频率分配。
GSM系统使用频分多址技术，将频段分为多个子信道，每个用户占用一个子信道，以实现用户之间的通信。
频率分为上行频
段和下行频段，上行频段用于移动用户向基站发射信号，下行频段用于基
站向移动用户发送信号。
频率分配是根据每个基站的位置和服务范围来分
配的，以避免频率的干扰。
接着是信道分配。
在GSM系统中，信道分为物理信道和逻辑信道。
物
理信道是由无线传输资源组成的，包括广播信道、寻呼信道、共享信道等。
逻辑信道是由无线传输资源和时隙组成的，包括控制信道和用户信道等。
通过信道分配，可以实现通话、短信等通信服务。
再者是寻呼。
为了向用户发送信令信息，GSM系统采用了寻呼技术。
寻呼信令包括寻呼请求、主叫控制、振铃控制、通话建立等过程，通过这
些信令可以实现用户之间的通信。
总的来说，GSM移动通信基本原理包括网络结构、频率分配、信道分配、寻呼、呼叫建立等内容。
通过这些基本原理的运作，GSM系统可以为
用户提供高质量的语音和数据通信服务。
随着移动通信技术的不断发展，GSM系统将会持续演进和完善，为用户提供更加便捷和高效的通信体验。
GSM基本原理
控制信道-CCH
• 广播信道(BCH):仅用于下行链路
– 频率校正信道（FCCH）：用于校正MS频率，使MS 可以定位并解调出同一小区的其它信息
– 同步信道（SCH）：携带TDMA帧号及BSIC – 广播控制信道（BCCH）：MS空闲时需大量的网络
信息，均由BCCH发送。所在这些信息均称为系统 消息，BCCH发送的系统消息有8类
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GSM基本原理概述
1
GSM通信系统概述
2
系统组成
移动台（MS） 无线基站子系统 （BSS） 交换网络子系统 （NSS） 操作维护子系统 （OSS）
3
系统组成原理图
Um接口 BTS
BTS MS
Abis接口
OMC
ISDN
BSC
MSC/VLR
SC HLR/AUC EIR BSS
为避免互相干扰，相邻时隙之间采用保护间隔
35
突发脉冲序列
• 突发脉冲序列指一个时隙上的消息格式，发送的消息不同，格式 就不同，突发脉冲序列也就不同：
– 普通脉冲突发序列 – 频率校正脉冲突发序列 – 同步脉冲突发序列 – 接入脉冲突发序列 – 空闲脉冲突发序列
36
普通脉冲突发序列
尾比特 3bit
44
陆地移动通信环境的特点
• 受各种因素的影响，移动通信的环境是相当恶劣的
– 地形影响，MS处于复杂的地形及人为环境中 – MS的移动性使得MS与BS之间的传播路径不断变化，
且移动方向和速度都会导致电平的变化 – 人为噪声严重：点火噪声、电力线噪声、工业噪声 – 干扰严重：同频干扰、邻频干扰、互调干扰、远近
周期为235ms
GSM基本原理介绍
GSM基本原理介绍一.概述1.1 GSM系统的发展和主要参数1.2 频带的划分及使用二.系统简介2.1系统构成2.2各子系统介绍2.3接口及协议2.4 TC及SM的使用三.服务区域的划分四.GSM系统编号方案五.语音信号的处理六.空中接口部分6.1 逻辑信道6.2 突发脉冲6.3 逻辑信道与物理信道的映射七.系统管理功能介绍7.1 安全性管理(鉴权,加密)7.2 移动性管理八.呼叫流程举例九.业务介绍第一章概述1.1 GSM系统的发展和主要参数移动通信系指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信。
20年代开始在军事及某些特殊领域使用，40年代才逐步向民用扩展；最近十年间才是移动通信真正迅猛发展的时期，而且由于其许多的优点，前景十分广阔。
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泛欧的GSM，美国的ADC和日本的JDC（现改称PDC）。
其中GSM的发展最引人注目，其发展历程如下：·1982年，欧洲邮电行政大会CEPT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。
·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。
移动通信跨入第二代。
1.2 频带的划分及使用特性GSM900 DCS1800 发射类别业务信道控制信道271KF7W271KF7W271KF7W271KF7W发射频带(MHZ)基站移动台935～960890～ 9151805～18801710～1785双工间隔(MHZ) 45 95射频载频间隔(KHZ) 200 200 小区半径(KM)最小最大0.5350.535接续方式TDMA TDMA 调制GMSK GMSK 传输速率(kbps) 270.833 270.833 全速率话音编译码比特率(kbitls) 误差保护139.8139.8编码算法RPE－LTP RPE－LTP信道编码具有交织脉冲检错和1/2编码率卷积码具有交织脉冲检错和1/2编码率的卷积码控制信道结构公共控制信道随路控制信道广播控制信道有快速和慢速有有快速和慢速有时延均衡能力(215) 20 20 国际漫游能力有有第二章系统简介2.1 系统构成GSM的典型结构如图1-1：MSBTSBTSBSCBSSOMCMSC/VLRNMCEIRHLR/AUCDPPS PCS SEMCOSSPSTNISDNPDNNSS图2-1 GSM系统结构OSS：操作支持子系统BSS：基站子系统NSS：网路子系统NMC：网路管理中心DPPS：数据后处理系统SEMC：安全性管理中心PCS：用户识别卡个人化中心OMC：操作维护中心MSC：移动业务交换中心VLR：来访用户位置寄存器HLR：归属用户位置寄存器AUC：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器BSC：基站控制器BTS：基站收发信台PDN：公用数据网PSTN：公用电话网ISDN：综合业务数字网MS：移动台由上图可见，一个GSM系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统(OSS)，基站子系统(BSS)和网路子系统(NSS)三部分组成。
gsm技术的应用原理
GSM技术的应用原理1. 简介GSM（Global System for Mobile Communications）是一种全球标准化的数字移动通信技术。
它是目前全球最为广泛使用的无线通信技术之一。
GSM技术的应用涵盖了移动通信、短信、数据传输等多个领域。
2. GSM技术的基本原理GSM技术的基本原理如下： - 载波频率：GSM使用两个载波频率（上行频率和下行频率），以同时进行双向通信。
- 时分复用：GSM将每个载波频率划分为多个时间槽，使得多个用户可以在同一频率上进行通信。
- 数字编码：GSM使用数字编码将语音、数据等信息转换为数字信号进行传输，以提高信号的可靠性和传输效率。
- 信道编码：GSM通过信道编码方式对数字信号进行差错校验和纠错，以提高信号的可靠性。
- 多路复用：GSM使用频分多路复用和时分多路复用技术将多个用户的信号进行复用，以提高系统的容量和效率。
3. GSM技术的应用领域GSM技术在多个领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：3.1 移动通信GSM作为一种无线通信技术，广泛应用于移动通信领域。
无论是在城市、农村还是偏远地区，GSM网络都能提供可靠的通信服务。
用户可以通过GSM手机进行语音通话、短信发送以及数据传输等操作。
3.2 短信服务GSM技术的一个重要应用是提供短信服务。
通过GSM网络，用户可以发送和接收短信，与他人进行实时的文字交流。
短信服务广泛应用于个人通信、商务沟通、通知提醒等场景。
3.3 数据传输GSM技术也支持数据传输，包括传真、数据调制解调器和互联网接入等功能。
用户可以通过GSM手机或GSM调制解调器进行数据传输，访问互联网和发送电子邮件。
3.4 定位服务GSM技术还可以用于定位服务。
通过GSM网络，可以获取手机用户的位置信息，在紧急救援、导航、防盗等应用场景中发挥重要作用。
3.5 网络扩展GSM网络可通过基站扩展，实现网络覆盖的扩展和深化。
这使得在城市和乡村地区都能获得良好的信号覆盖，提供更稳定的通信服务。
GSM基本原理与测试
GSM基本原理与测试GSM网络由多个基站组成，每个基站覆盖一个区域，称为蜂窝。
蜂窝之间没有重叠，这样可以避免干扰。
GSM网络的核心组件包括移动台（手机）、基站、传输网络（包括MSC、HLR、VLR等）和操作支持系统（OSS）。
GSM使用时分多址（TDMA）技术，将每个时间时隙分成不同的时间片段，每个时间片段可以用于不同的用户或信道。
一个时隙持续时间为0.577 ms，每个帧包含8个时隙，对应于4.615 ms。
这样，每个帧可以传输一个用户或信道的信息。
GSM使用这种时间分割的技术以实现频谱的高效利用。
在GSM系统中，每个基站有多个载波频率，每个载波频率上有多个时隙。
每个载波频率称为一个物理信道，每个时隙被分配给一个用户或信道。
用户和信道之间的连接被称为通话通路。
通常，一个基站能够同时支持多个通话通路，以满足多个用户的需求。
GSM测试方法：1.信号强度测试：这种测试可以检测信号的强度和覆盖范围。
可以使用专业测试仪器或手机自身的信号强度指示来进行测试。
2.信道质量测试：这种测试可以评估信号的质量，包括信噪比、误码率和丢包率等指标。
可以使用专业测试仪器或手机自身的信道质量指示来进行测试。
3.通话质量测试：这种测试可以评估通话质量，包括声音清晰度、语音延迟和抗干扰能力等。
可以使用专业测试仪器或通过实际通话来进行测试。
4.定位测试：GSM网络可以提供手机定位功能，可以使用基站信号和时间差测量等方法进行定位测试。
可以使用专业测试仪器或通过网络服务进行测试。
5.数据传输测试：GSM网络支持数据传输，可以进行数据速率、延迟和稳定性等测试。
可以使用专业测试仪器或通过实际数据传输来进行测试。
6.网络分析测试：可以使用专业测试仪器对GSM网络进行分析，包括信号质量、网络拓扑和网络负载等。
这些测试可以用于网络优化和故障排除。
总结：GSM是一种基于TDMA和蜂窝网络结构的数字移动通信标准。
它利用时分多址的技术以提高频谱利用率。
gsm原理
gsm原理GSM（Global System for Mobile Communications）是一种数字移动通信技术，它提供了语音和数据传输服务。
GSM原理基于时分多址（TDMA）技术，它将时间划分为固定的时隙，每个时隙可以传输一个用户的信息。
通过这种方式，多个用户可以共享同一个频率，实现同时通信。
GSM网络由多个基站组成，每个基站负责一定范围内的通信服务。
当用户在一个基站范围内时，他们的手机将与该基站进行通信。
手机将语音或数据信息转换为数字信号，并通过无线电波传输给基站。
基站将接收到的信号转发给移动电话交换局（Mobile Switching Center，MSC）。
MSC是GSM网络的核心控制中心，它负责处理信号传输、用户身份验证等功能。
当接收到信号后，MSC将其发送到目标用户所在的基站，并由基站将信号传递给用户的手机。
在 GSM 系统中，用户的身份由国际移动用户识别码（International Mobile Subscriber Identity，IMSI）表示。
当用户连接到网络时，手机会发送 IMSI 到基站进行身份验证。
GSM 还提供了 SIM 卡（Subscriber Identity Module）来存储用户信息，包括电话号码、短信和通话记录等。
GSM原理还包括呼叫的建立和终止。
当用户想要拨打电话时，手机会发送一个起呼消息给MSC。
MSC将查找目标用户所在的基站，并将请求转发给该基站。
目标用户的手机接收到请求后，会发出一个回应。
MSC在收到回应后，将建立一个呼叫路径，以便两个用户可以通话。
当通话结束时，其中一方或双方的用户可以挂断电话。
挂断电话时，手机会发送一个挂断消息给MSC。
MSC将终止呼叫路径，并通知两个用户的手机结束通话。
总之，GSM原理通过时分多址技术，将时间划分为时隙，以实现多个用户共享频率的同时通信。
这种技术和网络结构确保了可靠的语音和数据传输，并提供了许多功能，如身份验证、呼叫建立和终止等。
GSM通信原理(BSC)
GSM通信原理的基本结构
1
无线基站
负责与移动设备进行无线通信，并传输语音和数据。
2
基站控制器(BSC)
负责管理和控制无线基站，处理信令和数据传输。
3
移动交换中心(MSC)
负责处理电话连 无线资源分配
2 信道管理
BSC负责分配无线资源，确保移动设备可以正 常通信。
数据库
存储和管理与BSC相关的配置信 息、用户数据和运行日志。
BSC的问题和挑战
BSC在面临快速增长的移动通信需求、信号干扰、距离限制和频谱资源有限等方面面临一些挑战。此外，BSC 的安全性和保密性也是一个重要的问题。
BSC的性能指标和评估方法
呼叫成功率
评估BSC处理呼叫请求的成功率。
信道利用率
评估BSC有效使用的信道比例。
掉话率
评估BSC呼叫中断的次数。
BSC的故障和维护管理
BSC可能面临硬件故障、软件错误和网络问题等各种故障。维护管理包括故障 排除、性能监控和维护计划的制定。
BSC的安装和配置方法
BSC的安装需要合适的硬件设备、软件配置和网络连接。该过程涉及设备测试、 参数设置和系统调试等步骤。
BSC管理不同类型的信道，包括语音、数据和 控制信道。
3 移动性管理
4 呼叫控制
BSC跟踪和管理移动设备在网络中的位置和状 态。
BSC处理呼叫的建立、维持和释放，确保通信 质量和连接稳定。
BSC的基本结构和内部组成
控制单元
负责管理BSC的整体运行，包括 信令处理和资源调度。
接口模块
用于与其他组件（如无线基站 和移动交换中心）之间进行数 据和信令的传输。
GSM通信原理(BSC)
本节介绍GSM通信原理的基本概念和组成部分，包括BSC的定义、作用、位 置和角色，以及其功能、特点、结构和内部组成。此外还介绍了BSC面临的问 题和挑战，以及性能评估、故障管理、安装配置等方面的内容。
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HLR: Home Location Register(归属位置寄存器)
用于储存归属移动用户信息，包括： • 国际移动用户身份（IMSI） • 移动台ISDN号码（MSISDN） • 用于呼叫接续和计费的位置信息，如MS漫游号、VLR地址 和MSC地址等等 • 业务能力信息 • 业务限制信息 • 语音群业务信息 • 补充业务能力信息，等等
9
4、技术规范
（2）载频间隔：200kHz
(3) 通信方式：FDD双工 （4）接入方式：TDMA
（5）信道分配：每载频8个时隙，包含8个全速信道，16个半速 信道；
（6）每个时隙的信道速率：22.8kbit/s； （7）信道总速率：270kbit/s； （8）调制方式：GMSK,高斯滤波最小频移键控； （9）话音编码：规则脉冲激励线性预测编码RPE-LPC 13kbit/s;
19
OMC
OMC: Operation Maintenance Center 操作维护中心（Sun工作站）
OMC-R: Radio (无线部分） OMC-S: Switch(交换部分）
OMC具有软件和数据库的管理、统计数 据的收集、事件/告警的管理等功能。
20
MSC
MSC: Mobile services Switching Center 移动交换中心
8
4、技术规范
（1）工作频段 • GSM900主频段（P－GSM）： •上行：Ful＝890＋0.2×N（MHz）（1 To 124） •下行：Fdl＝Ful ＋ 45（MHz） 上下行频率间隔：45MHZ；带宽：25MHz； •GSM1800频段： •上行：Ful＝1710.2＋0.2×（N－512）（512 To 885） •下行： Fdl＝Ful ＋95（MHz） •上下行频率间隔：95MHz；带宽：75MHz。
4
1、历史
日期 发 展 阶 段 1992 GSM 标准委员会更名为“Special Mobile Group” GSM 系 统 命 名 为 ”Global System for Mobile Communications” 颁布 DCS1800 第二阶段的规范（DCS/Phase2） 1992 GSM 系统投入商用 1994 颁布 GSM 第二阶段的规范（GSM/Phase2） 1995 DCS1800 系统投入商用 1996 颁布 GSM 第二阶段增强型规范（GSM/Phase2+）
13
BSS 子系统结构
OMC-R
MS
BTS BSC BTS TC
MS
UM接口
Abis接口
A接口
基站控制器 — BSC (Base Station Controller) 基站收发信机 — BTS (Base Transceiver Station) 无线操作维护中心 — OMC-R 码变换器 — TC (TransCoder)
GSM基本原理
武 汉 邮 电 科 学 研 究 院 武汉虹信通信技术有限责任公司
1
主要内容 一、GSM系统概述 二、GSM 网络结构与功能 三、信道与编码 四、系统工作过程 五、参数及调整 六、网络优化
2
一. GSM 系统概述 1、历史 2、组网体制 3、系统基本特点 4、主要技术规范
3
1、历史
5
2、组网体制
GSM采用小区制组网方式，每个覆盖小区成正 六边形，其形状像“蜂窝”，故称蜂窝小区。 其目的是频率复用以提高容量。必须具备越区 切换、位置管理等功能。
A C B A
6
C B
2、组网体制－频率复用
全向天线
A C B A C B
分为 3 扇区
频率复用
7
3、系统基本特点 （1）GSM系统是一种典型的开放式结构； （2）GSM系统由几个分系统组成，各分系统 之间都有定义明确的标准化方案； （3）GSM系统可以开放多种业务； （4）频率利用率高，具有灵活方便的组网结 构； （5）具有鉴权和加密功能； （6）具有较强的抗干扰能力。
16
GSM Network Structure
BSC功能
实现部分网络层的功能
实现无线资源管理（RR）
实现BSS管理应用部分的功能
实现切换功能等 实现各种接口层信令
17
BSC的一般结构
数字 中继
A接口
交换网络
数字 中继
Abis接口
处理器网络
18
BSS 子系统容量
BSC 最大容量 基站 : 100 ; 扇区： 250 ; 载波 (RTFs) : 384 ;
10
二. GSM 网络结构与功能 1、网络结构 2、组成与功能
11
1、网络结构
NMC OMC OMC
VLR
OMS
BTS
BSC BTS
HLR
TRAU
AUC
MSC
EIR IWF
BSS
MS SIM ME
PSTN
EC
NSS
12
2、组成与功能——基本组成
基本组成:
(1)网络和交换子系统(NSS) (2)无线基站子系统 (BSS) （3）移动台（MS） （4）操作与维护分系统(OMS)
日期 发 展 阶 段 1979 欧洲发展蜂窝通信，并为此安排蜂窝通信工作频段 1982 CEPT 成立“Groupe Special Mobile”（GSM） 1986 在法国巴黎建立 GSM 标准制定协调小组 1988 ETSI 全权负责管理 GSM 标准委员会的工作 1990 颁布 GSM 第一阶段的规范（GSM/Phase1） 1991 颁布 DCS1800 第一阶段的规范（DCS/Phase1） GSM 委员会开始制定下一代无线通信系统标准
功能：为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能并 提供与其他PLMN和PSTN的接口 与普通PSTN交换机相比，MSC至少附加下列二个 功能： 移动用户的位置登记过程 切换过程 PSTN: Public Service Telecommunication Network (公共业务电信网)
21
22
HLR
VLR
VLR: Visited Location Register(拜访位置寄存器) 用于储存其管辖区内的移动用户信息，包括： • 国际移动用户身份（IMSI） • 移动台ISDN号码（MSISDN） • MS漫游号 • 临时移动用户身份（TMSI） • 用户位置区等
14
BTS功能
实现跳频功能
实现信道加密、解密功能 实现信道编译码、交织与解交织功能 实现调制与解调功能 实现各种接口
15
GSM Network Structure
In BTS
编码与 交织
调制
基 站 接 口 设 备
加密
发信机
信 令 处 理
天
译码与 解交织
解密
均衡 解调
收信机
线
Abis
跳频控制
时钟
Um