2G移动通信系统详解:GSM、GPRS关键技术与无线接口
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更新于2024-08-22
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"移动通信技术PPT - 第3章2G移动通信系统及技术应用"
在移动通信领域,2G(第二代)系统是重要的里程碑,主要包括GSM(全球系统 for 移动通信)、GPRS(通用分组无线服务)以及IS-95CDMA系统。本章详细介绍了这些系统的网络结构、关键技术以及无线接口。以下是关于移动用户接续过程和GSM系统的关键知识点:
1. **移动用户接续过程**:
- 开机初始化:移动设备开机后,首先会搜索最强的广播控制信道(BCH),通过它获取频率同步。
- 频率同步:锁定频率校准信道(FCCH),设备能够确定其在频率轴上的位置。
- 时间同步:在同步信道(SCH)上完成,确保设备在时间轴上的精确对齐。
- 获取小区信息:从广播控制信道(BCCH)上读取,包括邻近小区载波表、本小区载频、位置区识别(LAI)、系统国家码、网络码等信息,这有助于设备选择合适的小区并进入空闲状态。
2. **GSM系统**:
- **优点**:GSM系统因其频谱利用率高、全球标准支持漫游、提供多样业务、安全性好、通话质量高等特性而受到广泛采用。
- **频段**:GSM900系统工作在935~960MHz(下行)和890~915MHz(上行)频率,双工间隔45MHz,频带宽度25MHz。
- **载频间隔**:200kHz,每个载频分配8个时隙,全速信道为8个。
- **通信方式**:全双工通信,每个时隙的信道速率是33.8kbit/s,总信道速率可达270.8kbit/s。
- **调制方式**:使用高斯最小移位键控(GMSK)。
- **编码**:语音编码采用RPE-LTP,输出速率为13kbit/s,数据速率最高可达9.6kbit/s。
- **其他技术**:FDMA/TDMA多址接入,跳频技术,间断传输,分集接收,交织信道编码,自适应均衡等,提升了系统的性能和抗干扰能力。
3. **GSM系统组成及网络结构**:
- **系统组成**:包括移动台(MS)、基站子系统(BSS)、网络子系统(NSS)以及操作支持子系统(OSS)等部分。
- **网络结构**:GSM网络由控制平面和用户平面组成,控制平面处理呼叫建立、位置更新和计费等,用户平面则负责语音和数据传输。
4. **GSM系统中的关键技术**:
- **TDMA**:时分多址,将一个载频划分为多个时隙,每个时隙供一个用户使用。
- **跳频**:提高抗干扰能力和安全性,每个时隙使用不同的频率。
- **分集接收**:利用多个信号路径的独立性,改善接收端的信号质量。
- **交织信道编码**:用于分散突发错误,增强抗干扰性。
通过理解和掌握这些知识点,可以深入了解2G移动通信系统的工作原理,这对于理解后续的3G、4G乃至5G系统的发展至关重要。
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