GSM基础知识
GSM基础知识

QPSK
TD-SCDMA
TDD
CDMA
QPSK、8PSK(2Mbps)、16QAM(HSDPA)
GSM的双工方式为FDD,即在一个时刻内,上下行信号发射链路采用两个不同频点。
TD-SCDMA的双工方式为TDD,即在一个频点上,上下行信号发射链路采用两个不同时刻。
GSM的多址方式为TDMA,即不同用户利用同一频点在不同时刻各自独立的发送接收信号。
基带跳频:将话音信号随时间的变换使用不同频率的发射机发射。
射频跳频:又称合成器跳频,话音信号使用固定的发射机,在一定跳频序列的控制下,频率合成器合成不同的频率来进行发射。(BCCH频点不参与跳频)
4.网络协议结构
GSM网络协议结构
GSM协议分层结构
1.接入层AS
L1G:无线接口的最低层,属于层1。它提供传送比特流所需的物理链路(例如无线链路),为高层提供各种不同功能的逻辑信道,包括业务信道和逻辑信道,每个逻辑信道有它自己的服务接入点
联通
ARFCN
上行
下行
带宽
EGSM 900
96~124
909.2 ~914.8MHz
954.2 ~ 959.8MHz
6M
DCS1800
662~736
1740.2~ 1755MHz
1835.2~ 1850MHz
15M
DCS1800频段,联通最初的频点规划是687 ~ 736,带宽10M;现在全国扩展了5M,为15M;个别地区(北京、广东、上海)扩展了10M,为20M。
EGSM对应频道号分为两个部分
880.2MHz ~889.8MHz的频道号为975 ~ 1023,共49个频道
890.0MHz ~ 914.8MHz的频道号为0 ~ 124,共125个频道
GSM基础知识简介

GSM系统中的数字标识
移动台的ISDN号:(MS-ISDN) 是指主叫客户为呼叫数字公用陆地蜂窝 移动通信网中客户所需拨打的号码。包括: CC 国家码86 NDC 国内目标码=网络接入号139 SN 用户码(7位)。
2014-12-11
龙旗科技(上海)有限公司
GSM系统中的数字标识
国际移动客户识别码(IMSI): 建立呼叫和位置更新时使用。包括: MCC 移动国家号码460 MNC 移动网号,移动00,联通01 MSIN 移动用户识别码 NMSI 国内移动用户识别码
2014-12-11
龙旗科技(上海)有限公司
GSM测试基础- 传导与耦合
传导测试-通过射频端口测试。 优点:快,可反映主板射频电路状态 缺点:忽略了天线的状态和周围干扰的影 响;需要特定的射频接头; 耦合测试-通过耦合天线测试。 优点:反映手机的整体性能。 缺点: 对测试环境要求高。
2014-12-11 龙旗科技(上海)有限公司
谢谢!
2014-12-11 龙旗科技(上海)有限公司
2014-12-11
龙旗科技(上海)有限公司
GSM的空中接口-TDMA
物理信道:1个物理信道就是1个时隙(TS) 逻辑信道:根据BTS和MS之间传递的信息 种类的不同而定义的不同的逻辑信道。
2014-12-11
逻辑信道
逻辑信道又分为: 1.业务信道(TCH) 2.控制信道(CCH)
9 25 ±3 17 9 ±5
10 23 ±3 18 7 ±5
11 12 21 19 ±3 ±3 19 5 ±5
龙旗科技(上海)有限公司
GSM测试基础-保持话路连接
GSM1800的功率控制 PCL Level(dBm) Class(dBm) PCL Level(dBm) Class(dBm)
GSM基础知识和移动通信原理

GSM系统中的主要组件
基站
基站是GSM网络的核心组件,用 于与移动设备进行通信并提供信 号覆盖。
移动设备
移动设备(如手机)通过基站与 GSM网络进行通信,将语音和数 据传输到目标位置。
移动交换中心
移动交换中心是GSM网络的核心 节点,负责呼叫控制和用户数据 交换。
GSM通信过程
1
注册
移动设备在GSM网络中注册,获得一个临时标识符,以便进行通信。
2
呼叫连接
用户通过拨号建立通话连接,GSM网络将呼叫路由到目标用户。
3呼叫释放Fra bibliotek通话结束后,GSM网络将释放连接并释放资源以供其他用户使用。
GSM网络的优点和局限性
1 覆盖广泛
GSM网络在全球范围内提供广泛的通信覆盖,为用户提供了连续无缝的通信体验。
2 兼容性强
GSM设备的标准化使其与其他网络和设备兼容,方便用户在不同地区和网络间切换。
GSM加密
GSM使用加密算法保护通信内容, 确保用户的隐私和数据安全。
移动通信原理
1 信道分配
2 信号传输
3 网络交互
GSM使用时分多址技术, 将通信频谱划分为不同的 时隙,以实现同时多用户 通信。
移动通信通过无线电频率 在基站和移动设备之间传 输信号,实现语音和数据 传输。
GSM网络通过基站和移动 交换中心之间的传输路径, 实现用户之间的通信和互 联网接入。
GSM网络架构
基站子系统 (BSS)
包括基站控制器 (BSC) 和 天线系统 (BS),负责无线信号和用户数据传输。
网络子系统 (NSS)
由移动交换中心 (MSC) 和 访问控制器 (AC) 组成,处理用户数据和呼叫控制。
GSM基础知识

GSM基础知识1、GSM系统网络结构MS:移动台BTS:基站收发信台BSC:基站控制器TC:码型转换器MSC:移动交换中心VLR:拜访位置寄存器HLR:归属位置寄存器EIR:设备识别寄存器AUC:鉴权中心2、GSM频段:上行:(900M )890-915MHZ (1800M)1710-1785 MHZ下行:(900M )935-960MHZ (1800M)1805-1880 MHZGSM900M:频率带宽25M,双工间隔45M。
DCS1800M:频率带宽75M,双工间隔95M。
中国移动使用:1-95号频点绝对频点号和频道标称中心频度的关系为:F(N)=890MHZ+N0.2MHZ(下行)N=1-124上行=下行+45MHZF(N)=1710.2MHZ+(N-512)0.2MHZ(下行)N=512-885上行=下行+95MHZGSM频道间隔为200KHZ,每个频点采用时分多址(TDMA)方式,分为8个时隙,既8个信道(全速率)。
3、GSM系统按其功能,分为4个子系统:MS、BSS、NSS、OSS4、GSM系统的多址方式:FDMA、TDMA5、GSM系统无线接口的最小传输单位是Burst,GSM系统调制方式为:GMSK,GSM系统采用的编码方案是13KBIT/S的RPE--LTP编码(规则脉冲激励,长期预测编码)6、TDMA信道GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道。
逻辑信道分为业务信道(TCH)和控制信道(CCH)业务信道分为语音业务信道(TCH/F、TCH/S)数据业务信道(TCH/9。
6等)控制信道(CCH)分为:广播信道(BCH)、公共控制信道(CCCH)、专用控制信道(DCCH)广播信道(BCH):BCCH、FCCH、SCH公共控制信道(CCCH):RACH、PCH、AGCH专用控制信道(DCCH):SDCCH、SACCH、FACCH6、GSM系统的分集接收包括空间分集、时间分集、频率分集和极化分集7、TA的意思为时间提前量,目的是保证BTS和MS工作在同一时隙内。
GSM基础知识

GSM基础知识1、术语及概念1.1 GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)。
1.2 CGI: 小区全球识别码用于识别一个位置区内的小区。
CGI=MCC+MNC+LAC+CI其中:MCC(Mobile Country Code):三个十进制数组成,取值范围为十进制的000 ~999。
MNC(Mobile Network Code):二个十进制数,取值范围为十进制的00~99。
LAC(Location Area Code):范围为1~65535。
CI(Cell Identity):小区识别代码,范围为0~65535。
1.3移动台的国际身份号码ISDN(MSISDN),即用户手机号码结构:MSISDN=CC+NDC+SNCC:国家码,即在国际长途电话通信网中的号码,中国为86;NDC:移动服务访问码,移动为135——139,联通为130。
SN:用户号码,其中H1H2H3是HLR标识码,表明用户所属的HLR例如GSM移动手机号码8613981080001,86是国家码CC;139便是NDC,用于识别网号;81080001是用户号码SN,8108用于识别归属区。
1.4国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identity ,IMSI),用户身份证号码IMSI=MCC+MNC+MSINMCC:Mobile Country Code移动用户的国家号,中国是460;MNC:Mobile Network Code移动用户的所属PLMN网号;中国移动为00,联通为01例:460-00-XXXX…XXX(15位)1.5临时移动用户识别码(Temporary Mobile Subscriber Identity ,TMSI)用TMSI,用户身份保密、寻呼容量为IMSI两倍。
1.6 BCCH载波频率(BCCHNO)按照GSM系统要求,在每个小区中必须有且只有一个载频用于发送一些广播消息。
GSM基础

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.
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.
GSM网络原理
一、GSM网络的基础知识
GSM(Gobal System For Mobile Communication 全球移动通信系统)数字移动 通信系统是一个集网络技术、数字程控交换技 术和无线技术等领域的综合性系统。它具有以 下的主要特点: 具有开放的接口和通用的接口标准 采用高层的信令,提供智能化的业务 有比较完善的信息保密功能
C1 C2 CC N1N2N3 NDC H1H2H3 ABCD SN
CC : 国 家 码. 中 国 为 86. NDC : 移 动 服 务 访 问 码. 为135-139. SN : 用 户 码. 其 中H0H1 H2 H3 是HLR 标 识 码. 表 明 用 户 所 属 的HLR. 因 此 上 图 也 可 表 示 为: 86 + 13S +H0H1H2H3 +ABCD MSISDN 的 前 面 部 分 CC+NDC+H0H1H2H3 其 实 就 是 用 户 所 属HLR 的GT 地 址. 这 样 在GMSC 查 询HLR 时 可 直 接 利 用MSISDN 进 行SCCP 的 寻 址.LMSI— 本 来自 移 动 用 户 标 识
这 是 由VLR 分 配 的, 分 别 在VLR 和HLR 中 贮 存 的 临 时 性 的 数 据. 目 的 是 加 速VLR 中 用 户 数 据 的 查 找. HLR 并 不 使 用LMSI, 但 总 是 将 它 和IMSI 一 起 放 在 送 到VLR 去 的 消 息 中.
GSM测量基础知识

GSM900: power=43dB-level*2
DCS1800: power=30dB-level*2
1.5 单位换算
dB是一个表征相对值的值,当考虑甲的功率相比于乙功率大或小多少个dB时,按下面计算公式:10lg(甲功率/乙功率)
例如,甲功率比乙功率大一倍,那么10lg(甲功率/乙功率)=10lg2=3dB。也就是说,甲的功率比乙的功率大3 dB。
SYSTEM CONFIG SCREEN:查看8960软件版本及网络参数等情况。
SHIF(蓝色)+PRESET(绿色):重设8960所有参数为默认值。
MEASUREMENT:返回上一步操作的界面。
2.2 设置Cable loss
为了保证测量值的准确性,在呼叫连接前需要设置8960与手机之间的Cable Loss值。按下SYSTEM CONFIG键,选择RF IN/OUT Amptd Offset项,将RF In/Out Amplitude Offset State设置为On,可设置20组不同频率时的Loss值,如图2.2所示。通常只设置一组,900MHZ频率时的Loss值即可。
Cell Off:切断连接。
Байду номын сангаас
Mobile Loopback:共有四个选项Off, TypeA, TypeB, TypeC,Speech Setup:其中,Speech Source项如选择Echo,在测量时手机会发出嗡嗡的回声;选择None可去掉回声。Speech Echo Loopback Delay可设置环回延迟时间
.4 GSM Control设置
dBc也是一个表示功率相对值的单位,与dB的计算方法完全一样。一般来说,dBc 是相对于载波(Carrier)功率而言,在许多情况下,用来度量与载波功率的相对值,如用来度量干扰(同频干扰、互调干扰、交调干扰、带外干扰等)以及耦合、杂散等的相对量值。 在采用dBc的地方,原则上也可以使用dB替代。
GSM基础知识(整理)

话音编码:规那么脉冲鼓励线性预测编码RPE—LPC 13kbit/s;ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
分集接收:跳频每秒217跳,交错信道编码,自适应均衡。
DCS1800频段
上行:1710MHz-1785MHz〔移动台发,基站收〕
下行:1805MHz-1880MHz〔基站发,移动台收〕
GSM接口- 主要接口
Um接 口
• 调制复杂性:合理
自动功率控制技术〔APC〕
为何需要APC?
可降低 功耗,延长电池使用时间;
可减小系统内的干扰,提高频率利用率,增加系统容
量.
如何进行APC?
MS功率控制:
MS接收BTS发射的信号,得到射频信号强度、质量
等级参数,进行APC;
起始发射功率由系统消息决定;
可能导向切换、掉话.
MSC
MSC
网络核心, 对控制区域内的移动用户进行通信控制和管理
•1〕信道的管理和分配;
•2〕呼叫的处理和控制;
•3〕过区切换和漫游的控制;
•4〕用户位置信息的登记与管理;
•5〕用户号码和移动设备号码的登记和管理;
•6〕效劳类型的控制;
•7〕对用户实施鉴权;
•8〕与其它公用通信网络互连
字传输链路来实现.
此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、
移动性管理、接续管理等.
GSM接口- 主要接口〔Abis接口〕
Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体
基站控制器〔BSC〕和基站收发信台〔BTS〕
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所消耗 信息bits承载业务
训练bits用于接收电路估计物理信道情况,作为均衡信息 使用
GSM系统的无线接口
突发脉冲序列——物理层信息帧格式, 装载逻辑信道的内容
Frequency Correction Burst
头比特 111
固定内容比特 142
TDMA帧(TDMA Frame)——含8个时隙,持续 8×15/26=4.615ms
复帧(MultiFrame)或者含26个TDMA帧,用于传 业务及随路信令。或者含51个TDMA帧,专用于信 令传输。
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
帧结构
超帧(SuperFrame)连续的51×26个TDMA帧,持 续6.12秒。
显然,要对这些物理信道/时隙进行一系列规定, 以便互通地传输信息,即所谓物理信道上的物理帧 设计,以便物理信道完成对逻辑信道上的业务的承 载。
显而易见,逻辑信道上的信息也不可能不加组织地 加载到物理信道上。
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
基本术语简介
载频点,上下行124个 载频点上的时隙,持续时间15/26(ms)≈0.577ms 时隙上传输的内容叫:突出序列——Burst,共有
存在于SIM卡中,安全性很重要。
GSM系统的号码编制
临时移动用户识别码——TMSI
IMSI只在起始呼叫中使用,而后用换算出 TMSI完成通话过程。
GSM系统的号码编制
国际移动设备识别码——IMEI
手机串号 MT的唯一标志,由于监控设备。 一般,在MT键盘上按下*#06#,即可得到。
尾比特 111
保护期 8.25bits
头尾bits、保护期纯粹被物理链路建立、撤销所 消耗
固定内容bits纯粹的物理信道建立使用
GSM系统的无线接口
突发脉冲序列——物理层信息帧格式, 装载逻辑信道的内容
Synchronization Burst
移动通信
GSM
GSM总体
1988年颁布了GSM标准——泛欧数字蜂 窝网通信标准
包括两个并行的系统——GSM900、 DCS1800。
两个系统功能相同,主要的差异是频段 不同。
GSM标准只对功能、接口作了详细规定, 便于不同公司的产品可以互联互通。
以一个MSC为中心的网络结构
人
MT
Sm
EIR
MSC
F
E
Um
BTS
BSC
MSC
Abis
A
PSTN
C
B
HLR/AUC
VLR
D
GSM系统作为AN网络整体的结 构
GSM服务区
PLMN区
PLMN区
MSC区
MSC区
位置区LA
位置区LA
BS小区
BS小区
多个MT
GSM系统的号码编制
移动用户识别码——IMSI(国际移动用 户识别码)
每个用户一个,在所有位置均有效,通常在 呼叫建立和位置更新时使用。
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
GSM:蜂窝系统 载频间隔:200KHZ 每载频:按时间分隔为8个时隙的1个个TDMA
帧,即每载频8信道 每小区基站:含由若干个预先分配的频率—
—时间信道
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
我们已知GSM上下行频带被分为124对载频, 载频间隔200KHZ
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
频道编号
1号~124号 n=1 ~124
fuplink (890 0.2n)MHZ
fdownlink fuplink 45 (935 0.2n)MHZ
1、124号基本不用
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
发射类型
GSM:发射类别为271KF7W,即: 每载频段用TDMA技术 含8个基本物理信道/8个基本时隙 调制速率为270.83KBps GMSK调制方式
GSM系统的号码编制
MT的网络服务号码
类似于固定电话号码的编制原则 13x xxxx xxxx
GSM系统的号码编制
基站识别编码BSIC 位置区识别编码LAI 便于识别基站及位置区,为位置更新和
信道越区切换服务
GSM提供的主要业务
目前投入使用的是
语音传输 短消息业频率-时间分隔的蜂窝系统
小区结构和载频运用
小区 区群 载频复用 小区半径:BTS—MT间距离,农村一般35KM,市
区一般1KM 可采用区群内三小区 每小区三扇区 区群间频率复用
GSM系统的无线接口
频率-时间分隔的蜂窝系统
工作频带和载频间隔
上行:890-915MHZ 下行:935-960MHZ 共有25MHZ带宽 FDD双工间隔45MHZ 每频带上200KHZ载波间隔
每对载频上的时间被分割,供不同用户使用, 称作时隙。编号为0~7
则从时间上看,排列为:
Slot0 Slot1 Slot2 Slot3 Slot4 Slot5 Slot6 Slot7 Slot0 Slot1 … …
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
可见突发性、重复性是特色
发射信号功率
超高帧(HyperFrame) 2048个超帧,周期3小时 28分53秒 760毫秒,用于话音和数据。
GSM系统的无线接口
突发脉冲序列——物理层信息帧格式,装载逻 辑信道的内容
Normal Burst
头比特 111
信息比特 训练比特 信息比特
57+1
26
57+1
尾比特 111
保护期 8.25bits
156.25bits 物理信道(特定时隙)是FDMA、TDMA 结合下的产物,在
TDMA帧中的位置是不变的。 逻辑信息(业务与控制)是在一个给定的物理信道中作时
间复用的
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
帧结构
物理信道及物理层信息帧格式——时隙及之上的 突发脉冲序列,共有5种,都是156.25bits,持 续15/26ms。
Slot 0用户突发信号示意图
0
Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot Slot
012345670 1
时间
GSM系统的无线接口
物理信道和逻辑信道的结构
每个时隙是周期出现的,但出现时间是不长的,认 为是突发——BURST
该时隙可被认为是物理信道——射频信道,用以传 输业务信息