GSM原理和概述內容第一章GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構第二章GSM中的數(shù)字標識第三章GSM空中接口原理第四章GSM關鍵技術GSM原理和概述第一章GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM發(fā)展歷史蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀六十年代就由美國貝爾實驗室等單位提了出來，但受到當時技術的限制直到1979年美國在芝加哥開通了第一個AMPS(先進的移動電話業(yè)務)模擬蜂窩系統(tǒng)，而北歐也于1981年9月在瑞典開通了NMT(Nordic移動電話)系統(tǒng)，接著歐洲先后在英國開通TACS系統(tǒng)，德國開通C－450系統(tǒng)等。蜂窩移動通信的出現(xiàn)可以說是移動通信的一次革命。其頻率復用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，擴大了客戶的服務范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點：

1.各系統(tǒng)間沒有公共接口；

2.很難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務；

3.頻譜利用率低無法適應大容量的需求；

4.安全保密性差，易被竊聽，易做“假機”。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒有公共接口相互之間不能漫游，對客戶之間造成很大的不便。GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM發(fā)展歷史為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動電話，需要一種公共的系統(tǒng)，1982年北歐國家向CEPT（歐洲郵電行政大）提交了一份建議書，要求制定900MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務規(guī)范。在這次大會上就成立了一個在歐洲電信標準學會（ETSI）技術委員會下的“移動特別小組GroupSpecialMobile）簡稱“GSM”，來制定有關的標準和建議書。1986年在巴黎，該小組對歐洲各國及各公司經(jīng)大量研究和實驗后所提出的8個建議系統(tǒng)進行了現(xiàn)場實驗。1987年5月GSM成員國就數(shù)字系統(tǒng)采用窄帶時分多址TDMA、規(guī)則脈沖激勵線性預測RPE一LTP話音編碼和高斯濾波最小移頻鍵控GMSK調制方式達成一致意見。同年，歐洲17個國家的運營者和管理者簽署了諒解備忘錄（MoU），相互達成履行規(guī)范的協(xié)議。與此同時還成立了MoU組織，致力于GSM標準的發(fā)展GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM發(fā)展歷史1990年完成了GSM900的規(guī)范，共產生大約130項的全面建議書，不同建議書經(jīng)分組而成為一套12系列。1991年在歐洲開通了第一個系統(tǒng)，同時MoU組織為該系統(tǒng)設計和注冊了市場商標，將GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng)”（Globa1systemforMobilecommunications）。從此移動通信跨入了第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。同年，移動特別小組還完成了制定1800MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務的規(guī)范，名為DCSI800系統(tǒng)。1992年大多數(shù)歐洲GSM運營者開始商用業(yè)務1993年歐洲第一個DCSI800系統(tǒng)投入運營在美國開發(fā)了PCS1900為了擴大數(shù)據(jù)的應用，GSM又做了GPRS和EDGE的擴展GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM網(wǎng)絡結構

移動臺基站分系統(tǒng)交換分系統(tǒng)操作和維護分系統(tǒng)GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM網(wǎng)絡結構

GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構移動臺無線接入，不存在固定的線路采用SIM卡，機卡分離用戶可以將SIM卡插入任何的GSM移動臺，就像使用自己的一樣GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構基站分系統(tǒng)GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構交換分系統(tǒng)GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構操作和維護分系統(tǒng)操作和維護分系統(tǒng)是操作人員和系統(tǒng)設備之間的中介，它實現(xiàn)了系統(tǒng)的集中操作和維護，完成包括移動用戶管理、移動設備管理和網(wǎng)絡操作維護等功能。它一側與設備連接（但并不包括BTS），另一側是作為人機接口的工作站。專門用于操作維護的設備稱為操作維護中心（OMC），通過它實現(xiàn)對GSM網(wǎng)內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、故障診斷等功能OMC－S（操作維護中心－系統(tǒng)部分）：用于MSC，HLR，VLR等交換子系統(tǒng)各功能單元的維護與操作OMC－R（操作維護中心－

無線部分）：用于實現(xiàn)整個BSS系統(tǒng)的操作和維護

GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM提供的業(yè)務話音業(yè)務

話音業(yè)務是GSM提供的最重要的業(yè)務，它為GSM用戶和其他所有與之聯(lián)網(wǎng)的用戶之間提供雙向通話。緊急呼叫是話音業(yè)務引伸出的一種特殊業(yè)務。它允許用戶通過一個簡單的固定步驟使電話接入緊急服務部門。緊急呼叫業(yè)務優(yōu)先于其他業(yè)務，在移動臺沒有SIM卡或鎖定狀態(tài)下也可以撥打。另一項從話音業(yè)務派生出來的業(yè)務是語音信箱業(yè)務。當電話無法接通或主叫用戶直接接入語音信箱，這種業(yè)務可以將話音存儲起來，事后由被叫的用戶提取。GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM提供的業(yè)務數(shù)據(jù)業(yè)務GSM在制定規(guī)范的時候便按照ISDN模式為用戶提供各種數(shù)據(jù)業(yè)務。目前提供給固定網(wǎng)用戶和ISDN用戶的大部分數(shù)據(jù)業(yè)務GSM都可以提供GSM規(guī)范列舉了35種數(shù)據(jù)業(yè)務，可以適用在不同的場合。GSM用戶可以和PSTN用戶連接，所用的標準有V.21,V.22,V.22bis等。GSM用戶也可以和ISDN用戶連接，關鍵在于兩者速率的適配。此外GSM用戶間以及GSM用戶同分組交換數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶、電路交換數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶都可以建立連接。GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM提供的業(yè)務短消息業(yè)務GSM提供了一種類似于尋呼業(yè)務的短消息服務，移動臺被設計成既可以用于通話也可以用于尋呼，使用戶可以傳遞一些簡單的消息GSM可以提供傳送點到點短消息的服務。包括移動臺發(fā)送（SMS－MO）和移動臺接收（SMS－MT）。短消息通過GSM系統(tǒng)短消息業(yè)務中心實現(xiàn)這兩種服務。點對點短消息的發(fā)送和接收應在處于呼叫狀態(tài)或空閑狀態(tài)時進行，由控制信道轉送短消息。另一種短消息服務是“廣播短消息”。即系統(tǒng)周期性的對蜂窩中所有的用戶廣播數(shù)據(jù)信息。廣播短消息也是在控制信道上發(fā)送，移動臺只有在空閑狀態(tài)下才可以接收廣播短消息。GSM發(fā)展歷史和網(wǎng)絡結構GSM提供的業(yè)務補充業(yè)務補充業(yè)務修改和添加了基本業(yè)務，它主要是允許用戶能夠選擇網(wǎng)絡對其呼叫的處理和通過網(wǎng)絡為用戶提供信息，使用戶可以更充分的利用基本業(yè)務。號碼識別類補充業(yè)務呼叫提供類補充業(yè)務呼叫完成類補充業(yè)務多方通信類補充業(yè)務集團類補充業(yè)務計費類補充業(yè)務附加信息類補充業(yè)務呼叫限制類補充業(yè)務GSM原理和概述第二章GSM中的數(shù)字標識GSM中的數(shù)字標識國際移動客戶識別碼：（IMSI）IMSI是GSM系統(tǒng)分配給移動用戶(MS)的唯一的識別號，此碼在所有位置，包括在漫游區(qū)都是有效的。MCC：MobileCountryCode，移動國家碼，三個數(shù)字，如中國為460。MNC：MobileNetworkCode，移動網(wǎng)號，兩個數(shù)字，如中國郵電的MNC為00。MSIN：MobileSubscriberIdentificationNumber，在某一PLMN內MS唯一的識別碼NMSI：NationalMobileSubscriberIdentification，在某一國家內MS唯一的識別碼。GSM中的數(shù)字標識臨時移動臺標識碼：（TMSI）TMSI是為了加強系統(tǒng)的保密性而在VLR內分配的臨時用戶識別，它在某一VLR區(qū)域內與IMSI唯一對應。32bits移動臺ISDN號：（MS-ISDN）MSISDN是指主叫用戶為呼叫GSMPLMN中的一個移動用戶所需撥的號碼CC：CountryCode，國家碼，如中國為86。NDC：NationalDestinationCode，國內接入號，如中國移動的NDC目前有139、138、137、136、135。SN：SubscriberNumberGSM中的數(shù)字標識MSRN（移動客戶漫游號碼）該號碼由VLR在呼叫建立或位置更新時臨時分配給MS結構類似于MSISDN,Max15位數(shù)VLR區(qū)域內有效GMSC通過此號碼選路由，將呼叫接至被叫當前MSC/VLRIMEI(國際移動臺設備識別碼)唯一地識別一個移動臺設備的編碼

IMEI中，

TAC＝型號批準碼，由歐洲型號認證中心分配。

FAC＝工廠裝配碼，由廠家編碼，表示生產廠家及其裝配地。

SNR＝序號碼，由廠家分配。識別每個TAC和FAC中的某個設備的。

SP＝備用，備作將來使用。GSM中的數(shù)字標識LAI（位置區(qū)識別碼）在檢測位置更新時，要使用位置區(qū)識別LAI。LAC：LocationAreaCode，是2個字節(jié)長的十六進制BCD碼，0000與FFFE不能使用CGI(全球小區(qū)識別碼)CGI是所有GSMPLMN中小區(qū)的唯一標識，是在位置區(qū)識別LAI的基礎上再加上小區(qū)識別CI構成的。編碼格式為LAI+CICI：CellIdentity,是2個字節(jié)長的十六進制BCD碼，可由運營部門自定GSM中的數(shù)字標識

BSIC(基站識別碼）用于移動臺識別相鄰的、采用相同載頻的、不同的基站收發(fā)信臺（BTS），特別用于區(qū)別在不同國家的邊界地區(qū)采用相同載頻的相鄰BTS。BSIC為一個6比特編碼NCC----PLMN色碼。用來唯一地識別相鄰國家不同的PLMN。相鄰國家要具體協(xié)調NCC的配置。BCC----BTS色碼。用來唯一地識別采用相同載頻、相鄰的、不同的BTSGSM原理和概述

第三章GSM空中接口原理GSM空中接口原理FDMA＋TDMAGSM空中接口原理時隙，TDMA幀結構GSM空中接口原理GSM中的突發(fā)（slot，burst）TInformationFTrainingSeq.F35712615738.25TFixedBits(all‘0’)TG314238.25TBSInformationExt.TrainingSeq.BSInformationTG3396438.2539TMixedBitsTrainingSeq.MixedBitsTG3582638.2558TSync.SequenceInformationTG8413668.253常規(guī)Burst

FburstSburst空閑burst接入BurstInformationTGGSM空中接口原理GSM編碼GSM空中接口原理交織GSM空中接口原理GSM調制（GMSKBT=0.3）高斯filter＋MSKMSK調制的特點相位連續(xù)恒包絡調制信號頻偏嚴格等于以載波相位為基準的信號相位在一個碼元內準確的線性變化信號功率譜在主瓣之外衰減很快GSM空中接口原理

RF參數(shù)GSM空中接口原理

GSM發(fā)展之GPRSGPRS(GeneralPacketRadioService)是通用分組無線業(yè)務的簡稱。GPRS是GSMPhase2.1規(guī)范實現(xiàn)的內容之一，能提供比現(xiàn)有GSM網(wǎng)9.6kbit/s更高的數(shù)據(jù)率。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結構、無線調制標準、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結構。

提供數(shù)據(jù)業(yè)務，理論上最高速率171.2KbpsGSM空中接口原理

GPRS網(wǎng)絡結構GPRS網(wǎng)絡在GSM網(wǎng)絡上引入了3個主要組件GPRS服務支持結點(SGSN,ServingGPRSSupportingNode)GPRS網(wǎng)關支持結點(GGSN,GatewayGPRSSupportNode)分組控制單元(PCU)GSM空中接口原理

GPRS編碼方案支持中、高速率數(shù)據(jù)傳輸，可提供9.05---171.2kbit/s的數(shù)據(jù)傳輸速率(每用戶)。GPRS采用了與GSM不同的信道編碼方案，定義了CS-1、CS-2、CS-3和CS-4四種編碼方案。GSM空中接口原理

GPRS多時隙配置總共29個多時隙等級（1－29）GSM空中接口原理GPRS發(fā)展之EDGE提高GPRS的數(shù)據(jù)速率共享GSM/GPRS網(wǎng)絡結構EDGE使用的新技術8psk調制9種新的調制編碼方式鏈路自適應技術重傳使用增量冗余或HARQtypeIIGSM空中接口原理8psk調制GMSK調制每個符號一個比特，8psk