第13讲 第3章 gsm数字蜂窝移动通信系统

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1、3.3.1话音和信道编码技术调制图3-9移动台语音处理的过程3.3GSM数字蜂窝移动通信系统主要技术数字化话音信号在无线传输时主要面临三个问题：选择低速率的编码方式，以适应有限带宽的要求；选择有效的方法减少误码率，即信道编码问题；选用有效的调制方法，减小杂波辐射，降低干扰。3.3.2跳频和间断传输技术1．跳频跳频是指载波频率在很宽频率范围内按某种图案（序列）进行跳变。图3-10GSM系统的跳频示意图跳频系统的抗干扰原理与直接序列扩频系统是不同的。直接序列扩频是靠频谱的扩展和解扩处理来提高抗干扰能力的；跳频是靠躲避干扰来获得抗干扰能力的。2．间断传输为了提高频谱利用率，GSM系统还采用了

2、话音激活技术。这个被称为间断传输（DTx）技术的基本原则是只在有话音时才打开发射机，这样可以减小干扰，提高系统容量。采用DTx技术，对移动台来说更有意义，因为在无信息传输时即关闭发射机，可以减少电源消耗。3.3.3调制与解调技术通信的最终目的是在一定的距离内传递信息。虽然基带数字信号可以在传输距离相对较近的情况下直接传送，但如果要远距离传输时，特别是在无线或光纤信道上传输时，则必须经过调制将信号频谱搬移到高频处才能在信道中传输。为了使数字信号在有限带宽的高频信道中传输，必须对数字信号进行载波调制。如同传输模拟信号时一样，传输数字信号时也有三种基本的调制方式：幅移键控(ASK)、频移键控

3、(FSK)和相移键控(PSK)。它们分别对应于用载波（正弦波）的幅度、频率和相位来传递数字基带信号，可以看成是模拟线性调制和角度调制的特殊情况。理论上，数字调制与模拟调制在本质上没有什么不同，它们都是属正弦波调制。但是，数字调制是调制信号为数字型的正弦波调制，而模拟调制则是调制信号为连续型的正弦波调制。ASK、FSK、PSK中，就频带利用率和抗噪声性能（或功率利用率）两个方面来看，一般而言，都是PSK系统最佳。所以PSK在中、高速数据传输中得到了广泛的应用。GSM系统的调制方式：高斯滤波最小移频键控（GMSK），调制速率为270.833kbps。3.3.4GSM系统的控制与管理GSM识

4、别码位置区划分位置登记/删除用户管理鉴权与加密呼叫处理过程越区切换/漫游一、GSM识别码1、移动台的号码。移动台的号码类似于PSTN（公共交换电话网）中的电话号码，其编号规则应与各国的编号规则相一致。移动台的号码有以下两种：（1）移动台国际号码（MSISDN）。为呼叫GSM系统中的某个移动用户所需拨的号码。一个移动台可分配一个或几个MSISDN。其组成格式为：CC+NDC+SNCC：国家码，中国86NDC：国内地区码SN：用户码由NDC和SN两部分组成国内ISDN号码，其长度不超过13位数。国际ISDN（MSISDN）号码长度不超过15位数字。（2）移动台漫游号码（MSRN）。当移动台

5、漫游到一个新的服务区时，由VLR给它分配一个临时性的漫游号码，并通知该移动台的HLR，用于建立通信路由。一旦移动台离开该服务区，此漫游号码即被收回，并可分配给其他来访的移动台使用。格式：MSRN＝CC＋NSC＋SNCC＝国家码NDC＝国内地区码(用于识别MSC/VLR）SN＝用户码2、移动用户识别码。在GSM系统中，每个用户均分配一个唯一的国际移动用户识别码（IMSI）。此码在所有位置（包括在漫游区）都是有效的。通常在呼叫建立和位置更新时，需要使用IMSI。IMSI的组成格式：MCC+MNC+MSINMCC：移动用户所属国家代号，占3位数字。中国460MNC：移动网号码，最多由2位数字

6、组成。用于识别移动用户所归属的移动通信网。中国移动00，联通01。MSIN：移动用户识别码，用以识别某一移动通信网（PLMN）中的移动用户。由MNC和MSIN两部分组成为国内移动用户识别码（NMSI）。3、国际移动设备识别码（IMEI）是区别移动设备的标志，可用于监控被窃或无效的移动设备。格式：TAC+FAC+SNR+SPTAC：型号批准编码，由欧洲型号标准中心分配。FAC：装配厂家号码SNR：产品序号SP：备用4、临时移动用户识别码（TMSI）用于保护国际移动设备识别码（IMSI），GSM系统能提供安全保密措施，即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码（TMSI）代替IMSI

7、。两者之间可按一定的算法互相转换。访问位置寄存器（VLR）可给来访的移动用户分配一个TMSI（只限于在该访问服务区使用）。总之，IMSI只在起始入网登记时使用，在后续的呼叫中，使用TMSI，以避免通过无线信道发送其IMSI，从而防止窃听者检测用户的通信内容，或者非法盗用合法用户的IMSI。TMSI由各电信部门选择，长度不超过4个字节。5、位置区识别码（LAI）在检测位置更新和信道切换时，要使用位置区识别标志（LAI）位置区识别码（LAI）的格式