1、GSM移动通信原理,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,移动通信的定义,移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动中进行信息交流的通信. 移动体之间的通信只能依靠无线电传输. 那什么是无线通信呢？无线通信指利用电磁波的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式.电磁波是它的载体.,2,2010-6-2,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,电磁波频段与波段(C=L*F),3,2010-6-2,移动通信的特点,电波传播环境十分恶劣 多普勒频移产生附加调频噪声 移动台受干扰和噪声骚扰 移动设备要求有很大的动态范围 频谱拥挤 建网技术复杂,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,4,2010-6-2,移动通信的发展历程,第
2、一代移动通信系统模拟蜂窝移动通信系统，主要技术是模拟调频、频分多址FDMA，使用频段为800/900MHz（早期曾使用450MHz）。 缺点：频谱利用律低；通信容量有限；通话质量一般；保密性差；制式多，标准不统计，互不兼容；不能提供非话音数据业务；不能提供自动漫游。 第二代移动通信系统数字蜂窝系统以数字传输、时分多址TDMA或码分多址CDMA为主体技术，采用双工FDD。主要有欧洲的GSM（2.5G加上了GPRS）、美国的窄带CDMA。优点：具有数字传输的优点，话音质量提高，保密性提高，可以自动省际、省内漫游。 缺点：通信带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动的多媒体业务，各国标准不统一
3、，无法实现全球漫游。 第三代（3G）移动通信系统，可以提供更宽的频带，不仅传输话音，还能传输高速数据，从而提供快捷方便的无线应用。目前的主要标准有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。但是第三代移动 通信系统仍是基于地面标准不一的区域性通信系统,尽管其传输速率可高达2 Mb/s，仍无法满足多媒体通信的要求。 目前相互兼容移动通信技术的第四代移动通信标准（4G）正在业界萌动，第四代移动通信系统的提供便是希望能满足提供更大的频宽需求，满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖、质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。数据传输数率将达到100Mbps，可实现三维图像高质量传输。,呼
4、和浩特市领翔科技有限责任公司,5,2010-6-2,移动通信发展历程,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,6,2010-6-2,历代移动通信系统比较,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,7,2010-6-2,GSM移动通信概述/简介,GSM（GLOBAL System for Mobile Communications）全球移动通信系统 多址技术 蜂窝通信技术,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,8,2010-6-2,多址技术就是要使众多的用户共用公共通信线路而相互不干扰所采用的一种技术 常用的方法基本上有三种：频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA GSM系统采用了FDMA、TDMA方式.
5、,多址技术,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,9,2010-6-2,各用户使用不同的频率,时间,频率,FDMA,频分多址FDMA,频分就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道（发射和接收载频），每个信道可以传输一路话音或控制信息.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,10,2010-6-2,时间,频率,TDMA,各用户使用不同的时隙,时分多址TDMA,时分多址是指在一个宽带的无线载波上，将某一信道按时间加以分割，各信号按一定顺序占用某一时间间隙（时隙）.即多路信号利用同一个信道在不同时间各自独立地传送。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,11,2010-6-2,时间,频率,CDMA,码,各用户使
6、用不同的正交代码序列,码分多址CDMA,码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式.它不像FDMA、TDMA那样把用户的信息从频率和时间上进行分离，它可在一个信道上同时传输多个用户的信息.其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码，编码后的信息混合后不会丢失原来的信息.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,12,2010-6-2,蜂窝技术,移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的.基站BTS的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之为蜂窝，即小区CELL.许多小区像蜂窝一样能布满（即覆盖）任意形状的服务地区. 采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它
7、的频率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，我们也称之为大区制. 采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采用频率复用技术来提高频率利用率，有限的频率得到多次使用，所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制.,大区制与小区制,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,13,2010-6-2,大区制与小区制,大的小区GSM最大的小区直径达80km，但这和小区覆盖区域的地形及MS的功率级有关。基站周围无障碍物阻挡，MS的发射功率越高，小区可以越大。 大的小区一般用在：偏远地区海边用户很少的区域面积大但需要用最少的基站覆盖的地方 小的小区小的小区用在MS数多的小区域，或者
8、为了减小干扰而要求发射功率低的区域。小的小区一般覆盖直径为200m以上。 小的小区一般用在：城区要求低功率发射的区域MS数多的区域,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,14,2010-6-2,基站扇区化,cell site,cell site,cell site,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,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,15,2010-6-2,频率复用：处在不同位置(不同小区)上的用户可以同时使用相同频率的信道
9、 可以极大地提高频谱利用率如果系统设计得不好，将产生严重的干扰 同频干扰（C/I）： 因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道的干扰.GSM要求C/I=9DB. 邻频干扰（C/A）：小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求C/A=-9DB.,频率复用,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,16,2010-6-2,频率复用方案：在系统的作用区域内重复使用相同的频率这种频率复用方案使整个频谱分配被划分为K个频率复用的模式.如K可取3、4、7等值.,C,1,C,1,f,1,P,0,f,1,P,0,R,R,D,(D/R)2=3k D频率复用距离 R小区半径 K频率复用模式,频率复用,呼和浩特市领翔科技有限责任公
10、司,17,2010-6-2,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,1,K=4,1,1,1,1,2,1,3,4,5,6,7,1,1,K=7,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,A3,A1,A2,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,C3,C1,C2,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,A3,A1,A2,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,C3,C1,C2,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,A3,A1,A2,A3,A1,A2,B3,B1,B2,C3,C1,C2,C3,C1,C2,K=3,3x3,小区
11、复用模式,注意：从理论上来说，K应该大些，但分配的信道总数是固定的.如果K太大，则K个小区中分配给每个小区的信道数将减少，中继效率就会降低.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,18,2010-6-2,GSM最基本的频率复用模式为43频率复用 “4”表示4个站点，“3”表示每个站点有3个小区 由这12个小区组成一个区群 同一区群中的各小区，使用的频率不同,1,8,9,2,10,4,6,5,3,7,11,12,R,小区复用模式,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,19,2010-6-2,GSM系统结构（一）,Abis,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,20,2010-6-2,GSM系统结构与功能,一个GS
12、M系统由MS移动台和基站子系统(BSS)和网络与交换子系统(NSS)、操作与维护子系统 (OSS) 组成.,基站子系统BSS是GSM系统中与无线通信部分关系最直接的基本组成部分. 通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管理. 它与NSS相连，为移动台和交换子系统提供传输通路，传送系统信息和用户信息等,网络与交换子系统NSS是整个系统的核心，它对GSM移动用户与其他用户之间通信起着交换、连接与管理的功能. 主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、信令处理和本地运行维护等.,操作与维护子系统OSS对整个
13、GSM网络进行管理和监控，完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,21,2010-6-2,移动台由SIM卡与机身设备组成。,SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息。固化数据：IMSI、Ki、安全算法(A3、A8)临时网络数据：TMSI、LAI、KC业务相关数据：PIN(个人识别号)、PUK 机身设备可以是手持机，车载台等。可完成话音编码、信道编码、信息 加密、信息的调制和解调、信息发射和接收,移动台(MS)的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,22,2010-6-2,接口管理,BTS的管理,操作与维护,支持呼叫
14、控制,切换,话务量统计,无线链路的测量,无线参数及无线资源管理,BSC的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,23,2010-6-2,BTS受控于BSC,实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能,BTS的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,24,2010-6-2,支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能,MSC的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,25,2010-6-2,服务于其控制区域内移动用户,存储进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息（MSRN、TMSI 、LAC等）,VLR的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,26,2010-6-2,GSM系统的中央数据库,所有移动用户的
15、重要数据都存储在HLR中。包括用户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等数据，以及漫游移动用户所在MSC区域的有关动态数据,HLR的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,27,2010-6-2,属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理,AUC的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,28,2010-6-2,存储移动设备的国际移动设备识别码(IMEI)，通过核查三种表格（白名单、灰名单、黑名单）使得网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能,EIR的功能,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,29,2010-6-2,GSM系统接口,Um接口：BTS与MS间的
16、接口 Abis接口：BSC与BTS间的接 A接口：MSC与BSC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 F接口：MSC与EIR间的接口 G接口：VLR与VLR间的接口 H接口：HLR与AUC间的接口,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,30,2010-6-2,哈尔滨,沈阳,天津,乌鲁木齐,兰州,西安,上海,武汉,成都,广州,拉萨,北京,GSM区域定义,编号计划,GSM移动区域与编号计划,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,31,2010-6-2,GSM区域定义,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,32,201
17、0-6-2,GSM区域定义- 服务区,服务区是指移动台可获得服务的区域，即不同通信网（如PLMN、PSTN或ISDN）用户无需知道移动台的实际位置而可与之通信的区域.一个服务区可由一个或若干个公用陆地移动通信网（PLMN）组成，可以是一个国家或是一个国家的一部分，也可以是若干个国家.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,33,2010-6-2,GSM区域定义- PLMN区,PLMN是由一个公用陆地移动通信网(PLMN）提供通信业务的地理区域.一个PLMN区可由一个或若干个移动业务交换中心（MSC）组成.在该区内具有共同的编号制度（比如相同的国内地区号）和共同的路由计划.,呼和浩特市领翔科技有限责任
18、公司,34,2010-6-2,GSM区域定义- MSC区,一个MSC区可以由一个或若干个位置区组成.,MSC区是网络中由一个MSC所覆盖的服务区域,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,35,2010-6-2,GSM区域定义- 位置区,位置区可由一个或若干个小区（或基站区）组成.一个位置区只能属于一个MSC/VLR,位置区是指移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域.,为了呼叫移动台，可在一个位置区内所有基站同时发寻呼信号。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,36,2010-6-2,GSM区域定义- 基站覆盖区,由置于同一基站点的一个或数个基站收发信台（BTS）包括的所有小区所覆盖的区域 它还不是一个
19、蜂窝.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,37,2010-6-2,GSM区域定义- 小区,采用基站识别码或全球小区识别进行标识的无线覆盖区域.一个小区具有唯一的全球识别码（CGI）。同时，利用基站识别码（BSIC），移动台本身能区分使用同样的载频的各个小区。 小区CELL是指由一个基站的一个扇型天线(BTS)覆盖的区域. 在基站采用全向天线结构时，小区即为基站覆盖区域，基站区或CELL.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,38,2010-6-2,CC： Country Code，国家码，如中国为86。 NDC：National Destination Code，国内接入号，如139、130等等。
20、SN： Subscriber Number移动用户号 MSISDN的一般格式为86-139-H0 H1 H2 H3 ABCD 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,NDC,SN,国内移动用户ISDN号码,国际移动用户ISDN,编号计划 MSISDN移动用户号码,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,39,2010-6-2,MSISDN是指主叫用户为呼叫GSM PLMN中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码 存储在HLR和VLR中，在MAP接口上传送例：13900188210,编号计划 MSISDN移动用户号
21、码,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,40,2010-6-2,Not more than 15 digits,3 digits,2 digits,IMSI,MCC,MNC,MSIN,NMSI,MCC：移动国家码，三个数字，如中国为 460。 MNC：移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。 MSIN：在某一PLMN内MS唯一的识别码,编码格式为:H1 H2 H3 SXXXXXX NMSI：在某一国家内MS唯一识别码。,编号计划IMSI国际移动用户识别码,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,41,2010-6-2,IMSI是GSM系统分配给移动用户(MS)的唯一的识别号。 存储在SIM卡、HLR
22、和VLR中，在无线接口及MAP接口上传送。IMSI分配原则：最多包含15个数字(0-9)。例:460002289000168,IMSI,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,42,2010-6-2,TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。 TMSI分配原则： 包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而定。,TMSI,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,43,2010-6-2,在移动被叫或切换过程中由所在业务区的MSC/VLR临时分配，用于寻址VMSC用，它指向了当前移动台所在MSC的路由号，使呼叫能到达移动台当前
23、所在的MSC。 编码格式为: 在MSC-Number的后面增加几个字节,MSRN,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,44,2010-6-2,MCC：Mobile Country Code，移动国家码，中国为 460。 MNC：Mobile Network Code，移动网号，两个数字，如中国移动的MNC为00。 LAC：Location Area Code，是2个字节长的十六进制BCD码， 0000与FFFE不能使用。例:460008C90,在检测位置更新时，要使用位置区识别LAI，寻呼移动台是以LAI为单位进行,Location Area Identification,MCC,MNC,LAC,
24、LAI,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,45,2010-6-2,CGI是所有GSM PLMN中小区的唯一标识，是在位置区识别LAI的基础上再加上小区识别CI构成的。 编码格式为LAI+CI CI：Cell Identity, 是2个字节长的十 六进制BCD码，可由运营部门自定 例：4600017A728FD,CGI,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,46,2010-6-2,NCC-PLMN色码(3bit) 。用来唯一地识别相邻国家不同的PLMN。 相邻国家要具体协调NCC的配置。 BCC-BTS色码(3bit) 。用来唯一地识别采用相同载频、相邻的、不同的BTS。(取值07) 例：25,用于移动
25、台识别相邻的、采用相同载频的、不同的基站收发信台（BTS），特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻BTS.,基站识别色码BSIC,NCC,BCC,BSIC,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,47,2010-6-2,TAC-型号批准码，由欧洲型号批准中心分配。 FAC-最后装配码，表示生产厂家或最后装配所在地，由厂家进行编码 SNR-序号码。这个数字的独立序号码唯一地识别每个TAC和FAC的每个移动设备。由厂家分配 SP-备用,为0 例：490547403767335,IMEI唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备,#06#,IMEI（15位数字）,TAC,SP,FAC
26、,SNR,6个数字,2个数字,6个数字,1个数字,IMEI,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,48,2010-6-2,IMEI查询流程,呼叫建立 请求IMEI传送 MS发送IMEI,在EIR查询IMEI 查询结果送MSC,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,49,2010-6-2,各种号码的应用,在呼叫过程中各种号码的应用如下图所示：,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,50,2010-6-2,下例是一个北京的固定电话用户拨打广州的一个移动用 户的呼叫接续过程中各种识别码的应用过程。1、主叫拨号。北京市话用户A拨打广州GSM用户B的 MSISDN号码，PSTN网络的交换机分析MSISDN号码，得 知B用
27、户为移动用户，它把呼叫转到GSM网络上距它最近 的一个具有入口功能的移动业务交换中心GMSC。2、GMSC分析被叫号码。GMSC分析该号码为广州位 置寄存器HLR的用户后将MSISDN号码送至广州HLR，要求 查询有关该被叫用户目前所在的位置信息。3、HLR申请漫游号码MSRN。HLR把MSISDN号码转换 成IMSI后查出用户目前处于哪个MSC并将该IMSI发至该MSC， 向该MSC申请分配一个漫游号码。4、选定漫游号码MSRN。MSC收到IMSI后临时给被叫用 户B分配一个漫游号码并将此号码送回HLR，再由HLR发给 GMSC使用。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,各种号码应用举例,51,
28、2010-6-2,5、连接呼叫至被叫所在的MSC。GMSC收到MSRN后， 用此号码选择一条出中继路由至MSC。MSC将负责本次呼叫 的建立和计费功能。6、令被叫所在位置区内的所有基站发寻呼信息。MSC 发出寻呼命令到MS所在位置区内的所有无线基站，再由基站 向被叫用户B发呼叫信号。7、基站寻呼被叫用户B。基站收到寻呼命令后，将该寻呼 消息（含有MS的IMSI）通过无线控制信道发射。MS接收到寻 呼后向基站发回响应信号。8、呼叫连接。MS响应信号经BTS、BSC送回MSC，经鉴 权、设备识别后认为合法，则令BSC给该MS分配一条TCH， 接通MSC至BSC的路由，并向主叫送回铃音，向被叫振铃。
29、 当被叫摘机应答，则系统开始计费。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,52,2010-6-2,GSM900工作频段,上行（MSBTS）：890915MHZ 下行（BTSMS）：935960MHZ 带宽：2*25MHZ 双工间隔：45MHz 频道间隔：200KHz 双工信道数：124 我国目前实际占用高端10M频段 从上往下联通6M，移动4M,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,53,2010-6-2,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,GSM900频谱分配,45MHz 双工间隔,基站 发射频率,基站 接收频率,2MHz保护频带,960,905,890,880,872,950,935,925,917,91
30、5,GSM,TACS/GSM,EGSM,ETACS,54,2010-6-2,上行(MSBTS)：17101785MHZ 下行(BTSMS)：18051880MHZ 带宽：2*75MHZ 双工间隔：95MHz 频道间隔：200KHz 双工信道数：374 我国目前实际使用低端45MHz，其中： 移动用1710-1720MHz和1805-1815MHz 联通用1745-1755MHz和1840-150MHz,DCS1800工作频段,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,55,2010-6-2,DCS1800频谱分配,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,56,2010-6-2,GSM绝对频道号ARFCN,GSM
31、900主频段（P-GSM） 上行频率：Fl(n)=890 + 0.2 n（MHz） （1 n 124） 下行频率：Fu(n)=Fl + 45（MHz） DCS1800频段 上行频率： Fl(n)=1710 + 0.2 （ n -511）（MHz） 下行频率： Fu(n)=Fl + 95（MHz） （512 n 885）,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,57,2010-6-2,GSM的物理信道,f0,f1,f2,f4,f4,f5,时间,频率,TDMA帧,物理信道是指传输信息的媒介，在陆地接口中就是指电缆,在FDMA系统中指一个无线载波。而GSM采用FDMA+TDMA方式，一个载波分为8个时隙（每
32、个时隙0.577ms），一个时隙就是一个物理信道,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,58,2010-6-2,为什么引入逻辑信道,Um接口物理信道上传送的信息种类繁多； 每一类信息均有一定的要求和规律；由一定的物理信道支撑； 为了表述每一类信息的方便，定义了多种逻辑信道.,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,59,2010-6-2,逻辑信道类型,逻辑 信道,控制信道 CCH,公共控制 信道 CCCH,专用控制 信道 DCCH,业务信道 TCH,独立专用 控制信道 SDCCH,随路控制 信道 ACCH,广播 信道 BCH,下行线,上行线,FCCH (BCCH1),SCH (BCCH2),BCCH (BC
33、CH3),PCH,AGCH,RACH,SACCH,FACCH,下行线,下行/上行线,频率校正信道,同步信道,广播控制信道,寻呼信道,接入准许信道,随机接入信道,慢速随路 控制信道,快速随路 控制信道,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,60,2010-6-2,逻辑信道的分类,逻辑信道分为两类：,业务信道（Traffic Channel）：（双向，点对点）传送业务信息，包括:话音和数据；,控制信道（Control Channel）或称信令信道（Signalling Channel）： 传送各种控制信息；,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,61,2010-6-2,业务信道,话音业务类型,话音编码速率（K
34、bit/s）,信道编码速率（Kbit/s）,全速率话音,13,22.8,Enhanced Full-rate Speech,12.2,半速率话音,6.5,11.4,全速率话音业务信道(TCH/F) 半速率话音业务信道(TCH/H) 增强型全速率话音业务信道(Enhanced TCH/F),话音业务信道,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,62,2010-6-2,业务信道,数据业务信道,9.6kbit/s，全速率数据业务信道(TCH/F9.6) 4.8kbit/s，全速率数据业务信道(TCH/F4.8) 4.8kbit/s，半速率数据业务信道(TCH/H4.8) 2.4kbit/s，全速率数据数据业
35、务信道(TCH/F2.4) 2.4kbit/s，半速率数据数据业务信道(TCH/H2.4),呼和浩特市领翔科技有限责任公司,63,2010-6-2,控制信道,作用,分类,控制信道(CCH)用于传送信令或同步数据。,广播信道(BCH),公共控制信道(CCCH),专用控制信道(DCCH),呼和浩特市领翔科技有限责任公司,64,2010-6-2,广播信道（BCH）,特点,分类(三种),频率校正信道（FCCH） 移动台的频率校正信息 同步信道（SCH） 基站识别码BSIC,简化TDMA帧号 广播控制信道（BCCH） 手机由此获得各种系统参数,下行信道，传送频率校正、同步及系统消息,呼和浩特市领翔科技有
36、限责任公司,65,2010-6-2,广播信道,频率校正信道（FCCH，下行信道，广播方式，每小区一个）,为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的频率一致，即移动台的接收频率与基站的发射频率一致，移动台的发射频率和基站的接收频率一致。在GSM系统中，由于一个基站要同时和若干移动台进行通信，因此采用主从同步方式，以基站的频率为基准，基站在频率校正信道上发送频率信息，移动台根据该信息调整自己的频率，保持自己的频率与基站同步。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,66,2010-6-2,同步信道,同步信道（SCH，下行信道，广播方式，每小区一个）,由于Um接口采用TDMA方式，
37、为了保证移动台和基站能够正确的接收对方的信息，必须保证移动台和基站的时间基准一致。基站在同步信道上发送定时信息，移动台根据该信息调整自己的时间基准，保持自己的时间基准与基站同步。,刚才最后一响，是北京时间一点整。,基站的时间基准,移动台A的时间基准,移动台B的时间基准,实际发送的是缩减帧号（RFN） 和基站识别号（BSIC）,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,67,2010-6-2,广播控制信道,广播控制信道（BCCH，下行信道，广播方式）,通过在广播信道上广播系统消息，将必要的网络参数通知移动台，使得移动台可以在空闲模式下有效工作。通常，在每个基站收发信台中总有一个收发信机含有这个信道。,呼和
38、浩特市领翔科技有限责任公司,68,2010-6-2,公共控制信道（CCCH）,特点,分类,系统内移动台共用,寻呼信道（PCH） 下行，用于寻呼移动台 随机接入信道（RACH） 上行，用于移动台提出入网申请请求分配一条SDCCH； 接入准许信道（AGCH） 下行，用于入网应答，分配一条SDCCH或TCH,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,69,2010-6-2,寻呼信道,寻呼信道（PCH，下行信道，点对多点方式）,该信道用于网络发送寻呼消息，以通知被叫移动台启动寻呼流程。在该信道传递的信息有以下三个： 1. 被寻呼的移动台身份识别号 2. 寻呼模式 3. 寻呼流程需要何种信道当网络想与某一MS建立
39、通信时，它会根据MS当前所登记的LAC向该LAC区域内所有小区通过PCH信道发寻呼消息，标示为TMSI或IMSI。MS每隔一定时间监听PCH，以判断是否有来自它的呼叫。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,70,2010-6-2,随机接入信道,随机接入信道（RACH，上行信道，多点对点方式）,该信道又称争抢信道。移动台首先通过该信道申请接入网络，请求分配一个SDCCH。由于同时可能有多个移动台会通过该信道申请接入网络，因此可能会发生碰撞。在该信道传递的信息有以下三个： 1. 接入原因（主叫、被叫、位置更新、短消息等） 2. 随机参考值（以区别不同的MS接入申请） 3. 发送该消息的时刻（隐含）,呼
40、和浩特市领翔科技有限责任公司,71,2010-6-2,接入准许信道,接入准许信道（AGCH，下行信道，点对多点方式）,网络通过该信道对移动台在RACH上提出的接入申请进行应答，若为正确，则分配一个SDCCH （独立专用控制）信道给移动台，以便进行进一步确认。在该信道传递的信息有以下两个： 1. 接入申请中的接入原因、随机参考值和该消息发送的时刻 2. 对独立专用控制信道的描述（该信道所在绝对载频号、时隙号、子信道号等）,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,72,2010-6-2,专用控制信道（DCCH）,特点,分类,由基站分给某一特定的移动台专用,独立专用控制信道（SDCCH） 慢速随路控制控制（
41、SACCH） 快速随路控制控制（FACCH）,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,73,2010-6-2,独立专用控制信道,独立专用控制信道（SDCCH，双向信道，点对点方式）,主要用于在网络和移动台间传送呼叫建立、位置更新、短消息、鉴权、加密命令以及各种附加业务等时所需要的信令。SDCCH是指定TCH之前的过渡信道，在呼叫建立时, 于BCH 和TCH之间起连接作用.一个SDCCH可以供一个MS使用，通信时MS和BTS均转至此信道。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,74,2010-6-2,慢速随路控制信道,慢速随路控制信道（SACCH，双向信道，点对点方式）,该信道主要用于传送一些辅助信息。该信道
42、始终与SDCCH或TCH伴随在一起。 对于下行信道而言，主要传送： 功率控制命令 时间调整命令 必要的网络参数（包括通信质量、LAI、CELL ID、邻区BCCH信号强度、NCC限制、小区选项等，通过系统消息5、5bis、5ter、6传送。由于移动台在非空闲模式下无法接收系统消息，为使移动台及时了解网络参数的改变）。 对于上行信道而言，主要传送 测量报告（用于提供功率控制和切换所必须的信息） 实际使用的发射功率、 实际使用的时间调整量,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,75,2010-6-2,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,快速随路控制信道,快速随路控制信道（FACCH，双向信道，点对点方式）,
43、该信道主要用于在通话过程中在网络和移动台间传送信令，给系统提供比慢速随路控制信道（SACCH）速度和及时性高得多的信令信息。该信道实际上是临时借用TCH信道，占用业务信道(TCH)的一段传输，主要用于向MS传送切换命令。,76,2010-6-2,还有其他的逻辑信道吗,小区广播控制信道CBCH， 用于下行短消息业务的小区广播信息！,YES！,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,77,2010-6-2,搜寻频率校正脉冲 搜寻同步脉冲 解读系统消息侦听寻呼消息 发送接入脉冲 允许接入并分配SDCCH 呼叫建立 话音信道分配 通话 呼叫释放,FCCH SCH BCCHPCH RACH AGCH SDCCH
44、 SDCCH TCH FACCH,逻辑信道作用举例,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,78,2010-6-2,时隙和帧结构,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,79,2010-6-2,TDMA 帧结构,在GSM中，每一个载频被定义为一个TDMA帧。每帧包括8个时隙（TS0-TS7），每一个时隙就是一个基本的物理信道。 物理信道采用频分和时分复用的组合，它由用于基站和移动台之间连接的时隙流构成。这些时隙在TDMA帧中的位置，从帧到帧是不变的。必须记住，TDMA帧是在无线链路上重复的“物理”帧。 每个时隙含156.25bit，占15/260.577ms。每一个TDMA帧含8个时隙，共占60/134.61
45、5ms。 多个TDMA帧构成复帧，其结构有两种，分别含连贯的26个或51个TDMA帧。含26帧的复合帧其周期为120ms，用于业务信道及其随路控制信道；含51帧的复合帧其周期为3060/13235.385ms，专用于控制信道。 多个复帧又构成超帧，它是一个连贯的5126TDMA帧，即一个超帧可以是包括51个26TDMA复帧，也可以是包括26个51TDMA复帧。超帧的周期均为1326个TDMA帧，即6.12秒。 2048个超帧又构成一个超高帧，包含2715648个TDMA帧，其周期为3h 28min 53s 760ms,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,80,2010-6-2,呼和浩特市领翔科技有
46、限责任公司,逻辑信道到物理信道的映射,所谓逻辑信道到物理信道的映射，是指一个物理信道（时隙）要承载若干逻辑信道。只有一些特定的逻辑信道才能组合在一起（信道组合），在一个物理信道上承载。这些逻辑信道必须根据某种规则复用在一个物理信道上，这种规则是建立在TDMA帧结构上的。,81,2010-6-2,TCH/F+FACCH/F+SACCH/TF（全速率TCH） TCH/H+FACCH/H+SACCH/TH（半速率TCH）26帧复帧FCCH+SCH+BCCH+CCCH（主BCCH） FCCH+SCH+BCCH+CCCH+SDCCH/4+SACCH/4(组合BCCH) BCCH+CCCH（扩展BCCH）
47、 SDCCH/8+SACCH/C8（主SDCCH）+FACCH/8 51帧复帧,逻辑信道组合,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,82,2010-6-2,主BCCH,逻辑信道组合,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,83,2010-6-2,组合BCCH,逻辑信道组合,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,84,2010-6-2,独立SDCCH,逻辑信道组合,SDCCH/8+SACCH/C8,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,85,2010-6-2,TCH信道,逻辑信道组合,TCH/F,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,86,2010-6-2,跳频技术,如何跳频？,为何引入跳频？,可减少瑞利衰落，提高每用户的话音
48、质量； 可减小系统内的干扰，提高频率利用率，增加系统容量。,采用慢跳频，完成每个突发脉冲(时隙)跳频一次； 在上、下行线两个方向上，突发序列号在时间上相差3BP，跳频序列在频率上相差45MHz；,跳频是指某次通话所使用载波频率在一定范围内，按某种规律跳变。 每个小区信道组的跳频功能都能单独激活或关闭 BCCH载频不参与跳频，TCH、SDCCH信道可以使用跳频。,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,87,2010-6-2,跳频技术,GSM跳频示意图,频率,f 0,帧,f 1,f 2,f 3,f 4,时间,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,88,2010-6-2,呼和浩特市领翔科技有限责任公司,基带跳频,89,2010-6-2,
