現(xiàn)代移動通信GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)

現(xiàn)代移動通信 第 5章 概 述 概 述 1992年 ， 隨著設(shè)備的開發(fā)和數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的建立 ， 名為 “ 即 “ 全球移動通信系統(tǒng) ” 的簡稱 。 頻譜效率高 。 容量較大 。 話音質(zhì)量好 。 開放的接口 。與 在 圖 圖 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)P S T D 1. 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) ( 安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能 。 動交換中心 )： 問位置寄存器 )： 屬位置寄存器 )： 權(quán)中心 )： 備識別寄存器 )： 2. 基站子系統(tǒng) 圖 典型的 3. 移動臺子系統(tǒng) 圖 移動臺原理框圖 4. 操作維護(hù)中心 圖 典型的 C M S S B I b i sA b i A 移動臺原理框圖 接收 解調(diào) 均衡信道分離發(fā)送 調(diào)制T D M 密信道編碼解密信道解碼 D / 不同生產(chǎn)廠家的設(shè)備能夠在同一個(gè)網(wǎng)內(nèi)互聯(lián)，如 圖 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) 圖 RA b i 本業(yè)務(wù)和補(bǔ)充業(yè)務(wù)。基本業(yè)務(wù)又可分為兩個(gè)項(xiàng)目：電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)，如 圖 1. 承載業(yè)務(wù) 表 2. 電信業(yè)務(wù) 表 3. 補(bǔ)充業(yè)務(wù) 圖 電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù) 用戶終端用戶終端G S 承載業(yè)務(wù) 業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容異步數(shù)據(jù) 300 b i t / s 9600b 200 b i t / s 9600b D 接入 300 b i t / s 9600b s ，分組打包和拆包，為 G 戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)異步連接，該業(yè)務(wù)只能由移動臺主叫發(fā)起分組接入 2400 b i t / s 9600b s ，為 G 戶接入分組網(wǎng)提供一個(gè)同步連接，該業(yè)務(wù)只能由移動臺主叫發(fā)起話音 / 數(shù)據(jù)交替 在呼叫過程中，提供話音和數(shù)據(jù)的交替先話音后數(shù)據(jù) 先話音連接，后進(jìn)入數(shù)據(jù)連接表 電信業(yè)務(wù) 業(yè) 務(wù) 內(nèi) 容話音服務(wù) 全速 ( 1 3 K b i t / s ) ， 半 速 ( 6 . 5 K b i t / s ) 。 提 供 語 音 信 息和語音信號到網(wǎng)絡(luò)的傳輸緊急呼叫 在 緊 急 情 況 下 ， 通 過 簡 單 撥 號 即 可 撥 通 緊 急 呼叫中心，具有優(yōu)先權(quán)短消息服務(wù) 1 用于消息處理系統(tǒng)提供短消息給移動用戶短消息服務(wù) 2 用于移動用戶給消息處理中心提供短消息短消息傳輸 用 于 傳 輸 給 小 區(qū) 范 圍 內(nèi) 的 所 有 移 動 用 戶 ， 是 一點(diǎn)對多點(diǎn)的服務(wù)自動傳真 自動提供第 3 無線覆蓋的區(qū)域劃分 編號計(jì)劃 無線覆蓋的區(qū)域劃分 從無線覆蓋區(qū)的劃分來看 ， 全向天線 )或一個(gè)基站的一個(gè)扇形天線 (覆蓋的區(qū)域 ，稱為小區(qū) ( 每個(gè)小區(qū)由全球小區(qū)識別碼 (識別 。 圖 G S M 業(yè)務(wù)區(qū) ( 全球成員國 )P L M N 業(yè)務(wù)區(qū) ( 每個(gè)國家一個(gè)或多個(gè) )M S C 業(yè)務(wù)區(qū) ( 一個(gè) M S C 控制的區(qū)域 )位置區(qū) ( 定位和尋呼區(qū) )小 區(qū)( 特定 B T S 的覆蓋的區(qū) ) 1. 全國 圖 2. 省內(nèi) 圖 省內(nèi) 3. 移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 圖 圖 一級移動業(yè)務(wù)中心二級移動業(yè)務(wù)中心移動端局基站 T N P S T M 省內(nèi) T M S S C / V L R T M S C / V L C / V L R M S C / V L R M S C / V L R M S C / V L R H L R H L C / V L C / V L C / V L 編號計(jì)劃 1. 移動臺 2. 國際移動用戶識別碼 ( 3. 臨時(shí)移動用戶識別碼 ( 4. 移動用戶漫游號碼 ( 5. 國際移動設(shè)備識別碼 ( 6. 位置區(qū)和基站識別碼 ( 頻率配置 頻率配置 (1) 使用頻率 (2) 多址方式 (3) 干擾保護(hù)比 (4) 頻率復(fù)用模式 圖 采用無方向性天線時(shí)的頻率配置 圖 采用無方向性天線時(shí)的頻率配置1. 信道的定義與分類 2. 時(shí)隙格式 3. 圖 4. 邏輯信道到物理信道的映射 圖 下行鏈路 5. 基站至移動臺的時(shí)間調(diào)整 圖 0 21 3 4 5 6 7210 21 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 700 21 3 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 7 0 21 3 4 5 6 70 1 224 25 50 0011223 4 5049250 1 2 3 2045 2046 2047T D M A 幀 ( 4 . 6 1 5 m s , 共 8 個(gè)時(shí)隙，每時(shí)隙 0 . 5 7 7 m s , 含 1 5 6 . 2 5 個(gè)碼元 )0 1 21 業(yè)務(wù)復(fù)幀 26 個(gè) T D M A 幀，含 1 2 0 m s 1 控制復(fù)幀 51 個(gè) T D M A 幀，含 2 3 5 . 3 8 5 m 幀 1326 個(gè) T D M A 幀，含 6 . 1 2 s 。 26 51 或 5 1 261 超高幀 2048 個(gè)超幀 2715648 個(gè) T D M A 幀，含 3 小時(shí) 28 分 53 秒 760 毫秒2 43圖 下行鏈路 C H + C C C H 下行鏈路F S C C C S C M A 幀0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 1 3 4 5 6 7 0 1 2 1. 話音信號處理 (話音編碼、信道編碼和交織 ) 圖 2. 調(diào)制與發(fā)射 3. 間斷傳輸技術(shù) 圖 話音編碼信道編碼B u r s 密 調(diào)制話音解碼信道解碼B u r s 密 解調(diào)均衡1 3 k b i t / s 2 2 . 8 K b i t / 安全管理措施 用戶的鑒權(quán)和加密是通過系統(tǒng)提供的用戶三參數(shù)組來完成的 ， 用戶三參數(shù)組是在 如 圖 圖 R A N E N R M S C / V L 安全管理措施 1. 用戶身份的鑒權(quán) 2. 通信信息的加密 圖 通信信息的加密過程 3. 用戶識別碼的保護(hù) 4. 移動設(shè)備的識別 圖 通信信息的加密過程 M S C / V L 密模式完成”解密消息“解密模式完成”加密模式完成加密成功 N S 側(cè) 位置管理 越區(qū)切換 呼叫處理 位置管理 1. 開機(jī)進(jìn)入空閑模式 2. 位置登記 3. 位置更新 圖 不同 圖 不同 圖 5 26 不同 M S C V L R 業(yè)務(wù)區(qū)之間的位置更新V L RB T 越區(qū)切換 也包括不同扇區(qū)之間的切換 。 圖 同一 不同 圖 同一 B S C / V L - 2 7 同 一 B S C 的 兩 個(gè) B T S 間 的 切 呼叫處理 1. 移動臺被呼 圖 移動用戶被呼過程示意圖 2. 移動臺主呼 圖 移動用戶被呼過程示意圖 P S T S S 圖 5 30 統(tǒng)的安全管理 統(tǒng)的移動性管理 叫通用分組無線業(yè)務(wù) ， 是 段規(guī)定實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容之一 ， 是 T 993年提出的 ， 面向用戶提供移動分組的 1. 圖 表 2. 圖 I n t e r n e S S 2 5A T P R M - S S - G M S S - I W M S CG 接口或參考點(diǎn) 描 述R 非 I S D N 終端與移動終端之間的參考節(jié)點(diǎn) G S N 與 B S S 之間的接口 G S N 與 H L R 之間的接口 M S - G M S C 與 S G S N 之間的接口， S M S - I W M S C 與 S G S N 之間的接口 P R S 與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的參考點(diǎn)一 P L M N 中兩個(gè) G S N 之間的接口同 P L M N 中兩個(gè) G S N 之間的接口 G S N 與 H L R 之間的接口 G S N 與 M S C / V L R 之間的接口 G S N 與 E I R 之間的接口S 與 G P R S 統(tǒng)的安全管理 但對數(shù)據(jù)信息的加密