GSM数字移动通信原理整理版

【正文】

数字联通通讯原理数字联通通讯原理课程数字联通通讯原理.3名目课程讲明1课程介绍1课程目标1有关资料1第1章GSM进展导论2第2章数字联通通讯技术32.1多址技术32.1.1频分多址32.1.2时分多址32.1.3码分多址42.2功率操纵42.3蜂窝技术42.3.1频度复用的概念52.3.2频度复用方案52.3.3频度复用距离6第3章GSM系统结构与有关插口83.1GSM系统结构83.1.1系统的差不多特点83.1.2系统的结构与功能83.2插口和合同143.2.1要紧插口153.2.2网路子系统内部插口153.2.3GSM系统与其它公用联通网的插口3。

2.4各插口合同183.3GSM系统要紧参数20第4章联通区域定义与识不号224.1区域定义224.1.1服务区22174.1.2公用陆地联通通讯网（PLMN）224.1.3MSC区224.1.4位置区224.1.5基站区224.1.6新村234.2联通识不号234.2.1IMSI()：234.2.2TMSI()：244.2.3LMSI()：244.2.(/)：244。

2.(MSC号码)/(VLR号码)254.2.(漫游号码)与(切换号码)254.2.(HLR号码)2.2.8LAI(位置区)2.2.9CGI(tion全球新村识不)2.2.()274.2.（基站识不色码）274.2.（国际联通设备识不码）27第5章GSM系统的无线插口与系统消息295。

1无线插口295.1.1语音编码295.1.2信道编码295.1.3交错305.1.4调制技术315.1.5扩频325.1.6时序调整335.2帧和信道345.2.1差不多术语简介345.2.2信道类型和组合365.3系统消息405.3.1系统消息的作用405.3.2系统消息包含种类及内容40第6章系统治理功能介绍446.1GSM系统的安全性整治446.2GSM系统联通性整治456.2.1漫游整治456.2.2切换整治46第7章GSM联通通讯网497.1网路结构497.1.1联通业务本地网的网路结构497.1.2省内数字公用陆地蜂窝联通通讯网路结构7.1.3全省数字公用陆地蜂窝联通通讯网路结构7。

2联通鉴权网结构51总结53练习题54习题答案插图名目图21三种多址方法概念示意图图22D/R比5图23N新村复用模式7图31GSM系统结构9图32联通台的功能结构10图33一种典型的BSS组成方法11图34GSM系统的要紧插口15图35网路子系统内部插口示意图16图36系统要紧插口的合同分层示意图图37A插口鉴权合同参考模型19图38应用于GSM系统的7号鉴权合同层19图41GSM区域定义22图的组成23图的组成24图44LAI的组成26图的组成27图的组成27图的组成28图51语音在MS中的处理过程29图52信道编码过程30图53456比特交错30图54三个语音帧31图55突发脉冲的结构31图56GSM系统调频示意图33图57时刻和频度中的缝隙35图58帧、时隙和突法脉冲序列图59逻辑信道类型39图510广播和公共操纵信道的复帧图511业务信道的复帧40图61加密过程45图62相同BSC操纵新村间的切换46图63由相同MSC。

不同BSC操纵新村间的切换47图由不同MSC操纵新村间的切换47图71联通业务本地网由几个长途编号组成的示意图49图72联通本地网组网图（MSC较少）50图73联通本地网组网图（本地未建MSC）50图74联通本地网组网图（大规模组网）50图75省内数字公用蜂窝联通通讯网的网路结构50图76全省数字蜂窝PLMN的网路结构及其与PSTN联接的示意图图77大区，省市鉴权网的转接点结构51图62相同BSC操纵新村间的切换58图63由相同MSC，不同BSC操纵新村间的切换58图由不同MSC操纵新村间的切换5850课程讲明课程介绍本章要紧介绍GSM有关的基础知识，例如：GSM进展导论、数字联通通讯技术、GSM系统结构及有关插口、TDMA帧结构、GSM的区域定义及GSM识不号、无线插口的逻辑信道及系统消息、GSM系统的联通性整治和安全性整治以及GSM联通网路结构和鉴权网等。

课程目标了解GSM进展导论了解数字联通差不多技术熟悉GSM系统结构及有关插口了解TDMA帧结构熟悉GSM的区域定义及识不号了解GSM的逻辑信道及系统消息了解GSM系统的联通性整治和安全性整治了解GSM联通网路结构及鉴权网结构有关资料数字联通通讯系统杨留清等著GSM数字联通通讯系统法等著数字联通通讯系统陈德荣等著南京邮电学院GSM进展导论联通通讯系指通讯双方或起码一方是处于联通中进行信息交流的通讯。20年始在军事及个别专门领域使用，40年代才逐渐向民用扩充；近来六年间才是联通通讯真正迅猛进展的时期，但是因为其许多的优点，前景非常宽阔。联通通讯经历了由模拟通讯向数字化通讯的进展过程。

目前，比较成熟的数字联通通讯制式要紧有泛欧的GSM，日本的ADC和美国的JDC（现改称PDC）。其中GSM的进展最引人注目，其进展历程如下：1982年，法国邮电行政会议CEPT设置了“移动通讯专门小组”即GSM，以开发第二代联通通讯系统为目标。1986年，在伦敦，对亚洲各国经大量研究和实验后所提出的八个建议系统进行现场试验。1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统采纳窄带时分多址TDMA规则脉冲鼓舞常年推论()话音编码和高斯混频最小频移键控(GMSK)调制方法达成一致意见。1988年，十八个亚洲国家达成GSM谅解备忘录(MOU)。1989年，GSM标准生效。1991年。

GSM系统即将在法国咨询世，网络开通运行。联通通讯迈向第二代。FDMA频度频度数字联通通讯技术多址技术CDMA时间多址技术使诸多的用户共用公共的通讯线路。为使讯号多路化而实现多址的方式差不多上有三种，它们分不采纳频度、时刻或代码分隔的多址码联接形式，即人们一般所称的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）三种接入方法。0用模型表示了这三种方式简单的一个概念。频度三种多址方法概念示意图FDMA是以不同的频度信道实现通讯的，TDMA是以不同的单播实现通讯的，CDMA是以不同的代码序列实现通讯的。频分多址频分，有时亦称之为信道化，确实是把整个可分配的频谱界定成许多单个无线网通道（发射和接收载频对）。

每位信道才能传输一路话音或操纵信息。在系统的操纵下，任何一个用户都还能接入那些信道中的任何一个。模拟蜂窝系统是FDMA结构的一个典型事例，数字蜂窝系统中也同样还能采纳FDMA，只是可不能采纳纯频分的形式移动通信原理，比如GSM系统就采纳了FDMA。时分多址时分多址是在一个宽带的无线扩频上，按时刻（或称为单播）界定为若干时分信道，每一用户占用一个码元，只在这一指定的码元内收（或发）讯号，故称为时分多址。此多址方法在数字蜂窝系统中采纳，GSM系统也采纳了此种方法。TDMA是一种较复杂的结构，最简单的情形是单路载频被界定成许多不同的扩频，每位扩频传输一路猝装束信息。TDMA中关键部份为用户部份，每一个用户分配给一个码元（在呼叫开始时分配）。

用户与基站之间进行同步通讯，并对扩频进行计数。当自己的扩频到来时，手机就启动接收和译码电路，对基站发来的猝装束信息进行解码。同样，当用户要发送信息时，第一将信息进行缓存，等到自己扩频的到来。在扩频开始后，再将信息以加倍的速度发射出去，之后又开始积存下一次猝装束传输。TDMA的一个变型是在一个单频信道上进行发射和接收，称之为时分双工（TDD）。其最简单的结构确实是借助两个码元，一个发一个收。当手机发射时基站接收，基站发射时手机接收，交替进行。TDD具有TDMA结构的许多优点：猝装束传输、不须要天线的收发共用装置等等。它的要紧优点是能否在单一载频上实现发射和接收，而不须要上行和下行两个载频，不须要频度切换。

因此才能增加成本。TDD的要紧缺点是满足不了大规模系统的容量要求。码分多址码分多址是一种借助载波技术所产生的不同的码序列实现的多址方法。它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频度和时刻上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息，也确实是讲移动通信原理，承诺用户之间的互相干扰。其关键是信息在传输往常要进行专门的编码，编码后的信息混和后可不能遗失先前的信息。有多少个互为正交的码序列，就能否有多少个用户同时在一个扩频上通讯。每位发射机都有自己惟独的代码（伪随机码），同时接收机也明白要接收的代码，用那种代码作为讯号的混频器，接收机能够从所有其他讯号的背景中复原成原来的信息码（那种过程称为解扩）。功率操纵当手机在新村内联通时。

它的发射功率须要进行变化。当它离基站较近时，须要增加发射功率，降低对其它用户的干扰，当它离基站较远时，就应当降低功率，克服降低了的路径衰耗。所有的GSM手机都还能以2dB为一等级来调整它们的发送功率，联通台的最大输出功率是8W（规范中最大承诺功率是20W，但现今还没有20W的联通台存在）。联通台的最大输出功率是1W。相应地，它的新村也要小一些。蜂窝技术联通通讯的急速进展一大缘故是发明了蜂窝技术。联通通讯的一大限制是使用频带比较有限，这就限制了系统的容量，为了满足越来越多的用户需求，必需要在有限的频度范畴尽可能大地扩大它的借助率，不仅采纳上面介绍过的多址技术等以外，还发明了蜂窝技术。

这么哪些是蜂窝技术呢？联通通讯系统是采纳一个叫基站的设备来提供无线服务范畴的。基站的覆盖范畴有大有小，我们把基站的覆盖范畴称之为蜂窝。采纳大功率的基站要紧是为了提供比较大的服务范畴，但它的频度借助率较低，也确实是讲基站提供给用户的通讯通道比较少，系统的容量也就大不上去，关于话务量不大的地点才能采纳这些方法，我们称作之为大区制。采纳小功率的基站要紧是为了提供大容量的服务范畴，同时它采纳频度复用技术来提高频度借助率，在相同的服务区域内降低了基站的数量，有限的频度得到多次使用，因而系统的容量比较大，这些方法称之为新村制或微新村制。下边我们简单介绍频度复用技术的原理。频度复用的概念在全双工工作方法中，

一个无线网通道包含一对信道频度，每位方向都用一个频度作发射。在覆盖直径为R的地理区域C1内呼叫一个新村使用无线网通道F1，也才能在另一个相距D、覆盖直径也为R的新村内再度使用F1。频度复用是蜂窝联通无线电系统的核心概念。在频度复用系统中，处在不同地理位置（不同的新村）上的用户才能同时使用相同频度的信道（见C1C10），频度复用系统还能极大地提高频谱效率。但是，假若系统设计得不行，C/I=C/I=将形成严峻的干扰，这些干扰称为同信道干扰。这些干扰是因为相同信道公共使用导致的，是在频度复用概念中必须考虑的重要咨询题。q=D/RP0D/R比频度复用方案能否在频域与空间域内使用频度复用的概念。