GSM原理1
gsm通信原理
gsm通信原理GSM通信原理。
GSM（Global System for Mobile Communications）是全球移动通信系统的缩写，是一种数字移动通信标准。
它是一种全球性的通信标准，被广泛应用于全球范围内的移动通信系统中。
GSM通信原理是指GSM系统在通信过程中所采用的技术原理和通信协议，下面我们将对GSM通信原理进行详细的介绍。
首先，GSM通信原理基于TDMA（Time Division Multiple Access）技术。
在GSM系统中，整个频段被划分为多个时间片，每个时间片被分配给一个用户进行通信。
这种时分多址技术使得多个用户可以在同一频段上进行通信，从而提高了频谱的利用率。
其次，GSM系统采用了FDMA（Frequency Division Multiple Access）技术。
在GSM系统中，每个时间片又被进一步划分为多个频道，每个频道被分配给一个用户进行通信。
这种频分多址技术使得不同用户之间的通信不会相互干扰，从而保证了通信质量。
另外，GSM系统还采用了TDMA和FDMA的组合技术，即TDMA/FDMA。
这种组合技术使得GSM系统在有限的频段和时间资源内，可以同时支持多个用户进行通信，实现了多用户同时通信的能力。
此外，GSM系统还采用了数字调制技术。
在GSM系统中，语音信号经过模数转换后，采用GMSK（Gaussian Minimum Shift Keying）调制技术进行调制，然后通过天线发送出去。
这种数字调制技术使得GSM系统具有抗干扰能力强、通信质量稳定的特点。
除此之外，GSM系统还采用了加密技术和身份鉴别技术。
在GSM系统中，通信数据经过加密后再进行传输，只有合法用户才能解密并获取通信内容，从而保证通信安全性。
同时，GSM系统还采用了IMSI（International Mobile Subscriber Identity）等身份鉴别技术，确保通信的合法性和安全性。
GSM通信原理基础理论
GSM通信原理基础理论
GSM通信系统使用了时分多址（TDMA）技术，它将频谱划分为时间片，每个时间片中可以为多个用户提供时间资源。
通信的基本单元是一个帧，
每个帧包含8个时间槽。
在一个时间槽中，可以进行数据传输或语音通话。
使用TDMA技术可以同时支持多个用户进行通信，提高频谱的利用率。
GSM通信中的频率分为上行频率（移动台到基站）和下行频率（基站
到移动台）。
在每个基站的覆盖范围内，频率由BTS控制，并与相邻基站
的频率进行协调，以避免互相干扰。
频率的分配和管理是由BSC和MSC进
行协调的。
GSM通信中的信号传输是通过无线电波进行的。
移动台和基站之间的
通信采用的是二进制相移键控（GMSK）调制方式，它可以将数字数据转换
为连续的无限电波。
GSM通信系统中的通信距离通常由基站的输出功率和
天线的高度决定，一般情况下，基站的通信距离为几公里到几十公里。
GSM通信系统还支持一些额外的功能，如短信（SMS）和数据传输（GPRS）。
短信功能允许用户发送和接收短文本消息，它可以通过控制信
道上的空闲时间槽来实现。
GPRS是GSM网络中的数据传输技术，它可以
提供更高的速度和更灵活的数据传输能力，使用户可以通过移动设备访问
互联网和其他数据服务。
总结起来，GSM通信系统是一种基于数字信号处理和频分多址技术的
移动通信系统，它采用时分多址技术来提高频谱利用率，支持语音通话、
短信和数据传输等功能。
GSM通信系统在全球范围内得到了广泛应用，成
为2G移动通信的标准。
GSM通信原理基础理论
第一部分GSM通信原理基础理论GSM涵义GSM[1]全名为：Global System for Mobile Communications，中文为全球移动通讯系统，俗称"全球通"，是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。
我国于20世纪90年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。
目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM网，为世界最大的移动通信网络。
GSM系统包括GSM 900：9 00MHz、GSM1800：1800MHz 及GSM1900：1900MHz等几个频段。
GSM（全球移动通信系统）是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。
GSM实际上是欧洲的无线电话标准，据GSM MoU联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。
因为许多GSM网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。
GSM及其他技术是无线移动通信的演进，无线移动通信包括高速电路交换数据、通用无线分组系统、基于GSM网络的数据增强型移动通信技术以及通用移动通信服务GSM历史：20世纪80年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。
其中最有代表性和比较成熟的制式有泛欧GSM ，美国的ADC(D-AMPS)和日本的JDC(现在改名为PDC)等数字移动通信系统。
在这些数字系统中，GSM的发展最引人注目。
1 991年GSM系统正式在欧洲问世，网络开通运行。
GSM数字移动通信系统源于欧洲。
早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT(北欧移动电话)和英国的TACS(全接入通信系统)，西欧其它各国也提供移动业务。
GSM手机工作原理简介
GSM 工作原理简介GSM是采用FDMA〔频分〕与TDMA〔时分〕制式相结合的一种通信技术，其网络中所有用户分时使用不同的频率进行通信。
在GSM900频段，25MHZ的频率范围划分为124个不同的信道，每个信道带宽为200K，每个信道含8个时隙，即GSM900M频段在同一区域内，可同时供近1000个用户使用。
而CDMA 是采用码分多址技术的一种通信系统，在这个系统中所有用户都使用同一频率。
FDMA、TDMA及CDMA 的比拟一、GSM的理论根底.GSM系统是第二代数字蜂窝移动通信系统,它采用900MHz频段,在后期又参加了1800MHz频段及1900MHz频段,为便于区别,分别称为GSM900、DCS1800及PCS1900. 凌锐具有GSM900MHz及DCS1800MHz两个频段自动切换的功能.初期的GSM的工作频率是890～915MHz(移动台发),935～960MHz(基站发)共25MHz的双工频率;后参加了EGSM(扩展GSM)其频段为880～890MHz(移动台发),925～935MHz(基站发),为与EGSM区别,把前者称之为PGSM。
GSM900上行与下行频段的间隔为45MHz,信道间隔为200KHz,可分为124个信道〔EGSM参加了975～1023共49个信道〕；因此E-GSM共有174个信道。
DCS1800的频段为1710～1785MHz(移动台发),1805～1880MHz(基站发),上行与下行频段的间隔为95MHz，频带宽度为75M，可分为374个信道〔512至885〕。
PCS1900的频段分为上行：1850～1910MHz，下行：1930～1990MHz，上行与下行频段的间隔为80MHz，频带宽度为60M，可分为300个信道。
每信道分成8个时隙(半速率是有16个),每个时隙信道速率是22.8kb/s,信道总传输速率270.83Kb/s,采用GMSK调制，通信方式是全双工，分集接收，每秒跳频217次,交错信道编码,自适应均衡.现在GSM 向前开展开发了GPRS业务，作为2G向3G的过渡方式。
gsm的工作原理
gsm的工作原理GSM（Global System for Mobile Communications）是一种基于数字技术的移动通信标准。
其工作原理可以分为以下几个方面：1. 频率分配：GSM网络将可用的无线频谱分为不同的频道，每个频道可以同时支持多个用户进行通信。
频谱分配由基站控制器（BSC）进行管理，它根据网络负载和通信需求动态地分配频率资源。
2. 信号传输：GSM系统使用时分多址（TDMA）技术，将每个频道划分为多个时隙，每个时隙可用于传输不同用户的信息。
通过这种方式，多个用户可以在同一个频道上同时进行通信，提高了系统的容量和效率。
3. 基站系统：GSM网络由许多基站组成，每个基站负责覆盖特定范围内的用户。
基站由基站控制器进行管理，它与移动设备进行无线通信，将用户的语音和数据信息转发到目标位置。
4. 用户鉴权：当移动设备尝试接入GSM网络时，网络会对用户进行鉴权，确保其合法性和身份。
这涉及到与用户SIM卡中的密钥进行比对，以验证用户的身份。
5. 话音编码：GSM系统使用全球通用的话音编码标准（GSM-FR），将用户的语音信号进行数字化和编码，以便在网络中传输。
这种编码可以减小语音数据量，提高传输效率。
6. 数据传输：除了语音通信外，GSM系统还支持数据传输，例如短消息服务（SMS）、多媒体消息服务（MMS）和互联网接入。
这些数据会被编码和打包，并通过GSM网络传输到目标设备。
总的来说，GSM的工作原理是通过频率分配、时分多址技术、基站系统、用户鉴权、话音编码和数据传输等关键技术，实现移动设备之间的语音和数据通信。
这种标准化的通信方式使得全球范围内的移动通信变得更加便捷和高效。
GSM基本原理PPT课件
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⑵ GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还可以开放各种 承载业务、补充业务以及与ISDN相关的各种业务。
⑶ GSM系统采用FDMA/TDMA及调频的复用方式，频率复用利 用率较高，同时它具有灵活方便的组网结构，可满足用户的不同容量 需求。
⑷ GSM具有较强的鉴权和加密功能，能确保用户和网络的安全 需求。
⑸ GSM系统抗干扰能力较强，系统的通信质量较好。
二、GSM 系统提供的业务与功能
GSM 系统是一个多业务系统，可根据用户要传输信息的特点， 提供各种形式的通信。
怎样确认自己的手机内存储的IMEI码与CIE上的一致?
2、基站子系统（BSS）
广义来说，基站子系统包含了GSM数字移动通信系统中无线通信部分 的所有基础设施，它通过无线接口直接与移动台实现通信连接，同时又连 到网络的交换机，为移动台和交换子系统提供传输通，它主要负责完成无 线发送接收和无线资源管理等功能, 同时又连接到网络的交换机,为移动台 与交换子系统提供传输通
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路，因此，BSS可以看作移动台与交换机之间的桥梁。按GSM规范 提出的基本结构，BSS由两个基本部分组成：通过无线接口与移动台 一侧相连的基站收、发信机（BTS）和与交换机一侧相连的基站控制 器（BSC）。从功能上看，BTS主要负责无线传输，BSC主要负责控 制和管理。值得指出的是，在GSM规范中，一个基站子系统指一个 BSC以及由它所管辖的所有BTS，而不是一个交换机所带的无线系统。
gsm技术原理
gsm技术原理
GSM（全球系统移动通信）是一种数字移动通信技术，它基
于分时复用和频分复用的原理，允许手机用户通过无线信道进行语音和数据的传输。
在GSM系统中，一个城市或地区被分为多个小区，每个小区
都有一个基站，负责接收和发送移动设备的信号。
每个基站都有一个覆盖范围，称为小区覆盖范围。
GSM系统使用频分复用的原理来同时支持多个用户进行通信。
为了实现这一点，GSM的频谱被划分为多个频道，每个频道
都有一定的带宽。
每个小区都被分配了一组频道，其中包括用于语音通信的常用控制信道和数据通信的用户信道。
在GSM系统中，数据和语音信号被数字化并使用时间分多路
复用技术进行传输。
这意味着每个用户在不同的时间段占用同一个频道进行通信。
这种时间分多路复用技术允许多个用户同时使用同一个频道进行通信，提高了频谱的利用率。
GSM系统还使用了TDMA（时分多路复用）技术，将每个时
间周期划分为多个时隙，每个时隙被分配给一个用户进行通信。
这种分时复用技术允许多个用户同时在同一个频率上进行通信，每个用户在自己的时隙内传输数据。
此外，GSM系统还采用了一些技术来增强通信的可靠性和质量。
其中包括错误检测和纠正编码、功率控制、信道编码等。
这些技术能够降低通信中的误码率，提高通信的质量和可靠性。
总而言之，GSM技术基于分时复用和频分复用的原理，通过数字化、时间分多路复用和时分多路复用技术，允许多个用户同时在同一个频道进行通信。
通过使用一系列的增强技术，GSM系统能够提供可靠的语音和数据传输服务。
gsm的工作原理
gsm的工作原理
GSM（Global System for Mobile Communications）是一种数字
移动通信标准，它使用时分多址（TDMA）技术实现语音和数据传输。
GSM的工作原理可以简要概括为以下几个步骤：
1. 基站搜索与选择：移动设备通过扫描周围的基站信号，选择信号质量最好的基站进行连接。
2. 建立连接：移动设备发送一个呼叫请求给基站，并提供相关信息，如接收者的手机号码或设备ID。
基站将该呼叫请求传
输到移动交换中心（Mobile Switching Center，MSC）。
3. 鉴权和身份验证：MSC通过向Home Location Register （HLR）发送请求来鉴权和身份验证移动设备。
HLR是一个
存储用户订阅信息、位置信息等的数据库。
4. 寻呼和移动绑定：一旦鉴权和身份验证通过，MSC将通过
广播方式通知指定基站的呼叫请求。
移动设备接收到呼叫请求后，将发送一个响应给MSC，并且与基站建立连接。
5. 语音和数据传输：一旦连接建立，移动设备和基站之间可以进行语音和数据传输。
语音数据经过编码和解码，然后通过无线信道传输。
数据传输可以通过GPRS或EDGE等技术进行。
6. 呼叫结束和断开连接：当通话结束或移动设备离开基站的范
围时，连接将被断开。
MSC将收到断开连接的通知，并更新用户的位置信息。
以上是简要描述了GSM的工作原理。
通过这个过程，GSM网络可以实现移动设备之间的语音和数据通信。
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GSM原理(翻译自Aglient 公司的GSM原理/测量培训教材)GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。
意思是全球移动通信系统。
分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段，一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。
PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。
GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。
GSM900的手机最大功率是8W（实际中移动台没这么大的功率，一般的手机最大功率是2W，车载台功能大），而DCS1800的手机的最大功率是1W。
●GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885; DCS1800是低功率的, 最高是1W;●GSM的频段：GSM900 小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZPHASE2: 890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
PHASE2: SAME; 通道号:512—885. 为高密度的用户.GSM1900: 1850~1910MHZ 1930~1990MHZ上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收；下行就是基站到手机。
例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时系.●网络组成：1.BTS 基站：base transceiver station 基站首要是收发器，收发器的多少决定小区的容量，一个收发器能支持8个用户。
一个小区由3个天线，一个发射，两个接收（分级接收）。
（收发器和天线的关系）？？？a)每个BTS都会有一套收发器。
b)一个BTS覆盖一个小区，BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。
BCH帮助Mobile识别/寻找网络。
c)小区的手机用户容量依靠信道数d)GSM空中接口的数据传输速率是13Kbps, 即BTS收发语音数据速率是13KB/S.e)有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。
2.BSC base station controller 基站控制器：a)几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC;所有的BSC连接至MSC,b)每个BTS连结BSC用abis 接口，是2Mbps的连接。
使用microwave link、optical fiber、co-axial line等方式连接.c)Microwave link 经常是最好的连接方式选择。
d)BSC连结MSC使用的是A口e)在BSC可提供小区广播等服务。
3.MSC mobile switching center 是网络的核心，呼叫建立、保持、和释放；链接BSC和PSTN、认证、呼叫转接、短信息、收费等。
当用户增加到一定数量时，可增加MSC；MSC与MSC之间使用GMSC连结（GA TEWAY）a)当呼叫建立时，MSC起到保持通话和断开通话的功能。
b)存储所有的用户数据和它们的相关特征。
c)介于MS和PSTN之间，交换通信数据.d)MSC是GSM 网络的心脏。
是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。
e)MSC主要功能：认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。
f)当用户增加时，超过一个MSC的容量，就需要多一个MSC，就增加一倍的用户4.TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。
a)TRAN转换13KB/S的GSM速率为标准的64KB/S; TRAN作为一MSC 的一部分。
b)Trans coding 也使用在下行时，将64kbps转换成16kbps.c)Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
5.HLR Home location register归属位置寄存器。
a)在MSC中有所有的用户数据库存在于HLR。
HLR中有永久用户数据库。
b)用户发出呼叫时，MSC从HLR之中获得用户数据。
是用户核心数据库，大部分在SIM卡中的数据都可以在HLR中获得。
6.VLR visiting location register 访问位置寄存器。
a)在VLR中有被激活的所有的用户号码。
b)当别的MSC中的用户漫游到新的MSC时，MSC和HLR之间通信，新的MSC就将漫游的用户注册到它的VLR中。
c)当手机漫游时，用户访问区被别的网络覆盖，而且归属位置网络批准它使用被访问的网络，它的用户信息将从HLR被拷贝到VLR(访问位置寄存器)中暂存。
7.鉴权中心AUC----Authentication centera)是SIM 卡的验证过程。
b)每个SIM卡有一个IMSI，在IMSI有加密码c)在HLR中有IMSI和密码d)手机通信时，首先验证SIM 卡的合法性，由AUC 进行验证。
8.装备身份注册：EIR----Equipment identify registera)包含了IMEI信息。
所有的手机IMEI都存储在EIR中，是手机的数据库。
b)在GSM中有助于验证当手机遗失时，运营商可以禁止已经报失手机的使用。
c)EIR分类：Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown9.收费中心BC---Billing centera)BC产生每一个用户的费用状况.b)直接连到MSC, 由MSC发送收费信息给BC（通话时）c)BC处理按单位计费。
10.操作运营中心：OMC----operation and maintenance center.a)每个GSM网络超过100 个BTS组成，每一个实体需要操作和维护。
b)一些远程操纵是必要的，检测和远程进入。
c)有时有两种OMC(不同的供应商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :dealwith radio network。
11.短信中心：SMSC信息通过短信息中心发到指定的手机。
a)信息通过SMSC传输b)信息可通过人工终端（连到SMSC）发送。
c)短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS12.语音服务中心：a)它拥有所有语音用户的数据库；b)它也存储了语音信息。
13.设备报警：a)BTS, BSC, Trans coder failure.b)Link failurec)Module failure(transceiver, processor)●小区身份，网络中每个小区都由唯一的识别号，CI: Cell Identity. 一个小区由56个用户可同时通话●调制方式: GSM 采用的是0.3GMSK调制高斯最小频移键控，0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制，是一种典型的数字调频调制，实际上是调频。
0和1代表的是载波加减不同的频率+67.708KHZ 和-67.708KHZ，1被看作是相位增加90度，0被看作是相位在相反方向改变，两个频率表示频移键控; 语音编码速率时13kbps. 数据速率(调制速率)BIT传送速率是270.833Kbps。
刚好是四倍于射频频移。
这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率. 高斯滤波: 剧烈的频率变化会导致频谱扩散, 所以用滤波器进行滤波平滑后, 减少频谱扩散; RF载频加67.708和减67.708KHZ;靠频率转移.●GSM网络系统：手机和机站的接口是空中接口，基站(BS)和基站控制台BSC是靠abis接口2Mbps的连接。
（是光纤或者常用微波连接，DCS1800 Abis接口经常使用微波连接）, 一个BSC控制20~30个BTS；基站控制台BSC到交换局是A口连接。
手机和基站的最大距离是34.9km。
●手机开机后的步骤:1.首先搜索124个信道，即所有的BCH通道, 决定收到的广播信道BCH强度, (BCH的承载的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);2.跟网络同步时间和频率, 由FCH/SCH调整频率和时间3.解码BCH的子通道BCCH.4.网络检查SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的SIM 卡。
5.手机的位置更新.6.网络鉴权●手机主叫(MOC)过程:1.手机给基站发送通道需求，即手机发送一个短的随即接入突发脉冲.(RACH Burst)2.由BCH 指定传输信道. SDCCH3.手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信.4.权限认证5.指定手机在一个业务信道(TCH)上通信.6.在TCH上进行语音通信.●手机被叫1.BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI号码来呼叫用户。
2.由手机发送RACH3.通道指定在BCH.4.手机和基站在SDCCH 上通信5.手机用户被鉴权6.手机被指定TCH通道。
7.在TCH通道上进行语音和数据通信。
●紧急呼叫：1.GSM规格定义了112 为紧急呼叫号码2.112在手机有无SIM卡的情况下均可呼叫。
3.在RACH 上, 手机112 建立紧急呼叫。
●Authentication 鉴权：1.目的：验证用户身份（IMSI /SIM）; 提供手机新的加密键。
2.鉴权是在什么情况下：每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、漫游时的位置更新。
●切换handover: 切换是手机通信从一个小区/信道到另外一个小区/信道。
1.上行和下行的接收质量报告2.上行和下行的接收信号强度3.距离，迁时4.干扰层。
5.功率预算。
6.切换包括：同一小区内部信道/时隙之间的切换。
小区于小区之间。
●加密ciphering: 语音和数据的保密、信号信息的保密；●手机位置更新location update:1.MSC应知道呼叫手机的位置。
2.手机连续的改变位置，手机在改变位置时通知MSC关于新位置。
由MSC处理位置更新。
3.手机位置更新过程：（location area identity LAI）a)手机改变位置区b)手机从BCCH 上读新的位置区c)发送RACH, 为通道需求。
d)在AGCH上获得一个SDCCH.e)在SDCCH发送IMSI和新旧LAI位置更新需求给MSCf)MSC开始认证g)如果认证成功，更新手机位置在VLR上h)发送确认信息给手机i)手机离开SDCCH, 进入空闲模式。
●上行和下行：上行是手机通过上行频率发信息给基站，下行是相反。
上行和下行组成一对频率对（45MHZ分割），上行滞后下行3个时隙；上行和下行使用相同的时隙号；上行和下行使用相同的通道号；上行和下行使用不同的波段。