GSM无线基本概念
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GSM全球移动通信系统概述►无线通信系统的基本概念、蜂窝通信►GSM系统组成、网络结构、接口与协议、业务功能►GSM无线传输原理、标准、语音编码、信道编码与调制解调►移动台登记、漫游、切换、呼叫接续过程1 蜂窝无线通信系统的基本概念1.1无线通信系统的定义表1.1列出了用来描述无线通信系统基本要素的术语定义。
表1.1 无线通信系统要素定义频分双工(FDD)中,一对有着固定频率间隔的单向信道用作系统中的特定无线信道。
在美国的AMPS标准中,反向信道比前向信道的频率低45MHz(即手机的发比收低45MHz)。
模拟无线系统只采用FDD。
时分双工(TDD)方式,在时间上分享一条信道,将其一部分时间用于从基站向用户发送信息,而其余的时间用于从用户向基站发送信息。
如果信道内的数据传输速率远大于终端用户的数据速率,就可以存储用户数据,即使在同一时刻不存在两条同步无线传输信道,仍能给用户提供全双工操作。
TDD只在数字传输和数字调制时才可以使用。
1.2 蜂窝无线通信系统蜂窝概念是解决频率不足和用户容量问题的一个重大突破,是一种系统级的概念。
其思想是用许多小功率的发射机(小覆盖区)来代替单个的大功率发射机(大覆盖区),每一个小覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖。
每个基站分配整个系统可用信道中的一部分,相邻基站则分配另外一些不同的信道,这样基站之间(以及在它们控制下的移动用户之间)的干扰就最小。
只要基站间的同频干扰在可以接受的范围以内,可用信道就可以尽可能的复用。
1.2.1 频率复用蜂窝无线系统依赖于整个覆盖区域内信道的分配及复用。
每一个蜂窝基站分配一组无线信道,这组无线信道作用于一个小区。
给相邻小区的基站分配一个信道组,所包含的信道全部不能在相邻小区内使用。
通过将基站天线的覆盖范围限制在小区边界以内,相同的信道组就可用于覆盖不同的小区,只要距离足够远,相互间的干扰就可以接受。
为整个系统中的所有基站选择和分配信道组的设计过程就叫做频率复用(Frequency Reuse)。
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)87. 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:一基带部分;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(数据信号处理) 键盘输入和RX(接收)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 逻辑部分包括可擦写存储器,闪速存储器,随机存储器及语音处理器。
GSM⽹络技术简介GSM⽹络技术简介⼀、前⾔1、GSM系统是指全球移动通信系统。
即:Global System for Mobile Communications。
2、GSM移动通信系统的基本组成分为三⼤部分:⽹络管理系统(NMS)、⽹络交换系统(NSS)、基站系统(BSS)。
3、GSM系统构成简图:4、交换系统组成及功能主要组成:MSC——移动业务交换中⼼HLR——归属位置寄存器VLR——拜访位置寄存器SMS——短信息服务器AC——鉴权中⼼EIR——设备信息寄存器主要功能:移动业务的交换;提供⽤户与⽬的地间的话⾳、数据等业务的交换;对⽤户位置进⾏管理;对⽤户的移动特性进⾏管理;记录通话过程并计费。
5、基站系统组成:BTS(基站)、BSC(基站控制器)、TC(编码/解码器)功能:提供⽆线覆盖,为移动台提供所需信号;提供并管理业务信道,完成对⽤户移动特性的管理。
6、⽹络管理系统⽹络监控、操作;收集⽹络告警和个单元⼯作状态,即时反映⽹络运⾏状况,对⽹络指标进⾏分析并提供各种报告,对⽹络进⾏远端操作。
7、移动台与基站连接所⽤的⽆线电波通道被成为⽆线信道。
不同的⽆线信道以频率、时隙的不同来区分。
GSM900频段是指890MHz~915MHz(上⾏)频带;下⾏频带指的是935~960MHz。
8、⽆线信道分为公共信道(信令信道)和业务信道两⼤类。
公共信道向移动台提供系统基本信息,提供移动台与⽹络的信令交换通道并完成对业务信息的分配;业务信道提供移动台与基站间传送话⾳或数据业务。
⼆、位置管理作为移动通信的⽹络,必须保证对⽤户移动特性的管理。
GSM移动通信⽹络对⽤户位置的管理主要由HLR、VLR和SIM间⽤户数据的相互交换来完成。
三、建⽴通话当⽤户需要通话或传送数据业务时,移动台通过公共信道向⽹络发送申请信息,⽹络将对其进⾏鉴权过程,之后检查其业务是否合法(业务范围是否合法;拨叫号码是否合法等),检查⽆误后为⽤户分配⼀业务信道并完成其交换过程,移动台将根据⽹络指令锁定所分配的业务信道。