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GSM入门

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1 GSM入门基础

1． 网元的概念及其作用

GSM系统模型

1.1 GSM基本上可分为两部分：交换系统（SS）和基站系统（BSS）

（1）、交换系统（SS）

交换系统包括下列功能单元:

移动业务交换中心(MSC)

拜访位置寄存器(VLR)

归属位置寄存器(HLR)

鉴权中心(AUC)

设备识别寄存器(EIR)

入口移动交换中心(GMSC)

 MSC：一个MSC控制多个基站控制器，它控制移动用户自、至PSTN、ISDN、 2 PLMN、公用数据网的呼叫。移动汇接和网络入口功能都由MSC来实现。

A．控制通话的建立，监视和拆除。

B．计费和其它功能。

C.引入SSF和GPRS之后，MSC实现SSP的功能和GPRS的数据交换。

 VLR：是一个动态数据库，它包含了当前位于相应的MSC服务区的全部MS的有关信息（IMSI码和位置信息LAI，MS的状态）。VLR还包括当前的MSC中该MS的更为详细的位置信息。

 GMSC：与外界网络的联接的关口局。（GATE WAY－网关或门道交换局），提供CME20、PLMN网络与其它通信网间的链路。具有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能。

 HLR：寄存用户的鉴约信息，如补充业务、鉴权参数，此外还有MS的位置信息（MS所在的MSC/VLR的指针）和IMSI，ISDN码等。

 AUC：与HLR相连，是向HLR提供出于安全原因而使用的鉴权参数和密钥。即三参数组。3 TRIPLET：Kc+RAND+SERS，在每次登记、呼叫建成立尝试、位置更新以及补充业务的激活、去活、删除之前均需要鉴权。

 EIR：用户侧的移动台包括两部分，一部分是用户识别卡（SIM），它寄存用户的签约信息。没有SIM卡，MS不能接入GSM网络，但是当用于紧急业务时除外。另一部分是用户设备（即话机，也可以使用另一个话机），这样为防失窃，系统配置了EIR，用来检验设备的合法性，可以禁止末经批准的话机设备使用。用户权与用户设备是分开的，用户设备只是一台有权收发信机，用户可以买卡租机，这也是一种新的业务。

三种名单：白名单---合法设备，包括已分配可参与运营的GSM各国的所有设备识别序列号码。

黑名单---非法设备，包括所有应禁用的设备识别码。

灰名单---故障设备，包括甩有故障的及未经型号认证的移动台设备，由网络运营者决定。

（2）、基站系统（BSS）

基站系统由以下两个部分组成

1）、基站控制器（BSC） 3 BSC控制一组基站，其任务是管理无线网络，即管理无线小区及其无线信道，并提供基站至MSC之间的接口。无线设备的操作和维护，移动台的业务过程。

2）、无线基站（RBS）

RBS用来提供移动台与系统的无线接口，主要由无线收发信机构成。处理在称作“蜂窝小区”（简称小区）范围内的话务，一个基站能控制一个或几个“小区”，移动通信的地理覆盖区是一个个小区组合而成的，由于在移动通信存在大量的基站，故需要对基站的小区进行编号，以便识别和管理。

1.2 网络接口与协议

（1）、Um 移动台与基站之间的接口。

（2）、A-bis 基站与BSC之间的接口。

（3）、A接口 BSC与MSC之间的接口。

（4）、B接口 MSC与VLR之间的接口。

（5）、C接口 MSC与HLR之间的接口。

（6）、D接口 HLR与VLR之间的接口。

（7）、E接口 MSC与MSC之间的接口。

（8）、F接口 MSC与EIR之间的接口。

（9）、G接口 VLR与VLR之间的接口。

1.3几个区域的基本概念

（1）、小区（CELL）：小区是交换机业务区的最小单元，它是基站的一个扇形天线所覆盖的区域。而一个基站覆盖的所有小区称为基本小区。一个BSC可以带512个小区。

（2）、位置区（LA）：若干个基本小区组成一个位置区。一个BSC可以有一个或多个位置区组成，一个位置区可以跨域一个或多个BSC，但只归属于一个MSC。用于广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域。

（3）、MSC的服务区：由MSC所管辖的区域称为MSC服务区，它是由若干个位置 4 区组成，因此为便于识别管理，位置区也要进行编号。

（4）、公用陆地移动通信网（PLMN）：是指一家公司负责经营的移动通信业务区域，一般由若干个服务区（移动本地网）组成，由于网内存在若干个MSC，故MSC的服务区也应进行编号，以便识别和管理。

2． 移动通信的无线基本原理

2.1几种无线接入方式：

（1）、FDMA（FREQUENCE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：频分多址，在模拟蜂窝移动系统上就应用这种技术。

（2）、TDMA（TIME DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：时分多址，目前的GSM数字移动移动系统应用于此种技术。具体是指：每一频带上有8个时隙，最多可有8个移动用户使用同一频带，因为它们使用不同的时隙。

（3）、CDMA（CODE DIVIDE MULTIPLE ADRESS）：码分多址。CDMA是以不同的代码序列实现通信的。以往的蜂窝系统对邻接小区必须提供不同的频率配置，而CDMA则可重复使用所有小区全部频谱，或者说所有小区使用同一无线信道传送不同的信息。其基本原理是使用一组正交的伪随机噪声序列（简称伪码），通过相关处理实现多客户共享频率的同时入网接续的功能。因此CDMA技术是最有效的频率复用技术。

GSM服务区

PLMN服务区

MSC/VLR 服务区

位置区

小区 5 2.2 GSM数字移动无线系统的分类：

（1）、GSM900,其技术参数：

频段：上行：（890～915）MHz，移动台发。

下行：（935～960）MHz，移动台收。

频带宽度：25 MHz。

上，下行频率间隔（双工间隔）：45 MHz。

载频间隔：200KHz

频点：25 MHz/200K Hz=125，共124个频点（频点0用于频段保护）。

通信方式：全双工

信道分配：每载频8个时隙，含8个全速率信道，16个半速率信道。

每个时隙信道速率：33.8 Kbit/s

信道总速率：270 Kbit/s

调制方式：GMSK（高斯滤波最小频移键控。），这是一种数字调制方式即要发送的信息是数字的。它可以是数据或数字化话音。该调制可以看作是一相位调制器。 载频相位的变化将随送入调制器的信息比特而定。在一个突发脉冲串的时间内，GMSK具有恒定包络调制的特性。为了在改变相位时仍得到平滑的曲线形状，基带信号经过高斯带通滤波器的滤波。采用GMSK方式能得到比普通MSK更窄的带宽，但这样做的代价是降低了对噪声的抵抗能力。

接入方式：TDMA。

话音编码：RPE-LPC 13Kbit/s规则脉冲激励线性预测编码。

分集接收：分集的方法有空间分集、频率分集、极化分集、角度分集时间分集和分量分极分集等多种，主要用于瑞利衰弱。

空间分集：即天线空间分集。利用两付接收天线，独立接收同一信号，当合成来自两付天线的信号时，衰弱的程度能被减小。三线间的距离应使两天线上信号之间的相关性很小。在GSM900

MHz频段，天线间距为4m～6m时，可得到6db左右的增益，效果最好。 6 跳频实质上是频率分集。

（2）、DCS1800

GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准。两个系统功能相同，主要是频率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ。

频段：上行：（1710～1785）MHz，移动台发。

下行：（1805～1880）MHz，移动台收。

频带宽度：75 MHz。

上，下行频率间隔：95 MHz。

载频间隔：200KHz

频点：75 MHz/200KHz=375，共374个频点。

2.3数字传输和信号处理

1、时分多址（TDMA）

每载频共分8个时隙，即为8个信道。

总信道数为124×8＝992个信道。

124个频点中包含了联通，邮电GSM和TACS。

在GSM中,无线路径上传输的是编码后的数字话音，与模拟话音不同，数字话音是不连续的信号，可采用时分的方式传送，所以，在GSM中，无线路径上采用的是时分多址(TDMA)方式。每一个载频上有8个时隙，每一个时隙相当于模拟系统中的一个信道，可提供一个移动台通话，最多可有8个移动用户使用同一频点，他们使用不同的时隙。

2、频率分组方案

原因：同一小区内的频点不能太近，否则邻频干扰大；另一方面，相邻小区的频率不能一样否则同频干扰大，所以这些频率必须合理安排，目前使用的分组方案有三个：

21/7——适用于TACS，复用因数大，同一区域的复用次数少。

12/4——适用于GSM的正常小区。

9/3——适用于GSM的微小区。

数字传输抗干扰能力强，所以可以缩短频率复用距离，提高频率利用率。 7 12/4——把所有频率分成12组，用于支持12个小区，这12个小区覆盖一定的区域，而其它区域将会再次使用这些频率，在一PLMN网络中将有很多同频小区，为区分这些小区而设置了一识别码BSIC。

4/12的分区方案如下图示：

A1 94 82 70 58 46 34

B1 93 81 69 57 45 33

C1 92 80 68 56 44 32

D1 91 79 67 55 43 31

A2 90 78 66 54 42 30

B2 89 77 65 53 41 29

C2 88 76 64 52 40 28

D2 87 75 63 51 39 27

A3 86 74 62 50 38 26

B3 85 73 61

49 37 25

C3 84 72 60 48 36 24

D3 83 71 59 47 35 23

D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3D3D1C1B3B2C2B1A2D2A1C3A3同频小区

3、时间色散

在接收端，由于射频信号的反射作用，接收机接收到的信号是多种多样的，其中有的反射信号来自远离接收天线的物体，比直射的信号经过的路程长很多，因而形成相邻符号间的相互干扰。这种现象称为时间色散。在GSM系统中，比特速率为270Kbit/s，则每一比特时间为3.7us，也即是一比特对应1.1Km。

合集下载

GSM无线参数介绍

GSM无线参数介绍

GSM无线参数简介

1 无线资源各管理对象的包含关系图 .............................................................................................. 4

2 管理对象参数介绍 .......................................................................................................................... 4

2.1 BSC参数............................................................................................................................. 4

2.1.1 MCC 移动国家号码 ............................................................................................ 4

2.1.2 MNC 移动网号 .................................................................................................... 4

2.1.3 InterHo BSC控制小区间切换 ............................................................................ 5

2.1.4 IntraHo 是否允许小区内切换 ............................................................................ 5

GSM

GSM

用GSM模块实现家居的智能控制

1、 GSM简介：

GSM全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。GSM系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及 GSM1900：1900MHz等几个频段 。

2、 GSM特点：

GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。

3、利用GSM模块实现控制的优点：

GSM系统是目前基于时分多址技术的移动通信体制中比较成熟、完善、应用最广泛的一种系统，GSM的短信息系统以其快捷方便而且廉价的特点拥有广泛的用户，同时也为远程监控提供了一种新的技术手段。利用GSM短信息(SMS)进行远程监控具有投资少、成本低、可靠性高等特点，在一些对操作和监控的实时性要求不高的情况下具有很高的性价比。并且无线GSM通信模块TC35是SIEMENS公司推出的GSM专用调制解调器，主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成，可完成语音、数据、短消息以及传真的传送。TC35T具有标准的工业接口和完整的SIM卡阅读器，因此使用非常简单，其结构如图1所示。

以上是控制家居的简单框图。本控制系统主要用TC35实现家居的智能控制，控制者可以使TC35模块

手持设备（如：手机、PDA） TC35模块 MCU（MSP430FX） RS232

GSM 2

GSM 2

一、判断题（共8道小题，共40.0分）

(错误)GPRS网络是存在于应用层之下的承载网络，它用以承载IP或x．25等数据业务。

 正确

 错误

知识点: GPRS协议栈

学生答案: [B;] 标准答案: A;

得分: [0] 试题分值: 5.0

提示:

(错误)EDGE（Enhanced Data rates for the GSM Evolution） 即增强数据速率GSM业务，它用于提供GSM系统上的高速话音和数据业务，可应用于GSM、TDMA-136及WCDMA

 正确

 错误

知识点: EDGE GPRS 的特征

学生答案: [A;] 标准答案: B;

得分: [0] 试题分值: 5.0

提示:

(错误)

EDGE（Enhanced Data rates for the GSM Evolution） 即增强数据速率GSM业务，它用于提供GSM系统上的高速话音和数据业务，可应用于GSM和TDMA-136。EDGE规范由Ericsson公司于1997年提出，只能用于电路模式的ECSD系统。

 正确

 错误

知识点: EDGE GPRS 的特征

学生答案: [A;] 标准答案: B;

得分: [0] 试题分值: 5.0

提示:

GPRS采用与GSM不同的频段、频带宽度、突发结构，相同的无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。

 正确

 错误

知识点: EDGE GPRS 的特征

学生答案: [B;] 标准答案: B;

得分: [5] 试题分5.0 值:

提示:

(错误)

GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及不同的TDMA帧结构。

 正确

 错误

知识点: EDGE GPRS 的特征

学生答案: [A;] 标准答案: B;

得分: [0] 试题分值: 5.0

提示:

(错误)EDGE 选用的调制方式为8PSK

GSM原理资料

GSM原理资料

GSM原理

GSM900和DCS1800就是我们平常讲的双频网络，它们都是GSM标准。两个系统功能相同，主要是频率不同，GSM900工作在900MHZ，DCS1800工作在1800MHZ。我国最早使用的是GSM900，随着通信网络规模和用户数量的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧张，为更好地满足用户增长的需求，我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托， DCS1800网络为补充的组网方式，构成GSM900／DCS1800双频网，以缓和高话务密集区无线信道日趋紧张的状况。只要用户使用的是双频手机，就可在GSM900／DCS1800两者之间自由切换，自动选择最佳信道进行通话，即使在通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫无察觉，而且手机选择了最佳信道，接通率得到了提高。为适应这个趋势，进一步抢占市场份额，诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞相开发并推出多频段手机。

（一）GSM系统的网络结构

GSM的历史可以追溯到1982年，当时，北欧四国向CEPT（Conference Europe of Post and

Telecommunications)提交了一份建议书，要求制定900MHZ频段的欧洲公共电信业务规 范，以建立全欧统一的蜂窝系统。同年，成立了移动通信特别小组（GSM-Group Special Mobile)。在1982年～1985年期间，讨论焦点是制定模拟蜂窝网标准还是制定数字蜂窝网 标准问题，直到1986年决定为制定数字蜂窝网标准。1986年，在巴黎对不同公司、不同 方案的系统（8个）进行了比较，包括现场试验。1987年5月选定窄带TDMA方案。与此同时，18个国家签署了谅解备忘录，相互达成履行规范的协议。1988年颁布了GSM标准， 也称泛欧数字蜂窝通信标准。在现阶段，GSM包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800， 这两个系统功能相同，主要是频率不同。在GSM建议中，未对硬件作出规定，只对功能和接口制定了详细规定，这样便于不同产品可以互通。GSM建议共有12个系统。