GSM数字移动通信系统介绍PPT课件

一、 GSM系统的主要特征及组成
1．GSM：是Global System for Mobile communication （全球移动通信系统）的简称。它是由欧洲的标准化委员会 设计的。
80年代到90年代初，TACS系统是欧洲最普遍的模拟蜂 窝系统。
1988年CEPT（欧洲邮政与电信大会）颁布了GSM标准， 也称为泛欧数字蜂窝移动通信标准。
第六章 GSM数字移动通信系统
教学重点
1．GSM移动通信系统系统的组成及工作原理；
2．移动通信网络各组成部分的作用；
3．GSM手机的电路组成和工作原理；
4．GSM数字移动通信系统的信道配置，移动通信系统 的运行过程；
5．移动通信系统中采用的的主要技术； 6．CDMA、小灵通数字移动通信系统系统的组成及工 作原理。
(2)永远在线 例如当用户访问互联网时，手机就在无线信道上发送和 接收数据。若没有数据传送时，手机就进入休眠状态，手机 所在的无线信道会让给其他用户使用，但手机与网络之间仍 保持着逻辑连接，一旦用户再次访问，手机立即向网络请求 无线信道，不像普通拨号上网那样断线后还要重新拨号上网。
(3)收费合理 GPRS手机的计费是根据用户传输的数据量而不是上网 时间来计算。只要用户不在网络之间传输数据，即使一直 “在线”，也无需付费。
教学难点
掌握GSM移动通信系统系统的组成、工作原理以及移 动通信网络各组成部分的作用。
学时分配
序号 1 2 3 4 5 6
内容 6.1 GSM移动通信系统 6.2 CDMA移动通信系统 6.3 小灵通个人通信接入系统 6.4 第三代移动通信(简称3G) 习题和小结 本章讲授学时
学时 2.5 1.5 1 1
基站控制器是一个高容量的交换机，负责系统与无线信 道的切换、无线网络资源管理等。

HLR与MSC之间的接口、HLR与VLR之间的接口、MSC之间的接 口、MSC与ELR之间的接口、VLR之间的接口。
二、GSM系统介绍
1. GSM 系统结构
MS
BTS
BTS
MS
HLR/AUC EIR
MSC/VLR
BSC
SC MSC/VLR
2. GSM系统组成
• 归属位置积存器（HLR）：是负责管理移动用户的数据库，储存 所有它管辖用户的的签约数据和MS的位置信息。
C区可由一个或若干个位置区组成。 • 服务区：在同一PLMN内，移动台可获得服务的区域，即 PLM
N、PSTN 或 ISDN用户无须知道移动台实际位置而可与之通信 的区域，指本PLMN能够提供服务的区域。
2)用户状态
移动台客户状态一般是处于MS(客户)开机(空闲状态)、MS 关机和MS忙三种状态之一。 (1) MS开机，网路对它作“附着”标记 (2) MS关机，从网路中“分离”。 (3) MS忙 无线网路分配给MS一个业务信道传送话音或数据，并在该 客户上标注客户”忙”。
3.GSM网络结构图
MS
MSC
EIR
Um ABis
BTS
BSC
E
F
A
B
MSC
VLRQBiblioteka CDGNMC
HLR
VLR
M
N
SME
AUC
各实体之间的接口及传递的信息
PSTN ISDN PSDN
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4. GSM系统的接口
• Abis接口：BSC与BTS之间的接口； • A接口：MSC与BSC之间的接口； • C接口：HLR与MSC之间的接口； • D接口：HLR与VLR之间的接口； • E接口：MSC之间的接口； • F接口：MSC与EIR之间的接口； • G接口：VLR之间的接口。

•（3）拜访位置寄存器（VLR） （4）鉴权中心（AUC）
•（5）设备识别寄存器（EIR） （6）操作与维护中心（OMC）
MSC的功能
MSC 从 三 种 数 据 库 —— 归 属 位 置 寄 存 器 （HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权 中心（AUC）中取得处理用户呼叫请求所需 的全部数据，同时MSC根据其最新数据更新 数据库。 MSC为用户提供一系列服务： 电信业务，如：电话、传真、紧急呼叫； 承载业务； 补充业务，如：呼叫转移、呼叫限制、会 议电话。
GSM的主要特点之二
3. 话音质量好： 鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有 关空中接口和话音编码的定义，在门限值 以上，话音质量总是可以达到相应的水平 而与无线传输质量无关。
4. 接口开放： GSM标准提供的开放性接口，如Um接口和A 接口。
GSM的主要特点之三
5. 安全性保密性好： 通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。 鉴权是用来证实用户的入网权利，从网络向MS发送一个质 疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥计算出一个签字响 应发回鉴权中心，该密钥也存在于网络中，网络鉴权中心 比较两个签字响应，若一致则通过，否则取消。 加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI 是一个由业务网络给用户制定的临时识别号，以防止有人 跟踪而泄露其地理位置。
鉴权中心AUC的功能
AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM 系统的安全性管理。鉴权中心（AUC）存储 着鉴权信息与加密密钥，用来进行用户鉴 权及对无线接口上的话音、数据、信令信 号进行加密，防止无权用户接入和保证移 动用户通信安全。
移动设备识别寄存器EIR的功能
• EIR存贮着移动设备的国际移动设备识别号 （IMEI），通过核查白色清单、黑色清单、 灰色清单这三种表格，分别列出准许使用、 出现故障需监视、失窃不准使用的移动设 备识别号（IMEI）。

2、网络子系统内部接口
包括B、C、D、E、F、G接口： 1）B接口 MSC与VLR之间的接口，用于MSC向VLR询问有 关MS当前位置信息或通知VLR有关MS的位置更 新信息。 2）C接口 MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管 理信息。 3）D接口 HLR与VLR之间的接口，用于交换MS位置和用 户管理的信息，保证MS在整个服务区内能建立 和接受呼叫。
2、GSM的频率再用
重复使用
GSM蜂窝系统多采用4小区3
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01
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14
扇区(4×3)的频率配置和频
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2
率再用方案，即把所有可用
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2
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1 8
0
1
频率分成4大组12个小组分
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1
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1
4
配给4个无线小区而形成一个
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2
3
单位无线区群，每个无线小
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3
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1
区又分为3 个扇区，然后再 由单位无线区群彼此邻接排 布，覆盖整个服务区域，如
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2
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信道组序号
图所示。
4×3频率复用
（一）、GSM无线接口传输特性
3、工作频段的分配 GSM系统包括900 MHz和1800 MHz两个频段。 早期使用的是GSM900频段，随着业务量的不断 增长，DCS1800频段投入使用。 目前，在许多地方这两个频段的网络同时存在， 构成“双频”网络。 GSM使用的900 MHz、1800 MHz频段介绍如 表所示。