第十三讲 GSM体制的特点
gsm的技术特点
gsm的技术特点gsm是当前应用最为广泛的移动电话标准，那么你对gsm了解多少呢?下面就让店铺来给你科普一下什么是gsm。
gsm的简介GSM是Global System For Mobile Communications的缩写，由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准，GSM是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications) 的简称。
它的空中接口采用时分多址技术。
自90年代中期投入商用以来，被全球超过100个国家采用。
GSM标准的设备占据当前全球蜂窝移动通信设备市场80%以上。
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。
所有用户可以在签署了"漫游协定"移动电话运营商之间自由漫游。
GSM 较之它以前的标准最大的不同是它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。
从用户观点出发，GSM的主要优势在于用户可以从更高的数字语音质量和低费用的短信之间作出选择。
网络运营商的优势是他们可以根据不同的客户定制他们的设备配置，因为GSM作为开放标准提供了更容易的互操作性。
这样，标准就允许网络运营商提供漫游服务，用户就可以在全球使用他们的移动电话了。
GSM作为一个继续开发的标准，保持向后兼容原始的GSM电话，例如报文交换能力在Release '97版本的标准才被加入进来，也就是GPRS。
高速数据交换也是在Release '99版标准才引入的，主要是EDGE和UMTS标准。
gsm的发展历史尽管当前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 Spécial Mobile" (法语) 1, 2, 3 and 4)创立于1982年。
GSM数字移动通信系统介绍(PPT83页)
移动通信迅速发展的原因(续)
•技术发展 --微电子技术长足发展，如DSP、VLSI、天线技术 --形成移动通信新体制，蜂窝网。 --微处理技术及计算机技术 •政府调节 --颁布有利于移动通信发展的政策 --分配或拍卖频段
移动通信系统的演进
1G
2G
2G+
3G
AMPS GSM900 GSM
WCDMA
由各电信部门选择，长度不超过4个字节。
GSM识别码(续)
6、位置区识别码LA =MCC＋MNC＋LAC MCC＝移动国家号，识别一个国家 MNC＝移动网号，识别国内的GSM网 LAC＝位置区号码，识别一个GSM网中的位置区
7、小区全球识别码CGI ＝MCC＋MNC＋LAC＋CI 用于识别一个位置区内的小区。
TACS DCS1800
-HSCSD CDMA2000
NMT450 PCS1900
-GPRS TD-SCDMA
NMT900 PDC
-EDGE
IS95A-CDMA IS95B-CDMA
80S
90S
2001
各类主要蜂窝系统概况
频率
多址方 式
使用的国家或地区
模拟 蜂窝 系统
AMPS TACS
上行 825-845 下行 870-890
突发脉冲序列
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通信原理GSM系统构成教学课件PPT
•（5）设备识别寄存器（EIR） （6）操作与维护中心（OMC）
MSC的功能
MSC 从 三 种 数 据 库 —— 归 属 位 置 寄 存 器 （HLR）、拜访位置寄存器（VLR）和鉴权 中心（AUC）中取得处理用户呼叫请求所需 的全部数据，同时MSC根据其最新数据更新 数据库。 MSC为用户提供一系列服务： 电信业务，如：电话、传真、紧急呼叫； 承载业务； 补充业务，如：呼叫转移、呼叫限制、会 议电话。
GSM的主要特点之二
3. 话音质量好： 鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有 关空中接口和话音编码的定义，在门限值 以上，话音质量总是可以达到相应的水平 而与无线传输质量无关。
4. 接口开放： GSM标准提供的开放性接口，如Um接口和A 接口。
GSM的主要特点之三
5. 安全性保密性好： 通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。 鉴权是用来证实用户的入网权利，从网络向MS发送一个质 疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥计算出一个签字响 应发回鉴权中心，该密钥也存在于网络中，网络鉴权中心 比较两个签字响应，若一致则通过，否则取消。 加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI 是一个由业务网络给用户制定的临时识别号，以防止有人 跟踪而泄露其地理位置。
鉴权中心AUC的功能
AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM 系统的安全性管理。鉴权中心（AUC）存储 着鉴权信息与加密密钥，用来进行用户鉴 权及对无线接口上的话音、数据、信令信 号进行加密，防止无权用户接入和保证移 动用户通信安全。
移动设备识别寄存器EIR的功能
• EIR存贮着移动设备的国际移动设备识别号 （IMEI），通过核查白色清单、黑色清单、 灰色清单这三种表格，分别列出准许使用、 出现故障需监视、失窃不准使用的移动设 备识别号（IMEI）。
GSM基础理论概述
GSM的业务功能 GSM的业务功能
补充业务： 补充业务：
GSM系统能提供8大类补充业务，其业务名称、业务种类操作规则和实现阶 段等见表所示。
GSM的业务功能 GSM的业务功能
智能网业务： 智能网业务：
在移动通信技术成熟的情况下，我们又面临一个新的课题，那就是如何向用 户进一步提供更强大并且灵活的增值业务，这种增值业务旨在提供给用户除普 通通话以外的语音和数据等其他种类的通信业务。而这种增值业务又是可以由 运营商开发的，这就是说，新业务的拓展不象传统补充业务那样需要向产品生 产方来进行定制，只需要由运营商对相应软件自行修改补充，就能实现新的业 务。 随着公网智能网技术的成熟和使用，人们就在研究GSM网上的IN业务。移动 网增强业务的客户化应用—CAMEL应运而生。CAMEL并不是一种传统的补充 业务，它是IN在MAP V3下的实现。 CAMEL的实现，是增加了两个功能实体：业务交换功能和业务控制功能。
NMT：1981年，北欧等国 HCMTS：日本
移动通信系统的发展
第二代移动通信系统： 第二代移动通信系统：数字蜂窝移动通信系统 1982年，欧洲邮电管理委员会（CEPT）成立了一个在ETSI（欧洲电信标准协会） 下的“移动特别小组”（Special Mobile Group)，开发数字移动通信技术。1987年， 就泛欧数字蜂窝系统的GSM规范达成一致意见，1991年，GSM900Mhz数字蜂窝移 动通信系统在欧洲问世，从此，移动通信跨入了第二代。GSM，即Global System for Mobile Communications,成为了欧洲蜂窝移动通信系统的代名词。 除了泛欧的GSM系统外，北美的DAMPS及CDMA，日本的PDC等制式也同属于 第二代数字蜂窝移动通信系统。
GSM系统的主要特点GSM的主要...
GSM系统的主要特点GSM的主要特点如下：1)频谱效率高由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和话音编码技术等，使系统具有高的频谱效率。
2)容量大由于每个信道传输带宽增加，使同频复用载干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减小越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区道数）比TACS系统提高了3~5倍。
3)话音质量与无线传输质量无关在900MHZ频带中，使用TDMA（时分复用多路接入）的全数字的方式工作。
鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是与无线传输质量无关。
4)开放的接口GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间，例如A接口。
5)安全性好通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全目的。
鉴权用来证实用户的入网权利。
其实现方式是从网络向MS发出一个质疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥Ki计算出一个签字响应SRES发回给鉴权中心，网络鉴权中心比较两个签字响应SRES，若一致则通过，否则取消。
可与ISDN、PSTN等网络互连6)与其它网络的互连通常利用现有的标准，如ISUP或TUP等。
7)在SIM卡基础上实现漫游在国家网内和跨国界间的通信中，该系统能提供自动漫游（泛欧漫游）。
漫游是移动通信的重要特征，它使得用户可以从一个网络自动进入另一个网络。
对于GSM标准，它可以提供全球漫游，当然，网络经营者之间的某些协议还是必须的，例如为了计费，可通过MOU协调。
在GSM系统中，漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。
这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其它国家即可。
终端设备可以租借，仍可达到用户号码不变，计费帐号不变的目的。
8)能自动选择路由对一个移动用户发起一次呼叫的用户将不需要知道移动用户的位置，因为呼叫将被自动选路到合适的移动设备。
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数字移动通信系统
二、双频GSM工作频段 双频GSM工作频段 GSM
双频GSM使用 使用GSM900与DCS1800两个频段。 两个频段。 双频 使用 与 两个频段 带宽的子频带， GSM900频段包括两个 频段包括两个 带宽的子频带 频段包括两个25MHz带宽的子频带，即890~ 915MHz以及 以及935~960MHz，DCS1800频段包括两个 频段包括两个 以及 ， 频段包括两个75MHz 带宽的子频带， 以及1805~1880MHz。如 带宽的子频带，即1710~1785MHz以及 以及 。 图6.2所示。 所示。 所示 GSM900所使用的两个 所使用的两个25MHz子频带中，890~915MHz 子频带中， 所使用的两个 子频带中 频段用于用户到基站的上行传输 反向链路）， 上行传输（ ），935~960 频段用于用户到基站的上行传输（反向链路）， MHz频段用于基站到用户的下行传输（前向链路）。 频段用于基站到用户的下行传输 频段用于基站到用户的下行传输（前向链路）。 DCS1800频段的两个子带也是一个用于上行，一个用于下 频段的两个子带也是一个用于上行， 频段的两个子带也是一个用于上行 行。
3．编码技术 ． 根据目的不同，编码可分为信源编码和信道编码两大类。 根据目的不同，编码可分为信源编码和信道编码两大类。 (1)信源编码 信源编码 信源编码是为了提高数字信号的有效性以及为了使模拟 信源编码是为了提高数字信号的有效性以及为了使模拟 信号数字化而采取的编码。 信号数字化而采取的编码。 信源编码的主要任务是改进话音采样和编码算法， 信源编码的主要任务是改进话音采样和编码算法，以降 的主要任务是改进话音采样和编码算法 低信源的基本数码率。 低信源的基本数码率。 话音编码技术有三类 波形编码、参数编码和混合编码。 有三类： 话音编码技术有三类：波形编码、参数编码和混合编码。
GSM特点
GSM特点1.GSM使用上直观的特点：GSM系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。
2.GSM的技术特点：1.频谱效率。
由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。
2.容量。
由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区的信道数）比TACS系统高3～5倍。
3.话音质量。
鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上时，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。
4.开放的接口。
GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且报刊网络直接以及网络中个设备实体之间，例如A接口和Abis接口。
5. 安全性。
通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。
鉴权用来验证用户的入网权利。
加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC 的密钥决定。
TMSI是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有跟踪而泄漏其地理位置。
6.与ISDN、PSTN等的互连。
与其他网络的互连通常利用现有的接口，如ISUP或TUP等。
7.在SIM卡基础上实现漫游。
漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。
GSM系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。
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移动通信技术
四． GSM系统与TACS系统系统容量之 比？
GSM系统比以往的模拟移动通信系统容量 增大了3~5倍, 其主要原因是系统对载噪比 (载波功率与噪声功率的比值)的要求大大降 低了(为9 dB), 另一个原因是半速率语音编码 的实现, 使信息速率降低, 从而占用带宽减小。
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移动通信技术
第十三讲 GSM体制的特点
习题及答案
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移动通信技术
一． GSM体制有哪些缺陷？
• 1. 系统容量有限 • 2. 编码质量不够高 • 3. 终端接入速率有限 • 4. 切换功能较差
• 5. 漫游能力有限
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移动通信技术
二．GSM具有开放的接口和通用的接口 标准有什么好处？
在GSM体制的构建过程中, 成立了专门的工作 组——WP3。 该工作组的主要任务之一就是构 建开放的网络接口、建立通用的接口标准。 因 此, GSM是一个不仅空中接口, 而且网络内部各 个接口都高度标准化、接口优化的网络。 这就 使它不仅能与目前的各种公用通信网(如PSTN、 ISDN及B-ISDN)互连互通, 而且能够适应未来数 字化发展的需要, 具有不断自我发展的能力。
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移动通信技术
三． GSM系统支持的业务类型？
GSM系统能够支持电信业务、承载业务和补充业务等多种 业务形式。其中, 电信业务是GSM的主要业务, 包括电话、 短信息、可视图文、G3类传真、 紧急呼叫等; GSM的承接 业务跟ISDN定义一样, 不需要Modem就能提供数据业务, 包括300~9600 b/s的电路交换异步数据、1200~9600 b/s 的电路交换同步数据和300~9600 b/s分组交换异步数据等。 GSM的补充业务更是名目繁多, 能够不断推陈出新。