GSM基础知识简介
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GSM基础知识1、GSM系统网络结构MS:移动台BTS:基站收发信台BSC:基站控制器TC:码型转换器MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器HLR:归属位置寄存器EIR:设备识别寄存器AUC:鉴权中心2、GSM频段:上行:(900M )890-915MHZ (1800M)1710-1785 MHZ下行:(900M )935-960MHZ (1800M)1805-1880 MHZGSM900M:频率带宽25M,双工间隔45M。
DCS1800M:频率带宽75M,双工间隔95M。
中国移动使用:1-95号频点绝对频点号和频道标称中心频度的关系为:F(N)=890MHZ+N0.2MHZ(下行)N=1-124上行=下行+45MHZF(N)=1710.2MHZ+(N-512)0.2MHZ(下行)N=512-885上行=下行+95MHZGSM频道间隔为200KHZ,每个频点采用时分多址(TDMA)方式,分为8个时隙,既8个信道(全速率)。
3、GSM系统按其功能,分为4个子系统:MS、BSS、NSS、OSS4、GSM系统的多址方式:FDMA、TDMA5、GSM系统无线接口的最小传输单位是Burst,GSM系统调制方式为:GMSK,GSM系统采用的编码方案是13KBIT/S的RPE--LTP编码(规则脉冲激励,长期预测编码)6、TDMA信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道(TCH)和控制信道(CCH)业务信道分为语音业务信道(TCH/F、TCH/S)数据业务信道(TCH/9。
6等)控制信道(CCH)分为:广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)广播信道(BCH):BCCH、FCCH、SCH公共控制信道(CCCH):RACH、PCH、AGCH专用控制信道(DCCH):SDCCH、SACCH、FACCH6、GSM系统的分集接收包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集7、TA的意思为时间提前量,目的是保证BTS和MS工作在同一时隙内。
GSM基础知识1、术语及概念1.1 GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)。
1.2 CGI: 小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区。
CGI=MCC+MNC+LAC+CI其中:MCC(Mobile Country Code):三个十进制数组成,取值范围为十进制的000 ~999。
MNC(Mobile Network Code):二个十进制数,取值范围为十进制的00~99。
LAC(Location Area Code):范围为1~65535。
CI(Cell Identity):小区识别代码,范围为0~65535。
1.3移动台的国际身份号码ISDN(MSISDN),即用户手机号码结构:MSISDN=CC+NDC+SNCC:国家码,即在国际长途电话通信网中的号码,中国为86;NDC:移动服务访问码,移动为135——139,联通为130。
SN:用户号码,其中H1H2H3是HLR标识码,表明用户所属的HLR例如GSM移动手机号码8613981080001,86是国家码CC;139便是NDC,用于识别网号;81080001是用户号码SN,8108用于识别归属区。
1.4国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity ,IMSI),用户身份证号码IMSI=MCC+MNC+MSINMCC:Mobile Country Code移动用户的国家号,中国是460;MNC:Mobile Network Code移动用户的所属PLMN网号;中国移动为00,联通为01例:460-00-XXXX…XXX(15位)1.5临时移动用户识别码(Temporary Mobile Subscriber Identity ,TMSI)用TMSI,用户身份保密、寻呼容量为IMSI两倍。
1.6 BCCH载波频率(BCCHNO)按照GSM系统要求,在每个小区中必须有且只有一个载频用于发送一些广播消息。
GSM基础知识目录第一章GSM系统概况 (4)第一节GSM系统简介 (4)一GSM系统组成 (4)二GSM的基本特点 (5)三GSM系统发展概况 (7)第二节GSM网络结构概述 (7)一GSM网络结构介绍 (7)二网元功能介绍 (7)三常用接口简介 (11)第二章GSM网络基本概念 (12)第一节编号计划 (12)一国际移动客户识别码(IMSI) (12)二移动台ISDN号码(MSISDN) (12)三移动客户漫游号码(MSRN) (13)四临时移动客户识别码(TMSI) (13)五位置区识别码(LAI) (13)六全球小区识别码(CGI) (13)七基站识别码(BSIC) (14)八国际移动台设备识别码(IMEI) (14)第二节移动性管理 (14)一位置区 (14)二位置更新 (16)三切换 (18)四漫游 (21)第三节安全性管理 (22)一鉴权 (22)二加密 (23)三IMEI CHECK (24)四TMSI (25)五PIN和PUK (25)第三章GSM业务介绍 (26)第一节GSM系统的业务分类和特征 (26)一业务分类 (26)二业务特征 (26)第二节基本业务呼叫流程 (28)一MOC和MTC (28)二SMS_MO和SMS_MT (28)第四章GSM无线网络概述 (31)第一节频率/时间分隔蜂窝系统 (31)一小区结构和载频复用 (31)二工作频带和载频间隔 (32)第二节多址连接技术和帧结构 (33)一频分多址(FDMA) (35)二时分多址(TDMA) (35)三帧的结构 (36)第三节数字信号与信号的调制 (37)一数字信号 (37)二信号的调制 (37)第四节信道和突发脉冲序列 (38)一信道 (38)二突发脉冲序列 (40)第一章GSM系统概况第一节GSM系统简介一GSM系统组成GSM网络是由三个子系统组成的,它们是:网络交换子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、网络管理子系统(NMS)。
GSM通信网络优化基础知识为了确保GSM网络的高质量和可靠性,需要进行网络优化。
网络优化是一种持续的过程,旨在改善网络性能,提高通信质量和用户体验。
以下是一些基础的GSM网络优化知识:1. 频率规划(Frequency Planning):频率规划是GSM网络优化的一个重要方面,它涉及到将无线频谱合理地分配给不同的信道,以减少干扰和提高覆盖范围。
通过优化频率规划,可以提高通信质量和减少通话中断的风险。
2. 邻区管理(Neighbor Cell Management):邻区管理是通过调整信道参数和邻区关系来优化网络覆盖范围和质量的过程。
正确设置邻区参数可以减少重叠覆盖区域,降低干扰,并提高切换性能。
3. 功率控制(Power Control):功率控制是调整手机和基站之间的传输功率水平,以确保信号质量稳定的重要方法。
通过动态地调整手机和基站之间的功率水平,可以降低电池消耗和减少干扰。
4. 切换优化(Handover Optimization):切换是当手机从一个基站切换到另一个基站时发生的过程,目的是保持通话质量和业务连续性。
优化切换参数和策略可以提高切换性能,减少通话丢失的可能性。
5. 射频优化(RF Optimization):射频优化是调整和优化基站之间的射频参数,以确保信号覆盖均匀和一致。
通过调整天线方向、高度和倾斜角度等参数,可以提高信号覆盖范围和质量。
6. 信号捕获优化(Signal Handover Optimization):信号捕获是手机从弱信号区域到强信号区域的速度和精确度。
通过优化信号捕获参数和算法,可以提高手机在不同信号强度下的切换性能。
7. 容量规划(Capacity Planning):容量规划是通过调整信道资源和基站配置,以满足不同业务需求和用户密度的过程。
通过合理规划和管理网络容量,可以提高网络效率和用户满意度。
总的来说,GSM网络优化是一个复杂和多方面的过程,需要综合考虑网络拓扑结构、用户行为、信道环境和运营商需求等因素。
GSM系统技术基础1.引言GSM全球数字移动通信系统是一种数字移动通信系统,它是一项规模巨大,发展迅速和实用成功的技术。
从开始时只有少数几十个公司从事GSM的工作,每个公司有少数几个专家能够理解欧洲电信标准委员会一ETSI的GSM规范。
而到了现在,已成为有数以百计的公司和众多专家从事GSM系统的工作。
GSM已经不是一项深不可测的技术,它正成为一项可以为运营工程师与维修人员所理解掌握的常规技术。
GSM系统已走出欧洲,向全世界普及。
由于HP公司积极参与欧洲GSM系统规范的制定,HP公司已经成为此方面的专家。
由于良好的内部沟通,HP公司正处于一个极其有利的位置,它可以在全世界范围内,帮助我们的用户,使他们从我们的GSM知识中受益。
本章主要介绍GSM系统的技术基础:1.GSM系统简介。
2.GSM网络结构与空中接口。
3.话音编码和信道类型。
4.建立一个呼叫。
1.1 GSM系统简介首先我们介绍第一节----GSM系统简介。
其内容包括:1.全球移动通信系统2.个人通信网络3.GSM的发展历史全球移动通信系统GSM系统正成为一个全球性的移动通信系统。
在过去的很长一段时间里,人们都认为GSM系统工程是一个欧洲的标准。
但现在,世界上越来越多的国家最终选择了GSM 系统,已使其成为一个泛亚洲的标准。
并且,在南部非洲的许多地区被采用。
GSM900是一种数字蜂窝通信系统,它不同于CT1和DECT这类无绳电话系统。
它和模拟蜂窝通信系统AMPS和TACS系统一样,GSM系统也允许它的用户在一个较大的范围内发送和接收呼叫。
GSM系统使用一个位置寄存器来登录所有手机的位置,从而允许外界呼叫能够被转移到相应的基站。
而CT2与DECT则和其它无绳系统一样,并没有这种位置跟踪的能力。
它们的工作方式更像传统的家用无绳电话(CT0和CT1),只能在指定的范围内接收指定基站的呼叫与通话。
个人通信网络个人通信网络(PCN)最早是在英国开始的。
GSM网络基础知识什么叫GSM?GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。
意思是全球移动通信系统。
分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段,一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。
PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。
GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。
GSM900的手机最大功率是8W(实际中移动台没这么大的功率,一般的手机最大功率是2W,车载台功能大),而DCS1800的手机的最大功率是1W。
l GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;l GSM的频段:GSM900 小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZPHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道号:512—885. 为高密度的用户.GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收;下行就是基站到手机。
例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时隙.网络组成:1. BTS 基站:base transceiver station 基站首要是收发器,收发器的多少决定小区的容量,一个收发器能支持8个用户。
一个小区由3 个天线,一个发射,两个接收(分级接收)。
第一节GSM提供的业务1.1基本业务GSM能提供以下基本电信业务:1.语音业务主要包括基本电话业务和紧急呼叫业务两种。
基本电话业务:系统为移动用户提供话音信息的传送以满足用户的语音通话业务要求,同时完成PSTN/ISDN网络的信号音传送。
紧急呼叫业务:系统为移动用户提供紧急特服业务。
当移动用户在MSC/VLR所属的区域内呼叫移动紧急特服电话时,呼叫应能够被接通。
2.短消息业务短消息业务分为点到点的短消息业务和广播式短消息业务两个部分。
移动交换中心涉及到的短消息业务只有点到点的短消息业务。
点到点的短消息业务(SMS)是为GSM PLMN 的移动台和短消息实体(SME)之间通过业务中心(SC)传送长度有限的消息提供服务。
业务中心(SC)能够存储和前转消息,是集存储、交互和中继功能于一体的短消息处理实体。
而GSMPLMN的功能是支持业务中心与移动台之间的短消息传送。
点到点短消息业务定义了移动发起短消息(SM MO)和移动终止短消息(SM MT)两类业务。
移动发起短消息是由移动台发送给业务中心的短消息,这些消息可能发送给别的移动台也可能发送给固定网的用户。
而移动终止短消息是由业务中心转发给移动台的短消息,这些消息有可能来自移动台(移动发起短消息),也可能是来自话路、电报或传真。
3.各类传真业务GSM能提供以下承载业务:1.数据CDA业务:异步双工电路型数据业务(0.3kb/s~9.6kb/s);2.数据CDS业务:同步双工电路型数据业务(1.2kb/s~9.6kb/s);3.PADAccessCA:异步PAD接入电路型业务(0.3kb/s~9.6kb/s);4.数据PDS业务:同步PDS接入电路型业务(2.4kb/s~9.6kb/s);5.可交替话音/非限制、话音伴随数据。
目前的移动通信系统多是以提供话音为主。
随着信息时代的到来,人们对于数据业务的需要日益迫切。
利用移动通信技术来提供数据业务,无疑将大大拓宽此项技术的应用范围,更好地满足人们对于数据业务的需求。
GSM基础简介1.移动通信概念移动通信是通指双方至少有一方在运动中进行信息交换的一种通信方式。
2.移动通信的发展史:2.1 最早的移动通信是应用于军事通信,民用通信发展比较晚,早期的移动通信是模拟制式,属于模拟通信系流,由于模拟制式存在一些不可避免的缺点:如容量小,语音清晰度不够容易被窃机.并机,保密性不高等,慢慢地被数字系统所代替。
其中有代表性的数字蜂窝包括欧洲的GSM,北美的ADC(1800MHz)和日本的PDC(1900MHz)在我国数字移动通信系流主要采用欧洲的GSM制式。
2.2 GSM采用频率为900MHZ它包括两个25MHz带宽的频段(TX890-915MHz)和(RX935-965MHz)接收和发射频差为45MHz。
2.3为了扩大容量GSM规范扩展出一个分支DCS1800MHz的新工作频段(TX1710-1785MHz)和(RX1805-1880MHz)及发频差为95MHz。
3.移动通信的发展过程和趋势:3.1 频段—由短波.超短波到微波。
目前主要是:150MHz-450MHz 900MHz 1800MHz频段未来将扩展到1-3GHz频段。
3.2 频段间隔—由100MHz 50MHz 25MHz。
3.3 调制方式—由模拟调幅到模拟调频,再到数字调制。
3.4 多址方式—由频分多址(FDMA)到时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)。
3.5 器件—由电子管到晶体管到大规模集成电路及微处理器。
GSM 900技术指标1.发射频2. 接收频率935—960MHz3. 收发频差45MHz4. 信道1—1245. 频道间隔200KHz每载波信道数(时隙数)8 7. 收发时差3时隙8. 调制速率270.833Kb/s9. 调制方式0.3GMSK1.Frame周期 4.615ms11.时隙周期576.9us12.功率级别5—19级(5—33dB)附:一.移动台最大功率2w(33dB)二. 移动台最小功率0.3W(5dB)GSM手机原理手机按功能分为三大部分:一逻辑音频部分;二射频部分(包括接收和发射);三输入输出接口部分一基带部分1.1 基带主要功能是程序数据的存储DSP 键盘输入和RX模块之间的通讯,对TX功率的控制,对电原管理模块的控制,SIM卡接口,串行下载接口,人机界面(显示. 背景灯. 蜂鸣器. 扬声器. 麦克风. 振子等)1.2 逻辑部分包括电擦写存储器,闪速存储器,随机存储器及语音处理器。
GSM基础知识介绍1、专业基础1.1GSM基础1.1.1GSM综述1、GSM的概念GSM是Global System for Mobile Communication“全球移动通信系统”的简称。
它是⼀种数字移动通信,较之以往的模拟移动通信,有较多的优点。
GSM的起源:泛欧数字蜂窝移动通讯⽹简称GSM系统,GSM原意为“移动通信特别⼩组”(Group Special Mobile),是1982年欧洲邮电主管部门会议(CEPT)为开发第⼆代数字移动蜂窝移动系统⽽成⽴的机构。
1987年GSM 成员国经现场测试和论证⽐较,就数字系统采⽤窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励长期预测RPE-LTP话⾳编码和⾼斯滤波最⼩移频键控(GMSK)调制⽅式达成⼀致意见。
1988年⼗⼋个欧洲国家达成GSM谅解备忘录(MOU)。
1989年GSM标准⽣效。
1991年GSM系统正式在欧洲问世,⽹路开通运⾏。
1992年世界上第⼀个GSM⽹在芬兰投⼊使⽤。
从此,移动通信跨⼊了第⼆代。
GSM的组织结构:ETSI(欧洲电信标准协会)增设了“特别移动⼩组”(TC-SMG),⽤以负责有关数字移动业务标准的制定。
2、GSM系统的技术性能1)使⽤频段、双⼯间隔:√GSM900:890~915MHz(上⾏)、935~960 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:45 MHz,带宽:200KHzGSM1800:1710~1785 MHz(上⾏)、1805~1880 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:95 MHz,带宽:200KHzGSM1900:1850~1910 MHz(上⾏)、1930~1990 MHz(下⾏)。
双⼯间隔:80 MHz,带宽:200KHz2)、选址⽅式√FDMA/TDMA:Freq division multiple access /Time division multiple access(频分/时分多址)3)、调制类型:√GMSK(BT=0.3)实际应⽤3、GSM系统的技术规范及主要应⽤范围GSM规范共有12章规范系列:01系列:概述02系列:业务⽅⾯03系列:⽹络⽅⾯04系列:MS-BS接⼝和规范(空中接⼝第2、3层)05系列:⽆线路径上的物理层(空中接⼝第1层)06系列:话⾳编码规范07系列:对移动台的终端适配08系列:BS到MSC接⼝(A和Abis接⼝)09系列:⽹络互连10系列:暂缺11系列:设备和型号批准规范12系列:操作和维护重点掌握04、05、08系列4、GSM的主要特点:√1)频谱效率由于采⽤了⾼效调制器,信道编码、交织、均衡和话⾳编码技术,使系统更具⾼频谱效率。
GSM基础知识1、GSM调制方式:GMSK(高斯滤波最小频移键控);2、多址技术:TDMA/FDMA/CDMA;3、GSM手机调整发射功率等级的步长为:2dB;GSM900移动台的最大输出功率8W;DCS1800移动台的最大输出功率1W;4、GSM系统组成部分:MS/BSS/NSS;5、Um:ms between bts、A:bsc between msc;abis:bts between bsc;6、IMSI=MCC+MNC+MSIN7、CGI=LAI(MCC+MNC+LAC)+CI;8、BSIC=NCC+BCC;(6bit编码)9、MSISDN=CC+NDC(国内接入号:130~139)+SN(如:8613506991049);10、位置更新的几种原因:常规位置更新、IMSI附着与分离、开关机;11、12、在移动通信中,无线信号从发射机到达接收机的主要途径有(A、B、C、D)。
A. 直射B. 反射C. 绕射D. 散射E. 衍射13、天线增益单位为(B,C)。
A. dBB.dBiC. dBdD. dBcE.dBm14、快衰落电场强度概率密度函数服从( C );快衰落主要有哪几种形式(B、D、E );用来克服快衰落的技术有哪些(G、I、K )。
A、对数正态分布B、时间选择性衰落C、瑞利分布D、空间选择性衰落E、频率选择性衰落F、天气选择性衰落G、信道交织技术H、傅立叶变换I、空间分集技术K、RAKE接收机技术15、GSM最大覆盖距离为35km,计算如下:1/2*3.7us/bit*63bit*c=35km16、功率控制-----信号在无线传送过程中,为了减少干扰,提高频谱利用率,延长电池寿命,会改变传送功率。
17、抗快衰落措施-分集:•时间分集:符号交织、检错、纠错编码•空间分集:采用主、分集天线接收。
主、分集天线的接收信号不具有同时衰减的特性。
基站接收机对一定时间范围内不同时延信号的均衡能力也是一种空间分集的形式。