GSM900数字蜂窝移动通信系统介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,GSM900数字蜂窝移动 通信系统介绍,主讲：冯少华,移动通信的概念和特点,移动通信的概念,：,指通信双方至少有一方是在运动中的通信。包括移动用户之间、移动用户与固定用户之间的通信。,移动通信的特点：,电波传播的多径效应。,在强干扰下工作。,具有多普勒效应。,客户经常运动。,移动通信的开展,蜂窝移动通信系统的开展经历了三代：,第一代：模拟蜂窝移动通信系统：1976年日本开发的LMTS系统、1979年美国开发的AMPS系统、1983年英国开发的TACS系统。,第二代：数字蜂窝移动通信系统：1992年泛欧的GSM系统、美国的数字AMPS系统、日本的JDCS系统。我国采用了GSM系统。特点：时分多址/频分双工的工作方式。,第三代：面向个人的移动通信系统：即IMT-2000系列。,其中我国提出的标准是TD-SCDMA。特点：提供全球无缝覆盖和漫游，提供窄带和宽带多媒体业务、适应多种运行环境，效劳质量高，收费合理、终端本钱低、系统管理和配置灵活、支持系统平滑升级和演进、频谱利用率高,移动 工作原理介绍,移动 电路结构分为四个局部,1.无线局部,.传输处理,.接口局部,.电源局部,移动通信的工作方式,单工制：通信双方只能交替进行收信和发信，不能同时进行收发信过程。,双工制：通信的双方可以同时进行收发信，但必须使用不同的频率，称为频分双工。,半双工制：这种通信方式与双工通信方式类似，其中一方使用双频双工，另一方使用双频单工。,移动通信系统的多址方式,频分多址FDMA：指不同的移动台占用不同的无线资源，即每个移动台占用一个频道进行通信。,时分多址TDMA：指几个移动台占用一个无线资源进行通信，但占用的时间各不相同。即同一个频道可以供几个移动台进行通信。,码分多址CDMA：多个移动台占用一个无线资源，但各个移动台带有各自不同的随即码序列，即每一个移动台分派一个独特的码序列，与其它所有移动台的码序列不同，彼此正交，以示区分，这样在一个无线资源中，可以容纳比TDMA更多的客户。,GSM900M移动通信系统的频率分配,工作频段：上行频率：,890,915M,下行频率：,935,960M,可用带宽：,25M,频道间隔：,200KHZ,，每个频道划分为,8,个时隙，半速率可以容纳,16,个半速率信道。,双工间隔：,45M,GSM数字移动通信系统,PSTN,移动台,收发信机,基站控制器,网络交换子系统,GSM数字移动通信系统由无线子系统BSS、网络交换子系统NSS、,移动台MS三大局部组成,GSM数字蜂窝系统的网络结构,VLR,MSC,HLR,AUC,EIR,OMC,BSC,BSC,BTS,BTS,MS,MS,PSTN,网络子系统,A接口,基站子系统,移动台,Um接口,基站子系统的功能介绍,基站子系统由基站收发信台,BTS,和基站控制器,BSC,组成。,BTS,：是无线接口设备，它完全由,BSC,控制，主要负责无线传输，完成无线与无线的转换，无线分集、无线信道加密、调频等功能。,BSC,：完成对一个或多个,BTS,的控制，负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等功能。,GSM数字蜂窝系统的网络交换子系统,网络子交换系统的功能：完成交换功能和用户数据和移动性管理，平安管理所需的数据库功能。,网络交换子系统的结构实体：移动交换中心MSC、原籍位置存放器HLR、访问位置存放器VLR、鉴权中心AUC、移动设备识别存放器EIR、操作维护中心OMC六局部组成。,网络交换子系统各结构实体的功能介绍,MSC:网络的核心，协调呼叫GSM用户和来自GSM用户的呼叫建立，一侧与基站子系统连接，另一测与外部网络连接。完成网络接口、公共信令、计费、位置更新管理、切换管理和移动性管理等功能。,HLR：GSM系统的中央数据库，存储该HLR管辖区所有移动用户的有关数据。,VLR：存储进入其控制区的来访移动用户的数据的动态管理。,AUC：通过特别的平安措施，完成移动用户鉴权、无线信道语音、数据、信令信息的加密功能。,EIR：存储移动台的IMEI码，通过检查黑灰白三种设备清单，判断用户的合法性。,OMC：负责全网的监控与操作。,操作支持系统OSS,操作支持系统OSS，Operations Support System，在GSM建议中称为OMC，用于整个系统的集中操作与维护。其功能如下：,网络的监视和操作，例如：告警及处理。,无线规划，例如：增加蜂窝小区及载频。,交换系统的管理，例如：软件和数据的修改。,性能的管理，例如：产生统计报告。,GSM网络接口介绍,A,接口：,NSS,与,BSC,之间的接口，,2.048M/S,数字传输。信息包括：基站管理、移动性及呼叫接续管理。,Abis,接口：,BSC,与,BTS,之间的接口,2.048M/S,或,64KB/S,数字传输。,Um,接口：,MS,与,BTS,之间的无线接口，信息包括无线资源管理、移动性及呼叫接续管理。,NSS内部接口,B,接口：,MSCVLR,C,接口：,MSCHLR,D,接口：,HLRVLR,E,接口：,MSCVLR,2.048M/S,数字传输,F,接口：,MSCEIR 2.048M/S,数字传输,G,接口：,VLR,VLR,GSM网络位置区域,在小区制公用移动通信网中，覆盖区域结构包括以下几种：,小区：一个基站的60或120度天线覆盖的区域。,基站区：一个基站的覆盖区域。,位置区：可由几个基站区组成，移动台在该区域内自由移动而无需位置更新。,移动业务交换区：一个移动业务交换中心所涉及的网络所覆盖的区域，可以由一个或几个位置区组成。,效劳区：由几个移动业务交换区组成，在该效劳区内，固定客户无需知道移动台的实际位置可与该移动台建立联系。,系统区：由一个或几个效劳区组成，可以容纳全部制式相同的移动台。,直放站,移动通信组网时，由于受地形、地物的,影响，会出现盲区、死角，在架设基站成,本较高时为了节约本钱，引入直放站。,移动台功能介绍,移动台移动网中用户使用的设备，通过无线接口接入GSM网，具有无线传输与管理功能。,移动台由两局部组成，移动终端和SIM卡。,SIM卡：客户识别卡存有认证用户身份的信息，并能执行一些平安保密的操作,GSM系统的编号,移动台号薄号码MSISDN:即移动台的 号码，组成结构为 CC+NDC+SN组成:CC：国家代码，中国为86；NDC：GSM接入号，13*,49中国移动，03联通；SN：HLR识别号和用户识别号。,国际移动台识别码IMSI：唯一识别一个移动用户的国际通用号码。组成结构为MCCMNCMSIN散步分。,MCC：国家码，中国为460；MNC：移动网号GSM900M为00；MSIN：移动客户识别号，15位数字。,国际移动设备号IMEI：唯一识别移动设备的号码。组成结构为,TAC+FAC+SNR+SP：TAC：型号批准码，由欧洲型号认证中心分配；FAC：工厂装配码，由厂家编码，表示生产厂家和装配地；SNR：序号码，厂家分配；SP：备用。,移动台漫游号MSRN：为漫游客户指定的临时号码，供交换机选择路由用。,临时移动台识别码TMSI：为了保证IMSI码的平安，VLR为本地客户指定的IMSI临时替代码。,GSM系统的平安管理,GSM系统中采用的平安措施主要有以下几个方面：,鉴权：鉴权是验证接入客户身份是否合法，防止无权客户接入网 络。,在每次位置更新、呼叫建立、或执行补充业 务时都要进行鉴权。,鉴权三参数组：随即序列RAND、符号相应序列SRES、密钥KC。,设备识别：系统通过接收移动台IMEI码并查阅EIR存储器中的黑名单、白名单、灰名单的方式拒绝非法客户接入。,加密：对空中接口的无线传输信息进行加密，防止非法窃听。,客户身份保护：利用TMSI码替代IMSI码，实现对客户身份的保护。,！,