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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,GSM,系统,培训教程,GSM,移动通信系统原理,1,内容提要,总述,GSM,移动通信系统原理,GSM,信令协议,2,一、总述,移动通信发展,蜂窝通信原理,GSM,的发展进程,3,移动通信的发展历史,NMT,AMPS,TACS,GSM,D-AMPS,IS-136,cdmaOne,IS-95,PDC,IMT-2000,1980,1990,2000,4,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,5,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,6,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,个人通信的目标,“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。”,为什么要发展第三代?,7,1997年底 1323万,1998年底 2357万,1999年底 5000万,2000年底 6500万,2002年底 11.2亿,2005年底 2亿,2010年底 3亿,中国移动用户发展,8,Internet,到2000年,将有10亿,Email,用户,5亿,Web,用户,图象传输,人们通过眼睛获得80%的信息,到2010年,欧洲将有9千万移动多媒体用,户,占业务总量的60%。,非话业务的发展,9,全球统一频段,统一标准,全球无缝覆盖,高频谱效率,高服务质量,高保密性能,提供多媒体业务,速率最高到2,Mb/s,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,车速环境:144,kb/s,步行环境:384,kb/s,室内环境:2,Mb/s,IMT2000,目标,10,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,11,一、总述,移动通信发展,蜂窝通信原理,GSM,的发展历程,12,蜂窝通信原理,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,13,蜂窝通信原理,大区制,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,14,蜂窝通信原理,PSTN,另一有线网,另一有线网,MSC,MSC,BSC,BSC,BSC,BSC,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BTS,BSC,BSC,BSC,15,7小区频率重复再用,3,7,5,1,6,3,2,4,3,5,6,1,7,5,2,4,3,6,1,2,7,7,4,2,5,1,3,1,4,16,基站扇区化,cell,site,cell,site,cell,site,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,ANTENNA,17,GSM,常用频率复用模式,4,3标准复用模式(,GSM,体制推荐),紧密复用模式,3 3,1 3(,NORTEL),2 6(MOTOROLA),多重复用,MAP(ERICSSON),18,无线频谱分配,45,MHz,双工间隔,基站,发射频率,基站,接收频率,2,MHz,保护频带,960,905,890,880,872,950,935,925,917,915,GSM,TACS/GSM,EGSM,ETACS,19,DCS1800,频谱分配,基站,发射频率,基站,接收频率,2,MHz,保护频带,1880,1805,1785,90,MHz,双工间隔,1710,DCS1800,20,GSM,系统频段,GSM900,主频段(,P-GSM),上行:890,MHz,-915MHz(,移动台发,基站收),下行:935,MHz-960MHz(,基站发,移动台收),GSM,扩展频段(,E-GSM),上行:880,MHz,-890MHz(,移动台发,基站收),下行:925,MHz-935MHz(,基站发,移动台收),DCS1800,频段,上行:1710,MHz,-1785MHz(,移动台发,基站收),下行:1805,MHz-1880MHz(,基站发,移动台收),21,GSM,绝对频道号,GSM900,主频段(,P-GSM),上行:,Fl=890+0.2,N(MHz)(1,N 124),下行:,Fu=Fl+45(MHz),GSM,扩展频段(,E-GSM),上行:,Fl=890+0.2,(,N-1024)(MHz),下行:,Fu=Fl+45(MHz)(975,N 1023),DCS1800,频段,上行:,Fl=1710.2+0.2,(,N-512)(MHz),下行:,Fu=Fl+95(MHz)(512,N 885),22,一、总述,移动通信发展,蜂窝通信原理,GSM,的发展进程,23,GSM,标准制定委员会,委员会名称,标准分工,SMG1,Definition of Service,SMG2,Specification of Radio Transmission,SMG3,Network Architeture Signalling Protocols,Oper interface,SMG4,Data Service,SMG5,UMTS,技术规范,01,02,03,05,06,03,04,08,09,07,-,SMG6,Operation and Maintenace,11,Series,Test Specification,12,11,24,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;,25,1990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),26,1993,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 2,1995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),27,01系列:系统概述,02系列:业务,03系列:网络结构和网络功能,04系列:无线接口信令(,L2、L3),05,系列:无线接口物理层,06系列:语音编码(,FR、EFR、HR),GSM,规范(一),28,07系列:移动台终端适配功能,08系列:,A,接口和,Abis,接口,09系列:网络互连(,ISDN、PSTN、PSPDN),10,系列:,PH2,新功能,11系列:测试,12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),GSM,规范(二),29,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,30,二、,GSM,系统原理,业务,系统结构和功能,无线信道,主要技术,组网,31,GSM,系统提供的,业务,电信业务,用户终端业务,承载业务,基本业务,基本业务,基本业务补充业务,基本业务补充业务,32,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(3009600,bps),双向同步数据电路(12009600,bps),异步分组数据接入电路(3009600,bps),双向同步分组数据(24009600,bps),交替语音和数据,数据后接语音业务,GPRS,业务,承载业务,33,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),34,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),35,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),36,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),37,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,38,业务小结,承载业务,语音、数据,用户终端业务,基本、补充、增强,39,二、,GSM,系统原理,业务,系统结构和功能,无线信道,主要技术,组网,40,GSM,网络结构,PSTN,OMC,OMC,NMC,OMS,SIM,ME,MS,BTS,BTS,BSC,A,Um,MSC,MSC,VLR,VLR,HLR,AUC,EIR,B,C,E,F,G,H,D,NSS,BSS,NSS,41,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,42,MSC/VLR,业务区域,MSC/VLR,业务区域,VLR,MSC,Location Area,VLR,MSC,43,位置区(,Location Area),MSC,VLR,LA1,LA2,LA3,LA4,LA5,LA6,cell 11,cell 12,cell 7,cell 8,cell 9,cell 4,cell 6,cell 5,cell 3,cell 2,cell 1,44,GSM,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,Cell,45,MSC,功能与作用,呼叫处理,呼叫建立、连接与清除,切换过程,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,46,HLR,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,HLR,47,VLR,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,VLR,48,AUC,功能与作用,鉴权和加密数据,Ki,RAND,A,3,A,8,算法,Kc,Sres,MSC,MSC,BTS,BTS,BTS,A,C,D,H,E,F,49,鉴权(,Authentication),SIM,Ki,A8,A3,VLR,Sres,Kc,RAND,Kc,Sres,=?,Sres,Kc,RAND,A8,A3,Ki,AUC,50,加密(,Ciphering),MS,SIM,Ki,A8,A3,Kc,Sres,A5,Speech,Data,VLR,无线通路,BTS,Speech,Data,Sres,Kc,RAND,A5,51,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,52,EIR,功能与作用,白名单,灰名单,黑名单,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,IMEI,53,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。,FAC,VL,SNR,TAC,6,个数字,2,个数字,6,个数字,1,个数字,54,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,MSC,MS,BSS,MSC,EIR,55,PSTN MS,呼叫流程,MSC/VLR,BSS,MSRN IMSI,MSRN,MSISDN,HLR,GMSC,56,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),MCC,MNC,MSIN,国内移动用户识别码,国际移动用户识别码,57,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),58,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),59,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:,H,0,H,1,H,2,H,3,ABCD,H,0,H,1,H,2,H,3:,HLR,识别码,由总部统一分配到本地网,;,H,0,=0,ABCD:,移动用户号,由,HLR,自行分配,CC,MAC,SN,国内有效移动用户,ISDN,号,码,国际移动用户,ISDN,60,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,MS,Abis,接口,接口,BTS,OMC-R,BSC,TC,BTS,61,E1,典型结构,Frame Allgnment Alarm,TRAFFIC,15TCH,TRAFFIC,15TCH,C7 slgnallng(,也可使用其它,TS,),0,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,.,.,15,16,17,.,.,.30,31,30,31,TS,62,A,接口,FAS/NFAS,TCH,TCH,.,.,TCH,C7 Signalling,TCH,TCH,TCH,TCH,.,.,0,1,2,3,.,.,.,16,.,.,.,28,29,30,31,FAS/NFAS,TCH,TCH,.,.,TCH,C7 Signalling,TCH,TCH,TCH,TCH,.,.,0,1,2,3,.,.,.,16,.,.,.,28,29,30,31,M,S,C,T,R,A,U,B,S,C,Trunk1,Trunk2,Trunk3,Trunk1,Trunk2,Trunk3,Trunk1,Trunk2,Trunk3,Trunk2,Trunk3,Trunk2,Trunk3,63,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,64,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,65,BTS,的一般结构,基,站,接,口,设,备,信,令,处,理,编码与交织,译码与解,交织,加密,加密,发信机,天,线,收信机,均衡,解调,解密,Abis,BTS,的功能模块,Um,跳频控制,时钟,功率控制,66,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,67,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,68,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),69,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。,70,BTS,信令处理,Um,接口数据链路层:,Dm,信道链路接入协议,LAPDm,Abis,接口数据链路层:,D,信道链路接入协议,LAPD,Abis,接口与,Um,接口间信令协议转换,无线信道管理,71,CH0,CH1,CH2,CH3,CH4,CH5,CH6,CH7,CH0,CH1,CH2,CH3,CH4,CH5,CH6,CH7,同步信息,空闲时隙,Lapd,信令&,OM,时隙,Lapd,信令,&,OM,信道,时隙号,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS15,TS16,TS30,TS31,TS1729,载频1,载频2,Abis,接口信道分配示意,72,BSC,BTS,BTS,BSC,BTS,BTS,BSC,BTS,BTS,星状连接,链状连接,环状连接,树状连接,BSC,BTS,BTS,BTS,BTS,Abis,接口连接方式,73,BSS,链路连接结构,Cell Site,BTS,Cell Site,BSC,BTS,Cell Site,BSC,BTS,Cell Site,BTS,Cell Site,BTS,Cell Site,BTS,Cell Site,BTS,Colocated BSS,Remote BTS,Daisy Chained BTS,74,码变换器(,Transcoder),BBS,64,KBPS,16,KBPS,MSC,30,PCM,TRAFFIC,CHANNEL,*4,TC,120,GSM TRAFFIC,CHANNELS,0,1,16,31,75,TC,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,76,MS,结构,SIM,ME,MS,77,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,PLMN,78,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,),MCC,MNC,LAC,L,1,L,2,L,3,L,4,MCC,MNC,LAC,CI,小区识别码(,CI,):,二字节的,BCD,编码,79,GSM,的功能分层,Transmission,操作维护人员,用户,RR,MM,CM,OAM,80,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,81,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,82,GSM,的功能协议结构,BTS,BSC,MSC,/VLR,HLR,GMSC,CM,MM,RR,HLR,MSC/VLR,BSC,BTS,MS,GSM,的协议结构,Transmission,83,GSM,系统结构和功能小结,结构,HLR、VLR、AUC、EIR、MSC、,BSC、BTS、TRAU,MS,OMC,功能层,84,二、,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,85,GSM,的,FDMA/TDMA,结构,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,f,0,f,1,f,2,f,4,f,4,f,5,时间,频率,TDMA,帧,86,时隙与,TDMA,帧,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,突发序列(,BURST),时隙,TDMA FRAME1,TDMA FRAME 2,87,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,88,Traffic channel,TCH,Speech,Data,TCH/HS,TCH/FS,TCH/9.6,TCH/2.4,TCH/4.8,SACCH,FACCH,TCH,业务信道,89,Control channel,CCH,DCCH,SDCCH,ACCH,SACCH,FACCH,CCCH,RACH,CBCH,PCH/AGCH,BCCH,BCCH,SCH,FCCH,NB,AB,NB,NB,NB,FB,SB,NB/DB,控制信道,90,同步信道消息(,SCH),TDMA,帧号,基站识别码:,BSIC,(Base Station Identity Code),NCC,BCC,网络色码(,NCC):3 bits,基站色码(,BCC):3 bits,91,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,92,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,93,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,94,TC(FN/51)mod 8,系统消息发送时间,95,GSM,复帧类型(一),TRAFFIC CHANNELS,TDMA Multiframes,0,1,2,o,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,26-,TDMA Multiframes,96,GSM,复帧类型(二),CONTROL CHANNELS,TDMA Multiframes,0,1,2,o,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,1,2,3,4,5,6,7,51-,TDMA Multiframes,97,TCH,复帧,上行,IDLE,SACCH,T,T,T,T,T,T,25,20,15,12,10,5,0,IDLE,SACCH,T,T,T,T,T,T,25,20,15,12,10,5,0,T=TCH,下行,98,BCCH/CCCH,复帧,99,SDCCH,复帧,B,B,D,2,D,2,D,1,D,1,B,B,D,0,D,0,B,B,D,3,D,3,B,B,D,4,D,4,B,B,D,5,D,5,B,B,D,7,D,7,B,B,A,0,A,4,B,B,D,6,D,6,B,B,A,1,A,5,B,B,A,2,A,6,B,B,A,3,A,7,B,B,A,5,A,1,B,B,A,6,A,2,B,B,A,7,A,3,B,B,D,1,D,1,B,B,D,2,D,2,B,B,D,3,D,3,B,B,D,0,D,0,B,B,D,4,D,4,B,B,D,5,D,5,B,B,D,6,D,6,B,B,D,7,D,7,B,B,A,0,A,4,0,10,20,30,40,50,0,10,10,20,30,40,50,51,61,71,81,91,101,51,61,71,81,91,101,100,组合,复帧,0,10,20,30,40,50,B,B,B,B,C,C,B,B,B,B,B,B,B,B,B,B,B,B,C,C,B,B,B,B,B,B,C,C,B,B,B,B,D,1,D,1,B,B,B,B,B,B,D,0,D,0,B,B,B,B,D,3,D,3,B,B,B,B,B,B,D,2,D,2,B,B,B,B,A,1,A,3,B,B,B,B,B,B,A,0,A,2,B,B,D,3,D,3,B,B,A,0,A,2,B,B,A,1,A,3,B,B,D,0,D,0,B,B,D,1,D,1,B,B,D,2,D,2,0,10,20,30,40,50,10,20,30,40,50,0,51,61,71,81,91,101,51,61,71,81,91,101,101,TDMA,超帧与超高帧,1超高帧=2048超帧=2715648,TDMA,帧(3,h 28mn 53s 760ms),1超帧=1326,TDMA(6.12s),0,1,24,25,120,ms,235.38,ms,26-,Frame,复帧,51-,Frame,复帧,业务信道,控制信道,4.615,ms,TDMA trame,102,GSM,突发,and TDMA,帧,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,TDMA FRAME 1,TDMA FRAME 2,INFO,NORMAL BURST,STEALING FLAG,TAIL BITS,TRANING SEQUENCE,INFO,TAIL BITS,GUARD PERID,GUARD PERID,103,GSM,突发类型,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,TDMA FRAME 1,TDMA FRAME 2,3,NORMAL BURST(NB),3,TB,Encrypted Bits,57,TB,Training Sequence,26,TB,Encrypted Bits,57,GP,3,1,1,8.25,3,DUMMY BURST(DB),3,TB,Encrypted Bits,57,TB,Training Sequence,26,TB,Encrypted Bits,57,GP,3,1,1,8.25,156.25,Bits,104,GSM,突发类型,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,TDMA FRAME 1,TDMA FRAME 2,3,FEQ CORRECTION BURST(FB),3,TB,TB,Field Bits,142,GP,8.25,3,SYNCHRONISA BURST(SB),3,TB,INFO Bits,39,TB,Synchronleation Sequence,54,TB,INEO Bits,39,GP,3,1,1,8.25,156.25,Bits,105,GSM,突发类型,1,2,3,4,5,6,7,0,1,2,3,4,5,6,7,0,TDMA FRAME 1,TDMA FRAME 2,TB,Synchronleation Sequence,54,TB,3,TB,INFO Bits,39,8,GP,68.25,ACCESS BURSTS(AB),156.25,Bits,546,us,106,语音信道编码,卷积编码(,ConverlutionalCoder),50,132,3,4,78,260,bits,校验比特,bits,107,控制信道编码,184,184,法尔编码(,Fire Coder),卷积编码(,Converlutional Coder),80,4,校验比特,尾比特,456,456,bits,184,bits,108,数据信道编码,240,240,卷积编码(,Converlutional Coder),4,尾比特,488,456,bits,240,bits,收缩处理(,Punctuate),数据信道9.6,kb/S,109,语音信道交织(对角交织),1,2,3,4,5,6,7,Speech Blocks,Shared by blocks 4&5,Block 5 even bits,Block 4 odd bits,Shared by blocks 5&6,Block 6 even bits,Block 5 odd bits,110,语音对角交织,1,2,3,4,5,6,7,6,4,5,1,3,4,5,6,7,2,0,1,3,4,5,6,7,2,0,1,3,4,5,6,7,2,0,Bursts,FRAME 1,FRAME 2,FRAME 3,111,控制信道交织(矩形交织),1,2,3,4,5,6,7,6,4,5,Control Blocks,1,3,4,5,6,7,2,0,1,3,4,5,6,7,2,0,1,3,4,5,6,7,2,0,Bursts,FRAME 1,FRAME 2,FRAME 3,112,数据信道交织(对角交织),Data Blocks,1,2,3,4,5,6,7,114,114,114,114,1,2,3,4,5,6,8,7,9,10,11,12,13,14,16,15,17,18,19,20,21,22,5,114,bits,114,bits,114,bits,114,bits,113,SPEECH TCH,BCCH/PCH/AGCH,RACH/SCH,DATA,TCH/9.6,语音帧,260,bits,消息,184,bits,SDCCH,消息,PO bits,数据块,NO bits,Class 1,循环码,+尾比特,In:260 bits,out:267 bits,法尔编码,+尾比特,In:184 bits,out:267 bits,循环码,+尾比特,In:PO bits,out:P1 bits,循环码,+尾比特,In:NO bits,out:N1 bits,暑积码,In:267 bits,out:456 bits,暑积码,In:228 bits,out:456 bits,暑积码,In:P1 bits,out:2*P1 bits,暑积码,In:Nt bits,out:456 bits,排序和拆分+,atealing flag,In: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 flag,In:blocks of 456 bits,out:22 subblocks,块对角交织,In:&subblocks,out:palrs of subblocks,FACCH,SACCH,信道编码和交织,114,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,115,二、,GSM,系统原理,业务,系统结构和功能,无线信道,主要技术,组网,116,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,117,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,118,GSM4,3,标准复用模式,无线区族,4,各基战,每个站3扇区,基站结构,3,个120度或三叶草扇区,C/I12 dB,A,A,A,B,B,B,B,C,C,C,D,D,D,D,c,2,c,2,c,2,c,1,c,1,c,1,c,3,c,3,c,3,b,2,b,2,b,2,b,2,b,3,b,3,b,3,b,3,b,1,b,1,b,1,b,1,a,2,a,2,a,2,a,3,a,3,a,3,a,1,a,1,a,1,d,2,d,2,d,2,d,2,d,3,d,3,d,3,d,3,d,1,d,1,d,1,d,1,119,GSM,3,3,标准复用模式,复用方式,个基站个扇区,特点,不增加新基站,容量增加(有限),抗干扰措施,C,A,B,C,c,2,c,1,a,2,c,3,a,3,a,1,b,2,b,3,c,3,c,1,c,2,b,1,120,GSM,空中接口调制,高新数字,预滤波,MSK,调制,1 0 0 1 1,Gaussian Minimum Shift Keying,1 0 0 1 1,121,GSM,调制频谱,Power,Frequency,200,KHz,122,RPELTP:,规则脉冲激励长时线性预测编 码,功能:13,K RPELTP 64K PCM,帧长:20,ms,速率:,13,Kb/s,MOS:3.6,复杂度:4.7,MIPS,抗干扰能力:7,dB,BER,一类,0.61%,,二类,8.3%,语音编解码功能,FR,123,ACELP:,代数码本激励,线性预测编码,功能:13,K ACELP 64K PCM,帧长:20,ms,速率:,12.8,Kb/s,MOS:4.0,复杂度:18.1,MIPS,抗干扰能力:优于,FR(BER,很高时4,13,一样),语音编解码功能,EFR,124,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1,125,定量分析,=40,D=8dB,C/I3dB,等效于频率复用距离减少20%50%,使用,DTX,的意义2,D=4dB、8dB、12dB、16dB,D:DTX,衰减因子,,126,收发时隙偏差与时间提前,移动台收,1,2,3,4,5,6,7,0,3,TS,OFFSET,TDMA
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