通信一班宋超07號GSM移動電話系統(tǒng).ppt

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GSM移動電話系統(tǒng),通信一班 宋超 2009191202107,簡述GSM系統(tǒng),全球移動通訊系統(tǒng)Global System of Mobile communication就是眾所周知的GSM，是當前應用最為廣泛的移動電話標準。全球超過200個國家和地區(qū)超過10億人正在使用GSM電話。GSM標準的無處不在使得在移動電話運營商之間簽署“漫游協定“后用戶的國際漫游變得很平常。 GSM 較之它以前的標準最大的不同是他的信令和語音信道都是數字式的，因此GSM被看作是第二代 (2G)移動電話系統(tǒng)。 這說明數字通訊從很早就已經構建到系統(tǒng)中。GSM是一個當前由3GPP開發(fā)的開放標準。,GSM的發(fā)展史,盡管當前GSM相當普及，但是構思移動電話的歷史在GSM之前很長時間就開始了。GSM小組 (“Groupe Spcial Mobile“ (法語) 1, 2, 3 and 4)創(chuàng)立于1982年。GSM的名字也是源于這個小組的名字,盡管后來決定使用縮寫代替了它的原有的含義。最開始這個小組由CEPT負責管理。 GSM系統(tǒng)的原始技術在1987定義。1989年, ETSI從CEPT接手。1990第一個GSM規(guī)范說明完成，這個規(guī)范的文本長達超過6000頁。 商業(yè)運營開始于1991，地點是芬蘭的Radiolinja。 1998年，3G合作項目(3GPP)啟動。最初，這個項目的目標是制定詳細的下一代移動通訊網（3G）規(guī)范。 然而，3GPP也接受了維護和開發(fā)GSM規(guī)范的工作。ETSI是 3GPP的一個成員。.,GSM的系統(tǒng)構成,交換分系統(tǒng)（MSS） 基站分系統(tǒng)（BSS） 移動臺（MS） 操作與維護分系統(tǒng)（OMS）,GSM標準包括兩個并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800。 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)、網絡子系統(tǒng)。 基站子系統(tǒng)由基站收發(fā)臺（BTS）和基站控制器（BSC）組成。它通過無線接口與移動臺相接，進行無線發(fā)送、接受以及無線資源管理。另一方面，基站子系統(tǒng)與網絡子系統(tǒng)中的移動交換中心（MSC）相連，實現移動用戶與固定網絡用戶之間或移動用戶之間的通信連接。 網絡子系統(tǒng)（NSS）包括：移動交換中心（MSC）、原籍位置寄存器（HLR）、訪問位置寄存器（VLR）、鑒權中心、移動設備標識寄存器（EIR）、操作維護中心（OMC）。,移動通信系統(tǒng)的基本網絡結構,GSM組網技術,組網技術中需要解決的五個方面的問題： 1、 對于給定的頻率資源，大家如何來共享。 2、 覆蓋技術的問題 3、 移動通信采用什么樣的網絡結構 4、 如何解決移動性管理的問題 5、 在移動通信網中應采用什么樣的信令系統(tǒng)。,頻率的管理與有效利用,組網過程中必須解決的技術問題： （1）頻率資源的管理與有效利用 （2）網絡控制方面的問題 頻率的資源： 頻率的分配需要在全球范圍內制定統(tǒng)一的規(guī)則，各個具體的業(yè)務使用的頻率頻率均有具體的明確規(guī)定 頻率的有效利用技術 1.時間域的頻率有效利用 2.空間域的頻率有效利用 3.頻率域的頻率有效利用,覆蓋技術的問題,大區(qū)制移動通信： 大區(qū)制就是在一個服務區(qū)域內只有一個或幾個基站，并由它負責移動通信的聯絡和控制 小區(qū)制移動通信網： 大區(qū)制容量小，組網簡單，投資少，見效快。 小區(qū)制容量大，頻率充裕，頻率利用率高，干擾小。,移動通信的網絡結構,應按照容量大小，覆蓋區(qū)的大小進行規(guī)劃 單基站小容量網絡結構 移動電話本地網結構 混合式區(qū)域聯網的移動通信結構 疊加式區(qū)域聯網的大，中容量移動通信網絡結構,常規(guī)的多址方式有三種：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）。 空閑信道的選取方式主要可以分為兩類：一類是專用呼叫信道方式；另一類是標明空閑信道方式。 專用呼叫信道方式適用于大容量的移動通信網，是公用移動電話網所用的主要方式。 我國規(guī)定900MHz蜂窩移動電話網采用專用呼叫信道方式。 標明空閑信道方式可分為：循環(huán)定位、循環(huán)不定位、標明多個空閑信道的循環(huán)分散定位、標明多個空閑信道的循環(huán)不定位。 時分多址：是把時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個時系。在頻分雙工（FDD）方式中，上行鏈路和下行鏈路的幀分別在不同的頻率山。在時分雙工（TDD）方式中，上、下行幀都在相同的頻率上。,TDMA系統(tǒng)既可以采用頻分雙工(FDD)方式，也可以采用時分雙工（TDD）方式。 在TDMA系統(tǒng)中，每幀中的時隙結構的設計通常要考慮三個主要問題：一是控制和信令信息的傳輸；二是信道多徑的影響；三是系統(tǒng)的同步。 碼分多址是以擴頻信號為基礎的，利用不同碼型實現不同用戶的信息傳輸。,常用的擴頻信號有兩類：跳頻信號和直接序列擴頻信號。對應的多址方式為跳頻碼分多址（FH－CDMA）和直擴碼分多址（DS－CDMA）。 基站的兩種激勵方式：中心激勵、頂點激勵。 模擬和數字的區(qū)別（不懂） 信道分配的方式主要有兩種：一是分區(qū)分組配置法；二是等頻距配置法。 分區(qū)分組配置法的缺點：主要出發(fā)點是避免三階互調，但是未考慮同一信道組中的頻率間隔，可能會出現較大的鄰道干擾。 為了進一步提高頻率利用率，使信道的配置能隨移動通信業(yè)務量的地理分布的變化而變化，有兩種辦法：一是“動態(tài)配置法”、二是“柔性配置法”。,HLR中存儲的用戶信息分為兩類：一類是有關用戶的參數信息、另一類是有關于用戶當前位置的信息。 信令：和通信有關的一系列控制信號的統(tǒng)稱。 信令的作用：保證用戶信息有效且可靠地傳輸。 信令的分類：一種是用戶到網絡節(jié)點間的信令（稱為接入信令）；另一類是網絡節(jié)點之間的信令（稱為網絡信令）。,越區(qū)（過區(qū)）切換：是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當前基站轉移到另一個基站的過程。 越區(qū)切換包括三方面的問題： 1、 越區(qū)切換的準則，也就是何時需要進行越區(qū)切換。 2、 越區(qū)切換如何控制。 3、 越區(qū)切換時的信道分配 越區(qū)切換分為兩類：硬切換、軟切換。 越區(qū)切換的準則： 1、 相對信號強度準則 2、 具有門限規(guī)定的相對信號強度準則 3、 具有滯后余量的相對信號強度準則。 位置管理包括兩個主要的任務：位置等級、呼叫傳遞。 動態(tài)位置更新策略有三種：基于時間的位置更新策略、基于運動的位置更新策略、基于距離的位置更新策略。,碼分多址（CDMA）,在CDMA通信系統(tǒng)中，不同用戶傳輸信息所用的信號不是靠頻率不同或時隙不同來區(qū)分的，而是用各個不同的編碼序列來區(qū)分的。 碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特征如下： 1、 根據理論分析，CDMA蜂窩系統(tǒng)與模擬蜂窩系統(tǒng)或TDMA數字蜂窩系統(tǒng)相比具有更大的通信容量。 2、 CDMA蜂窩系統(tǒng)的全部用戶共享一個無線信道，用戶信號的區(qū)分只靠所用碼型的不同，因此當蜂窩系統(tǒng)的負荷滿載時，另外增加少數用戶只會引起話音質量的輕微下降，而不會出現阻塞現象。,3、 （軟切換與硬切換的區(qū)別）CDMA蜂窩系統(tǒng)具有“軟切換”功能，即在過區(qū)切換的起始階段，由原小區(qū)基站與新小區(qū)的基站同時為過區(qū)的移動臺服務，直到該移動臺與新基站之間建立起可靠的通信鏈路后，原基站才中斷和該移動臺的聯系，CDMA蜂窩系統(tǒng)的軟切換功能既可以保證過區(qū)切換的可靠性，又可以使通信中的用戶不易察覺。如果移動臺處于小區(qū)的邊緣，軟切換能提供正向業(yè)務信道分集，也能提供反向業(yè)務信道分析，從而保證了通信的質量。 4、 CDMA蜂窩系統(tǒng)可以充分利用人類對話的不連續(xù)特性來實現話音激活技術，以提高系統(tǒng)的通信容量。 5、 CDMA蜂窩系統(tǒng)以擴頻技術為基礎，因而它具有擴頻通信系統(tǒng)所固有的優(yōu)點。,關于GSM其他技術,GSM系統(tǒng)的主要接口是指A接口、Abits接口、Um接口。 網絡子系統(tǒng)內部接口包括：B、C、D、E、F、G接口。 GSM數字蜂窩網的無線接口即Um接口，是通常所稱的空中接口。 GSM系統(tǒng)工作在以下射頻頻段：上行890～915MHz，下行935～960MHz，載頻間隔0.2MHz。 蜂窩通信系統(tǒng)按邏輯功能而言，可分為業(yè)務信息和控制信息。,