移動通信-07 GSM移動通信系統(tǒng).ppt

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1、移動通信—GSM移動通信系統(tǒng)天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院2021/10/8天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院GSM系統(tǒng)總體主要內(nèi)容1GSM系統(tǒng)的無線接口2GSM系統(tǒng)的控制和管理3三種TDMA蜂窩系統(tǒng)的比較4GPRS系統(tǒng)51.GSM系統(tǒng)總體天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.GSM系統(tǒng)總體GSM的歷史可以追溯到1982年，當(dāng)時，北歐四國向歐洲郵電行政大會CEPT(ConferenceEuropeofPostandTelecommunications)提交了一份建議書，要求制定900MHz頻段的歐洲公共電信業(yè)務(wù)規(guī)范，建立全歐統(tǒng)一的蜂窩網(wǎng)移動通信系統(tǒng)，以解決歐洲各國由于采用多種不同模擬蜂窩系統(tǒng)造成的互不兼容，無

2、法提供漫游服務(wù)的問題。同年成立了歐洲移動通信特別小組，簡稱GSM(GroupSpecialMobile)。在1982～1985年期間，討論焦點(diǎn)是制定模擬蜂窩網(wǎng)還是數(shù)字蜂窩網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，直到1985年才決定制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。1986年，在巴黎對歐洲各國經(jīng)大量研究和實(shí)驗(yàn)后所提出的8個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。1987年5月，GSM成員國經(jīng)現(xiàn)場測試和論證比較，選定窄帶TDMA方案。天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.GSM系統(tǒng)總體1988年，18個歐洲國家達(dá)成GSM諒解備忘錄，頒布了GSM標(biāo)準(zhǔn)，即泛歐數(shù)字蜂窩網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)。它包括兩個并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800，這兩個系統(tǒng)功能相同，主要的

3、差異是頻段不同。在GSM標(biāo)準(zhǔn)中，未對硬件作出規(guī)定，只對功能、接口等作了詳細(xì)規(guī)定，便于不同公司的產(chǎn)品可以互連互通。GSM標(biāo)準(zhǔn)共有12項(xiàng)內(nèi)容，天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)數(shù)字蜂窩網(wǎng)采用全數(shù)字傳輸，因而在實(shí)現(xiàn)技術(shù)和管理控制等方面，均與模擬蜂窩網(wǎng)有較大的差異。簡單說來，數(shù)字蜂窩網(wǎng)技術(shù)更先進(jìn)，功能更完備且通信更可靠，并能適應(yīng)方便地與其它數(shù)字通信網(wǎng)(如綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PDN)的互連。GSM蜂窩系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖所示天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)GSM蜂窩系統(tǒng)的主要組成部分可分為移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。基站子系統(tǒng)(簡稱基站BS)由基站收發(fā)臺(BTS)和基

4、站控制器(BSC)組成；網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)由移動交換中心(MSC)、操作維護(hù)中心(OMC)、原籍位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)、鑒權(quán)中心(AUC)和移動設(shè)備識別寄存器(EIR)等組成。一個MSC可管理多達(dá)幾十個基站控制器，一個基站控制器最多可控制256個BTS。由MS、BS和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)構(gòu)成公用陸地移動通信網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)由MSC與公用交換電話網(wǎng)(PSTN)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)和公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN)進(jìn)行互連。天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)1.移動臺(MS)移動臺是GSM移動通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備。移動臺類型可分為車載臺、便攜臺和手機(jī)。其中，手機(jī)小巧、輕便，而且功能也較

5、強(qiáng)，因此使用手機(jī)的用戶占移動用戶的絕大多數(shù)。移動臺通過無線接口接入GSM系統(tǒng)，具有無線傳輸與處理功能。此外，移動臺必須提供與使用者之間的接口，比如，為完成通話呼叫所需要的話筒、揚(yáng)聲器、顯示屏和各種按鍵；或者提供與其它一些終端設(shè)備(TE)之間的接口，如與個人計算機(jī)或傳真機(jī)之間的接口。移動臺的另外一個重要組成部分是用戶識別模塊(SIM)，亦稱SIM卡。它基本上是一張符合ISO(開放系統(tǒng)互連)標(biāo)準(zhǔn)的“智慧”磁卡，其中包含與用戶有關(guān)的無線接口的信息，也包括鑒權(quán)和加密的信息。使用GSM標(biāo)準(zhǔn)的移動臺都需要插入SIM卡，只有當(dāng)處理異常的緊急呼叫時，才可以在不用SIM卡的情況下操作移動臺。SIM卡的

6、應(yīng)用使一部移動臺可以為不同用戶服務(wù)，因?yàn)镚SM系統(tǒng)是通過SIM卡來識別移動用戶的，這為今后發(fā)展個人通信打下了基礎(chǔ)。天津大學(xué)電子信息工程學(xué)院1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.基站子系統(tǒng)(BSS)基站子系統(tǒng)(BSS)是GSM系統(tǒng)的基本組成部分。它通過無線接口與移動臺相接，進(jìn)行無線發(fā)送、接收及無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)中的移動交換中心(MSC)相連，實(shí)現(xiàn)移動用戶與固定網(wǎng)絡(luò)用戶之間或移動用戶之間的通信連接?；咀酉到y(tǒng)主要由基站收發(fā)信機(jī)(BTS)和基站控制器(BSC)構(gòu)成。BTS可以直接與BSC相連接，也可以通過基站接口設(shè)備(BIE)采用遠(yuǎn)端控制的連接方式與BSC相連接。天津大學(xué)

7、電子信息工程學(xué)院1.1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)3.網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)對GSM移動用戶之間通信和移動用戶與其它通信網(wǎng)用戶之間通信起著管理作用。其主要功能包括：交換、移動性管理與安全性管理等。NSS由很多功能實(shí)體構(gòu)成，它們之間的信令傳輸都符合CCITT信令系統(tǒng)7號協(xié)議。下面分別討論各功能實(shí)體的主要功能。(1)移動交換中心(MSC)。移動交換中心(MSC)是網(wǎng)絡(luò)的核心，它提供交換功能并面向下列功能實(shí)體：基站子系統(tǒng)(BSS)、原籍位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(