GSM数字移动通信系统GSM数字移动通信系统

GSM系统主要特点
根据GSM标准及性能，可以看出GSM系统具有 以下特点： (1) 具有开放的通用接口标准。
现有的GSM网络采用7号信令作为互连标准， 并采用与ISDN用户网络接口一致的三层分层协议， 这样易于与PSTN、ISDN等公共电信网实现互通， 同时便于功能扩展和引入各种ISDN业务。 (2) 具有跨系统、跨地区、跨国度的自动漫游能 力。
移动通信系统的演进
2)北美的ADC(也称DAMPS)系统 这种系统的特点是数字和模拟兼容(也叫双模
式)。用户利用一种双模式设备，既能在数字蜂 窝网中通信，也能在模拟蜂窝网中通信。这样不 仅能提高通信容量，而且有利于解决建立新设备 和利用旧设备的矛盾。美国电子工业协会于1990 年批准了双模式数字蜂窝系统的标准，简称IS54标准。 3)日本的JDC系统
二、 GSM系统主要性能简介
1、发射频率：上行890-915MHz 下行935-960MHz
2、多址方式：TDMA 3、双工方式：FDD 4、双工间隔：45MHz 5、载波频道间隔：200KHz，共124载频。 6、语音编码：规则脉冲激励长期预测编码
（RPE-LPC），语音编码速率13kbps。
GSM系统主要性能简介（续）
7、信道编码：采用循环冗余码、1/2卷积码及交织编码。 8、跳频速率：217跳/秒 9、调制方式：高斯滤波最小移频键控（GMSK），调制速
率270.833kbps。 10、时隙和TDMA帧：物理信道/时隙，时隙周期577us，
8时隙/帧。 9、小区结构：在农村地区可采用宏小区，小区半径可达
35km；城市地区小区半径一般为10-20km；市中心等 业务密集地区可采用微小区，半径0.5km。
移动通信系统的演进
(4) 模拟系统网用户容量受到限制，在人口密度 很大的城市系统扩容困难。 (5) 模拟系统保密性不好。 为了克服第一代蜂窝系统的局限性，以满足移动 通信网发展的需要，北美、欧洲和日本自20世纪 80年代中期起相继开始第二代即数字蜂窝系统的 研究。 同模拟系统相比，数字系统具有系统容量大，频 率利用率高，通信质量好，业务种类多，便于与 ISDN等网络互联，易于保密，便于集成，设备 体积小、重量轻、耗电省、成本低等优点，是移 动通信的发展趋势。
第二阶段：从40年代中期至60年代初期，移动无线通 信开始问世。
第三阶段：从60年代中期至70年代中期，大区制移动 电话。
第四阶段：从70年代中期至80年代中期，是移动通信 蓬勃 发展时期。1978年底，美国贝尔实验室研制成功 先进的移动电话系统（AMPS），建成了蜂窝状移动通信 网。
第五阶段：从80年代中期开始，欧洲推出GSM体系， 美国和日本也制定了各自的数字移动通信体制。
移动通信迅速发展的原因(续)
•技术发展 --微电子技术长足发展，如DSP、天线技术 --形成移动通信新体制，蜂窝网。 --微处理技术及计算机技术 •政府调节 --颁布有利于移动通信发展的政策 --分配或拍卖频段
移动通信系统的演进
第一代
模拟蜂窝移动通信系统 80年代
第二代
数字蜂窝移动通信系统 90年代
移动通信迅速发展的原因
•市场驱动
--中国大陆：移动电话用户1999年超过4000万用户，移动 电话业务量占整个电信业务量的50%。据信息产业部副 部长娄勤俭说，到六月底，中国内地移动电话用户将达 到1.16亿户，比去年年底净增3000多万户。
--全球移动电话用户到2000年已达到5亿。全球约每10人 拥有一部手机，而现在，每五人就拥有一部手机。
GSM数字移动通信系统
目录
第一部分 移动通信系统的概述 第二部分 GSM系统结构与接口 第三部分 短消息业务介绍 第四部分 无线应用协议WAP 第五部分 通用分组无线业务GPRS
第一部分 移动通信系统的概述
一、移动通信的发展与现状 二、 GSM移动通信系统主要性能简介
一、移动通信的发展与现状
第一阶段：从上世纪20年代至40年代早期，短波无线 通信。
GSM系统主要特点
(3) 提供可靠的安全保护功能。 在GSM系统中，采用了多种安全手段来进行
用户识别、鉴权与传输信息的加密，保护用户的 权利和隐私。
GSM系统中的每个用户都有一张惟一的 SIM(客户识别模块)卡，它是一张带微处理器的 智能卡(IC卡)，存储着用于认证的用户身份特征 信息和与网络操作、安全管理以及保密相关的信 息；移动台只有插入SIM卡才能进行网络操作。
第三代
数字蜂窝移动通信系统 21世纪
AMPS TACS NMT C450 NAMTS
技术
模 驱动 数
拟
字
技
技
术
术
DAMPS IS-95 GSM PDC
业务 语 驱动 音
பைடு நூலகம்多 媒
业
体
务 技术 业
驱动 务
CDMA2000 WCDMA TD-SCDMA
•FDMA •话音
•TDMA •话言和低速数据
•CDMA •宽带多媒体
移动通信系统的演进
蜂窝移动通信网从开始使用到现在不过20年的时 间，其发展速度之快十分惊人。可是，在一些经 济发达的国家，却因为移动通信业务的激增使人 们很早就预感到模拟蜂窝系统存在着许多不足：
(1) 已有的模拟蜂窝系统制式混杂，不能实现 国际漫游。 (2) 模拟蜂窝网不能提供综合业务数字网(ISDN) 业务。通信网的发展趋势将实现向ISDN过渡，随 着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使 用，对移动通信领域的数字化要求愈来愈迫切。 (3) 模拟系统设备价格高，手机体积大，功耗大。
继欧洲的GSM系统和北美的ADC系统之后，日 本于1989年提出了JDC系统。JDC系统的有些技术 特征和ADC相似，但它有自己的特点，也不是双 模式。
移动通信系统的演进
4) CDMA系统 这也是一种数字和模拟兼容的系统，由
美国Qualcomm公司提出，并于1993年被美 国电子工业协会批准，定为IS-95标准。它 采用码分多址(CDMA)技术，具有用户容量 更大，抗干扰、保密性能好，通信质量好 等优点，业已在许多国家投入使用。
移动通信系统的演进
目前，世界上已投入市场的数字蜂窝通信系统有 以下几种： 1) 欧洲的GSM系统
由于欧洲各国模拟蜂窝通信系统体制的不统 一，无法实现国与国之间的漫游通信，因此欧洲 各国最早开始数字移动通信系统的研究，并于 1991年率先投入商用。GSM系统不但能获得比模 拟系统更高的通信容量，而且可以实现相邻国家 之间的漫游通信。