GSM培训系统概述课件

1 2010年 2 内 容 提 要 GSM移 动 通 信 系 统 原 理 GSM信 令 协 议 3 一 、 总 述 蜂 窝 通 信 原 理 GSM的 发 展 进 程 4 移 动 通 信 的 发 展 历 史NMTAMPSTACS GSMD-AMPSIS-136 cdmaOneIS-95PDC1980 1990 2000 5 模 拟 移 动 通 信 的 缺 陷 各 个 系 统 之 间 没 有 公 共 接 口 ， 难 于 实 现 漫 游 无 法 与 固 定 网 向 数 字 化 推 进 相 适 应 频 谱 利 用 率 比 较 低 安 全 保 密 性 比 较 差 业 务 种 类 受 限 移 动 设 备 成 本 高 、 体 积 大 网 络 的 管 理 控 制 存 在 问 题 6 数 字 移 动 通 信 的 优 点 抗 干 扰 能 力 强 频 谱 利 用 率 高 可 方 便 实 现 数 据 业 务 易 于 加 密 便 于 网 络 的 管 理 和 控 制 便 于 设 备 的 集 成 7 频 谱 利 用 率 不 够 高 容 量 问 题 传 输 速 率 较 低 业 务 单 一 存 在 多 个 标 准 无 法 实 现 全 球 漫 游 为 什 么 要 发 展 第 三 代 ？ 8 全 球 统 一 频 段 ， 统 一 标 准 ， 全 球 无 缝 覆 盖 高 频 谱 效 率 高 服 务 质 量 ， 高 保 密 性 能 提 供 多 媒 体 业 务 ， 速 率 最 高 到 2Mb/s 易 于 第 二 代 系 统 的 过 渡 和 演 进 多 频 多 模 手 机 ， 单 一 通 信 号 码 车 速 环 境 ： 144kb/s 步 行 环 境 ： 384kb/s 室 内 环 境 ： 2Mb/sIMT 2000目 标 9 移 动 通 信 发 展 的 技 术 基 础 集 成 电 路 的 发 展 数 字 程 控 交 换 技 术 的 发 展 蜂 窝 结 构 的 出 现 信 道 与 信 源 编 码 的 技 术 革 新 10 一 、 总 述 移 动 通 信 发 展 GSM的 发 展 历 程 11 移 动 通 信 特 点w 电 波 传 播 环 境 十 分 恶 劣w 多 普 勒 频 移 产 生 附 加 调 频 噪 声w 移 动 台 受 干 扰 和 噪 声 骚 扰w 移 动 设 备 要 求 有 很 大 的 动 态 范 围w 频 谱 拥 挤w 建 网 技 术 复 杂 12 大 区 制w 一 个 基 站 覆 盖 整 个 城 市通 信 质 量 差频 率 利 用 率 低系 统 容 量 小 13 PSTN 另 一 有 线 网另 一 有 线 网 MSCMSC BSCBSCBSCBSC BTSBTSBTSBTS BTSBTSBTSBTSBTSBTSBTSBTS BTSBSCBSCBSC 14 3 75 16 3 24 3561752 4 36127 7425 1314 15 cellsite cellsite cellsite 全 向 小 区（ OMNI CELL SITE） 3扇 区 /小 区（ 120 SECTOR/ CELLS） 6扇 区 /小 区（ 60 SECTOR/ CELLS）=1 ANTENNA =3 ANTENNA =6 ANTENNA 16 4 3标 准 复 用 模 式 （ G SM体 制 推 荐 ）紧 密 复 用 模 式w 3 3w 1 3（ NORTEL）w 2 6（ MOTOROLA）w 多 重 复 用 MAP（ ERICSSON） 17 45MHz双 工 间 隔基 站发 射 频 率 基 站接 收 频 率2MHz保 护 频 带960 905 890 880 872950 935 925 917 915GSM TACS/GSM EGSM ETACS 18 基 站发 射 频 率 基 站接 收 频 率2MHz保 护 频 带1880 1805 178590MHz双 工 间 隔 1710DCS1800 19 G SM900主 频 段 （ P-G SM）w 上 行 ： 890MHz-915MHz（ 移 动 台 发 ， 基 站 收 ）w 下 行 ： 935MHz-960MHz（ 基 站 发 ， 移 动 台 收 ）G SM扩 展 频 段 （ E-G SM）w 上 行 ： 880MHz-890MHz（ 移 动 台 发 ， 基 站 收 ）w 下 行 ： 925MHz-935MHz（ 基 站 发 ， 移 动 台 收 ）DCS1800频 段w 上 行 ： 1710MHz-1785MHz（ 移 动 台 发 ， 基 站 收 ）w 下 行 ： 1805MHz-1880MHz（ 基 站 发 ， 移 动 台 收 ） 20 G SM900主 频 段 （ P-G SM）w 上 行 ： Fl=890 + 0.2 N（ MHz） （ 1N 124）w 下 行 ： Fu=Fl + 45（ MHz）G SM扩 展 频 段 （ E-G SM）w 上 行 ： Fl=890 + 0.2 （ N-1024） （ MHz）w 下 行 ： Fu=Fl + 45（ MHz） （ 975N 1023）DCS1800频 段w 上 行 ： Fl=1710.2 + 0.2 （ N-512） （ MHz）w 下 行 ： Fu=Fl + 95（ MHz） （ 512N 885） 21 一 、 总 述 移 动 通 信 发 展 蜂 窝 通 信 原 理 22 委 员 会 名 称 标 准 分 工SMG1 Definition of ServiceSMG2 Specification of Radio TransmissionSMG3 Network Architeture Signalling Protocols， Oper interfaceSMG4 Data ServiceSMG5 UMTS 技 术 规 范01,0203,05,0603,04,08,0907-SMG6 Operation and Maintenace11Series Test Specification 1211 23 发 展 进 程 （ 一 ） 1979年 ， 世 界 无 线 电 管 理 委 员 会 (WARC)划定 了 今 后 欧 洲 用 于 蜂 窝 移 动 通 信 系 统 的 频 段 ； 1982年 ， 欧 洲 邮 政 与 电 信 委 员 会 （ CEPT）内 建 立 了 特 别 移 动 组 （ Groupe Special Mobile)； 1986年 ， 在 巴 黎 建 立 了 GSM永 久 核 心 ； 1988年 ， 欧 洲 电 信 标 准 协 会 （ ETSI） 成 立 ，并 接 管 了 GSM委 员 会 ； 24 1990年 ， GSM规 范 Phase 1 被 冻 结 ； 1991年 ， DCS1800 规 范 Phase 1被 冻 结 ； GSM委 员 会开 始 考 虑 下 一 代 无 线 通 信 系 统 ； 1992年 ， GSM委 员 会 更 名 为 “ Special Mobile Group” ,GSM系 统 更 名 为 “ Global System for Mobile Communication” , DCS1800规 范 Phase 2被冻 结 ；1992年 ， GSM开 始 商 业 运 营 ；发 展 进 程 （ 二 ） 25 1993年 ， GSM规 范 Phase 2被 冻 结 ；1994年 ， GSM商 用 运 营 远 超 出 GSM委 员 会 的 范 围 （ 中 国 、印 度 、 中 东 、 远 东 、 俄 罗 斯 等 国 家 和 地 区 ） 1996年 ， ETSI推 出 GSM规 范 Phase 21995年 ， DCS1800商 用 系 统 开 始 在 泰 国 、 卡 塔 尔 、 英 国等 国 家 和 地 区 运 营 ；发 展 进 程 （ 三 ） 26 01系 列 ： 系 统 概 述02系 列 ： 业 务03系 列 ： 网 络 结 构 和 网 络 功 能04系 列 ： 无 线 接 口 信 令 （ L2、 L3）05系 列 ： 无 线 接 口 物 理 层06系 列 ： 语 音 编 码 （ FR、 EFR、 HR）GSM规 范 （ 一 ） 27 07系 列 ： 移 动 台 终 端 适 配 功 能08系 列 ： A接 口 和 Abis接 口09系 列 ： 网 络 互 连 （ ISDN、 PSTN、 PSPDN）10系 列 ： PH2 新 功 能11系 列 ： 测 试12系 列 ： 网 管 （ 操 作 维 护 、 用 户 和 终 端 业 务数 据 监 视 、 性 能 、 设 备 管 理 ）GSM规 范 （ 二 ） 28 总 述 小 结 三 类 技 术 制 式 蜂 窝 通 信 原 理 GSM发 展 进 程 进 程 、 规 范 内 容 29 二 、 GSM系 统 原 理 系 统 结 构 和 功 能 主 要 技 术 组 网 30 GSM系 统 提 供 的 业 务电 信 业 务用 户 终 端 业 务 承 载 业 务基 本 业 务 基 本 业 务基 本 业 务 补 充 业 务 基 本 业 务 补 充 业 务 31 承 载 业 务 ： 它 在 某 个 接 入 点 上 提 供 用 户 所 需的 传 送 相 应 信 号 的 能 力 。双 向 异 步 数 据 电 路 （ 300 9600bps）双 向 同 步 数 据 电 路 （ 1200 9600bps）异 步 分 组 数 据 接 入 电 路 （ 300 9600bps）双 向 同 步 分 组 数 据 （ 2400 9600bps）交 替 语 音 和 数 据数 据 后 接 语 音 业 务GPRS业 务 承 载 业 务 32 用 户 终 端 业 务 ： 是 一 种 电 信 业 务 ， 它 提 供 给 用户 包 括 终 端 设 备 功 能 在 内 的 各 种必 须 功 能 ， 使 之 能 与 其 他 用 户 通信 。用 户 终 端 业 务 （ 一 ） 33 电 话 业 务紧 急 呼 叫 业 务数 据 通 信短 消 息 业 务移 动 被 叫 点 对 点 短 消 息 业 务移 动 主 叫 点 对 点 短 消 息 业 务广 播 型 短 消 息 业 务语 音 和 三 类 传 真 交 替 业 务自 动 三 类 传 真 业 务用 户 终 端 业 务 （ 二 ） 34 用 于 补 充 或 修 改 基 本 业 务 ， 以 提 供 用 户 完 整的 业 务补 充 业 务 不 能 独 立 存 在补 充 业 务 （ 一 ） 35 呼 叫 偏 转 （ 有 被 叫 ， 实 时 前 转 ）呼 叫 前 转 （ 无 条 件 、 遇 忙 、 无 应 答 、 不 可 及 ）主 叫 号 码 识 别呼 叫 等 待 （ 被 叫 忙 时 ， 接 收 新 业 务 ）呼 叫 保 持 （ 保 持 当 前 呼 叫 ， 发 起 新 呼 叫 ）呼 入 呼 出 限 制其 它 补 充 业 务 （ 二 ） 36 语 音 群 呼 叫 （ VGCS）话 音 广 播 业 务 （ VBS）多 用 户 特 征 （ MSP）移 动 定 位 业 务 增 强 型 补 充 业 务 37 业 务 小 结 承 载 业 务 语 音 、 数 据 用 户 终 端 业 务 基 本 、 补 充 、 增 强 38 二 、 GSM系 统 原 理 业 务 主 要 技 术 组 网 39 G SM网 络 结 构 PSTNOMCOMCNMCOMSSIM MEMSBTSBTS BSC AUm MSC MSCVLR VLRHLR AUCBCE GHD NSSBSS NSS 40 系 统 接 口 A接 口 ： MSC与 BSC间 的 接 口 Abis接 口 ： BSC与 BTS间 的 接 口 Um接 口 ： BTS与 MS间 的 接 口 B接 口 ： MSC与 VLR间 的 接 口 C接 口 ： MSC与 HLR间 的 接 口 D接 口 ： HLR与 VLR间 的 接 口 E接 口 ： MSC与 MSC间 的 接 口 G接 口 ： VLR与 VLR间 的 接 口 H接 口 ： HLR与 AUC间 的 接 口 41 MSC/VLR业 务 区 域MSC/VLR业 务 区 域 VLRMSC Location AreaVLRMSC 42 位 置 区 （ Location Area） MSC VLR LA1 LA2 LA3LA4 LA5 LA6 cell 11 cell 12cell 7 cell 8 cell 9cell 4 cell 6cell 5 cell 3cell 2cell 1 43 G SM各 区 域 间 的 关 系 GSM业 务 区PLMN业 务 区MSC业 务 区位 置 区 LAC小 区 Cell 44 MSC功 能 与 作 用呼 叫 处 理w 呼 叫 建 立 、 连 接 与 清除 位 置 更 新 过 程 用 户 身 份 识 别移 动 设 备 识 别 操 作 与 维 护w 数 据 库 管 理w 测 量w 人 机 接 口 （ MMI）网 间 互 通计 费 MSC为 其 服 务 区 内 的 移 动 用 户 提 供 交 换 和 信 令 功 能 45 H LR功 能 与 作 用HLR:Home Location Register用 户 识 别 号 （ IMSI,MSISDN）当 前 用 户 的 VLR（ 当 前 位 置 ）业 务 能 力 、 业 务 限 制 信 息用 户 申 请 的 补 充 业 务补 充 业 务 信 息 （ 例 ： 当 前 转 移 的 电 话 号 码 ）用 户 状 态 （ registered/deregistered）移 动 用 户 漫 游 号 （ MSRN） 传 递 HLR 46 VLR功 能 与 作 用VLR:Visitor Location Register移 动 台 状 态部 分 补 充 业 务 数 据移 动 站 的 位 置 登 记 (LAI)临 时 移 动 用 户 识 别 号 (TMSI)管 理MSRN管 理 VLR 47 AUC功 能 与 作 用l鉴 权 和 加 密 数 据lKi,RANDlA3,A8算 法lKc,Sres MSCMSCBTSBTSBTS A C D HEF 48 鉴 权 （ Authentication）SIMKi A8A3 VLRSresKc RANDKcSres =? SresKc RAND A8A3 KiAUC 49 加 密 （ Ciphering )MSSIMKi A8A3 KcSres A5Speech,Data VLR无 线 通 路 BTSSpeech,Data SresKc RANDA5 50 国 际 移 动 用 户 识 别 码 (IMSI) 移 动 国 家 号 码 (MCC) :中 国 为 460. 移 动 网 号 (MNC) :移 动 为 00， 联 通 ： 01. 移 动 用 户 识 别 码 (MSIN) :H1H2H3 国 际 移 动 用 户 识 别 号 (IMSI)MCC MNC MSIN国 内 移 动 用 户 识 别 码国 际 移 动 用 户 识 别 码 51 移 动 用 户 漫 游 号 码 ： 位 长 10位 VLR临 时 分 配 给 用 户 的 一 个 号 码 与 该 MSC所 属 HLR有 一 定 联 系 在 VLR中 与 IMSI一 一 对 应 移 动 用 户 漫 游 号 (MSRN) 52 临 时 移 动 用 户 识 别 码 (TMSI) 提 高 IMSI使 用 的 安 全 性 本 地 分 配 的 4字 节 的 BDC编 码 临 时 移 动 用 户 识 别 号 (TMSI) 53 移 动 用 户 ISDN号 码 (MSISDN) 移 动 用 户 ISDN号 码 (MSISDN) 国 家 号 码 (CC):中 国 为 86 MAC： 移 动 接 入 码 ， =139(8、 7、 6、 5、 0、 1) 移 动 用 户 号 ： H 0H1H2H3ABCD H0H1H2H3： ： HLR识 别 码 ， 由 总 部 统 一 分 配 到 本 地 网 ；H0=0 ABCD： 移 动 用 户 号 ， 由 HLR自 行 分 配 CC MAC SN国 内 有 效 移 动 用 户 ISDN号 码国 际 移 动 用 户 ISDN 54 基 站 子 系 统 (BSS)组 成 基 站 控 制 器 BSC 基 站 收 发 信 机 BTS 无 线 操 作 维 护 中 心 OMC-R 码 变 换 器 TC(Transcoder)UM接 口MS Abis接 口 接 口BTS OMC-RBSC TCBTS 55 BSC的 一 般 结 构数 字中 继 交 换 网 络处 理 器 网 络 数 字中 继A接 口 Abis接 口 56 BSC的 功 能 作 用实 现 A接 口 物 理 层 规 定 (PCM/E1)实 现 A接 口 No.7号 信 令 功 能 (SP)实 现 Abis接 口 物 理 层 规 定 (PCM/E1)实 现 Abis接 口 数 据 链 路 层 (LAPD)实 现 A接 口 与 Abis接 口 间 信 道 交 换 功 能实 现 部 分 网 络 层 的 功 能实 现 无 线 资 源 管 理 (RR)实 现 BSS管 理 应 用 部 分 的 功 能实 现 切 换 功 能 等 57 BTS的 一 般 结 构基站接口设备 信令处理 编 码 与 交 织 译 码 与 解交 织 加 密 加 密 发 信 机 天线收 信 机均 衡解 调解 密Abis BTS的 功 能 模 块 Um跳 频 控 制 时 钟功 率 控 制 58 BTS的 功 能 作 用实 现 Abis接 口 物 理 层 规 定 (PCM/E1)实 现 Abis接 口 数 据 链 路 层 (LAPD)实 现 BTS管 理 功 能 实 现 部 分 无 线 资 源 管 理 (RR)实 现 Um接 口 物 理 层 规 定 (PCM/E1)实 现 Um接 口 数 据 链 路 层 (LAPDm)实 现 实 现 跳 频 功 能实 现 信 道 加 密 、 解 密 功 能实 现 信 道 编 译 码 、 交 织 与 解 交 织 功 能实 现 调 制 与 解 调 功 能 59 发 信 机实 现 用 户 基 带 数 据 到 射 频 信 号 的 转 换 上 变 频 信 号 激 励 功 率 放 大 功 率 控 制 60 收 信 机实 现 射 频 信 号 到 用 户 基 带 数 据 的 转 换 低 噪 声 放 大 下 变 频 信 号 激 励 自 动 增 益 控 制 （ AGC） 信 号 场 强 提 取 （ RSSI） 61 天 馈 系 统实 现 射 频 信 号 的 合 路 与 分 路 ， 控 制 带 外的 杂 散 ， 实 现 网 络 设 计 规 定 的 扇 区 分 布 等 。在 需 要 时 ， 实 现 上 下 行 信 号 的 双 工 功 能 ，抑 制 收 发 信 干 扰 。 62 BTS信 令 处 理 Um接 口 数 据 链 路 层 ： Dm信 道 链 路 接入 协 议 LAPDm Abis接 口 数 据 链 路 层 ： D信 道 链 路 接入 协 议 LAPD Abis接 口 与 Um接 口 间 信 令 协 议 转 换 无 线 信 道 管 理 63 BSS链 路 连 接 结 构 Cell SiteBTS Cell SiteBSC BTSCell SiteBSC BTS Cell SiteBTSCell SiteBTS Cell SiteBTS Cell SiteBTSColocated BSSRemote BTS Daisy Chained BTS 64 TC功 能 全 称 ： Transcoder Rate Adaptor Unit 语 音 编 解 码 功 能 （ FR、 EFR） 非 连 续 发 射 功 能 （ DTX） 数 据 速 率 适 配 功 能 与 BTS的 远 端 通 信 功 能 65 MS结 构SIM ME MS 66 用 户 识 别 模 块 (SIM) 用 户 固 定 数 据 网 络 临 时 数 据 业 务 相 关 数 据w IMSI wTMSI w使 用 的 语 言w Ki wLAI w话 费 数 据w 接 入 控 制 级 wKcw 安 全 算 法 w禁 止 的 PLMN 67 位 置 区 识 别 码 (LAI)与 CI 位 置 区 识 别 码 (Location Area Identity) 小 区 全 球 识 别 码 (Cell Global Identity)MCC MNC LACL 1L2L3L4MCC MNC LAC CI小 区 识 别 码 (CI)： 二 字 节 的 BCD编 码 68 GSM的 功 能 分 层Transmission操 作 维 护 人 员 用 户RRMMCMOAM 69 GSM的 功 能 层传 输 (Transmission)w 用 户 信 息 （ 话 音 或 数 据 ）w 信 令 消 息 （ 物 理 层 到 网 络 层 ）无 线 资 源 管 理 (RR)w 建 立 和 释 放 MS到 MSC间 的 联 接w 有 效 利 用 无 线 和 对 应 的 陆 地 资 源w 完 成 切 换 过 程移 动 性 管 理w 位 置 管 理 (MS,HLR/AUC,MSC/VLR)w 安 全 管 理 70 GSM的 功 能 层通 信 管 理 (CM)w 呼 叫 控 制面 向 电 路 的 业 务 （ MSC/VLR,GMSC,HLR,IWF)路 由 管 理w 补 充 业 务 管 理修 改 和 检 查 补 充 业 务 的 实 际 配 置 和 状 态涉 及 MS和 HLR两 个 实 体w 短 消 息 业 务点 到 点 的 短 消 息 (SM-SC) 两 个 功 能 实 体 （ SMS-GMSC,SMS-IWMSC)运 行 、 维 护 和 管 理 (OAM)w 用 户 全 部 登 记 管 理 ， 网 络 运 行 维 护 ， 用 户 设 备 管 理 71 GSM的 功 能 协 议 结 构BTS BSC MSC/VLR HLR GMSCCMMMRR HLRMSC/VLRBSCBTSMS GSM的 协 议 结 构Transmission 72 GSM系 统 结 构 和 功 能 小 结 结 构 HLR、 VLR、 AUC、 EIR、 MSC、 BSC、 BTS、 TRAU MS OMC 功 能 层 73 二 、 GSM系 统 原 理 业 务 系 统 结 构 和 功 能 组 网 74 主 要 技 术 （ 一 ） 频 率 复 用 GMSK调 制 话 音 编 码 非 连 续 传 输 （ DTX） 收 发 时 隙 偏 差 和 时 间 提 前 75 主 要 技 术 （ 二 ） 非 连 续 接 收 （ DRX） 分 集 技 术 、 均 衡 技 术 切 换 技 术 功 率 控 制 技 术 跳 频 技 术 76 GSM4 3标 准 复 用 模 式无 线 区 族s4各 基 战s每 个 站 3扇 区基 站 结 构s3个 120度 或 三 叶 草扇 区s C/I12 dBA AAB BB BC CCDD DDc2c2c2 c1c1c1 c3c3c3 b2b2b2 b2 b3b3b3 b3b1b1 b1b1 a2 a2a2 a3 a3a3a1 a1a1 d2d2 d2d2 d3d3 d3d3d1d1d1d1 77 3 3 标 准 复 用 模 式复 用 方 式w 个 基 站 个 扇 区特 点w 不 增 加 新 基 站w 容 量 增 加 （ 有 限 ）抗 干 扰 措 施CA BCc2c1a 2 c3a3a1 b2 b3c3c1c2b1 78 GSM 空 中 接 口 调 制高 新 数 字预 滤 波 MSK调 制 1 0 0 1 1 G aussian Minimum Shift Keying 1 0 0 1 1 79 GSM 调 制 频 谱Power Frequency200KHz 80 RPE LTP ： 规 则 脉 冲 激 励 长 时 线 性 预 测 编 码功 能 ： 13K RPE LTP 64K PCM帧 长 ： 20ms速 率 ： 13Kb/sMOS ： 3.6复 杂 度 ： 4.7MIPS抗 干 扰 能 力 ： 7dB， BER 一 类 0.61%， 二 类 8.3%语 音 编 解 码 功 能 FR 81 ACELP ： 代 数 码 本 激 励 线 性 预 测 编 码功 能 ： 13K ACELP 64K PCM帧 长 ： 20ms速 率 ： 12.8Kb/sMOS ： 4.0复 杂 度 ： 18.1MIPS抗 干 扰 能 力 ： 优 于 FR（ BER很 高 时 4 ， 13 ， 一 样 ）语 音 编 解 码 功 能 EFR 82 通 过 限 制 无 用 信 息 的 发 送 ： 减 少 空 间 干 扰 降 低 发 信 机 功 率 ， 延 长 MS的电 池 使 用 时 间使 用 DTX的 意 义 1 83 定 量 分 析 =40 D=8dB C/I3dB 等 效 于 频 率 复 用距 离 减 少 20%50%使 用 DTX的 意 义 202 1 086 4 1 61 41 2 0.2 1.00.80.60.4 I/I(dB) -3dB D=4dB、 8dB、 12dB、 16dB D： DTX衰 减 因 子 ， 84 收 发 时 隙 偏 差 与 时 间 提 前移 动 台 收1 2 3 4 5 6 70 3TSOFFSET TDMA FRAME N 移 动 台 收1 2 3 4 5 6 70 3TSOFFSET TDMA FRAME N 移 动 台 收1 2 3 4 5 6 70 TDMA FRAME N 移 动 台 收1 2 3 4 5 6 70 TDMA FRAME N TIME ADVANCE 85 不 连 续 接 收 (DRX)P P P P PPP P BCCH MS Being paged MS in Sleeping mode MS in listen mode MS in Sleep modeBCCH Multiframe (P=Paging Channel) 86 传 播 损 耗 自 由 空 间 传 播 损 耗 慢 衰 落 分 集 由 地 形 起 伏 、 建 筑 物 及 障 碍 物 的 遮 蔽 等 引 起慢 衰 落 （ 阴 影 衰 落 ） 快 衰 落 均 衡 由 各 种 反 射 物 和 散 射 体 产 生 的 直 射 波 、 反 射波 和 散 射 波 的 相 互 干 扰 和 串 扰 ， 以 及 多 普 勒（ Doppler） 频 移 等 产 生 的 快 衰 落 （ 多 径 衰 落 ） 87 均 衡 多 径 衰 落 88 分 集 技 术 和 合 并 技 术 分 集 空 间 、 极 化 、 频 率 合 并 技 术 选 择 、 最 大 比 、 等 增 益 、 开 关 式 89 切 换 90 切 换 目 的 ：援 救 切 换 ： 当 移 动 台 离 开 管 理 它 的 小 区 的 无 线 覆 盖 时 。减 小 干 扰 ： 当 移 动 台 与 另 一 小 区 联 系 ， 可 以 大 大 改 进 总的 干 扰 电 平 时业 务 量 切 换 ： 当 一 个 小 区 拥 塞 ， 而 邻 近 小 区 较 空 闲 时目 的 91 准 则 援 救 切 换 连 接 上 的 传 输 质 量 。 传 输 误 码 率 、 无 线 传 输的 路 径 损 耗 、 传 播 时 延 等 。 减 小 干 扰 比 较 相 应 小 区 的 每 个 邻 近 小 区 的 上 下 行 链 路的 质 量 。 实 际 使 用 移 动 台 和 几 个 邻 近 小 区 的下 行 路 径 损 耗 。 业 务 量 切 换 以 BTS 负 荷 为 基 础 ， 可 以 选 择 那 些 由 于 其 它原 因 接 近 切 换 的 移 动 台 。 92 双 频 切 换 支 持 同 层 网 络 间 优 先 级 切 换 (PL) 支 持 多 层 网 络 间 优 先 级 切 换 (HCS) 在 切 换 候 选 小 区 排 队 中 体 现 不 同 层 的 优 先 级 支 持 网 络 负 载 原 因 的 切 换 支 持 速 度 原 因 的 切 换 支 持 其 他 常 规 原 因 的 切 换 93 避 免 频 繁 切 换h采 用 改 进 的 滤 波 技 术 ， 去 除 测 量 数 据 中 因 衰 落 造成 的 抖 动 ， 保 证 测 量 数 据 更 准 确 ， 切 换 更 真 实 。h 设 置 不 对 称 的 切 换 边 界 只 有 当 邻 区 的 信 号 比 本小 区 的 信 号 好 到 一 定 程 度 时 才 切 换 。h采 用 强 行 迟 滞 方 法 ， 一 次 切 换 后 必 须 经 过 一 定 的时 间 才 能 切 回 原 小 区 。h在 多 层 网 时 ， 启 动 速 度 原 因 切 换 。 94 移 动 台 跳 频 工 作 过 程f 0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7 f0 f1 f2 f3 f4 f5 f6 f7t t0 1 2 3 4 5 6 跳 频 图 案 ： （ 5、 4、 7、 0、 6、 3、 1） 95 跳 频 参 数Mobile Allocation (MA)Mobile Allocation Indication Offset (MAIO)Hopping Sequence Number (HSN)w HSN=0 Cyclicw HSN=1-63 Pseudo Random HoppingARFCN=Absolute Radio Frequency Channel Number 96 主 要 技 术 小 结 多 址 技 术 、 调 制 、 信 源 编 码 、 频 率 复 用 DTX、 功 率 控 制 、 跳 频 、 切 换 分 集 、 均 衡 、 信 道 编 译 码 DRX、 收 发 时 隙 偏 差 和 时 间 提 前 97 二 、 GSM系 统 原 理 业 务 系 统 结 构 和 功 能 无 线 信 道 主 要 技 术 98 公 众 陆 地 移 动 网 (PLMN)结 构AuC H LR VLR VLR EIR数 据 库 层 SP SP SP SPSP SPSP SPH BSCLE BTSBTSG MSC MSC MSC网 络 层 PSTN PLMN信 令 层用 户 层 99 PLMN的 组 网 -移 动 业 务 本 地 网 TS2LS TS3 LSTS1 LS BSSBSS BSSMSCMSC MSC 长 途 编 号 区 3长 途 编 号 区 2 长 途 编 号 区 1 100 移 动 业 务 本 地 网本 地 移 动 业 务 网 设 置 原 则w 本 地 网 设 置 在 长 途 编 号 区 为 位 或 位 的 地 区w 位 长 途 区 号 地 区 ， 归 入 位 或 位 区 号 的 本 地 网w 每 个 移 动 业 务 本 地 网 设 立 一 个 或 多 个 HLRw 每 个 移 动 业 务 本 地 网 设 立 一 个 或 若 干 个 MSC（ 移 动 端 局 ）长 途 编 号 区 为 二 位 、 三 位 、 四 位 地 区 可 设 立 MSC每 个 MSC可 划 分 成 若 干 个 蜂 窝 小 区第 个 MSC与 局 所 在 地 的 长 途 局 和 市 话 汇 接 局 相 连 （ 话 务 良 足 够 大 时 可 与 本 地 市 话 端 局 相 连 ） 101 PLMN的 组 网 -省 内 蜂 窝 通 信 网TS1 TMSC TMSCTMSC BSSBSS BSSMSCMSC MSC 102 省 内 数 字 蜂 窝 移 动 通 信 网省 内 数 字 蜂 窝 网 构 成w 由 省 内 的 各 移 动 业 务 本 地 网 组 成w 省 内 设 若 干 移 动 业 务 汇 接 中 心 TMSC/VLR（ 二 级 汇 接 中 心 、 省 级 汇 接 中 心 ）单 独 设 置 ： 不 带 VLR 基 站 ， 只 作 汇 接 。混 合 设 置 ： 既 起 接 作 用 ， 又 可 作 移 动 端 局 ， 与 基 站 相 连 ， 可 带 用 户w 省 内 网 中 每 一 移 动 端 局 与 两 个 汇 接 中 心 相 连w 二 级 汇 接 中 心 间 采 用 网 状 网w 两 个 MSC间 业 务 大 时 可 设 话 音 专 线 103 全 国 PLMN网 络 结 构 -PSTN互 连C1C2C3C4 C5 MSC. .PLMN CCS7NPSTN H STPLSTPBSSTMSCTMSC 104 全 国 数 字 蜂 窝 PLMN移 动 网 络全 国 数 字 PLMN组 成w 大 区 单 独 设 立 一 级 移 动 业 务 汇 接 中 心w 各 大 区 的 一 级 汇 接 中 心 之 间 网 状 网 连 接w 各 省 的 二 级 汇 接 中 心 与 相 应 的 一 级 汇 接 中 心 连 接与 PSTN网 的 连 接w PSTN电 话 网 五 级 结 构与 PSPDN互 连w 非 分 级 型 数 据 终 端 ： （ 经 PAD） ， 由 MSC端 局 接 入 PSPDN网 的 PAD w 分 组 型 数 据 终 端 ： GPRS系 统 的 GSN接 入 PSPDN 105 数 字 移 动 系 统 号 信 令 网 结 构LSTP LSTP LSTP LSTP SP SP SP SP SPHSTP1HSTP2 HSTP1 HSTP2A平 面 B平 面 106 数 字 蜂 窝 PLMN信 令 网信 令 网 组 成w SP（ 信 令 点 ） 、 SL（ 信 令 链 路 ） 和 STP（ 信 令 转 接 点 ）SP:MSC/VLR、 EIR、 HLR/AUCSL:两 接 点 间 的 PCM链 路 的 一 个 或 多 个 时 隙STP:转 接 信 令w LSTP(低 级 信 令 转 接 点 ):每 省 设 置 2-4个 LSTPw HSTP(高 级 信 令 转 接 点 ):每 大 区 设 置 一 个 HSTPw 三 级 信 令 网 络 结 构数 字 移 动 采 用 专 用 信 令 网 结 构 w 每 个 SP至 少 连 接 两 个 LSTPw 每 个 LSTP至 少 连 接 两 个 HSTPw HSTP双 平 面 结 构 ： 每 个 HSTP分 设 A、 B平 面 107 组 网 小 结 本 地 网 省 移 动 网 全 国 移 动 网 三 级 汇 接 108 内 容 回 顾 总 述 GSM移 动 通 信 系 统 原 理 GSM信 令 协 议 109 回 顾 一 总 述 移 动 通 信 发 展 模 拟 、 数 字 、 3G 蜂 窝 通 信 原 理 大 区 制 、 频 率 复 用 、 GSM频 段 GSM的 发 展 进 程 GSM涵 义 由 来 1982、 1992、 1995 12个 规 范 系 列 110 回 顾 二 GSM系 统 原 理 业 务 承 载 、 电 信 、 补 充 、 增 强 系 统 结 构 和 功 能 NSS HLR、 VLR、 EIR、 AUC、 MSC IMEI、 IMSI、 TMSI、 MSRN、 MSISDN 111 回 顾 二 GSM系 统 原 理 关 键 技 术 多 址 技 术 、 调 制 、 信 源 编 码 、 频 率 复 用 DTX、 功 率 控 制 、 跳 频 、 切 换 分 集 、 均 衡 、 信 道 编 译 码 DRX、 收 发 时 隙 偏 差 和 时 间 提 前 组 网 业 务 网 络 本 地 、 省 、 全 国 汇 接 层 次 三 级 汇 接 112 GSM系 统 培 训 教 程GSM移 动 通 信 系 统 原 理（ 结 束 ）谢 谢 ！