GSM网络原理及其网络优化--韩杰斌

第3章GSM 无线接口理论 (3)

第1节工作频段的分配 (3)

一、我国GSM网络的工作频段 (3)

二、频道间隔 (3)

三、频道配置 (3)

四、干扰保护比 (4)

第2节时分多址技术（TDMA） (4)

一、TDMA信道的概念 (4)

二、TDMA帧 (6)

三、突发脉冲序列（Burst） (7)

四、逻辑信道与物理信道之间的对应关系 (9)

五、信道组合种类 (11)

六、系统消息 (11)

第3节无线路径的损耗和衰落 (13)

一、无线路径的损耗和衰落 (13)

二、分集接收 (14)

第4节移动台和基站的时间调整 (16)

第5节跳频技术 (16)

一、跳频的种类及各自实现的方法 (17)

二、跳频的优点 (18)

三、跳频序列 (18)

第6节语音的传输过程 (19)

一、语音编码 (19)

二、信道编码 (19)

三、交织技术 (20)

四、加密 (21)

五、调制和解调 (22)

第四章呼叫处理过程 (22)

第1节小区的选择与重选 (22)

一、小区选择过程 (22)

二、小区重选过程 (23)

三、不连续接收模式DRX和寻呼信道的定义 (25)

第2节初始化过程 (26)

一、信道申请 (26)

二、初始信道的分配 (28)

三、初始化报文 (29)

第3节鉴权加密过程 (30)

一、鉴权加密过程的三参数组 (30)

二、鉴权过程 (31)

三、加密过程 (32)

四、TMSI重新分配过程 (32)

第4节位置更新 (33)

一、位置区的概念 (33)

二、正常位置更新流程（越位置区的位置更新） (34)

三、IMSI 附着和分离过程 (35)

四、周期性位置更新过程 (36)

第5节MS 主叫过程分析 (37)

一、呼叫建立过程 (37)

二、呼叫释放过程 (41)

第6节MS被叫过程分析 (42)

一、查询过程 (42)

二、寻呼过程 (43)

三、被叫的呼叫建立过程 (44)

第7节无线链路控制 (46)

一、无线链路故障 (46)

二、呼叫重建 (47)

第8节切换 (48)

一、切换过程 (48)

2、切换准备 (49)

3、触发切换的原因 (51)

4、切换的种类 (52)

5、切换流程分析 (53)

第9节功率控制 (58)

一、功率控制 (58)

二、不连续发射（DTX） (60)

第10节掉话分析（针对北电）

61

第五章信令协议 (66)

第1节信令协议概述 (66)

一、接口与协议 (66)

二、GSM通信系统内部接口 (67)

三、无线接口信令协议 (68)

四、A接口信令协议 (69)

第2节链路层信令协议 (69)

一、帧结构 (70)

二、检错和纠错 (70)

三、复用 (71)

四、流量控制 (72)

五、LAPD和LAPDm帧比较 (72)

第3节网络层信令协议 (73)

一、BSS网络层 (74)

二、NSS网络层 (77)

第4节 GSM信令网 (79)

一、信令网络结构 (79)

二、信令网路组织 (80)

三、信令点编码方案 (80)

四、信令网寻址方式 (82)

第三章GSM 无线接口理论

第一节工作频段的分配

一、我国GSM网络的工作频段

我国陆地蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz与1800MHz频段:

GSM900MHz频段为：890~915(移动台发,基站收),935~960(基站发,移动台收);

二、频道间隔

相邻两频点间隔为为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），如GSM采用半速率话音编码后，每个频点可容纳16个半速率信道，可使系统容量扩大一倍，但其代价必然是导致语音质量的降低。

三、频道配置

绝对频点号和频道标称中心频率的关系为：

GSM900MHz频段为:

fl(n)=890.2MHz + (n-1)×0.2MHz (移动台发,基站收）；

fh(n)=fl(n)+45MHz (基站发,移动台收); n∈[1，124]

GSM1800MHz频段为：

fl(n)=1710.2MHz + (n-512)×0.2MHz (移动台发,基站收）；

fh(n)=fl(n)+95MHz (基站发,移动台收）；n∈[512，885]

其中：fl(n)为上行信道频率、fh(n)为下行信道频率,n为绝对频点号（ARFCN）。

注：

1、在我国GSM900使用的频段为：

905~915MHz 上行频率

950~960MHz 下行频率

频道号为76~124, 共10M带宽。

中国移动公司：905~909MH（上行），950~954MHz（下行），共4M带宽，20个频道，频道号为76~95。

（目前通过中国移动TACS网的压频，为GSM网留出了更大的空间，因而GSM实际可用频点号要远大于该范围）

中国联通公司：909~915MH（上行），954~960MHz（下行），共6M带宽，29个频道，频道号为96~124。

2、目前只有中国移动公司拥有GSM1800网络，拥有1800网络的移动分公司大多申请10M的带宽，频道号

为512~562。

四、干扰保护比

载波干扰比（C/I）是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此比值与MS的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性基本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线的类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等造成的。

1、同频干扰保护比：C/I≥9dB。所谓C/I，是指当不同小区使用相同频率时，另一小区对服务小区

产生的干扰，它们的比值即C/I，GSM规范中一般要求C/I >9dB；工程中一般加3dB余量，即要求C/I>12dB

2、邻频干扰保护比：C/I≥-9dB。 C/A是指在频率复用模式下，邻近频道会对服务小区使用的频道进

行干扰，这两个信号间的比值即C/A。GSM规范中一般要求C/A>-9dB，工程中一般加3dB余量，即要求C/A>-6dB

3、载波偏离400kHz的干扰保护比：C/I≥-41dB

第二节时分多址技术（TDMA）

多址技术就是要使众多的客户公用公共信道所采用的一种技术，实现多址的方法基本有三种，频分

多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）。我国模拟移动通信网TACS就是采取的FDMA技术。CDMA是以不同的代码序列实现通信的，它可重复使用所有小区的频谱，它是目前是最

有效的频率复用技术。GSM的多址方式为时分多址TDMA和频分多址FDMA相结合并采用跳频的方式，载波间隔为200K，每个载波有8个基本的物理信道。一个物理信道可以由TDMA的帧号、时隙号和跳频序列号来定义。它的一个时隙的长度为0.577ms,每个时隙的间隔包含156.25比特GSM的调制方式为GMSK，调制速率为270.833kbit/s。

一、TDMA信道的概念

在GSM中的信道可分为物理信道和逻辑信道。一个物理信道就是一个时隙，通常被定义为给定TDMA帧上的固定位置上的时隙（TS）。而逻辑信道是根据BTS与MS之间传递的消息种类不同而定义的不同逻辑信道。这些逻辑信道是通过BTS来影射到不同的物理信道上来传送。

逻辑信道又可分为业务信道和控制信道.

（一）业务信道：业务信道用于携载语音或用户数据，可分为话音业务信道和数据业务信道。