文档介绍：GSM 系统原理
现场培训教材系列之一
华为技术有限公司
用户培训中心(2001年4月)
GSM 系统工作原理
GSM 系统的信道类型
GSM 系统结构与接口
GSM 系统编号方案
培训内容
频率
时间
FDMA
频率
时间
TDMA
频率
时间
码
CDMA
FDMA 是以不同的频率信道实现通信的。频分,就是把整个可分配的频谱划分成许多单个无线电信道(发射和接收载频对),每个信道可以传输一路话音或控制信息。在系统的控制下,任何一个用户都可以接入这些信道中的任何一个。典型例子是模拟蜂窝系统。
TDMA是以不同的时隙实现通信的。时分多址是在一个宽带的无线载波上,按时间(或称为时隙)划分为若干时分信道,每一用户占用一个时隙,只在这一指定的时隙内收(或发)信号,故称为时分多址。
CDMA是以不同的代码序列实现通信的。码分多址是一种利用扩频技术所形成的不同的码序列实现的多址方式。它可在一个信道上同时传输多个用户的信息,也就是说,允许用户之间的相互干扰。其关键是信息在传输以前要进行特殊的编码,编码后的信息混合后不会丢失原来的信息。有多少个互为正交的码序列,就可以有多少个用户同时在一个载波上通信。每个发射机都有自己唯一的代码(伪随机码),同时接收机也知道要接收的代码,用这个代码作为信号的滤波器,接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码(这个过程称为解扩)。
多址方式有三种:FDMA、TDMA和CDMA,
其中GSM 系统中用了FDMA 和TDMA 。
多址方式
在GSM中,以每200KHz为1个频点。
900MHz系统,频段划分为:890MHz—915MHz(上行),
935MHz—960MHz(下行);
1800MHz系统,频段划分为:1710MHz—1785MHz (上行),
1805MHz—1880MHz (下行);
物理信道——频点的每一个时隙为1个物理信道。
逻辑信道——根据各物理信道上传输内容的不同,又可分成不同的逻辑信道。
H、H、TCH等。
BCCH——广播信道,用来向移动台广播系统消息。
H——独立专用控制信道,用于传送信道分配等信号。
TCH——业务信道,用于传送话音和数据。
频点划分和信道类型
NSS 是整个系统的核心,它与GSM 移动用户之间及移动用户与其它通信网用户之间通信起着交换、连接与管理的作用。主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、信令处理等
BSS 是GSM系统中与无线蜂窝方面关系最直接的基本组成部分,它通过无线接口直接与移动台相连,负责无线信息的发送接收、无线资源管理及功率控制等;同时,它与NSS相连,实现移动用户间或移动用户与固定网络用户之间的通信连接,传送系统信息和用户信息等;当然,也要与操作支持子系统OSS之间实现互通。
OSS完成移动用户管理、移动设备管理、系统的操作与维护。
BSC 基站控制中心
BTS 基站收发信台MSC 移动交换中心
VLR 拜访位置寄存器
HLR 归属位置寄存器
AUC 鉴权中心
EIR 设备识别寄存器
OMC 操作维护中心
NMC 网络管理中心
PSTN 公用电话网
PDN 公用数据网
ISDN 综合业务数字网
BSC
BTS
BSS
OMC
NMC
OSS
NSS
MSC/VLR
HLR/AUC
EIR
PSTN
ISDN
PDN
GSM 系统结构图
GSM系统结构
MSC 是整个网络的核心,完成或参与完成网络子系统(NSS)的全部功能,协调与控制整个GSM 网络中BSS 和OSS 的各个功能实体。支持电信业务、承载业务和补充业务。支持位置登记、越区切换和自动漫游等移动性管理功能。
VLR是服务于其控制区域内移动用户的数据库系统,其存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息,为已登记的移动用户提供建立呼叫接续的必要条件。
拜访位置寄存器(VLR)
移动交换中心(MSC)
网络子系统各部分功能
存储着移动设备的国际移动设备识别码(IMEI),通过核查三种表格(白名单、灰名单、黑名单)使网络具有防止无权用户接入、监视故障设备的运行和保障网络运行安全的功能。
设备识别寄存器(EIR)
HLR是一个存储移动用户数据的静态数据库(包括用户识别号码,访问能力、用户类别和补充业务等数据);同时也存储移动用户所在VLR区域的有关动态数据。
AUC存储着鉴权信息和加密密钥,防止无权用户接入系统和防止无线接口数据被窃。
归属位置寄存器(HLR)
鉴权中心(AUC)
NSS各部分的功能
基站子系统各部分功能
基站控制中心(BSC)
基站收发信台(BTS)
BSC是基站子系统(BSS)的控制部分,主要