通信一班宋超07号GSM移动电话系统.ppt

GSM移动电话系统,通信一班 宋超 2009191202107,简述GSM系统,全球移动通讯系统Global System of Mobile communication就是众所周知的GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。全球超过200个国家和地区超过10亿人正在使用GSM电话。GSM标准的无处不在使得在移动电话运营商之间签署“漫游协定“后用户的国际漫游变得很平常。 GSM 较之它以前的标准最大的不同是他的信令和语音信道都是数字式的，因此GSM被看作是第二代 (2G)移动电话系统。 这说明数字通讯从很早就已经构建到系统中。GSM是一个当前由3GPP开发的开放标准。,GSM的发展史,尽管当前GSM相当普及，但是构思移动电话的历史在GSM之前很长时间就开始了。GSM小组 (“Groupe Spcial Mobile“ (法语) 1, 2, 3 and 4)创立于1982年。GSM的名字也是源于这个小组的名字,尽管后来决定使用缩写代替了它的原有的含义。最开始这个小组由CEPT负责管理。 GSM系统的原始技术在1987定义。1989年, ETSI从CEPT接手。1990第一个GSM规范说明完成，这个规范的文本长达超过6000页。 商业运营开始于1991，地点是芬兰的Radiolinja。 1998年，3G合作项目(3GPP)启动。最初，这个项目的目标是制定详细的下一代移动通讯网（3G）规范。 然而，3GPP也接受了维护和开发GSM规范的工作。ETSI是 3GPP的一个成员。.,GSM的系统构成,交换分系统（MSS） 基站分系统（BSS） 移动台（MS） 操作与维护分系统（OMS）,GSM标准包括两个并行的系统：GSM900和DCS1800。 GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为：移动台、基站子系统、网络子系统。 基站子系统由基站收发台（BTS）和基站控制器（BSC）组成。它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送、接受以及无线资源管理。另一方面，基站子系统与网络子系统中的移动交换中心（MSC）相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。 网络子系统（NSS）包括：移动交换中心（MSC）、原籍位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心、移动设备标识寄存器（EIR）、操作维护中心（OMC）。,移动通信系统的基本网络结构,GSM组网技术,组网技术中需要解决的五个方面的问题： 1、 对于给定的频率资源，大家如何来共享。 2、 覆盖技术的问题 3、 移动通信采用什么样的网络结构 4、 如何解决移动性管理的问题 5、 在移动通信网中应采用什么样的信令系统。,频率的管理与有效利用,组网过程中必须解决的技术问题： （1）频率资源的管理与有效利用 （2）网络控制方面的问题 频率的资源： 频率的分配需要在全球范围内制定统一的规则，各个具体的业务使用的频率频率均有具体的明确规定 频率的有效利用技术 1.时间域的频率有效利用 2.空间域的频率有效利用 3.频率域的频率有效利用,覆盖技术的问题,大区制移动通信： 大区制就是在一个服务区域内只有一个或几个基站，并由它负责移动通信的联络和控制 小区制移动通信网： 大区制容量小，组网简单，投资少，见效快。 小区制容量大，频率充裕，频率利用率高，干扰小。,移动通信的网络结构,应按照容量大小，覆盖区的大小进行规划 单基站小容量网络结构 移动电话本地网结构 混合式区域联网的移动通信结构 叠加式区域联网的大，中容量移动通信网络结构,常规的多址方式有三种：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）。 空闲信道的选取方式主要可以分为两类：一类是专用呼叫信道方式；另一类是标明空闲信道方式。 专用呼叫信道方式适用于大容量的移动通信网，是公用移动电话网所用的主要方式。 我国规定900MHz蜂窝移动电话网采用专用呼叫信道方式。 标明空闲信道方式可分为：循环定位、循环不定位、标明多个空闲信道的循环分散定位、标明多个空闲信道的循环不定位。 时分多址：是把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时系。在频分双工（FDD）方式中，上行链路和下行链路的帧分别在不同的频率山。在时分双工（TDD）方式中，上、下行帧都在相同的频率上。,TDMA系统既可以采用频分双工(FDD)方式，也可以采用时分双工（TDD）方式。 在TDMA系统中，每帧中的时隙结构的设计通常要考虑三个主要问题：一是控制和信令信息的传输；二是信道多径的影响；三是系统的同步。 码分多址是以扩频信号为基础的，利用不同码型实现不同用户的信息传输。,常用的扩频信号有两类：跳频信号和直接序列扩频信号。对应的多址方式为跳频码分多址（FHCDMA）和直扩码分多址（DSCDMA）。 基站的两种激励方式：中心激励、顶点激励。 模拟和数字的区别（不懂） 信道分配的方式主要有两种：一是分区分组配置法；二是等频距配置法。 分区分组配置法的缺点：主要出发点是避免三阶互调，但是未考虑同一信道组中的频率间隔，可能会出现较大的邻道干扰。 为了进一步提高频率利用率，使信道的配置能随移动通信业务量的地理分布的变化而变化，有两种办法：一是“动态配置法”、二是“柔性配置法”。,HLR中存储的用户信息分为两类：一类是有关用户的参数信息、另一类是有关于用户当前位置的信息。 信令：和通信有关的一系列控制信号的统称。 信令的作用：保证用户信息有效且可靠地传输。 信令的分类：一种是用户到网络节点间的信令（称为接入信令）；另一类是网络节点之间的信令（称为网络信令）。,越区（过区）切换：是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。 越区切换包括三方面的问题： 1、 越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换。 2、 越区切换如何控制。 3、 越区切换时的信道分配 越区切换分为两类：硬切换、软切换。 越区切换的准则： 1、 相对信号强度准则 2、 具有门限规定的相对信号强度准则 3、 具有滞后余量的相对信号强度准则。 位置管理包括两个主要的任务：位置等级、呼叫传递。 动态位置更新策略有三种：基于时间的位置更新策略、基于运动的位置更新策略、基于距离的位置更新策略。,码分多址（CDMA）,在CDMA通信系统中，不同用户传输信息所用的信号不是靠频率不同或时隙不同来区分的，而是用各个不同的编码序列来区分的。 码分多址蜂窝通信系统的特征如下： 1、 根据理论分析，CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量。 2、 CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降，而不会出现阻塞现象。,3、 （软切换与硬切换的区别）CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能，即在过区切换的起始阶段，由原小区基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务，直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后，原基站才中断和该移动台的联系，CDMA蜂窝系统的软切换功能既可以保证过区切换的可靠性，又可以使通信中的用户不易察觉。如果移动台处于小区的边缘，软切换能提供正向业务信道分集，也能提供反向业务信道分析，从而保证了通信的质量。 4、 CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术，以提高系统的通信容量。 5、 CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有的优点。,关于GSM其他技术,GSM系统的主要接口是指A接口、Abits接口、Um接口。 网络子系统内部接口包括：B、C、D、E、F、G接口。 GSM数字蜂窝网的无线接口即Um接口，是通常所称的空中接口。 GSM系统工作在以下射频频段：上行890915MHz，下行935960MHz，载频间隔0.2MHz。 蜂窝通信系统按逻辑功能而言，可分为业务信息和控制信息。,