1、-,1,移動通信,GSM,-,2,GSM總體,1988年頒布了GSM標(biāo)準(zhǔn)泛歐數(shù)字蜂窩網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)包括兩個并行的系統(tǒng)GSM900、DCS1800。兩個系統(tǒng)功能相同，主要的差異是頻段不同。GSM標(biāo)準(zhǔn)只對功能、接口作了詳細(xì)規(guī)定，便于不同公司的產(chǎn)品可以互聯(lián)互通。,-,3,以一個MSC為中心的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),-,4,GSM系統(tǒng)作為AN網(wǎng)絡(luò)整體的結(jié)構(gòu),-,5,GSM系統(tǒng)的號碼編制,移動用戶識別碼IMSI（國際移動用戶識別碼）每個用戶一個，在所有位置均有效，通常在呼叫建立和位置更新時使用。存在于SIM卡中，安全性很重要。,-,6,GSM系統(tǒng)的號碼編制,臨時移動用戶識別碼TMSIIMSI只在起始呼叫中使用，而后用換算

2、出TMSI完成通話過程。,-,7,GSM系統(tǒng)的號碼編制,國際移動設(shè)備識別碼IMEI手機串號MT的唯一標(biāo)志，由于監(jiān)控設(shè)備。一般，在MT鍵盤上按下*#06#，即可得到。,-,8,GSM系統(tǒng)的號碼編制,MT的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)號碼類似于固定電話號碼的編制原則13xxxxxxxxx,-,9,GSM系統(tǒng)的號碼編制,基站識別編碼BSIC位置區(qū)識別編碼LAI便于識別基站及位置區(qū)，為位置更新和信道越區(qū)切換服務(wù),-,10,GSM提供的主要業(yè)務(wù),目前投入使用的是語音傳輸短消息業(yè)務(wù)傳真,-,11,GSM系統(tǒng)的無線接口,頻率-時間分隔的蜂窩系統(tǒng)小區(qū)結(jié)構(gòu)和載頻運用小區(qū)區(qū)群載頻復(fù)用小區(qū)半徑：BTSMT間距離，農(nóng)村一般35KM，市區(qū)

3、一般1KM可采用區(qū)群內(nèi)三小區(qū)每小區(qū)三扇區(qū)區(qū)群間頻率復(fù)用,-,12,GSM系統(tǒng)的無線接口,頻率-時間分隔的蜂窩系統(tǒng)工作頻帶和載頻間隔上行：890-915MHZ下行：935-960MHZ共有25MHZ帶寬FDD雙工間隔45MHZ每頻帶上200KHZ載波間隔,-,13,GSM系統(tǒng)的無線接口,頻率-時間分隔的蜂窩系統(tǒng)頻道編號1號124號n=11241、124號基本不用,-,14,GSM系統(tǒng)的無線接口,頻率-時間分隔的蜂窩系統(tǒng)發(fā)射類型GSM：發(fā)射類別為271KF7W，即：每載頻段用TDMA技術(shù)含8個基本物理信道/8個基本時隙調(diào)制速率為270.83KBpsGMSK調(diào)制方式,-,15,GSM系統(tǒng)的無線接口,

4、頻率-時間分隔的蜂窩系統(tǒng)GSM：蜂窩系統(tǒng)載頻間隔：200KHZ每載頻：按時間分隔為8個時隙的1個個TDMA幀，即每載頻8信道每小區(qū)基站：含由若干個預(yù)先分配的頻率時間信道,-,16,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏輯信道的結(jié)構(gòu)我們已知GSM上下行頻帶被分為124對載頻，載頻間隔200KHZ每對載頻上的時間被分割，供不同用戶使用，稱作時隙。編號為07則從時間上看，排列為：Slot0Slot1Slot2Slot3Slot4Slot5Slot6Slot7Slot0Slot1,-,17,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏輯信道的結(jié)構(gòu)可見突發(fā)性、重復(fù)性是特色,-,18,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏

5、輯信道的結(jié)構(gòu)每個時隙是周期出現(xiàn)的，但出現(xiàn)時間是不長的，認(rèn)為是突發(fā)BURST該時隙可被認(rèn)為是物理信道射頻信道，用以傳輸業(yè)務(wù)信息顯然，要對這些物理信道/時隙進行一系列規(guī)定，以便互通地傳輸信息，即所謂物理信道上的物理幀設(shè)計，以便物理信道完成對邏輯信道上的業(yè)務(wù)的承載。顯而易見，邏輯信道上的信息也不可能不加組織地加載到物理信道上。,-,19,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏輯信道的結(jié)構(gòu)基本術(shù)語簡介載頻點，上下行124個載頻點上的時隙，持續(xù)時間15/26（ms）0.577ms時隙上傳輸?shù)膬?nèi)容叫：突出序列Burst，共有156.25bits物理信道（特定時隙）是FDMA、TDMA結(jié)合下的產(chǎn)物，在TDMA幀

6、中的位置是不變的。邏輯信息（業(yè)務(wù)與控制）是在一個給定的物理信道中作時間復(fù)用的,-,20,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏輯信道的結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)物理信道及物理層信息幀格式時隙及之上的突發(fā)脈沖序列，共有5種，都是156.25bits，持續(xù)15/26ms。TDMA幀（TDMAFrame）含8個時隙，持續(xù)815/26=4.615ms復(fù)幀（MultiFrame）或者含26個TDMA幀，用于傳業(yè)務(wù)及隨路信令。或者含51個TDMA幀，專用于信令傳輸。,-,21,GSM系統(tǒng)的無線接口,物理信道和邏輯信道的結(jié)構(gòu)幀結(jié)構(gòu)超幀（SuperFrame）連續(xù)的5126個TDMA幀，持續(xù)6.12秒。超高幀（HyperFram

7、e）2048個超幀，周期3小時28分53秒760毫秒，用于話音和數(shù)據(jù)。,-,22,GSM系統(tǒng)的無線接口,突發(fā)脈沖序列物理層信息幀格式，裝載邏輯信道的內(nèi)容NormalBurst頭尾bits、保護期純粹被物理鏈路建立、撤銷所消耗信息bits承載業(yè)務(wù)訓(xùn)練bits用于接收電路估計物理信道情況，作為均衡信息使用,-,23,GSM系統(tǒng)的無線接口,突發(fā)脈沖序列物理層信息幀格式，裝載邏輯信道的內(nèi)容FrequencyCorrectionBurst頭尾bits、保護期純粹被物理鏈路建立、撤銷所消耗固定內(nèi)容bits純粹的物理信道建立使用,-,24,GSM系統(tǒng)的無線接口,突發(fā)脈沖序列物理層信息幀格式，裝載邏輯信道的內(nèi)

8、容SynchronizationBurst頭尾bits、保護期純粹被物理鏈路建立、撤銷所消耗信息bits承載業(yè)務(wù)，但沒有NormalBurst數(shù)目多比起NormalBurst，訓(xùn)練bits為同步意義而加長。,-,25,GSM系統(tǒng)的無線接口,突發(fā)脈沖序列物理層信息幀格式，裝載邏輯信道的內(nèi)容AccessBurst頭尾bits、保護期純粹被物理鏈路建立、撤銷所消耗頭比特加長，是為了便于接入階段對方接收時的捕獲。,-,26,GSM系統(tǒng)的無線接口,突發(fā)脈沖序列物理層信息幀格式，裝載邏輯信道的內(nèi)容NullBurst虛設(shè)時隙，填充時隙頭尾bits、保護期純粹被物理鏈路建立、撤銷所消耗頭比特加長，是為了便于接

9、入階段對方接收時的捕獲。,-,27,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型物理信道支持著邏輯信道邏輯信道分為業(yè)務(wù)信道TrafficChannel、控制信道ControlChannel業(yè)務(wù)信道TCH傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，控制信道CCH傳送信令,-,28,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道類型圖表,-,29,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道使用的狀態(tài)圖表示MT被叫時,-,30,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道使用的狀態(tài)圖表示MT被叫時,-,31,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道使用的狀態(tài)圖表示MT主叫時,-,32,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道使用的狀態(tài)圖表示

10、MT主叫時,-,33,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型五種Burst對邏輯信道的承載FrequencyCorrectionBurst承載FCCHSynchronizationBurst承載SCHNormalBurst承載BCCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制NormalBurst承載PCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制AccessBurst承載RACH。NormalBurst承載AGCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制,-,34,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型五種Burst對邏輯信道的承載（續(xù)）NormalBurst承載SDCCH+SACCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制N

11、ormalBurst承載TCH+SACCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制從上述的兩個狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，可看出NormalBurst不同的承載存在于不同的時間，故而具有任意時刻的唯一意義。不會混淆。,-,35,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信道類型邏輯信道的組合方式映射到物理信道的方式一般地，一個基站有n個載頻（雙工）C0，C1，Cn-1，C0稱為主載頻每個載頻有8個時隙，TS0，TS1，TSnC0上的TS0用于廣播信道、公共控制信道，TS1用于專用控制信道，TS2TS7用于業(yè)務(wù)信道及隨路信令SACCH。C1Cn-1的8個時隙均用于業(yè)務(wù)信道及隨路信令SACCH。,-,36,GSM系統(tǒng)的無線接口,邏輯信

12、道類型邏輯信道的組合方式業(yè)務(wù)信道的組合方式C0的TS2TS7、C1Cn-1的8個時隙用于業(yè)務(wù)信道及隨路信令SACCH。亦即：該基站最多可容納(n-1)8+6個用戶。一個用戶占據(jù)一個時隙，兩個時隙間隔1個TDMA幀。因而可以認(rèn)為用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以多個TDMA幀來傳輸MultiFrame復(fù)幀的概念。業(yè)務(wù)信道的復(fù)幀含26個TDMA幀。,-,37,GSM系統(tǒng)的無線接口,業(yè)務(wù)信道的組合方式業(yè)務(wù)信道包含TCH、SACCH。NormalBurst承載TCH、SACCH。57+1中的1位指明是業(yè)務(wù)、控制。MT準(zhǔn)備好多個NormalBurst，按照分配好的時隙，發(fā)送出去。這就是復(fù)幀與時隙的對應(yīng)問題，見后圖。,-,3

13、8,GSM系統(tǒng)的無線接口,某用戶的業(yè)務(wù)復(fù)幀與指定時隙TS2的對應(yīng),-,39,GSM系統(tǒng)的無線接口,控制信道的組合方式C0上的TS0用于廣播信道BCH（FCCH、SCH、BCCH）公共控制信道CCCH（PCH、RACH、AGCH）C0上的TS1用于專用控制信道DCCH（SDCCH、SACCH）控制信道的復(fù)幀含51個TDMA幀。具體過程詳見：P253264。BCH、CCCH在TS0上的復(fù)用。SDCCH、SACCH在TS1上的復(fù)用。,-,40,GSM系統(tǒng)的無線接口,GSM語音編譯碼RPELTP編譯碼是波形編碼與聲碼器優(yōu)點的結(jié)合，最終輸出碼速率13kbps。VAD話音激活檢測有效地節(jié)省功率，減輕干擾。

14、DTX離散傳輸當(dāng)有話音時，方傳輸話音，無話音時不傳輸。CNG舒適噪音產(chǎn)生器為照顧人耳的聽覺感受，在DTX中，當(dāng)無話音時傳輸CNG指令，由對方產(chǎn)生適當(dāng)?shù)谋尘霸肼暋?-,41,GSM系統(tǒng)的無線接口,信道編碼和交織信道編碼用于GSM系統(tǒng)的信道編碼方法有卷積碼、分組碼、奇偶碼三種，存在于不同的場合。交織技術(shù),-,42,GSM系統(tǒng)的無線接口,GMSK調(diào)制和可選的跳頻傳輸GMSK調(diào)制比較適合移動信道傳輸特性。,-,43,GSM系統(tǒng)的無線接口,GMSK調(diào)制和可選的跳頻傳輸跳頻傳輸擴譜有的特性全具備抗干擾、隱蔽、抗多徑干擾衰變,-,44,GSM系統(tǒng)的無線接口,GMSK調(diào)制和可選的跳頻傳輸GSM系統(tǒng)的無線接口采用了慢速跳頻（SFH）快跳頻：在某頻率上停留發(fā)送一個以下的數(shù)據(jù)比特，對硬