GSM_原理(免积分)

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1、GSM系统概述ZXG10-BSS基站子系统移动通信发展史移动通信在半个世纪以前就已存在，但真正发展起来是80年代以后的事，随着数字程控交换机的推出，综合业务数字网的开发成功，以及对智能网的研制和探索，为实现个人通信打下了网络基础，特别是蜂窝组网技术的完善和大容量系统的出现，移动通信已经成为电信领域中发展速度最快，最受欢迎，最灵活方便的通信技术之一。移动通信发展史第一代――模拟移动电话系统第二代――数字移动通信系统。第三代――IMT-2000(InternationalMobileTelecommunication

2、sintheYear2000)移动通信的主要目的实现任何时间、任何地点和任何对象之间以任何方式的通信。第一代――模拟移动电话系统采用了蜂窝组网技术现在存在于世界各地比较实用的、容量较大的系统主要有：（1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其工作频带都在450MHz和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。第一代――模拟移动电话系统模拟蜂窝移动通信系统有着下列致命的弱点：A)各系统间没有公共接口。B)无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展。C)频率利用率

3、低，无法适应大容量的要求。D)安全.利用率低，易于被窃听，易做"假机"。这些致命的弱点将妨碍其进一步发展，因此模拟蜂窝移动通信将逐步被数字蜂窝移动通信所替代。然而，在模拟系统中的组网技术仍将在数字系统中应用。第二代――数字移动电话系统90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移动电话系统。代表产品分为两类：TDMA系统N-CDMA系统TDMA系统类型TDMA系列中比较成熟和最有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC。（1）D-AMPS是在1989年由美国

4、电子工业协会EIA完成技术标准制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基础上改造成的，数模兼容，基站和移动台比较复杂。（2）日本的JDC（现已更名为PDC）技术标准在1990年制定，93年使用，只限于本国使用。（3）欧洲邮电联合会CEPT的移动通信特别小组（SMG）在88年制定了GSM第一阶段标准phase1，工作频带为900MHz左右，90年投入商用；同年，应英国要求，工作频带为1800MHz的GSM规范产生。GSM的主要特点(一）1.频谱效率：由于采用高效调制器、信道编码、交织、均衡和话音编码技术，

5、使系统具备高频谱效率。2.容量：由于每个信道的传输带宽增加，使同频复用载干比要求降低到9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更加小（模拟为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减少越区切换的次数，使GSM系统的容量效率比TACS系统高3~5倍。GSM的主要特点(二）3.话音质量：鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义，在门限值以上，话音质量总是可以达到相应的水平而与无线传输质量无关。4.接口开放：GSM标准提供的开放性接口，如Um接口和A接口。5

6、.安全性：通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全的目的。鉴权是用来证实用户的入网权利，从网络向MS发送一个质疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥计算出一个签字响应发回鉴权中心，该密钥也存在于网络中，网络鉴权中心比较两个签字响应，若一致则通过，否则取消。加密用于空中接口，由SIM卡和网络AUC的密钥决定。TMSI是一个由业务网络给用户制定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄露其地理位置。GSM的主要特点(三）GSM的主要特点(四）6.与ISDN、PSTN等的互连：与其他网络的互连通常利用现有的标准接口，如ISU

7、P或TUP等。7.在SIM卡的基础上实现漫游：漫游是移动通信的重要特征。TDMA系统特点其共同点是数字化、时分多址、话音质量比第一代好、保密性好、可传送数据、能自动漫游等。三种不同制式各有其优点，PDC系统频谱利用率很高，而D-AMPS系统容量最大，但GSM技术最成熟，而且它以OSI为基础，技术标准公开，发展规模最大。N-CDMA系统主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄带CDMA），由美国电信工业协会制定，按双模式设计。随后频带扩展到1900MHz，即基于N-CDMA的PCS1900。第三代

8、――3G随着用户的不断增长和数字通信的发展，第二代移动电话系统逐渐显示出它的不足之处。首先是频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务；其次是GSM虽然号称“全球通”，实际未能实现真正的全球漫游，而随着科学技术和通信业务的发展，需要一个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的综合业务系统——3G3G的特点（1）包含多种系统；（2）世界范围设计的高