GSM規(guī)范及移動通信.ppt

1、作者,梁乃貴,GSM 規(guī)范及手機測試基礎,目錄：,一、術語 二、GSM系統(tǒng)的歷史 三、GSM系統(tǒng)的組成 四、GSM射頻測試指標 五、射頻指標的定義和要求 六、移動通信的基礎知識,一、術語,1、手持式移動電話機 handheld mobile phone ：一種適用于個人手持、袋裝，并由機內電源供電和使用本機自配天線的GSM制式的移動式無線電話機，簡稱手機。 2、當液晶顯示屏幕面積超過手機正面使用面積的二分之一時，稱為大屏幕手機。 3、當手機擁有一個以上或大型顯示屏，或抽出式鍵盤，或攝像頭等多媒體配件，且此配件的機械性能特點不適用于進行普通類手機所做的某些環(huán)境測試，如高溫、跌落等測試時，稱為特殊

2、類手機。 4、戰(zhàn)爭時專為軍人設計的軍用手機。,二、GSM系統(tǒng)歷史背景,1、GSM數字移動通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運營者和制造廠家組成的標準化委員會設計出來的，它是在蜂窩系統(tǒng)的基礎上發(fā)展而成。 2、蜂窩系統(tǒng)的概念和理論二十世紀六十年代就由美國貝爾實驗室等單位提了出來。 3、1990年完成了GSM900的規(guī)范，共產生大約130項的全面建議書，不同建議書經分組而成為一套12系列。 4、1991年在歐洲開通了第一個系統(tǒng)，同時MoU（歐洲17個國家的運營者和管理者簽署的諒解備忘錄）組織為該系統(tǒng)設計和注冊了市場商標，將GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng)”（Globa1 system for Mobile co

3、mmunications）。從此移動通信跨入了第二代數字移動通信系統(tǒng)。同年，移動特別小組還完成了制定1800MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務的規(guī)范，名為DCSI800系統(tǒng)。該系統(tǒng)與 GSM900具有同樣的基本功能特性，因而該規(guī)范只占GSM建議的很小一部分，僅將GSM900和DCSI800之間的差別加以描述，絕大部分二者是通用的，二系統(tǒng)均可通稱為GSM系統(tǒng)。,三、GSM通信系統(tǒng)的組成,GSM數字移動通信系統(tǒng)能提供 電話業(yè)務 和數字業(yè)務。GSM蜂窩移動通信系統(tǒng)主要是由交換網路子系統(tǒng)（NSS）、無線基站子系統(tǒng)(BSS)和移動臺（MS）三大部分組成，其中NSS與BSS之間的接口為“A”接口，BSS與MS之

4、間的接口為“Um”接口（無線接口）。在模擬移動通信系統(tǒng)中，TACS規(guī)范只對Um接口進行了規(guī)定，而未對A接口做任何的限制。因此，各設備生產廠家對A接口都采用各自的接口協(xié)議，對Um接口遵循TACS規(guī)范。也就是說，NSS系統(tǒng)和BSS系統(tǒng)只能采用一個廠家的設備，而MS可用不同廠家的設備。,3.1基站子系統(tǒng)（BSS）,基站子系統(tǒng)是由下列部份所構成: 311.MS(Mobil Station):移動臺/移動用戶 我們平常用的手機就相當于移動臺是用戶端的設備總稱,它可以是車載型,便攜型,手持型。在移動端有 一個物理設備,我們稱它為“SIM卡”(用戶識別卡),有關用戶的所有資料都儲存在 這片卡片里,而這張卡片

5、可在任何的移動臺上使用。對基站而言,基站可利用 SIM卡來識別移動用戶,而這種方法可以保證合法的移動用戶使用移動通信網路 資源。在SIM卡中還有兩個重要的識別碼,一是個人識別碼(PIN),可以防止SIM 卡在未經授權而遭盜用,另一個是國際移動臺設備識別碼(IMEI),這是移動臺本 身獨一無二的編碼,它是由型號許可證代碼加上出產廠商有關的產品號碼所構 成.網路系統(tǒng)對IMEI進行檢查是有其必要性,網路可經由這種檢查方式,關掉故障 及非法移動臺,并可藉由這種方式來確定被盜移動位置且將其阻斷。 一般MTK平臺的手機我們可以在待機界面輸入以下代碼來查看：*#06# 。,312. BS(Base Stat

6、ion)基站,BS在GSM通信系統(tǒng)中是固定部份和無線部份的介面,通過空 中的無線傳輸,MS可以和BS相互連接。BS也具有某些交換 功能,它能把無線信道的傳輸內容傳送到MSC(移動交換中心) 與BS間的PCM信道上,反過來,MSC也可以將內容藉由BS傳送 到某一個MS。 BS是由基站收發(fā)信臺(BTS)和基站控制器(BSC)所組成,它 是把控制與傳輸功能結合起來.BTS與BSC可設置在同一地點 或者是分開設置也可以,完全是視網路規(guī)劃來決定。 基站收發(fā)信臺（BTS）包括：基帶單元、載頻單元、控制單元,313 BSC(Base Station Controller)基站控制器,BSC(Base Sta

7、tion Controller) 基站控制器可控制一個或多個BTS,它主要負責管理無線網路資源,小區(qū)域資料管理,功率控制,定位和切換等功能是一個非常強的傳輸控制點。,314 BTS(base Tranreciver Station)基站收發(fā)信臺,BTS(base Tranreciver Station) 基站收發(fā)信臺：是一個無 線接囗設備,它完全由BSC控制主要負責無線傳輸,完成無線 與有線的轉換,無線分集,無線信道加密,跳頻等功能.,上下信道圖例1：,上下信道圖例2：,上行信道,下行信道,大批量生產無線發(fā)射、接收設備時，通常情況下，為什么都需要校準？,在大批量生產無線發(fā)射、接收設備時，如GS

8、M手機、cdma手機、bluetooth時，在通常情況下，為什么都需要對這些產品進行校準？這是由于生產這些無線發(fā)射、接收設備時，所用元器件的絕對精度通常不足以滿足設備頻率、功率電平和其它參數的性能目標。因此，順理成章，降低系統(tǒng)性能偏差的方式之一就是使用更加昂貴的、精度更高的、一致性更好的元器件。但是，在現(xiàn)實情況下，每個無線設備生產廠商都刻意要給用戶提供價廉物美的產品，因此在成本的壓力下，設計人員通常不會選用昂貴的、精度更高的、一致性更好的元器件作設計，而是走到了相反的方向，這樣校準就成為研發(fā)生產中不可或缺的一環(huán)，它會極大地減少無線發(fā)射、接收設備對元器件的要求，降低材料成本，最終降低整個無線發(fā)射

9、、接收設備的成本。,移動通信系統(tǒng)基礎知識,6、1 移動通信系統(tǒng)中的三種多址方式，即：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、 碼分多址（CDMA）。,6、2 常見的移動通信系統(tǒng)有： 蜂窩移動電話 、集群系統(tǒng)、 對講機 、無繩電話等等,6、3 GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道；GSM信道中的邏輯信道分為 業(yè)務信道、控制信道,6、4 GSM數字移動通信系統(tǒng)能提供 電話業(yè)務和數字業(yè)務。,6、5 現(xiàn)階段3G主要有三種標準，如 WCDMA、 CDMA2000 、 TD-SCDMA 。,GSM通信的呼入/呼出過程其一,GSM通信的呼入過程 : (1)、開機：由移動臺讀取SIM卡中的用戶數據，并將數

10、據發(fā)送給最近的基站?；?收到數據后，根據手機的IMSI(國際移動臺識別號碼)進行用戶確認，屬正常用戶就分配給移動臺一個TMSI(臨時移動臺識別號碼)，完成開機過程。 (2)、待機：每個移動臺在開機后都處于待機過程。在這個過程中，系統(tǒng)根據移動臺的情況，完成越區(qū)切換和新的位置登記，在待機過程中，移動臺不占用信道資源。 (3)、呼入：系統(tǒng)在收到對某個移動臺的呼叫請求后，首先要找到移動臺所在的小區(qū)，然后由基站給移動臺分配一個合適的信道，再通過這個信道將振鈴信息傳遞給移動臺，移動臺用戶摘機后，呼入建立成功。,GSM通信的呼入/呼出過程其二,GSM通信的呼出過程 : （1）、開機：由移動臺讀取SIM卡中的用戶數據，并將數據發(fā)送給最近的基站?；?收到數據后，根據手機的IMSI(國際移動臺識別號碼)進行用戶確認，屬正常用戶就分配給移動臺一個TMSI(臨時移動臺識別號碼)，完成開機過程。 （2）、待機：每個移動臺在開機后