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《移動通信理論與實(shí)戰(zhàn)第5章GSM通信系統(tǒng)》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第5章GSM通信系統(tǒng)GSM通信系統(tǒng)GSM(GlobalSystemforMobileCommunications)全球第一個對數(shù)字調(diào)制方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)種類進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng);也是全球用戶最多的移動通信系統(tǒng);歷史:1982年北歐四國向歐洲郵電行政大會提交建議,制訂900MHz的歐洲公共電信業(yè)務(wù)規(guī)范,成立移動特別小組GSM;1988年頒布GSM(泛歐數(shù)字蜂窩通信網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn);1991年在歐洲開通了第一個GSM系統(tǒng),并完成了1800MHz頻段的移動電信業(yè)務(wù)規(guī)范,名為DCS1800系統(tǒng);1993年
2、,歐洲第一個DCS1800系統(tǒng)投入運(yùn)營;1995年,完成1900MHz頻段的PCS1900移動電信業(yè)務(wù)規(guī)范;課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM的物理層GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)EDGEGSM系統(tǒng)架構(gòu)GSM系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS具有系統(tǒng)交換、通信控制、數(shù)據(jù)存儲、移動性管理、安全性管理等管理功能,并提供了和其它網(wǎng)絡(luò)連接的接口;移動交換中心MSC(MobileSwitchingCenter)GSM網(wǎng)絡(luò)的核心管理網(wǎng)元,負(fù)責(zé)對本MSC管轄區(qū)內(nèi)的移動終端進(jìn)行通信控制和管理,并提供GSM系統(tǒng)與其它通信網(wǎng)之間互聯(lián)的接口;通常
3、是一個大型交換機(jī),它通過A接口控制著基站子系統(tǒng)的幾個基站控制器BSC,它可以從HLR、VLR和AuC三種數(shù)據(jù)庫中獲取處理用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù),亦可根據(jù)所獲取的最新信息請求更新數(shù)據(jù)庫中的部分?jǐn)?shù)據(jù)。HLR、VLR、AuCGSM系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS具有系統(tǒng)交換、通信控制、數(shù)據(jù)存儲、移動性管理、安全性管理等管理功能,并提供了和其它網(wǎng)絡(luò)連接的接口;移動交換中心MSC歸屬位置寄存器HLR(HomeLocationRegister)中央數(shù)據(jù)庫,永久存儲和記錄所轄區(qū)域內(nèi)用戶的簽約數(shù)據(jù),并動態(tài)地更新用
4、戶的位置信息,以便在呼叫業(yè)務(wù)中提供被呼叫用戶的網(wǎng)絡(luò)路由;HLR數(shù)據(jù)庫可以是獨(dú)立配置,也可以內(nèi)置于MSC中;每個用戶歸屬于單一的HLR,以便獨(dú)立提供對其定位,使網(wǎng)絡(luò)從MSISDN號或IMSI身份碼來檢索HLR;VLR、AuCGSM系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS移動交換中心MSC歸屬位置寄存器HLR訪問位置寄存器VLR(VisitorLocationRegister)用于存儲來訪用戶位置信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫;GSM系統(tǒng)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS移動交換中心MSC歸屬位置寄存器HLR訪問位置寄存器VLR鑒權(quán)中心AuC(AUt
5、henticationCenter)受到嚴(yán)格保護(hù)的數(shù)據(jù)庫,存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰,以防止無權(quán)用戶進(jìn)入系統(tǒng)和保證無線接口的移動用戶通信的安全;屬于HLR的一個功能單元,和HLR集成在同一設(shè)備中。GSM系統(tǒng)架構(gòu)基站子系統(tǒng)BSS基站控制器BSC(BaseStationController)整個基站子系統(tǒng)的控制核心,負(fù)責(zé)無線資源管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和本控制區(qū)內(nèi)的越區(qū)切換等;它是具有一定計算能力的小型交換機(jī),將控制區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)匯聚后傳送到MSC;基站收發(fā)信臺BTS(BaseTransceiver
6、Station)通過空口Um口和移動終端MS相連,并完全接受BSC控制,負(fù)責(zé)無線傳輸,完成無線與有線間的轉(zhuǎn)換、無線分集接收、無線信道加密等功能;包括無線傳輸所需的各種軟硬件,天饋系統(tǒng)+基站設(shè)備;由基站識別碼BSIC唯一識別;GSM系統(tǒng)架構(gòu)移動臺MS通信終端,由設(shè)備識別碼IMEI唯一識別;SIM卡:由用戶識別碼IMSI唯一識別;操作維護(hù)子系統(tǒng)OSS網(wǎng)絡(luò)管理中心NMC全網(wǎng)監(jiān)控操作維護(hù)中心OMC本地監(jiān)控課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM的物理層GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)EDGEGSM物理層多址方式FDMA+TDMA,
7、物理信道由一個載頻上的一個時隙來表征;每個小區(qū)含多個載頻,每個載頻含8個時隙;上行下行雙工間隔射頻帶寬雙工信道總數(shù)GSM900890~915MHz935~960MHz45MHz200kHz124DCS18001710~1785MHz1805~1880MHz95MHz200kHz374頻道配置:采用等間隔頻道配置方法900MHz:1~124fl(n)=890.200+(n-1)×0.2MHzfh(n)=f1(n)+45MHz1800MHz:512~885,374fl(n)=1710.200+(n-512)
8、×0.2MHzfh(n)=f1(n)+95MHzGSM物理層幀結(jié)構(gòu)時隙——物理信道最基本單位,577μs,156.25個碼元;TDMA幀:一幀包含8個時隙(物理信道),長4.615ms;GSM幀結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)復(fù)幀:26幀,用于傳輸業(yè)務(wù)和隨路信令;控制復(fù)幀:51幀,用于傳輸控制信息;GSM幀結(jié)構(gòu)超幀:一個連貫的51*26的TDMA幀;超高幀:2048個超幀組成;每一超高幀周期將重啟密碼和跳頻算法GSM物理層邏輯信道GSM物理層GSM系統(tǒng)中物理層處理