GSM移动通信系统原理—大唐.pptx

1GSM系统培训教程上海大唐移动通信设备有限公司GSM移动通信系统原理移动通信系统原理2内容提要总述业务业务系统结构和功能无线信道主要技术组网移动通信发展移动通信发展蜂窝通信原理GSM的发展进程 GSM移动通信系统原理3一、总述移动通信发展蜂窝通信原理GSM的发展进程4移动通信的发展历史NMTAMPSTACSGSMD-AMPSIS-136cdmaOneIS-95PDCIMT-20001980199020005模拟移动通信的缺陷各个系统之间没有公共接口，难于实现漫游无法与固定网向数字化推进相适应频谱利用率比较低安全保密性比较差业务种类受限移动设备成本高、体积大网络的管理控制存在问题6数字移动通信的优点抗干扰能力强频谱利用率高可方便实现数据业务易于加密便于网络的管理和控制便于设备的集成7 频谱利用率不够高 容量问题 传输速率较低 业务单一 存在多个标准 无法实现全球漫游现有第二代数字移动通信系统的不足现有第二代数字移动通信系统的不足个人通信的目标个人通信的目标 “任何人，在任何地点任何人，在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。”为什么要发展第三代？8 1997年底年底 1323万万 1998年底年底 2357万万 1999年底年底 5000万万 2000年底年底 6500万万 2002年底年底 11.2亿亿 2005年底年底 2亿亿 2010年底年底 3亿亿中国移动用户发展9 Internet到到2000年，将有年，将有10亿亿Email用户，用户，5亿亿Web用户用户 图象传输图象传输人们通过眼睛获得人们通过眼睛获得80%的信息的信息 到到2010年，欧洲将有年，欧洲将有9千万移动多媒体用千万移动多媒体用 户，占业务总量的户，占业务总量的60%。非话业务的发展10 全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖全球统一频段，统一标准，全球无缝覆盖 高频谱效率高频谱效率 高服务质量，高保密性能高服务质量，高保密性能 提供多媒体业务，速率最高到提供多媒体业务，速率最高到2Mb/s 易于第二代系统的过渡和演进易于第二代系统的过渡和演进 多频多模手机，单一通信号码多频多模手机，单一通信号码 车速环境：车速环境：144kb/s 步行环境：步行环境：384kb/s 室内环境：室内环境：2Mb/sIMT2000目标11移动通信发展的技术基础集成电路的发展数字程控交换技术的发展蜂窝结构的出现信道与信源编码的技术革新12一、总述移动通信发展蜂窝通信原理GSM的发展历程13蜂窝通信原理蜂窝通信原理移动通信特点移动通信特点电波传播环境十分恶劣多普勒频移产生附加调频噪声移动台受干扰和噪声骚扰移动设备要求有很大的动态范围频谱拥挤建网技术复杂14大区制大区制一个基站覆盖整个城市一个基站覆盖整个城市通信质量差频率利用率低系统容量小蜂窝通信原理蜂窝通信原理15蜂窝通信原理蜂窝通信原理PSTN另一有线网另一有线网MSCMSCBSCBSCBSCBSCBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBSCBSCBSC167小区频率重复再用小区频率重复再用3751632435617524361277425131417基站扇区化基站扇区化cellsitecellsitecellsite全向小区（OMNI CELL SITE）3扇区/小区（120 SECTOR/CELLS）6扇区/小区（60 SECTOR/CELLS）=1 ANTENNA=3 ANTENNA=6 ANTENNA18GSM常用频率复用模式常用频率复用模式4 3标准复用模式（标准复用模式（GSM体制推荐）体制推荐）紧密复用模式紧密复用模式3 31 3（NORTEL）2 6（MOTOROLA）多重复用多重复用MAP（ERICSSON）19无线频谱分配无线频谱分配45MHz双工间隔基站发射频率基站接收频率2MHz保护频带960905890880872950935925917 915GSMTACS/GSMEGSMETACS20DCS1800频谱分配频谱分配基站发射频率基站接收频率2MHz保护频带18801805 178590MHz双工间隔1710DCS180021GSM系统频段系统频段GSM900主频段（主频段（P-GSM）上行：890MHz-915MHz（移动台发，基站收）下行：935MHz-960MHz（基站发，移动台收）GSM扩展频段（扩展频段（E-GSM）上行：880MHz-890MHz（移动台发，基站收）下行：925MHz-935MHz（基站发，移动台收）DCS1800频段频段上行：1710MHz-1785MHz（移动台发，基站收）下行：1805MHz-1880MHz（基站发，移动台收）22GSM绝对频道号绝对频道号GSM900主频段（主频段（P-GSM）上行：Fl=890+0.2 N（MHz）（1N 124）下行：Fu=Fl+45（MHz）GSM扩展频段（扩展频段（E-GSM）上行：Fl=890+0.2 （N-1024）（MHz）下行：Fu=Fl+45（MHz）（975N 1023）DCS1800频段频段上行：Fl=1710.2+0.2 （N-512）（MHz）下行：Fu=Fl+95（MHz）（512N 885）23一、总述移动通信发展蜂窝通信原理GSM的发展进程24GSM标准制定委员会标准制定委员会委员会名称委员会名称标准分工标准分工SMG1 Definition of ServiceSMG2Specification of Radio TransmissionSMG3Network Architeture Signalling Protocols，Oper interfaceSMG4Data ServiceSMG5UMTS技术规范技术规范01,0203,05,0603,04,08,0907-SMG6Operation and Maintenace11SeriesTest Specification 121125发展进程（一）1979年，世界无线电管理委员会(WARC)划定了今后欧洲用于蜂窝移动通信系统的频段；1982年，欧洲邮政与电信委员会（CEPT）内建立了特别移动组（Groupe Special Mobile)；1986年，在巴黎建立了GSM永久核心；1988年，欧洲电信标准协会（ETSI）成立，并接管了GSM委员会；261990年，GSM规范Phase 1 被冻结；1991年，DCS1800 规范Phase 1被冻结；GSM委员会开始考虑下一代无线通信系统；1992年，GSM委员会更名为“Special Mobile Group”,GSM系统更名为“Global System for Mobile Communication”,DCS1800规范 Phase 2被冻结；1992年，GSM开始商业运营；发展进程（二）271993年，GSM规范 Phase 2被冻结；1994年，GSM商用运营远超出GSM委员会的范围（中国、印度、中东、远东、俄罗斯等国家和地区）1996年，ETSI推出GSM规范Phase 21995年，DCS1800商用系统开始在泰国、卡塔尔、英国等国家和地区运营；发展进程（三）280101系列：系统概述系列：系统概述0202系列：业务系列：业务0303系列：网络结构和网络功能系列：网络结构和网络功能0404系列：无线接口信令（系列：无线接口信令（L2L2、L3L3）0505系列：无线接口物理层系列：无线接口物理层0606系列：语音编码（系列：语音编码（FRFR、EFREFR、HRHR）GSM规范（一）290707系列：移动台终端适配功能系列：移动台终端适配功能0808系列：系列：A A接口和接口和AbisAbis接口接口0909系列：网络互连（系列：网络互连（ISDNISDN、PSTNPSTN、PSPDNPSPDN）1010系列：系列：PH2PH2新功能新功能1111系列：测试系列：测试1212系列：网管（操作维护、用户和终端业务系列：网管（操作维护、用户和终端业务数据监视、性能、设备管理）数据监视、性能、设备管理）GSM规范（二）30总述小结三类技术制式蜂窝通信原理GSM发展进程进程、规范内容31二、GSM系统原理业务系统结构和功能无线信道主要技术组网32GSM系统提供的业务电信业务电信业务用户终端业务用户终端业务承载业务承载业务基本业务基本业务基本业务基本业务基本业务补充业务基本业务补充业务基本业务补充业务基本业务补充业务33承载业务：它在某个接入点上提供用户所需的传送相应信号的能力。双向异步数据电路（3009600bps）双向同步数据电路（12009600bps）异步分组数据接入电路（3009600bps）双向同步分组数据（24009600bps）交替语音和数据数据后接语音业务GPRS业务承载业务34用户终端业务：是一种电信业务，它提供给用户包括终端设备功能在内的各种必须功能，使之能与其他用户通信。用户终端业务（一）35电话业务紧急呼叫业务数据通信短消息业务移动被叫点对点短消息业务移动主叫点对点短消息业务广播型短消息业务语音和三类传真交替业务自动三类传真业务用户终端业务（二）36用于补充或修改基本业务，以提供用户完整的业务补充业务不能独立存在补充业务（一）37呼叫偏转（有被叫，实时前转）呼叫前转（无条件、遇忙、无应答、不可及）主叫号码识别呼叫等待（被叫忙时，接收新业务）呼叫保持（保持当前呼叫，发起新呼叫）呼入呼出限制其它补充业务（二）38语音群呼叫（VGCS）话音广播业务（VBS）多用户特征（MSP）移动定位业务 增强型补充业务39业务小结承载业务语音、数据用户终端业务基本、补充、增强40二、GSM系统原理业务系统结构和功能无线信道主要技术组网41GSM网络结构网络结构PSTNOMCOMCNMCOMSSIMMEMSBTSBTSBTSBTSBSCBSCAUmMSCMSCMSCMSCVLRVLRVLRVLRHLRHLRAUCAUCEIREIRBCEFGHDNSSNSSBSSBSSNSS42系统接口系统接口A接口：MSC与BSC间的接口Abis接口：BSC与BTS间的接口Um接口：BTS与MS间的接口B接口：MSC与VLR间的接口C接口：MSC与HLR间的接口D接口：HLR与VLR间的接口E接口：MSC与MSC间的接口F接口：MSC与EIR间的接口G接口：VLR与VLR间的接口H接口：HLR与AUC间的接口43MSC/VLR业务区域业务区域MSC/VLR业务区域VLRMSCLocation AreaVLRMSC44位置区（位置区（Location Area）MSCVLRLA1LA2LA3LA4LA5LA6cell 11cell 12cell 7cell 8cell 9cell 4cell 6cell 5cell 3cell 2cell 145GSM各区域间的关系各区域间的关系 GSM业务区PLMN业务区MSC业务区位置区LAC小区Cell46MSC功能与作用功能与作用呼叫处理呼叫建立、连接与清除 切换过程切换过程 移动性管理移动性管理位置更新过程用户身份识别移动设备识别操作与维护数据库管理测量人机接口（MMI）网间互通计费MSC为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能为其服务区内的移动用户提供交换和信令功能47HLR功能与作用功能与作用HLR:Home Location Register用户识别号（IMSI,MSISDN）当前用户的VLR（当前位置）业务能力、业务限制信息用户申请的补充业务补充业务信息（例：当前转移的电话号码）用户状态（registered/deregistered）移动用户漫游号（MSRN）传递HLR48VLR功能与作用功能与作用VLR:Visitor Location Register移动台状态部分补充业务数据移动站的位置登记(LAI)临时移动用户识别号(TMSI)管理MSRN管理VLR49AUC功能与作用l鉴权和加密数据lKi,RANDlA3,A8算法lKc,SresMSCMSCBTSBTSBTSACDHEF50鉴权（Authentication）SIMKiA8A3VLRSresKc RANDKcSres=?SresKc RANDA8A3KiAUC51 加密（Ciphering)MSSIMKiA8A3KcSresA5Speech,DataVLR无线通路BTSSpeech,DataSresKc RANDA552 EIR功能与作用EIR：Equipment Identity Register存储移动设备分类表(IMEI)用来管理所有移动台设备的国际移动用户识（IMSI）号码以及检查每个移动台设备是否为合法设备。它包括一个数据库，存储着所有签约用户所使用的移动台设备的IMEI号码等。白名单、黑名单、灰名单53 EIR功能与作用白白名名单单 灰灰名名单单 黑黑名名单单 合法用户和允许漫游用户的IMEI有故障未经型号认证淘汰的IMEI报失被盗或非法使用的IMEI54 国际移动设备识别号(IMEI)国际移动台设备识别码(IMEI)型号批准码(TAC)：由认证中心分配工厂装配码(FAC)：由厂家编码，表示制造厂家及最后装配地。序列号(SNR)：由厂家分配版本级别(VL)：由认证中心确定，与TAC关联。FACVLSNRTAC6个数字2个数字6个数字1个数字55 IMEI查询流程呼叫建立请求IMEI传送MS发送IMEI在EIR查询IMEI查询结果送MSCMSBSSMSCEIR 56 PSTN MS呼叫流程 MSC/VLR BSS MSRN IMSI MSRN MSISDN HLRGMSC57 国际移动用户识别码(IMSI)移动国家号码(MCC):中国为460.移动网号(MNC):移动为00，联通：01.移动用户识别码(MSIN):H1H2H3 国际移动用户识别号(IMSI)MCCMNCMSIN国内移动用户识别码国际移动用户识别码58 移动用户漫游号码：位长10位 VLR临时分配给用户的一个号码 与该MSC所属HLR有一定联系 在VLR中与IMSI一一对应 移动用户漫游号(MSRN)59 临时移动用户识别码(TMSI)提高IMSI使用的安全性 本地分配的4字节的BDC编码 临时移动用户识别号(TMSI)60 移动用户ISDN号码(MSISDN)移动用户ISDN号码(MSISDN)国家号码(CC):中国为86 MAC：移动接入码 ，=139(8、7、6、5、0、1)移动用户号：H0H1H2H3ABCD H0H1H2H3：HLR识别码，由总部统一分配到本地网；H0=0 ABCD：移动用户号，由HLR自行分配 CCMACSN国内有效移动用户ISDN号码国际移动用户ISDN61 基站子系统(BSS)组成基站控制器BSC基站收发信机BTS无线操作维护中心OMC-R码变换器TC(Transcoder)UM接口MSAbis接口接口BTSOMC-RBSCTCBTS62 E1 典型结构Frame Allgnment AlarmTRAFFIC15TCHTRAFFIC15TCHC7 slgnallng（也可使用其它（也可使用其它TS）0123456701234.151617.30313031TS63A 接口FAS/NFASTCHTCH.TCHC7 SignallingTCHTCHTCHTCH.0123.16.28293031FAS/NFASTCHTCH.TCHC7 SignallingTCHTCHTCHTCH.0123.16.28293031MSCTRAUBSCTrunk1Trunk2Trunk3Trunk1Trunk2Trunk3Trunk1Trunk2Trunk3Trunk2Trunk3Trunk2Trunk364 BSC的一般结构数字中继交换网络处理器网络数字中继A接口Abis接口65 BSC的功能作用实现A接口物理层规定(PCM/E1)实现A接口No.7号信令功能(SP)实现Abis接口物理层规定(PCM/E1)实现Abis接口数据链路层(LAPD)实现A接口与Abis接口间信道交换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66 BTS的一般结构基基站站接接口口设设备备信信令令处处理理编码与交织编码与交织译码与解译码与解交织交织加密加密加密加密发信机发信机天天线收信机收信机均衡均衡解调解调解密解密AbisBTS的功能模块Um跳频控制跳频控制时钟时钟功率控制功率控制67 BTS的功能作用实现Abis接口物理层规定(PCM/E1)实现Abis接口数据链路层(LAPD)实现BTS管理功能 实现部分无线资源管理(RR)实现Um接口物理层规定(PCM/E1)实现Um接口数据链路层(LAPDm)实现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68发信机实现用户基带数据到射频信号的转换上变频信号激励功率放大功率控制69收信机实现射频信号到用户基带数据的转换低噪声放大下变频信号激励自动增益控制（AGC）信号场强提取（RSSI）70天馈系统实现射频信号的合路与分路，控制带外的杂散，实现网络设计规定的扇区分布等。在需要时，实现上下行信号的双工功能，抑制收发信干扰。71BTS信令处理Um接口数据链路层：Dm信道链路接入协议LAPDmAbis接口数据链路层：D信道链路接入协议LAPDAbis接口与Um接口间信令协议转换无线信道管理72CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7CH0CH1CH2CH3CH4CH5CH6CH7同步信息空闲时隙Lapd信令&OM时隙Lapd信令&OM信道时隙号TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS15TS16TS30TS31TS1729载频1载频2Abis接口信道分配示意73BSCBTSBTSBSCBTSBTSBSCBTSBTS星状连接星状连接链状连接链状连接环状连接环状连接树状连接树状连接BSCBTSBTSBTSBTSAbis接口连接方式74 BSS链路连接结构Cell SiteBTSCell SiteBSCBTSCell SiteBSCBTSCell SiteBTSCell SiteBTSCell SiteBTSCell SiteBTSColocated BSSRemote BTSDaisy Chained BTS75码变换器(Transcoder)BBS64KBPS16KBPSMSC30PCMTRAFFICCHANNEL*4TC120 GSM TRAFFICCHANNELS01163176TC功能全称：Transcoder Rate Adaptor Unit语音编解码功能（FR、EFR）非连续发射功能（DTX）数据速率适配功能与BTS的远端通信功能77MS结构SIMMEMS78 用户识别模块(SIM)用户固定数据网络临时数据业务相关数据IMSI TMSI 使用的语言Ki LAI 话费数据接入控制级 Kc安全算法 禁止的PLMN79 位置区识别码(LAI)与CI 位置区识别码(Location Area Identity)小区全球识别码(Cell Global Identity)MCCMNCLACL1L2L3L4MCCMNCLACCI小区识别码(CI)：二字节的BCD编码80 GSM的功能分层Transmission操作维护人员用户RRMMCMOAM81 GSM的功能层传输(Transmission)用户信息（话音或数据）信令消息（物理层到网络层）无线资源管理(RR)建立和释放MS到MSC间的联接有效利用无线和对应的陆地资源完成切换过程移动性管理位置管理(MS,HLR/AUC,MSC/VLR)安全管理82 GSM的功能层通信管理(CM)呼叫控制面向电路的业务（MSC/VLR,GMSC,HLR,IWF)路由管理补充业务管理修改和检查补充业务的实际配置和状态涉及MS和HLR两个实体短消息业务点到点的短消息(SM-SC)两个功能实体（SMS-GMSC,SMS-IWMSC)运行、维护和管理(OAM)用户全部登记管理，网络运行维护，用户设备管理83 GSM的功能协议结构BTSBTSBSCBSCMSCMSC/VLR/VLRHLRHLRGMSCGMSCCMMMRRHLRMSC/VLRBSCBTSMSGSMGSM的协议结构的协议结构Transmission84GSM系统结构和功能小结结构HLR、VLR、AUC、EIR、MSC、BSC、BTS、TRAUMSOMC功能层85二、GSM系统原理业务系统结构和功能无线信道信道类型、帧结构、突发主要技术组网86 GSM的FDMA/TDMA结构TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7f0f1f2f4f4f5时间频率TDMA帧87 时隙与TDMA帧1234567012345670 突发序列（BURST）时隙TDMA FRAME1TDMA FRAME 288 空中接口信道物理信道逻辑信道 业务信道语音信道数据信道随路控制信道控制信道广播控制信道公共控制信道专用控制信道89Traffic channelTCHSpeechDataTCH/HSTCH/FSTCH/9.6TCH/2.4TCH/4.8SACCHFACCHTCH业务信道90Control channelCCHDCCHSDCCHACCHSACCHFACCHCCCHRACHCBCHPCH/AGCHBCCHBCCHSCHFCCHNBABNBNBNBFBSBNB/DB控制信道91 同步信道消息（SCH）TDMA帧号基站识别码：BSIC (Base Station Identity Code)NCCBCC网络色码（NCC）：3 bits基站色码（BCC）：3 bits92 BCCH广播系统消息位置区识别号(LAI)移动台需监视的邻小区列表本小区使用的频率列表小区识别号功率控制指示DTX允许指示接入控制（例：紧急呼叫，呼叫禁止）CBCH描述93 系统消息类型 系统消息小区信道描述RACH控制参数系统消息邻小区说明PLMN允许指示RACH控制参数系统消息小区识别号位置区识别号控制信道说明小区选择参数RACH控制参数94 系统消息类型 系统消息位置区识别号小区选择参数RACH控制参数CBCH信道说明系统消息邻小区说明系统消息小区识别号位置区识别号小区选项PLMN允许指示系统消息，系统消息的扩展小区重选参数95TC(FN/51)mod 8系统消息发送时间96GSM复帧类型（一）TRAFFIC CHANNELSTDMA Multiframes012o12345671234567123456726-TDMA Multiframes97 GSM复帧类型（二）CONTROL CHANNELSTDMA Multiframes012o12345671234567123456751-TDMA Multiframes98TCH复帧上行IDLESACCHT TTT TT252015121050IDLESACCHT TTT TT252015121050T=TCH下行99BCCH/CCCH复帧100SDCCH复帧BBD2D2D1D1BBD0D0BBD3D3BBD4D4BBD5D5BBD7D7BBA0A4BBD6D6BBA1A5BBA2A6BBA3A7BBA5A1BBA6A2BBA7A3BBD1D1BBD2D2BBD3D3BBD0D0BBD4D4BBD5D5BBD6D6BBD7D7BBA0A401020304050010102030405051617181911015161718191101101组合复帧01020304050BBBBCCBBBBBBBBBBBBCCBBBBBBCCBBBBD1D1BBBBBBD0D0BBBBD3D3BBBBBBD2D2BBBBA1A3BBBBBBA0A2BBD3D3BBA0A2BBA1A3BBD0D0BBD1D1BBD2D2010203040501020304050051617181911015161718191101102TDMA超帧与超高帧1超高帧=2048超帧=2715648TDMA帧（3h 28mn 53s 760ms)1超帧=1326TDMA（6.12s)012425120ms235.38ms26-Frame 复帧51-Frame 复帧业务信道控制信道4.615msTDMA trame103GSM突发 and TDMA帧1234567012345670TDMA FRAME 1TDMA FRAME 2INFONORMAL BURSTSTEALING FLAGTAIL BITSTRANING SEQUENCEINFOTAIL BITSGUARD PERIDGUARD PERID104GSM突发类型1234567012345670TDMA FRAME 1TDMA FRAME 23NORMAL BURST(NB)3TBEncrypted Bits57TBTraining Sequence26TBEncrypted Bits57GP3 118.253DUMMY BURST(DB)3TBEncrypted Bits57TBTraining Sequence26TBEncrypted Bits57GP3 118.25156.25 Bits105GSM突发类型1234567012345670TDMA FRAME 1TDMA FRAME 23FEQ CORRECTION BURST(FB)3TBTBField Bits142GP8.253SYNCHRONISA BURST(SB)3TBINFO Bits39TBSynchronleation Sequence54TBINEO Bits39GP3 118.25156.25 Bits106GSM突发类型1234567012345670TDMA FRAME 1TDMA FRAME 2TBSynchronleation Sequence54TB3TBINFO Bits398GP68.25ACCESS BURSTS(AB)156.25Bits546 us107语音信道编码卷积编码（ConverlutionalCoder)501323478 260 bits校验比特 bits108控制信道编码184184法尔编码（Fire Coder)卷积编码（Converlutional Coder)804校验比特尾比特456 456 bits184 bits109数据信道编码240240卷积编码（Converlutional Coder)4尾比特488 456 bits240 bits收缩处理（Punctuate)数据信道9.6kb/S110语音信道交织（对角交织）1234567Speech BlocksSpeech BlocksShared by blocks 4&5Shared by blocks 4&5Block 5 even bitsBlock 5 even bitsBlock 4 odd bitsBlock 4 odd bitsShared by blocks 5&6Shared by blocks 5&6Block 6 even bitsBlock 6 even bitsBlock 5 odd bitsBlock 5 odd bits111语音对角交织12345676 64 45 51345672 20 01345672 20 01345672 20 0BurstsBurstsFRAME 1FRAME 1FRAME 2FRAME 2FRAME 3FRAME 3112控制信道交织（矩形交织）12345676 64 45 5Control BlocksControl Blocks1345672 20 01345672 20 01345672 20 0BurstsBurstsFRAME 1FRAME 1FRAME 2FRAME 2FRAME 3FRAME 3113数据信道交织（对角交织）Data Blocks1234567114114114114123456879 1011 12 13 14161517 18 19 20 21225114bits114bits114bits114bits114SPEECH TCHBCCH/PCH/AGCHRACH/SCHDATATCH/9.6语音帧260 bits消息184 bitsSDCCH消息PO bits数据块NO bitsClass 1 循环码+尾比特In：260 bitsout：267 bits法尔编码+尾比特In：184 bitsout：267 bits循环码+尾比特In：PO bitsout：P1 bits循环码+尾比特In：NO bitsout：N1 bits暑积码In：267 bitsout：456 bits暑积码In：228 bitsout：456 bits暑积码In：P1 bitsout：2*P1 bits暑积码In：Nt bitsout：456 bits排序和拆分+atealing flagIn：267 bits out：456 bits块对角交织In：&subblocks out:palrs of subblocks块矩阵交织In：&subblocks out:palrs of subblocks排序和拆分+atealing flagIn：blocks of 456 bits out：22 subblocks块对角交织In：&subblocks out:palrs of subblocksFACCHSACCH信道编码和交织115无线信道小结帧、复帧、超帧、超高帧信道类型突发类型复帧类型编码、交织116二、GSM系统原理业务系统结构和功能无线信道主要技术组网117主要技术（一）频率复用GMSK调制话音编码非连续传输（DTX）收发时隙偏差和时间提前118主要技术（二）非连续接收（DRX）分集技术、均衡技术切换技术功率控制技术跳频技术119GSM43GSM43标准复用模式标准复用模式无线区族无线区族s4个基站个基站s每个站每个站3扇区扇区基站结构基站结构s3个个120度或三叶草度或三叶草扇区扇区sC/I12 dBAAABBBBCCCDDDDc2c2c2c1c1c1c3c3c3b2b2b2b2b3b3b3b3b1b1b1b1a2a2a2a3a3a3a1a1a1d2d2d2d2d3d3d3d3d1d1d1d1120GSM 3 3 标准复用模式标准复用模式复用方式复用方式个基站个扇区个基站个扇区特点特点不增加新基站不增加新基站容量增加（有限）容量增加（有限）抗干扰措施抗干扰措施CABCc2c1a2c3a3a1b2b3c3c1c2b1121 GSM 空中接口调制高新数字预滤波MSK调制 1 0 0 1 1Gaussian Minimum Shift Keying1 0 0 1 1122 GSM 调制频谱PowerFrequency200KHz123RPELTP：规则脉冲激励长时线性预测编 码功能：13K RPELTP 64K PCM帧长：20ms速率：13Kb/sMOS：3.6复杂度：4.7MIPS抗干扰能力：7dB，BER一类0.61%，二类8.3%语音编解码功能FR124ACELP：代数码本激励线性预测编码功能：13K ACELP 64K PCM帧长：20ms速率：12.8Kb/sMOS：4.0复杂度：18.1MIPS抗干扰能力：优于FR（BER很高时4，13，一样）语音编解码功能EFR125通过限制无用信息的发送：减少空间干扰降低发信机功率，延长MS的电池使用时间使用DTX的意义1126定量分析=40D=8dBC/I3dB等效于频率复用距离减少20%50%使用DTX的意义2D=4dBD=4dB、8dB8dB、12dB12dB、16dB16dBD：DTX衰减因子，127收发时隙偏差与时间提前移动台收123456703TSOFFSETTDMA FRAME N移动台收123456703TSOFFSETTDMA FRAME N移动台收12345670TDMA FRAME N移动台收12345670TDMA FRAME NTIME ADVANCE128不连续接收 (DRX)P P PPPPP PBCCHMS Being pagedMS in Sleeping modeMS in listen modeMS in Sleep modeBCCH Multiframe(P=Paging Channel)129传播损耗自由空间传播损耗慢衰落分集由地形起伏、建筑物及障碍物的遮蔽等引起慢衰落（阴影衰落）快衰落均衡由各种反射物和散射体产生的直射波、反射波和散射波的相互干扰和串扰，以及多普勒（Doppler）频移等产生的快衰落（多径衰落）130均衡多径衰落131分集技术和合并技术分集空间、极化、频率合并技术选择、最大比、等增益、开关式132空间分集比较比较/和路和路合成信号10个波长左右个波长左右133均衡前馈横向滤波器自适应算法判决反馈横向滤波器ABy(n)+_I(n)I(n)+_e(n)输出序列参考训练序列IR(n)训练序列训练序列134 切切 换换 (Handover)Handover)切换135切换目的：援救切换：当移动台离开管理它的小区的无线覆盖时。减小干扰：当移动台与另一小区联系，可以大大改进总的干扰电平时业务量切换：当一个小区拥塞，而邻近小区较空闲时目的136准则援救切换连接上的传输质量。传输误码率、无线传输的路径损耗、传播时延等。减小干扰比较相应小区的每个邻近小区的上下行链路的质量。实际使用移动台和几个邻近小区的下行路径损耗。业务量切换以BTS 负荷为基础，可以选择那些由于其它原因接近切换的移动台。137双频切换支持同层网络间优先级切换(PL)支持多层网络间优先级切换(HCS)在切换候选小区排队中体现不同层的优先级支持网络负载原因的切换支持速度原因的切换支持其他常规原因的切换138避免频繁切换h采用改进的滤波技术，去除测量数据中因衰落造成的抖动，保证测量数据更准确，切换更真实。h 设置不对称的切换边界只有当邻区的信号比本小区的信号好到一定程度时才切换。h采用强行迟滞方法，一次切换后必须经过一定的时间才能切回原小区。h在多层网时，启动速度原因切换。139功率控制)(4W8W30mW静态6级动态15级快速功率控制2dB140移动台跳频工作过程f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7tt0 1 2 3 4 5 6 跳频图案：（跳频图案：（5、4、7、0、6、3、1）141跳频参数Mobile Allocation(MA)Mobile Allocation Indication Offset(MAIO)Hopping Sequence Number(HSN)HSN=0 CyclicHSN=1-63 Pseudo Random HoppingARFCN=Absolute Radio Frequency Channel Number142主要技术小结多址技术、调制、信源编码、频率复用DTX、功率控制、跳频、切换分集、均衡、信道编译码DRX、收发时隙偏差和时间提前143二、GSM系统原理业务系统结构和功能无线信道主要技术组网144公众陆地移动网(PLMN)结构AuCHLRVLRVLREIR数据库层数据库层SPSPSPSPSPSPSPSPHBSCLEBTSBTSGMSCMSCMSC网络层网络层PSTNPLMN信令层信令层用户层用户层145PLMN的组网-移动业务本地网TS2LSTS3LSTS1LSBSSBSSBSSMSCMSCMSC长途编号区长途编号区3长途编号区长途编号区2长途编号区长途编号区1146移动业务本地网本地移动业务网设置原则本地网设置在长途编号区为位或位的地区位长途区号地区，归入位或位区号的本地网每个移动业务本地网设立一个或多个HLR每个移动业务本地网设立一个或若干个MSC（移动端