第3章2G移动通信系统及技术应用详解精品PPT课件

输、分集接收，交织信道编码，自适应均衡…
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3.1.1 GSM系统组成及网络结构
GSM系统组成 GSM系统网络结构
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1.GSM系统组成
GSM系统 (符合典型2G数字移动通信系统结构)
–网络子系统NSS（或交换子系统SS）
MSC HLR、VLR、AUC、EIR
–基站子系统（BSS）
BSC BTS
二次交织
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GSM中的编码过程
– A/D – 分段 – RPE/LTP – 信道编码 – 交织 – 信息经交织编码形成8帧， 每帧114bit。将114bit分 成两段，填入普通突发 脉冲序列。
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分级帧结构
由普通突发脉冲序列构成帧、复帧、超帧、超 高帧的分级帧结构
– 每个突发脉冲序列共156.25bit，占时577μs，在一个 时隙中发送
双工间隔：45MHz – 频带宽度：25MHz
载频间隔：200KHz （频道间隔） 信道分配：每载频8时隙；全速信道8个
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通信方式：全双工 （准双工） 信道总速率：270.8kbit/s 调制方式：GMSK 话音编码：RPE-LTP
输出速率：13kbit/s 数据速率：9.6kbit/s（低速） 跳频速率：217跳/秒 每时隙信道速率：33.8kbit/s 其他技术：FDMA/TDMA多址技术、跳频、间断传
功能：移动性管理 用户离开时，信息即被删除
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– EIR：存移动设备的ESN
功能：防止非法设备入网使用 比较白、灰、黑名单
移动设备管理
– AC：存鉴权信息和加密密钥等用于安全方 面的信息
功能：安全性管理
注：HLR/AC MSC/VLR
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（2）基站子系统BSS
组成：无线信号收发（BTS） 无线资源管理（BSC）
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模拟系统的缺点
– 设备体制混杂 – 制式混杂 – 业务种类单一 – 频率利用率低 – 容量小 – 安全性、保密性差 – 手机体积大，电池充电后有效工作时间短
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3.1 GSM
GSM系统组成及网络结构 GSM数字信号的处理 GSM中的频率利用 GSM中的无线接口
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GSM数字移动通信系统的优点
– 移动用户管理----HLR 计费管理 ----MSC、GMSC 移动设备管理----EIR 移动网络管理----OMC
– OMC：
网络监视、操作 无线规划 交换系统管理 性能管理
……
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（4）移动台MS
MS：提供用户接入系统的接口
– 用户设备：手机、车载台、MT… – MS=ME+UIM(GSM中为SIM)
移动台必须插入UIM才能正常呼叫 在紧急呼叫时可不插UIM
如：119、120、110、122、112
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2.GSM系统网络结构
我国的GSM网络结构：二、三级混合网络结构
– 二、三级混合网络结构的连接方案
TMSC1：网状结构，各省一对 TMSC2：与对应的一对TMSC1相连 MSC：与对应的两个TMSC相连
移动通信技术 (第3版)
第3章 2G移动通信系统及技术应用
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第3章 2G移动通信系统及技术应用
内容
– GSM、GPRS和IS-95 CDMA系统的网络结构、关键 技术及无线接口
重点
– GSM、GPRS和IS-95 CDMA系统网络结构、关键技 术
– GSM、GPRS系统的帧结构、用户数据的传输 – 扩频通信基本原理
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GSM话路网网络结构
– 二级网络结构 TMSC1、MSC
– 三级网络结构 TMSC1、TMSC2、MSC
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3.1.2 GSM数字信号的处理
BS与MS的数字信号处理过程相似
区别：基站处理信号来自MSC的64kbit/s的PCM信号(8bit) MS处理的语音信号来自话筒
MS对语音信号的处理过程
– 8个时隙组成一个4.62ms的TDMA帧 – 26个话音TDMA帧组成一个持续时间为120ms的复
–操作维护子系统（OSS）
OMC–移动台子系统（MFra bibliotek）10
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（1） 网络子系统NSS
功能：系统交换（MSC） 用户数据管理（HLR） 移动性管理（VLR） 安全性管理（AUC） 移动设备管理（EIR）
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MSC：电话交换功能----核心功能
呼叫建立，路由选择，控制、终止呼叫 交换区内切换 业务提供，费用信息 信令及网络接口
– BSC： 功能：各种接口管理， 无线资源和无线参数管理
如：切换定位、时间确定；功率控制；时间提前量确定
– BTS：
功能：提供与MS的接口及无线链路 由BSC控制并服务于某小区的无线收发设备，
完成信道转接，与MS间无线传输及相关控制
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（3）操作维护子系统OSS
功能：操作控制、维护管理
主要管理项目及功能单元：
– 频谱利用率更高，进一步提高了系统 容量
– 提供了一种公共标准，便于全自动漫游 – 提供新型非话业务，与ISDN兼容 – 保密性好，安全性好 – 数字传输技术抗衰落性强，传输质量高，话
音质量好 – 可降低成本费用，减小设备体积
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GSM技术指标及参数
频段：
– GSM900：下行：935～960MHz 上行：890～915MHz
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难点
– GSM、GPRS和IS-95 CDMA系统的无线接口、关键 技术
– 码分多址技术基本原理
目的和要求
– 掌握GSM、GPRS、IS-95 CDMA系统的网络结构、 关键技术和帧结构
– 了解GSM、GPRS、IS-95 CDMA系统无线接口中的 信道配置
– 理解码分多址技术与扩频通信基本原理
– 类型：普通MSC 网关MSC（GMSC） 汇接MSC（TMSC）
----选路 ----汇接
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– HLR：存所有被管理用户的数据 ----静态数据库
功能：用户数据管理 存储信息：用户信息（入网、业务…）
位置信息（LAI） 号码：MDN（GSM中为MSISDN）、IMSI
– VLR：临时存储进入被控区域的移动用户的 信息----动态数据库
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1.话音编码
GSM的话音编码：RPE-LTP
– 编码过程
预处理 线性预测 短时分析预测 长期预测 规则激励编码
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2.信道编码
信道编码方法：
信道编码后输出速率： 456bit/20ms = 22.8kbit/s
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3.交织
GSM中的交织（第一次交织）
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重排和交织
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