GSM移动通信系统：网络结构与关键技术

"GSM系统网络结构-第3章2G移动通信系统及技术应用" GSM（Global System for Mobile Communications）系统是第二代（2G）移动通信技术的一个典型代表，它在全球范围内广泛使用，提供了高质量的语音通话和低速数据服务。本章节主要讨论了GSM系统的网络结构、关键技术以及无线接口。 GSM网络结构通常采用二、三级混合网络结构，这种结构在中国表现为省级TMSC1（TMobile Switching Centre）构成网状结构，每个省有一对TMSC1，它们与TMSC2连接。TMSC2则与对应的一对TMSC1相连，而MSC（Mobile Switching Centre）移动交换中心则与对应的两个TMSC相连。这样的设计确保了网络的高效运行和覆盖范围的扩展。 GSM系统的核心组成部分包括： 1. **基站子系统（BSS）**：负责无线通信，包含基站控制器（BSC）和射频部分（Base Transceiver Station, BTS），BTS通过无线电波与移动设备通信。 2. **网络子系统（NSS）**：包括MSC，负责呼叫控制和移动性管理，以及拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）等，用于用户数据和身份验证。 3. **操作和支持子系统（OSS）**：提供网络监控、维护和计费等功能。 GSM系统的关键技术有： - **GMSK调制**：Gaussian Minimum Shift Keying，一种频移键控方式，提供良好的抗干扰性和频谱效率。 - **FDMA/TDMA多址接入**：频分多址和时分多址结合，每个载频被分成多个时隙，每个时隙可以分配给不同的用户。 - **跳频技术**：为了提高抗干扰能力和安全性，频率在通话期间不断改变。 - **RPE-LTP编码**：归一化码激励长期预测编码，用于压缩话音信号，提高传输效率。 - **扩频通信**：码分多址（CDMA）的基础，通过扩频序列将信号分散到较宽的频带上，增加了抗干扰能力和保密性。 GSM系统帧结构由8个时隙组成，每个时隙可传输33.8kbit/s的数据。用户数据的传输通过信道配置实现，如SDCCH（慢速随路控制信道）和TCH（话音或数据信道）。在无线接口中，GSM系统采用了多种信道类型，包括控制信道和业务信道，用于不同类型的通信和服务。 GSM系统的优点在于其高频率利用率，公共标准带来的全自动漫游功能，多样化的非话业务，与ISDN的兼容性，以及出色的保密性和安全性。此外，由于采用数字传输技术，GSM的传输质量高，话音质量优于模拟系统，同时降低了设备成本并减小了设备体积。 学习GSM系统网络结构、关键技术以及帧结构对于理解2G移动通信系统至关重要，同时也为后续的GPRS（General Packet Radio Service）和IS-95CDMA等技术的学习打下基础。了解这些内容有助于深入掌握移动通信领域的核心概念和技术原理。