第13講 第3章 gsm數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)

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1、3.3.1話音和信道編碼技術調制圖3-9移動臺語音處理的過程3.3GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)主要技術數(shù)字化話音信號在無線傳輸時主要面臨三個問題：選擇低速率的編碼方式，以適應有限帶寬的要求；選擇有效的方法減少誤碼率，即信道編碼問題；選用有效的調制方法，減小雜波輻射，降低干擾。3.3.2跳頻和間斷傳輸技術1．跳頻跳頻是指載波頻率在很寬頻率范圍內按某種圖案（序列）進行跳變。圖3-10GSM系統(tǒng)的跳頻示意圖跳頻系統(tǒng)的抗干擾原理與直接序列擴頻系統(tǒng)是不同的。直接序列擴頻是靠頻譜的擴展和解擴處理來提高抗干擾能力的；跳頻是靠躲避干擾來獲得抗干擾能力的。2．間斷傳輸為了提高頻譜利用率，GSM系統(tǒng)還采用了

2、話音激活技術。這個被稱為間斷傳輸（DTx）技術的基本原則是只在有話音時才打開發(fā)射機，這樣可以減小干擾，提高系統(tǒng)容量。采用DTx技術，對移動臺來說更有意義，因為在無信息傳輸時即關閉發(fā)射機，可以減少電源消耗。3.3.3調制與解調技術通信的最終目的是在一定的距離內傳遞信息。雖然基帶數(shù)字信號可以在傳輸距離相對較近的情況下直接傳送，但如果要遠距離傳輸時，特別是在無線或光纖信道上傳輸時，則必須經(jīng)過調制將信號頻譜搬移到高頻處才能在信道中傳輸。為了使數(shù)字信號在有限帶寬的高頻信道中傳輸，必須對數(shù)字信號進行載波調制。如同傳輸模擬信號時一樣，傳輸數(shù)字信號時也有三種基本的調制方式：幅移鍵控(ASK)、頻移鍵控

3、(FSK)和相移鍵控(PSK)。它們分別對應于用載波（正弦波）的幅度、頻率和相位來傳遞數(shù)字基帶信號，可以看成是模擬線性調制和角度調制的特殊情況。理論上，數(shù)字調制與模擬調制在本質上沒有什么不同，它們都是屬正弦波調制。但是，數(shù)字調制是調制信號為數(shù)字型的正弦波調制，而模擬調制則是調制信號為連續(xù)型的正弦波調制。ASK、FSK、PSK中，就頻帶利用率和抗噪聲性能（或功率利用率）兩個方面來看，一般而言，都是PSK系統(tǒng)最佳。所以PSK在中、高速數(shù)據(jù)傳輸中得到了廣泛的應用。GSM系統(tǒng)的調制方式：高斯濾波最小移頻鍵控（GMSK），調制速率為270.833kbps。3.3.4GSM系統(tǒng)的控制與管理GSM識

4、別碼位置區(qū)劃分位置登記/刪除用戶管理鑒權與加密呼叫處理過程越區(qū)切換/漫游一、GSM識別碼1、移動臺的號碼。移動臺的號碼類似于PSTN（公共交換電話網(wǎng)）中的電話號碼，其編號規(guī)則應與各國的編號規(guī)則相一致。移動臺的號碼有以下兩種：（1）移動臺國際號碼（MSISDN）。為呼叫GSM系統(tǒng)中的某個移動用戶所需撥的號碼。一個移動臺可分配一個或幾個MSISDN。其組成格式為：CC+NDC+SNCC：國家碼，中國86NDC：國內地區(qū)碼SN：用戶碼由NDC和SN兩部分組成國內ISDN號碼，其長度不超過13位數(shù)。國際ISDN（MSISDN）號碼長度不超過15位數(shù)字。（2）移動臺漫游號碼（MSRN）。當移動臺

5、漫游到一個新的服務區(qū)時，由VLR給它分配一個臨時性的漫游號碼，并通知該移動臺的HLR，用于建立通信路由。一旦移動臺離開該服務區(qū)，此漫游號碼即被收回，并可分配給其他來訪的移動臺使用。格式：MSRN＝CC＋NSC＋SNCC＝國家碼NDC＝國內地區(qū)碼(用于識別MSC/VLR）SN＝用戶碼2、移動用戶識別碼。在GSM系統(tǒng)中，每個用戶均分配一個唯一的國際移動用戶識別碼（IMSI）。此碼在所有位置（包括在漫游區(qū)）都是有效的。通常在呼叫建立和位置更新時，需要使用IMSI。IMSI的組成格式：MCC+MNC+MSINMCC：移動用戶所屬國家代號，占3位數(shù)字。中國460MNC：移動網(wǎng)號碼，最多由2位數(shù)字

6、組成。用于識別移動用戶所歸屬的移動通信網(wǎng)。中國移動00，聯(lián)通01。MSIN：移動用戶識別碼，用以識別某一移動通信網(wǎng)（PLMN）中的移動用戶。由MNC和MSIN兩部分組成為國內移動用戶識別碼（NMSI）。3、國際移動設備識別碼（IMEI）是區(qū)別移動設備的標志，可用于監(jiān)控被竊或無效的移動設備。格式：TAC+FAC+SNR+SPTAC：型號批準編碼，由歐洲型號標準中心分配。FAC：裝配廠家號碼SNR：產(chǎn)品序號SP：備用4、臨時移動用戶識別碼（TMSI）用于保護國際移動設備識別碼（IMSI），GSM系統(tǒng)能提供安全保密措施，即空中接口無線傳輸?shù)淖R別碼采用臨時移動用戶識別碼（TMSI）代替IMSI

7、。兩者之間可按一定的算法互相轉換。訪問位置寄存器（VLR）可給來訪的移動用戶分配一個TMSI（只限于在該訪問服務區(qū)使用）?？傊?，IMSI只在起始入網(wǎng)登記時使用，在后續(xù)的呼叫中，使用TMSI，以避免通過無線信道發(fā)送其IMSI，從而防止竊聽者檢測用戶的通信內容，或者非法盜用合法用戶的IMSI。TMSI由各電信部門選擇，長度不超過4個字節(jié)。5、位置區(qū)識別碼（LAI）在檢測位置更新和信道切換時，要使用位置區(qū)識別標志（LAI）位置區(qū)識別碼（LAI）的格式