GSM移动通信系统详解:从标准演进到规范系列

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GSM移动通信系统原理是上海德立天通信技术有限公司在2002年进行的一项内部培训讲义,该讲义详细介绍了GSM(全球系统移动通信)的起源和发展历程以及其核心规范。GSM由欧洲电信标准化委员会(ETSI)于1982年开始研发,经历了多个阶段,如1990年的Phase I规范、1991年的DCS1800技术规范,直到1996年的Phase II+的发布。GSM规范的版本以Vx.y.z的形式表示,其中V代表版本,x从0到5,表示不同的阶段;y和z分别代表技术性修改和文字修正的版本号。 GSM规范系列非常全面,包括了11个主要部分,涵盖了系统的一般描述、服务类型(如TELECOMMUNICATIONSERVICES、Bearer Service和Teleservice)、网络功能与架构、用户接口(Um interface)、无线电特性,以及其他如语音编码器、移动站设备、A&Bis接口、网络互通性和测试规范等。此外,还有关于电信网络管理的部分,说明了GSM系统在提供基本服务的基础上,如何支持附加功能和服务升级。 GSM业务的重点在于提供多样化的电信服务,包括基本承载服务(Basic Bearer Service)和基础语音服务(Basic Teleservice),以及后来的增强服务如Basic Bearer Service+,这些服务满足了不同用户的需求,并随着技术的发展而不断演进。 这个培训讲义对于理解GSM系统的设计理念、标准演变和技术细节具有很高的价值,对于从事移动通信技术的人员来说,是深入学习和掌握GSM通信理论的重要资料。通过学习这些内容,参与者能够了解如何设计和实施一个高效、兼容的移动通信网络,以及如何确保不同设备间的无缝连接和数据传输。
2010-04-16 上传
目录 课程说明 1 课程介绍 1 课程目标 1 相关资料 1 第1章 GSM发展简史 2 第2章 数字移动通信技术 3 2.1 多址技术 3 2.1.1 频分多址 3 2.1.2 时分多址 4 2.1.3 码分多址 4 2.2 功率控制 5 2.3 蜂窝技术 5 2.3.1 频率复用的概念 5 2.3.2 频率复用方案 6 2.3.3 频率复用距离 6 第3章 GSM系统结构与相关接口 8 3.1 GSM系统结构 8 3.1.1 系统的基本特点 8 3.1.2 系统的结构与功能 8 3.2 接口和协议 14 3.2.1 主要接口 14 3.2.2 网路子系统内部接口 15 3.2.3 GSM系统与其它公用电信网的接口 17 3.2.4 各接口协议 17 3.3 GSM系统主要参数 20 第4章 移动区域定义与识别号 22 4.1 区域定义 22 4.1.1 服务区 22 4.1.2 公用陆地移动通信网(PLMN) 22 4.1.3 MSC区 23 4.1.4 位置区 23 4.1.5 基站区 23 4.1.6 小区 23 4.2 移动识别号 23 4.2.1 IMSI (International Mobile Subscriber Identity): 23 4.2.2 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identity): 24 4.2.3 LMSI (Local Mobile Subscriber Identity): 25 4.2.4 MSISDN(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number): 25 4.2.5 MSC-Number(MSC号码)/VLR-Number(VLR号码) 26 4.2.6 Roaming-Number(漫游号码)与Handover-Number(切换号码) 26 4.2.7 HLR-Number(HLR 号码) 27 4.2.8 LAI(Location Area Identification--位置区) 27 4.2.9 CGI(Cell Global Identification--全球小区识别) 28 4.2.10 RSZI (Regional Subscription Zone Identity) 28 4.2.11 BSIC(基站识别色码) 28 4.2.12 IMEI(国际移动设备识别码) 29 第5章 GSM系统的无线接口与系统消息 30 5.1 无线接口 30 5.1.1 语音编码 30 5.1.2 信道编码 31 5.1.3 交织 31 5.1.4 调制技术 33 5.1.5 跳频 34 5.1.6 时序调整 35 5.2 帧和信道 35 5.2.1 基本术语简介 35 5.2.2 信道类型和组合 39 5.3 系统消息 43 5.3.1 系统消息的作用 43 5.3.2 系统消息包含种类及内容 44 第6章 系统管理功能介绍 47 6.1 GSM系统的安全性管理 47 6.2 GSM系统移动性管理 49 6.2.1 漫游管理 49 6.2.2 切换管理 49 第7章 GSM移动通信网 52 7.1 网络结构 52 7.1.1 移动业务本地网的网络结构 52 7.1.2 省内数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构 54 7.1.3 全国数字公用陆地蜂窝移动通信网络结构 55 7.2 移动信令网结构 56 总结 58 练习题 59 习题答案 62 插图目录 图2-1 三种多址方式概念示意图 3 图2-2 D/R比 6 图2-3 N小区复用模式 7 图3-1 GSM系统结构 9 图3-2 移动台的功能结构 10 图3-3 一种典型的BSS组成方式 11 图3-4 GSM系统的主要接口 15 图3-5 网路子系统内部接口示意图 16 图3-6 系统主要接口的协议分层示意图 18 图3-7 A接口信令协议参考模型 19 图3-8 应用于GSM系统的7号信令协议层 20 图4-1 GSM区域定义 22 图4-2 IMSI的组成 24 图4-3 MSISDN的组成 25 图4-4 LAI的组成 27 图4-5 RSZI的组成 28 图4-6 BSIC的组成 28 图4-7 IMEI的组成 29 图5-1 语音在MS中的处理过程 30 图5-2 信道编码过程 31 图5-3 456比特交织 32 图5-4 三个语音帧 32 图5-5 突发脉冲的结构 32 图5-6 GSM系统调频示意图 34 图5-7 时间和频率中的隙缝 37 图5-8 帧、时隙和突法脉冲序列 38 图5-9 逻辑信道类型 42 图5-10 广播和公共控制信道的复帧 43 图5-11 业务信道的复帧 43 图6-1 加密过程 48 图6-2 相同BSC控制小区间的切换 50 图6-3 由相同MSC,不同BSC控制小区间的切换 50 图6-4 由不同MSC控制小区间的切换 51 图7-1 移动业务本地网由几个长途编号组成的示意图 52 图7-2 移动本地网组网图(MSC较少) 53 图7-3 移动本地网组网图(本地未建MSC) 53 图7-4 移动本地网组网图(大规模组网) 54 图7-5 省内数字公用蜂窝移动通信网的网络结构 54 图7-6 全国数字蜂窝PLMN的网络结构及其与PSTN连接的示意图 55 图7-7 大区,省市信令网的转接点结构 56 图6-2 相同BSC控制小区间的切换 63 图6-3 由相同MSC,不同BSC控制小区间的切换 63 图6-4 由不同MSC控制小区间的切换 64