GSM頻段知識GSM900DCS1800

1、GSM 頻段知識 GSM900DCS1800A一.GSM 的涵義GSMfe 名為：GlobalSystemforMobileCommunications,中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱全球通，是一種起源于歐洲的移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動通信技術(shù)， 其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。我國于 20 世紀(jì) 90 年代初引進(jìn)采用此項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，此前一直是采用蜂窩模擬移動技術(shù)，即第一代 GS 峨術(shù)（2001 年 12 月 31 日我國關(guān)閉了模擬移動網(wǎng)絡(luò)）。目前， 中國移動、 中國聯(lián)通各擁有一個 GS 麗， 為世界最大的移動通信網(wǎng)絡(luò)。 GSMK統(tǒng)包括

2、GSM900:900MHzGSM18001800MHz 及 GSM19001900MH 泮幾個頻段。GS 雌球移動通信系統(tǒng)）是一種廣泛應(yīng)用于歐洲及世界其他地方的數(shù)字移動電話系統(tǒng)。GSM用的是時分多址的變體，并且它是目前三種數(shù)字無線電話技術(shù)（TDMA、GS 麗 CDM 呼使用最為廣泛的一種。GSM 存資料數(shù)字化，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，然后與其它的兩個用戶數(shù)據(jù)流一起從信道發(fā)送出去，另外的兩個用戶數(shù)據(jù)流都有各自的時隙。GS 瞰際上是歐洲的無線電話標(biāo)準(zhǔn)，據(jù) GSMMo 蹴合委員會報道，GSMfe 全王有 12 億的用戶，并且用戶遍布 120 多個國家。因為許多GS 麗絡(luò)操作員與其他國外操作員有漫游協(xié)議，因

3、此當(dāng)用戶到其他國家之后，仍然可以繼續(xù)使用他們的移動電話。美國著名通信公司 Sprint 的一個輔助部門，美國個人通信正在使用 GSM 乍為一種寬帶個人通信服務(wù)的技術(shù)。這種個人通信服務(wù)將最終為愛立信、摩托羅拉以及諾基亞現(xiàn)在正在生產(chǎn)的手持機建立 400 多個基站。手持機包括電話、短信尋呼機和對講機。GShfe 其他技術(shù)是無線移動通信的演進(jìn)，無線移動通信包括高速電路交換數(shù)據(jù)、通用無線分組系統(tǒng)、基于 GSMJ 絡(luò)的數(shù)據(jù)增強型移動通信技術(shù)以及通用移動通信服務(wù)二.GSMf 點1 .GSM 使用上直觀的特點：GS 幅統(tǒng)有幾項重要特點：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、

4、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。2 .GSM 的技術(shù)特點：1 .頻譜效率。由于采用了高效調(diào)制器、信道編碼、交織、均衡和語音編碼技術(shù)，使系統(tǒng)具有高頻譜效率。2 .容量。 由于每個信道傳輸帶寬增加， 使同頻復(fù)用栽干比要求降低至 9dB,故GS陳統(tǒng)的同頻復(fù)用模式可以縮小到4/12或3/9甚至更?。M系統(tǒng)為7/21） ;加上半速率話音編碼的引入和自動話務(wù)分配以減少越區(qū)切換的次數(shù)，使 GSMC 統(tǒng)的容量效率（每兆赫每小區(qū)的信道數(shù)）TACS 系統(tǒng)高 35 倍。3.話音質(zhì)量。鑒于數(shù)字傳輸技術(shù)的特點以及 GSMB 范中有關(guān)空中接口和話音編碼的定義，在門限值以上時，話音質(zhì)量總是達(dá)到相同的水平而與無線傳輸質(zhì)

5、量無關(guān)。4 .開放的接口。GS 怖準(zhǔn)所提供的開放性接口，不僅限于空中接口，而且報刊網(wǎng)絡(luò)直接以及網(wǎng)絡(luò)中個設(shè)備實體之間，例如 A 接口和 Abis 接口。5 .安全性。通過鑒權(quán)、加密和 TMSI 號碼的使用，達(dá)到安全的目的。鑒權(quán)用來驗證用戶的入網(wǎng)權(quán)利。加密用于空中接口，由 SIM 卡和網(wǎng)絡(luò) AUC 的密鑰決定。TMSI 是一個由業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)給用戶指定的臨時識別號，以防止有人跟蹤而泄漏其地理位置。6 .與 ISDNPSTNl?的互連。與其他網(wǎng)絡(luò)的互連通常利用現(xiàn)有的接口，如ISUP 或 TUP 等。7 .在 SIM 卡基礎(chǔ)上實現(xiàn)漫游。漫游是移動通信的重要特征，它標(biāo)志著用戶可以從一個網(wǎng)絡(luò)自動進(jìn)入另一個網(wǎng)絡(luò)。

6、 GS 源統(tǒng)可以提供全球漫游， 當(dāng)然也需要網(wǎng)絡(luò)運營者之間的某些協(xié)議，例如計費。GSMM 理GSMlbGlobalSystemforMobileCommunication 的縮寫。意思是全球移動通信系統(tǒng)。 分 GSM900DCS180 價口 PCN1900E 個頻段， 一般的所謂的雙頻手機就是在 GSM90 仔口 DCS180 顏段切換的手機。 PCN1900 則是別的一些國家使用的頻段（如美國）。GSM900/1800 分別是工作在890960mhz/17101880mhz 頻段的。GSM900 勺手機最大功率是 8W（實際中移動臺沒這么大的功率，一般的手機最大功率是 2VV 車載臺功能大）,

7、而DCS1800 勺手機的最大功率是 1W九 GSM900/DCS1800/PCN190 的區(qū)別：GSM900 是初始的 GSM 系統(tǒng)，MOBILE 的功率從輸出 1W-8W,GSM900 勺通道從 1124,DCS1800 的通道從512885;DCS1800 是低功率的，最高是 1W;九 GSM 的頻段：GSM900 小區(qū)半徑 35km 上行 880915MHz 下行將925960MHzPHASE2:890925MHZF 口 935960MHZ;通道號 1-124.GSM1800J、區(qū)半徑 2km（由于 1800mhz 手機的低功率）上行7101785MHZT 彳 f18051880MHZ

8、PHASE2:SAME;通道號：512885.為高密度的用戶.GSM1900:18501910MHZ19301990MHZ上行和下行組成一頻率對，上行就是手機發(fā)射、機站接收；下行就是基站到手機。例如 935-960 和 890-915 相差 45MHZ,第二個通道上，上行落后下行三個時系.九網(wǎng)絡(luò)組成:1.BTS 基立 basetransceiverstation 基站首要是收發(fā)器，收發(fā)器的多少決定小區(qū)的容量，一個收發(fā)器能支持 8 個用戶。一個小區(qū)由3 個天線，一個發(fā)射，兩個接收（分級接收）。（收發(fā)器和天線的關(guān)系）?a）每個 BTStB 會有一套收發(fā)器。b） 一個 BTS蓋一個小區(qū)， BTS 發(fā)

9、送 BCH 言號在 RF 信道的 0 時隙。 BChB助 Mobile 識別/尋找網(wǎng)絡(luò)。c）小區(qū)的手機用戶容量依靠信道數(shù)d） GSM 空中接口的數(shù)據(jù)傳輸速率是 13Kbps,即 BTS 收發(fā)語音數(shù)據(jù)速率是13KB/S.e）有 BTS 命令手機設(shè)置其發(fā)射功率、遷時、切換。2. BSCbasestationcontroller 基站控制器：a）幾個 BTS 基站連接一個 BSC,基站安排信道配置、切換、和 BTS 連接BSC;所有的 BSC1 接至 MSC,b） 每個 BTS 連 ZBSCfflabis 接口， 是 2Mbps 的連接。 使用 microwavelink、opticalfiber、

10、co-axialline 等方式連接.c）Microwavelink 經(jīng)常是最好的連接方式選擇。d）BSC 連結(jié) MS 餓用白是 A 口e)在 BSC 可提供小區(qū)廣播等服務(wù)。3. MSCmobileswitchingcenter 是網(wǎng)絡(luò)的核心，呼叫建立、保持、和釋放；鏈接 BSCf 口 PSTN 認(rèn)證、呼叫轉(zhuǎn)接、短信息、收費等。當(dāng)用戶增加到一定數(shù)量時，可增加 MSC;MSC?MS2 間使用 GMSC1 結(jié)(GATEWAY)a)當(dāng)呼叫建立時，MS 電到保持通話和斷開通話的功能。b)存儲所有的用戶數(shù)據(jù)和它們的相關(guān)特征。c)介于 M口 PSTNfc 間，交換通信數(shù)據(jù).d) MSC 是 GSM 網(wǎng)絡(luò)的

11、心臟。 是與別的 GSM 網(wǎng)絡(luò)、 非 GS 啊絡(luò)的連接口。e)MS 也要功能：認(rèn)證、位置更新、連接、收費、呼叫轉(zhuǎn)接、SMSf)當(dāng)用戶增加時，超過一個 MSC 勺容量，就需要多一個 MSC 就增加一倍的用戶4. TRANTranscoding/rateadapterunit 速率適配器。a) TRAN 專換 13KB/S 的 GSMK 率為標(biāo)準(zhǔn)的 64KB/S;TRAN 乍為一 MSC的一部分。b)Transcoding 也使用在下行時，將 64kbps 轉(zhuǎn)換成 16kbps.c)Transcoding 在 MSCBSCBTSK5. HLRHomelocationregister 歸屬位置寄存器

12、。a）在 MSB 有所有的用戶數(shù)據(jù)庫存在于 HLRHLR 中有永久用戶數(shù)據(jù)庫。b）用戶發(fā)出呼叫時，MSOHLR 之中獲得用戶數(shù)據(jù)。是用戶核心數(shù)據(jù)庫，大部分在 SIM 卡中的數(shù)據(jù)都可以在 HLR 中獲得。6. VLRvisitinglocationregister 訪問位置寄存器。a）在 VLR 中有被激活的所有的用戶號碼。b）當(dāng)別的 MSCH 勺用戶漫游到新的 MSC 寸，MSCF 口 HLR間通信，新的 MSCft 將漫游的用戶注冊到它的 VLR 中。c）當(dāng)手機漫游時，用戶訪問區(qū)被別的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而且歸屬位置網(wǎng)絡(luò)批準(zhǔn)它使用被訪問的網(wǎng)絡(luò)，它的用戶信息將從 HLR 被拷貝到 VLR（訪問位置寄存器

13、）中暫存。7. 鑒權(quán)中心 AUC-Authenticationcentera）是 SIM 卡的驗證過程。b）每個 SIM 卡有一個 IMSI,在 IMSI 有加密碼c）在 HLR 中有 IMSI 和密碼d）手機通信時，首先驗證 SIM 卡的合法性，由 AUC 進(jìn)行驗證。8. 裝備身份注冊：EIR-Equipmentidentifyregistera）包含了 IMEI 信息。所有的手機 IMEI 都存儲在 EIR 中，是手機的數(shù)據(jù)庫。b） 在 GSW 有助于驗證當(dāng)手機遺失時， 運營商可以禁止已經(jīng)報失手機的使用。c）EIR 分類：Permittedlistevaluationliststolenl

14、istunknown9.收費中心 BC-Billingcentera）BC 產(chǎn)生每一個用戶的費用狀況.b）直接連到 MSC,由 MSCt 送收費信息給 BC（通話時）c）BC 處理按單位計費。10. 操作運營中心：OMC-operationandmaintenancecenter.a）每個 GS 麗絡(luò)超過 100 個 BTS 組成，每一個實體需要操作和維護(hù)。b）一些遠(yuǎn)程操縱是必要的，檢測和遠(yuǎn)程進(jìn)入c）有時有兩種 OMC（F 同的供應(yīng)商），OMC-S:Dealwithswitch;OMC-R:dealwithradionetwork。11.短信中心：SMSC 言息通過短信息中心發(fā)到指定的手機。a

15、）信息通過 SMS 恭輸b）信息可通過人工終端（連到 SMSC）e 送。c）短信中心 SMSCENTER-MSC/VLR-BSC-BTS.-MS12 .語音服務(wù)中心：a）它擁有所有語音用戶的數(shù)據(jù)庫；b）它也存儲了語音信息。13 .設(shè)備報警：a）BTS,BSC,Transcoderfailure.b）Linkfailurec）Modulefailure（transceiver,processor）九小區(qū)身份，網(wǎng)絡(luò)中每個小區(qū)都由唯一的識別號，CI:CellIdentity.一個小區(qū)由 56 個用戶可同時通話九調(diào)制方式：GSM5用白是 0.3GMS 儂制高斯最小頻移鍵控，0.3是描述濾波器帶寬和比特

16、率的關(guān)系，不是相位調(diào)制，是一種典型的數(shù)字調(diào)頻調(diào)制，實際上是調(diào)頻。0 和 1 代表的是載波加減不同的頻率+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變，兩個頻率表示頻移鍵控；語音編碼速率時 13kbps.數(shù)據(jù)速率（調(diào)制速率）BIT 傳送速率是 270.833Kbps。剛好是四倍于射頻頻移。這樣一來就有效的減少調(diào)制頻譜和提高了通道利用率.高斯濾波:劇烈的頻率變化會導(dǎo)致頻譜擴散，所以用濾波器進(jìn)行濾波平滑后，減少頻譜擴散；RF 載頻加67.708 和減 67.708KHZ;靠頻率轉(zhuǎn)移.九 GSM 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：手機和機站的接口是空中接口，基站

17、（BS）和基站控制臺 BSOBabis 接口 2Mbps 的連接。（是光纖或者常用微波連接， DCS1800Abis接口經(jīng)常使用微波連接）,一個 BSC制 2030 個 BTS;基站控制臺 BSC8U 交換局是 A 口連接。手機和基站的最大距離是 34.9km。九手機開機后的步驟：1.首先搜索 124 個信道，即所有的 BCHffi 道，決定收到的廣播信道 BCH雖度，（BCH 的承載的信息是距 Mobile 最近的 BTS;呼叫信息）；2.跟網(wǎng)絡(luò)同步時間和頻率，由 FCH/SCHM 整頻率和時間3.解石馬 BC 卜的子通道 BCCH.4.網(wǎng)絡(luò)檢查 SIM 卡的合法身份.是否是網(wǎng)絡(luò)允許的 SI

18、M 卡。5.手機的位置更新6.網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)九手機主叫（MOC 過程：1.手機給基站發(fā)送通道需求，即手機發(fā)送一個短的隨即接入突發(fā)脈沖.（RACHBurst）2.由 BCH 指定傳輸信道.SDCCH3.手機和基站在獨立專用信道（SDCCHt 通信.4.權(quán)限認(rèn)證5.指定手機在一個業(yè)務(wù)信道（TCH）上通信.6.在 TCH進(jìn)行語音通信.九手機被叫1 .BTS 在 PCH 乎叫通道上使用 SIM 中的 IMSI 號碼來呼叫用戶,2 .由手機發(fā)送 RACH3 .通道指定在 BCH.4 .手機和基站在 SDCCH1 通信5 .手機用戶被鑒權(quán)6 .手機被指定 TCHffi 道。7 .在 TCHffi 道上進(jìn)行語音和

19、數(shù)據(jù)通信。九緊急呼叫：1. GSM 規(guī)格定義了 112 為緊急呼叫號碼2. 112 在手機有無 SIM 卡的情況下均可呼叫。3. 在 RACH,手機 112 建立緊急呼叫。AAuthentication 鑒權(quán)：1 .目的：驗證用戶身份（IMSI/SIM）;提供手機新的加密鍵。2.鑒權(quán)是在什么情況下：每一次注冊、每次呼叫或被叫企圖、執(zhí)行一些增值服務(wù)、漫游時的位置更新。九切換 handover:切換是手機通信從一個小區(qū)/信道到另外一個小區(qū)/信道。1 .上行和下行的接收質(zhì)量報告2 .上行和下行的接收信號強度3 .距離，遷時4 .干擾層。5 .功率預(yù)算。6.切換包括：同一小區(qū)內(nèi)部信道/時隙之間的切換。

20、小區(qū)于小區(qū)之間。九加密 ciphering:語音和數(shù)據(jù)的保密、信號信息的保密；九手機位置更新 locationupdate:1 .MSC 應(yīng)知道呼叫手機的位置。2.手機連續(xù)的改變位置， 手機在改變位置時通知 MSC于新位置。 由 MSCt理位置更新。3 .手機位置更新過程：（locationareaidentityLAI）a）手機改變位置區(qū)b）手機從 BCCH 上讀新的位置區(qū)c）發(fā)送 RACH,為通道需求。d）在 AGCHt 獲得一個 SDCCH.e）在 SDCCH：送 IMSI 和新舊 LAI 位置更新需求給 MSCf）MSC 開始認(rèn)證g）如果認(rèn)證成功，更新手機位置在 VLR 上h）發(fā)送確認(rèn)

21、信息給手機i）手機離開 SDCCH,進(jìn)入空閑模式。九上行和下行：上行是手機通過上行頻率發(fā)信息給基站，下行是相反。上行和下行組成一對頻率對（45MHZ 分割），上行滯后下行 3 個時隙；上行和下行使用相同的時隙號；上行和下行使用相同的通道號；上行和下行使用不同的波段。（間隔 45MHZ）九功率等級：由于手機在小區(qū)內(nèi)移動，它的發(fā)射功率要隨著移動，當(dāng)他靠近基站時，防止干擾別的用戶功率要減小，當(dāng)他遠(yuǎn)離基站是為防止衰減要增大發(fā)射功率。總共有 19 個功率等級，功率等級存于手機的 EEPROMF.功率控制的好處是：手機可以省電、基站減少干擾。1 .由基站在 SACCHt 發(fā)送命令手機改變發(fā)射功率2 .改變

22、功率是和路徑的衰減成比例。TXLevel5-33dbm,19 一 5dbm。3 .每個等級之間是間隔 2dbm.4 .BTS 需要在上行開始的 Rxlev、Rxqual5 .每 480ms 發(fā)送報告給 BSC 關(guān)于 Rxlev、Rxqual。6 .每一定時間跟初始的進(jìn)行比較。九動態(tài)基站功率控制:1 .目標(biāo)是減少平均干擾2 .基于 MS 發(fā)送的測量報告計算3 .不是和 BCH1；波？。4 .非強制性的九 DTX 不連續(xù)發(fā)射：1 .當(dāng)語音中斷的大部分時間里，允許無線發(fā)射器關(guān)掉。2 .有 DTXHandler 處理器：在發(fā)射端有語音激活檢測、在發(fā)射端有背景聲噪音、在切斷時產(chǎn)生舒適噪音。3 .不連續(xù)發(fā)

23、射在上行和下行都有執(zhí)行。不連續(xù)發(fā)射、不連續(xù)接收；4 .在手機上執(zhí)行不連續(xù)發(fā)射和不連續(xù)接收。5 .在 BTS 接收時有不連續(xù)接收九時遷（定時提前）：Timingadvance 就是為了保證信號能在準(zhǔn)確的時間內(nèi)到達(dá) BS,當(dāng)M 夠動時，隨著 MS 距離 BS 的遠(yuǎn)近，上行傳遞的時延的可變，基站命令移動臺提前發(fā)送。 由 BS 在 SACC 晤道上命令 MS 來改變它的遷時的大小.手機在空閑模式時接收機站和解碼 BCH 在 BCH 中的 SCHt 許手機調(diào)整它的內(nèi)部時間，當(dāng)手機接收到 SCH 時不知道距離基站多遠(yuǎn)，通過 SACH 寺殊的短突發(fā)。當(dāng)手機在下行的 SACCHt 獲得遷時信息，才發(fā)送正常的突

24、發(fā)，30KM 手機設(shè)置遲延100US.九信道介紹：1. BCH 廣播信道：BCHB 象火 T 塔，在每一小區(qū)的任何時候，者 B 有 BCHBARFCNt,使手機能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，并使手機同步于網(wǎng)絡(luò)，并且 BCH 言號的強度告訴手機那個是距它最近的 GS 啊絡(luò)；手機幾乎每 30 秒會報告相鄰小區(qū)的 BCH 功率，以便于由基站決定是否切換.？每一小區(qū)使用的 BCH率通道都不同，通道被遠(yuǎn)距離的小區(qū)重復(fù)使用；小區(qū)中的所有的手機接收BCH.在ARFCNt有BCH言道.BCH的信息在下行的通道 0 時系，其他時系用于業(yè)務(wù)信息 TCH;使 MS 同步，運載控制信息和呼叫信息.和網(wǎng)絡(luò)身份信息。所有手機的呼叫信息者

25、B 在 BCH 上。BCH由FCHSCHBCCHCCCHSDCCHSACCHfi成。 基立產(chǎn)生的BCHB零時隙，a) FCH:frequencycorrectionchannel 在 BCH重復(fù)使用特別的 BURST,讓手機開機時調(diào)整它的頻率.b) SCH:synchronizationchannel,在 FCH 后,調(diào)整時間.c) BCCH:廣播控制信道，帶有網(wǎng)絡(luò)身份d) CCCH:共用控制信道,它的子通道 PCH(PAGINGHANNE 在 CCCH 上.手機能認(rèn)出并用一個 RACH 乍出反應(yīng).；還有子通道 AGCHf 問認(rèn)可通道，命令手機進(jìn)入 SDCCHRTCH.2. CCCH 共用控制

26、信道：是雙向控制信道，CCCH 和 BCH4 多幀上分享0時隙;CCChfeJgRACH;PCH;AGCH;CBCH;PCHf叫通道用于運載IMSI報知手機有呼叫、PC 促下行通道，3. DCCH 專用控制信道：雙向控制信道，由三個子通道組成：SDCCH,FACCH,SACCH.SDCCH 蟲立專用控制信道：指定 TCH 之前的過渡信道，話務(wù)建立和用戶驗證.SDCCHfc 立專用 S 制信道：在呼叫建立時，于 BCH 和 TCH 之間起連接作用.uSACCH 慢速相關(guān)控制信道：上行：接收信號質(zhì)量報告、接收信號 RXLEVEL 報告、相鄰小區(qū)的 BCH功率報告。通道功率；手機的狀態(tài).下行：命令

27、MS 的 TX 功率控制的命令、小區(qū)信道配置、遷時、跳頻。uFACCH 快速相關(guān)控制信道：由 BTS 用作命令手機切換，上行：中斷 TCH 言號、切換時快速信息交換。下行：中斷 TCH.控制 BITSuSACChff口FACCH勺區(qū)另fj:SACCH報告基站說有另外的小區(qū)可提供給手機更好的信號質(zhì)量,切換是必要的.在段時間內(nèi)， 由于 SACCHI 有足夠的帶寬，所以在短時間內(nèi)由FACCHUtTCH;切換就發(fā)生了.FACCH象一個TCH.當(dāng)聽到語音有小的中斷時，可能發(fā)生了切換.4. TCH 業(yè)務(wù)彳 t 道： 通話時使用的信道.運載語音信息、 是雙向的用于手機和基站交換語音信息,TCHfullrat

28、e26frames 是 120ms。包含 24carryspeech,1個 idle,1 個 sacch。TCHhalfrate26frames是 120ms;包含 24carryspeech,2 個 sacch.5. RACH 隨機接入信道：由手機發(fā)送短的突發(fā)給基站， 即呼叫需求；由 MS 使用來從基站獲取注意；手機并不知道路經(jīng)的遲延，所以手機發(fā)短的 BURST,當(dāng)手機在下行的 RACHk獲得遷時時，手機才發(fā)正常的 BURST.6. 手機測量報告：SACCH 勺測量報告提供給 GS 源統(tǒng)。每個手機測量服務(wù)小區(qū)的功率，也測量相鄰小區(qū)的 BCH*率；手機也測量在 TCH 上接收的信號的強度和質(zhì)量

29、。通過SACCHI接收RxLev(dbm)和RXQuaL(bemappeddirectlytobiterrorratio)報告給所在服務(wù)小區(qū)。7. 接收表現(xiàn)：GSM收器要在復(fù)雜的無限環(huán)境中有效的操作。接收器要適應(yīng)多徑和多普勒衰減，低信號、高信號、以及別的收發(fā)射器或別的用戶的干擾。要能以最小的比特誤碼率解調(diào) 0.3GMSK 信號。GSM 勺語音通道的語音信息編碼為 Ia 和 Ib 帶有錯誤糾正，而 nbits 沒有錯誤糾正?；フ{(diào)測試手機在 GSMt 段的對兩個干擾的選擇，九 IMEI 是 internationalmobileequipmentidentity 國際移動設(shè)備識別號就是手機串號，每

30、一個手機都有一唯一的不同于別的手機的串號。IMSI:internationalmobilesubscriberidentity 國際移動用戶識別號是手機用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的正確身份。15 位 IMSI 存于 SIM 卡中.九 SIMsubscriberidentitymodule:由 4-8 位的 PIN 碼，3 次錯誤的輸入卡就停止工作；8 位的 PUK 馬，10 次錯誤的輸入 SIM 卡就被永久的鎖住。SIM 卡包含有：串號、IMSI、鑒權(quán)算法加密、網(wǎng)絡(luò)代碼、PINPUK 充電信息。SIM 卡：保持有所有的用戶信息，（IMSI允許的網(wǎng)絡(luò)單）；存有最后的位置信息.撥打信息和存儲信息.存儲電話號碼等

31、。Dualband&dualmode:1. dualband:雙帶，手機有頻率開關(guān)，可工作在兩個頻率段2.dualmode 雙重模式在手機中， mode 是所使用發(fā)射技術(shù)的類型， 數(shù)字模式和模擬模式。手機支持 AMP 序口 TDMA,能按需要的模式轉(zhuǎn)換。AMPS模擬的。MobileStationISDNnumber:(MSISDN):九小區(qū)接入技術(shù)1. FDMA:frequencydivisionmultipleaccess:每個通話放在一個單獨的頻率上。2. TDMA:Timedivisionmultipleaccess:在指定的頻率上，通話在固定的時間段上。3. CDMA:Code

32、divisionmultipleaccess 每個通話都有唯一的代碼。九時分多址接入技術(shù)：1 .GSM 使用了 TDM 府口 FDM 廖路傳輸：124FrequencychannelsforGSM900;100khzchannel;mobileshareARFCNbyTD也就是手機號碼。MA.0.3GMSKModulation270.833kbits/sec.2 .在 GSMg 統(tǒng)中有 124 個頻道， 頻道間隔是 200khz;每個頻道由 8 個用戶共享，在時間上進(jìn)行時分復(fù)用。就是說信號的發(fā)送是突發(fā)的不是連續(xù)的發(fā)送的。上行和下行規(guī)定使用相同的信道號（ARFCN 和時系號,而且基站和移動臺相差

33、三個時系，即上行電路落后于下行電路三個時系時間。九物理通道和邏輯通道物理通道：被描述在時域和頻域；是實際的頻率和時域，由頻道或絕對射頻信道號和時系共同決定的。TSnumber 和 ARFCN 勺組合就是物理信道。邏輯通道；是在物理通道上，在任何頻率和時系可能是業(yè)務(wù)信道或是控制信道.1timeslotperiod=576.92us,Iframe=8timeslots.Frameperiod=4.615ms,voicecoderbitrate=13kbps,九在 Timeslot/normalburst 中，有 26bits 的慢或是 Trainingbitso九跳躍業(yè)務(wù)通道：所有的手機都有跳頻的

34、能力，但是不是所有的小區(qū)都是跳躍區(qū)（象城市有較多的建筑物造成多徑，被設(shè)為跳頻小區(qū)）。手機測量相鄰小區(qū) bch 的強度，跳躍順序由小區(qū)配置和手機配置表定義。小區(qū)配置表列出所有的特別小區(qū)跳躍順序。1 .小區(qū)重選-測量并進(jìn)行 BCC 麻碼：MS55 秒算出服務(wù)小區(qū) C1 和非服務(wù)小區(qū) C22.MS 最少要每 30 秒解碼服務(wù)小區(qū)全部的 BCK 據(jù)。3.手機解碼 BCC 嗷據(jù)包含影響小區(qū)選擇的參數(shù)，最少 5 分鐘 6 個最強的小區(qū) BCC 哦波。4 .當(dāng) MSa 到 6 個最強的 BCCH 載波，在 30 秒內(nèi) BCC 嗷據(jù)到新的載波。九跳頻：1 .多路衰減產(chǎn)生不同的信號強度被叫做瑞利衰減2 .瑞利衰

35、減是由不同的路徑和由此的接收頻率決定3 .快速移動的手機可能體驗不到由于路徑的改變而產(chǎn)生劇烈的影響？4 .慢速或停止的手機可能體驗到語音質(zhì)量的嚴(yán)重影響(why)?5 .如果當(dāng)衰減發(fā)生時接受頻率改變，問題就會解決6 .衰減現(xiàn)象是連續(xù)的和快速的，這樣頻率變化也應(yīng)該是連續(xù)的。7 .這種連續(xù)變化的頻率叫做跳頻8 .在上行和下行都要進(jìn)行跳頻處理9 .在每個 TDM 砸頻率改變10 .手機的跳頻最多 64 個頻率11.跳躍順序是循環(huán)或非循環(huán)的？?。12 .什么是跳頻順序?不同的跳頻順序可在同一小區(qū)使用13 .BCH 時隙不跳躍?14 .跳頻能使平均干擾減少。即使共道小區(qū)將使用相同的 ARFC 眥頻，干擾將

36、不連續(xù)。15 .GSM 小區(qū)不是幀同步，頻率的改變相關(guān)于 Framenos.?16 .如果相同的 HSN(?)用在兩個小區(qū)，干擾要么是零，或者如果相位更正存在將是連續(xù)的?17 .所以兩個小區(qū)要盡可能的使用不同的 HSN.18 .扇形小區(qū)(同一個 BTS)能使用相同的 HSN,由于區(qū)域不同時出現(xiàn)。編輯本段三.GSM 的發(fā)展?fàn)顩r20 世紀(jì) 80 年代中期，當(dāng)模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)剛投放市場時，世界上的發(fā)達(dá)國家就在研制第二代移動通信系統(tǒng)。其中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐 GSM,美國的ADC(D-AMPSI)n日本的JDC覬在改名為PDC笄數(shù)字移動通信系統(tǒng)。在這些數(shù)字系統(tǒng)中，GSM 勺發(fā)展最引人注

37、目。1991 年 GSMK 統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)絡(luò)開通運行。GSMC 列主要有 GSM900DCS180 ?？?PCS190CE 部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段的差異蜂窩移動通信的出現(xiàn)可以說是移動通信的一次革命。其頻率復(fù)用大大提高了頻率利用率并增大系統(tǒng)容量，網(wǎng)絡(luò)的智能化實現(xiàn)了越區(qū)轉(zhuǎn)接和漫游功能，擴大了客戶的服務(wù)范圍，但上述模擬系統(tǒng)有四大缺點：各系統(tǒng)間沒有公共接口；很難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)；頻譜利用率低無法適應(yīng)大容量的需求；安全保密性差，易被竊聽，易做“假機”。尤其是在歐洲系統(tǒng)間沒有公共接口，相互之間不能漫游，對客戶造成很大的不便。GS 順字移動通信系統(tǒng)源于歐洲。早在 1982 年，歐洲已有幾大

38、模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐多國的 NMT(匕歐移動電話)和英國的TACS 傳接入通信系統(tǒng))，西歐其它各國也提供移動業(yè)務(wù)。當(dāng)時這些系統(tǒng)是國內(nèi)系統(tǒng)，不可能在國外使用。為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動電話，需要一種公共的系統(tǒng)，1982 年，北歐國家向 CEPT 歐洲郵電彳 f 政大會)提交了一份建議書， 要求制定 900MH 頡段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。 在這次大會上就成立了一個在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ETSI)技術(shù)委員會下的“移動特別小組(GroupSpecialMobile)”，簡稱“GSM,來制定有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和建議書。我國自從 1992 年在嘉興建立和開通第一個 GSMt 示系統(tǒng)，并于 1993 年

39、 9月正式開放業(yè)務(wù)以來，全國各地的移動通信系統(tǒng)中大多采用 GS 源統(tǒng)，使得 GS 源統(tǒng)成為目前我國最成熟和市場占有量最大得一種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。截至 2002 年 11 月，中國手機用戶 2 億，比 2001 年年底新增5509.2 萬。GS 幅統(tǒng)有幾項重要特點：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。目前我國主要的兩大GS源統(tǒng)為GSM900及GSM1800由于采用了不同頻率，因此適用的手機也不盡相同。不過目前大多數(shù)手機基本是雙頻手機，可以自由在這兩個頻段間切換。歐洲國家普遍采用的系統(tǒng)除 GSM90 麗 GSM180 另外加入了

40、 GSM1900 手機為三頻手機。在我國隨著手機市場的進(jìn)一步發(fā)展，現(xiàn)也已出現(xiàn)了三頻手機，即可在 GSM900GSM1800GSM1900 種頻段內(nèi)自由切換的手機，真正做到了一部手機可以暢游全世界。早期來看，GSM90 段展的時間較早，使用的較多，反之 GSM1800 發(fā)展的時間較晚。物理特性方面，前者頻譜較低，波長較長，穿透力較差，但傳送的距離較遠(yuǎn)，而手機發(fā)射功率較強，耗電量較大，因此待機時間較短；而后者的頻譜較高，波長較短，穿透力佳，但傳送的距離短，其手機的發(fā)射功率較小，待機時間則相應(yīng)地較長。緊急呼叫是 GS 幅統(tǒng)特有的一種話音業(yè)務(wù)功能。即使在 GS 酈機設(shè)置了限制呼出和沒有插入用戶識別卡（

41、SIM）的情況下，只要在 GS 啊覆蓋的區(qū)域內(nèi)，用戶僅需按一個鍵，便可將預(yù)先設(shè)定的特殊號碼（如 110、119、120 等）發(fā)至相應(yīng)的單位（警察局、消防隊、急救中心等）。這一簡化的撥號方式是為在緊急時刻來不及進(jìn)行復(fù)雜操作而專門設(shè)計的編輯本段四.GSM 技術(shù)資（1） .2GSM 系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范及其主要性能GSMS 準(zhǔn)共有 12 章規(guī)范系列，即：01 系列：概述 02 系列：業(yè)務(wù)方面 03系列：網(wǎng)絡(luò)方面 04 系列：MS-BSg 口和規(guī)約（空中接口第 2、3 層）05 系列：無線路徑上的物理層（空中接口第 1 層）06 系列：話音編碼規(guī)范 07 系歹 IJ:對移動臺的終端適配 08 系歹 ij:B

42、S 到 MS 骸口（A 和 Abis 接口）09 系列：網(wǎng)絡(luò)互連 10 系列：暫缺 11 系列：設(shè)備和型號批準(zhǔn)規(guī)范 12 系列：操作和維護(hù)（2） .3GSM 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)工作頻段的分配（2）-1.工作頻段我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng) GSMI 信系統(tǒng)采用 900MH 瀕段:890915（移動臺發(fā)、基站收）935960（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔為 45MHz 工作帶寬為 25MHz,載頻間隔為 200kHz隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，可視需要向下擴展，或向 1.8GHz 頻段的 GSM1800 過渡，即 1800MH 瀕段：17101785（移動臺發(fā)、基站收）18051880（基站發(fā)、移動臺收）雙工間隔

43、為 95MHz 工作帶寬為 75MHz,載頻間隔為 200kHz。-2.頻道間隔相鄰兩頻道間隔為 200kHz。每個頻道采用時分多址接入（TDMA 方式，分為 8 個時隙，即 8 個信道（全速率）。每信道占用帶寬 200kHz/8=25kHz。將來 GS 原用半速率話音編碼后，每個頻道可容納 16 個半速率信道。（2）-3 多址方案GSMS 信系統(tǒng)采用的多址技術(shù)：頻分多址（FDMA 和時分多址（TDMA）結(jié)合，還加上跳頻技術(shù)。GSMB 無線路徑上傳輸?shù)囊粋€基本概念是：傳輸?shù)膯挝皇羌s一百個調(diào)制比特的序列，它稱為一個“突發(fā)脈沖”。脈沖持續(xù)時間優(yōu)先，在無線頻譜中也占一有限部分。它們在時間窗和頻率窗內(nèi)

44、發(fā)送，我們稱之為間隙。精確地講，間隙的中心頻率在系統(tǒng)頻帶內(nèi)間隔 200kHz 安排（FDMA1 況），它們每隔 0.577ms（更精確地是 15/26ms）出現(xiàn)一次（TDMA情況）。對應(yīng)于相同間隙的時間間隔稱為一個時隙，它的持續(xù)時間將作為一種時間單位，稱為 BP（突發(fā)脈沖周期）。這樣一個間隙可以在時間/頻率圖中用一個長 15/26ms,寬 200KHz 的小矩形表示（見圖）。統(tǒng)一地，我們將 GS 澗規(guī)定的 200KHz 帶寬稱為一個頻隙。（2）-4 在時域和頻域中的間隙在 GS 幅統(tǒng)中，每個載頻被定義為一個 TDMA,相當(dāng)于 FDMA（統(tǒng)的一個頻道。每幀包括 8 個時隙（TS0-7）。每個 T

45、DM 做有一個 TDM/A5 號。TDMAS 號是以 3 小時 28 分 53 秒 760 毫秒（2048*51*26*8BP 或者說2048*51*26 個 TDMA）為周期循環(huán)編號的。每 2048*51*26 個 TDM 砸為一個超高幀，每一個超高幀又可分為 2048 個超幀，一個超幀是 51*26 個 TDM 做的序列（6.12 秒），每個超幀又是由復(fù)幀組成。復(fù)幀分為兩種類型。26 幀的復(fù)幀：它包括 26 個 TDMAS（26*8BP）,持續(xù)時長 120ms51 個這樣的復(fù)幀組成一個超幀。這種復(fù)幀用于攜帶 TCH 和 SACCH 口 FACCH）51 幀的復(fù)幀：它包括 51 個 TDMA

46、S（51*8BP），持續(xù)時長 3060/13ms。26 個這樣的復(fù)幀組成一個超幀。這種復(fù)幀用于攜帶 BC“BCCCH(2)-5 無線接口管理在 GSMffi 信系統(tǒng)中， 可用無線信道數(shù)遠(yuǎn)小于潛在用戶數(shù)， 雙向通信的信道只能在需要時才分配。這與標(biāo)準(zhǔn)電話網(wǎng)有很大的區(qū)別，在電話網(wǎng)中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。在移動網(wǎng)中，需要根據(jù)用戶的呼叫動態(tài)地分配和釋放無線信道。不論是移動臺發(fā)出的呼叫，還是發(fā)往移動臺的呼叫，其建立過程都要求用專門方法使移動臺接入系統(tǒng)，從而獲得一條信道。在 GSMK 這個接入過程是在一條專用的移動臺-基站信道上實現(xiàn)的。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站一一移動臺信道一起稱

47、為 GSM 勺公用信道，因為它同時攜帶發(fā)自/發(fā)往許多移動臺的信息。相反地，在一定時間內(nèi)分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。由于這種區(qū)別，可以定義移動臺的兩種宏狀態(tài)：空閑模式：移動臺在偵聽廣播信道，此時它不占用任一信道。專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動臺，使它可以利用基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行雙向點對點通信。接入過程使移動臺從空閑模式轉(zhuǎn)到專用模式。(3)4GSM 信道GSW 的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙(TS),而邏輯信道是根據(jù) BTS 與 MS 之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。從 BTS 到 MS 的方向稱為下行鏈路，相反

48、的方向稱為上行鏈路。邏輯信道又分為兩大類，業(yè)務(wù)信道和控制信道。-1.業(yè)務(wù)信道（TCH）:用于傳送編碼后的話音或客戶數(shù)據(jù)，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個 MS 或反之）方式傳播。-2.控制信道：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。 根據(jù)所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道，它們又可細(xì)分為：（3）-2-1.保密措施GSMS 統(tǒng)在安全性方面有了顯著的改進(jìn)，GSMt 保密相關(guān)的功能有兩個目標(biāo)：第一，包含網(wǎng)絡(luò)以防止未授權(quán)的接入， （同時保護(hù)用戶不受欺騙性的假冒） ;第二，保護(hù)用戶的隱私權(quán)。防止未授權(quán)的接入是通過鑒權(quán)（即插入的 SIM 卡與移動臺提供的用戶標(biāo)識碼是否一致的安全性檢查）

49、實現(xiàn)的。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網(wǎng)絡(luò)并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。保護(hù)用戶的隱私是通過不同手段實現(xiàn)時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。大多數(shù)的信令也可以用同樣方法保護(hù)，以防止第三方了解被叫方是誰。另外，以一個臨時代號替代用戶標(biāo)識是使第三方無法在無線信道上跟蹤 GShffl 戶的又一機制。(3)-2-2,PIN 碼這是一種簡單的鑒權(quán)方法。在 GS 幅統(tǒng)中，客戶簽約等信息均被記錄在 SIM 卡中。SIM 卡插到某個 GShM 端設(shè)備中，便視作自己的電話機，通話的計費帳單便記錄在此 SIM 卡名下。為防止盜打，帳單上產(chǎn)生訛誤計費，在 S

50、IM 卡上設(shè)置了 PIN 碼操作(類似計算機上的 Password 功能)。PIN 碼是由 48 位數(shù)字組成，其位數(shù)由客戶自己決定。如客戶輸入了一個錯誤的 PIN 碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續(xù) 3 次輸入錯誤，SIM 卡就被閉鎖，即使將 SIM 卡拔出或關(guān)掉手機電源也無濟(jì)于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。(3)-2-3.鑒權(quán)鑒權(quán)的計算如下圖所示。 其中 RAN 耍網(wǎng)絡(luò)側(cè)對用戶的提問， 只有合法的用戶才能夠給出正確的回答 SRESRAN 庭由網(wǎng)絡(luò)側(cè) AUC 勺隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的，長度為 128 比特，它的值隨機地在 02128-1(成千上萬億)范圍內(nèi)抽取。SRE 菊為符號響

51、應(yīng)，通過用戶唯一的密碼參數(shù)（Ki）的計算獲取，長度為 32 比特。Ki以相當(dāng)保密的方式存儲于SIM卡和AU5,用戶也不了解自己的Ki,Ki可以是任意格式和長度的。A3 算法為鑒權(quán)算法，由運營者決定，該算法是保密的。A3 算法的唯一限制是輸入?yún)?shù)的長度（RAN 虛 128 比特）和輸出參數(shù)尺寸（SRES 必須是 32比特）。（3）-2-4.加密在 GSMK 傳輸鏈路中加密和解密處理的位置允許所有專用模式下的發(fā)送數(shù)據(jù)都用一種方法保護(hù)。發(fā)送數(shù)據(jù)可以是用戶信息（語音、數(shù)據(jù),），與用戶相關(guān)的信令（例如攜帶被呼號碼的消息），甚至是與系統(tǒng)相關(guān)信令（例如攜帶著準(zhǔn)備切換的無線測量結(jié)果的消息）。加密和解密是對 114 個無線突發(fā)脈沖編碼比特與一個由特殊算法產(chǎn)生的114 比特加密序列進(jìn)行異或運算（A5 算法）完成的。為獲得每個突發(fā)加密序歹LA5 對兩個輸入進(jìn)行計算：一個是幀號碼，另一個是移動臺與網(wǎng)絡(luò)之間同意的密鑰（稱為 Kc）,見圖。上行鏈路和下行鏈路上使用兩個不同的序列：對每一個突發(fā)，一個序列用于移動臺內(nèi)的加密，并作為 BTS 中的解密序列；而另一個序列用于 BTS 的加密，并作為移動臺的解密序列。幀號編碼成一連串的三個值，總共加起來 22 比特。對于各種無線信道，每個突發(fā)的幀號都不同，所有同一方向上給定通信的每個突發(fā)使用不同的加密