《《GSM網(wǎng)絡(luò)原理講義》PPT課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《GSM網(wǎng)絡(luò)原理講義》PPT課件（54頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、,,,,,,,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,網(wǎng)絡(luò)原理,GSM,網(wǎng)絡(luò)原理,波導(dǎo)客服培訓(xùn)室,,馬向紅,,學(xué)習(xí)目的：,1、了解移動(dòng)通信的發(fā)展,,2、掌握,GSM,網(wǎng)絡(luò)的組成,,3、掌握,GSM,信道的劃分,,4、熟悉,GSM,網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),,,課程安排:,第一節(jié)、,GSM,網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,第二節(jié)、,GSM,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成,,第三節(jié)、,GSM,系統(tǒng)的信道,,第四節(jié)、,GSM,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),,通信的發(fā)展,擊鼓傳信,烽火臺(tái),1、古代,,2、近代,發(fā)報(bào)機(jī),早期的電話,,3、當(dāng)代,固定電話,尋呼機(jī),手機(jī),,什么是,,移動(dòng)通信,？,通信雙

2、方中至少有一方在,移動(dòng),中,( 或者臨時(shí)停留在某一預(yù)定位置上）,進(jìn)行,信息的傳輸和交換,，包括移動(dòng)體（車輛、飛機(jī)或行人）與移動(dòng)體之間的通信，移動(dòng)體與固定點(diǎn)（固定無線電話或有線用戶）之間的通信。,,移動(dòng)通信的發(fā)展,Me,Me,Me,Me,Me,Me,Share,Share,Share,第一代（1,G）：,模擬無線網(wǎng)絡(luò),,第二代（2,G）：,數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò),(,GSM、,窄帶,CDMA,),,第三代（3,G）：,分組型移動(dòng)業(yè)務(wù)（,CDMA2000,等）,,目前所處的階段,第三代,第二代,第2.5代,,GSM,網(wǎng)絡(luò)原理,,1.,GSM,系統(tǒng)組成,1）、,移動(dòng)臺(tái),（,MS）,,2）、,基站子系統(tǒng),（,B

3、SS）,,3）、,網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng),（,NSS）,,4）、,操作子系統(tǒng),（,OSS）,,2. 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖,BTS,BTS,BTS,BSC,MSC,EIR,AUC,HLR,VLR,PLMN,,PSTN,,ISDN,OMC,OMC,NMC,ADC,Um,,ABIS,A,SS7,系統(tǒng)框圖,MS,BSS,NSS,OSS,MS,,2.1,,MS,Handset ＋ SIM,組成,：,移動(dòng)通信終端設(shè)備,+,用戶識(shí)別模塊,,1、移動(dòng)終端設(shè)備,：語音編解碼、信道編解碼、信息加密、信息的調(diào)制與解調(diào)及發(fā)送和接收。,,2、,SIM,卡,：執(zhí)行與安全保密有關(guān)的重要信息，防止非法用戶

4、進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)。,,,,,移動(dòng)通信終端設(shè)備,+,用戶識(shí)別模塊,,2.2,基站子系統(tǒng),（,BSS）,組成：,,1、基站收發(fā)臺(tái),（,BTS）,,1）、,射頻信號(hào)接、收；,,2）、 信號(hào)調(diào)制、解調(diào)、糾錯(cuò)。,,2、基站控制器,（,BSC）,,1）、,控制多個(gè),BTS,的射頻資源；,,2）、跳頻、功率控制、提供數(shù)據(jù)交換接口。,,BSC,+,BTS,,2.3,網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（,NSS）,MSC,、,VLR,、,HLR,、,AUC,、,EIR,,4）、越區(qū)切換和漫游的控制,,5）、,IMSI,和,IMEI,碼的登記、管理,,6）、服務(wù)類型的控制,,7）、對(duì)用戶進(jìn)行鑒權(quán),組成：,,,1、移動(dòng)交換中心,（,MSC）,,,

5、1）、,信道的管理和分配,,2）、呼叫的處理和控制,,3）、,MS,位置信息的登,,記和管理,,,,2、本地位置寄存器,（,HLR）,,存儲(chǔ)本地用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫：,,1）、永久性參數(shù)：,,,IMSI、IMEI,、,接入的優(yōu)先級(jí)別、業(yè)務(wù)類型和保密參數(shù)等。,,2）、臨時(shí)性參數(shù)：,,當(dāng) 前用戶所處的位置信息。,,,,3、訪問位置寄存器,（,VLR）,,存儲(chǔ)來訪用戶位置信息的數(shù)據(jù)庫,,4、鑒權(quán)中心,（,AUC）,,產(chǎn)生三個(gè)參數(shù)，以便確定用戶身份、對(duì)呼叫進(jìn)行鑒權(quán)和加密,,5、設(shè)備標(biāo)識(shí)寄存器,（,EIR）,,存儲(chǔ)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫,,2.4 操作子系統(tǒng),（,OSS）,主要對(duì)整個(gè),GSM,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行

6、管理和監(jiān)控，如:,,系統(tǒng)自檢和報(bào)警,,系統(tǒng)故障診斷與處理,,備用設(shè)備啟動(dòng),,話務(wù)量的統(tǒng)計(jì),,計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的記錄和傳遞等,,,3. GSM,系統(tǒng)的信道,問題,:,什么是信道,?,,劃分,:,,,,,物理信道,:,,傳送信息的載體,,邏輯信道,:,,物理信道不同時(shí)刻的映射,,,,,,人 自 貨 轎,,行 行 車 車,,道 車 道 道,,道,物理信道+邏輯信道,,3.1,工作頻段分配,GSM900,頻段為:,,,890-915,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)發(fā)射,基站接收,上行鏈路),,,935-960,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)接收,基站發(fā)射,下行鏈路),,雙工

7、頻率間隔:,45,MHz,,信道總數(shù):,124,,E_GSM900,頻段為:,,880-915,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)發(fā)射,基站接收：上行鏈路),,,925-960,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)接收,基站發(fā)射：下行鏈路),,雙工頻率間隔:,45,MHz,,信道總數(shù):,174,,,DCS1800,頻段為:,,,1710-1785,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)發(fā)射,基站接收,上行鏈路),,,1805-1880MHz,(,移動(dòng)臺(tái)接收,基站發(fā)射,下行鏈路),,雙工頻率間隔:,95,MHz,,信道總數(shù):,374,,,PCS1900,頻段為:,,,1850-1910,MHz,(,移動(dòng)臺(tái)發(fā)射,基站接收：上行鏈路),,,1930-1

8、990MHz,(,移動(dòng)臺(tái)接收,基站發(fā)射：下行鏈路),,雙工頻率間隔:,80,MHz,,信道總數(shù):,299,,,3.2,物理信道,890,0.1,M,保護(hù)帶寬,915/,MHz,890.3,C1,0.1,M,保護(hù)帶寬,Tx,935,0.1,M,保護(hù)帶寬,960/,MHz,935.3,C1,0.1,M,保護(hù)帶寬,Rx,f,發(fā)射,=890.2+0.2（n－1） n,∈,[1,124] (n,為信道數(shù)),f,接收,=935.2+0.2（n－1） n,∈,[1,124] (n,為信道數(shù)),GSM900,,C512,1785/,MHz,0.1,M,保護(hù)帶寬,1710,0.1,M,保護(hù)帶寬,1710,.

9、3,Tx,C512,1880/,MHz,0.1,M,保護(hù)帶寬,1805,0.1,M,保護(hù)帶寬,1805.3,Rx,f,發(fā)射,=,f,接收,=,,,？,？,1805.2+0.2(n-512) (n,為信道數(shù)),DCS1800,1710.2+0.2(,n-512) (n,為信道數(shù)),,3.3,,邏輯信道,根據(jù)物理信道所承載信息的不同來劃分信道，稱為邏輯信道。,,邏輯信道分為：,,1）、,業(yè)務(wù)信道,,攜帶數(shù)字化的用戶編碼語音或用戶數(shù)據(jù),,2）、,控制信道,,在移動(dòng)臺(tái)和基站之間傳遞信令和同步指令,,物理信道—8個(gè)座位,邏輯信道—座位上的人,軍官—控制信道,士兵—業(yè)務(wù)信道,,屬邏輯信道,每輛車8個(gè)座

10、位,,邏輯信道的,分類,：,,控制信道,（,CCH）,：,,,基站和移動(dòng)臺(tái)之間傳輸信令和同步指令。,,業(yè)務(wù)信道,（,TCH）,：,,,攜帶數(shù)字化用戶編碼語音或用戶數(shù)據(jù)。,,控制信道分為：,,1）、,廣播信道,（,BCH）,,2）、,公共控制信道,（,CCCH）,,3）、,專用控制信道,（,DCCH）,,廣播信道,（,BCH）,1）,、頻率校正信道,（,FCCH）,,校正手機(jī)的工作頻率,,2）,、同步信道,（,SCH）,,傳輸手機(jī)幀同步信息和識(shí)別基站信息,,3）,、廣播控制信道,（,BCCH）,,傳輸網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使手機(jī)測量小區(qū)信號(hào)強(qiáng)度,,和識(shí)別小區(qū)標(biāo)志,,公共控制信道,（,CCCH）,1）,、尋呼

11、信道,（,PCH）,,傳輸基站尋呼手機(jī)的信息,,2）,、隨機(jī)接入信道,（,RACH）,,用于手機(jī)呼叫請(qǐng)求和手機(jī)對(duì)來自基站尋呼,,的響應(yīng),,3）,、準(zhǔn)許接入信道,（,AGCH）,,基站回應(yīng)手機(jī)的呼叫請(qǐng)求,,專用控制信道,（,DCCH）,1）,、獨(dú)立專用控制信道,（,SDCCH）,,手機(jī)與基站建立連接后，在基站分配,TCH,前用來保持聯(lián)系的中間的、暫時(shí)的信道；,,用于傳輸手機(jī)與基站的連接指令和信道分配信令。,,2）,、,慢速輔助控制信道,（,SACCH）,,在手機(jī)與基站之間，周期性地傳輸一些特定的信息；,,,,,3）、,快速輔助控制信道,（,FACCH）,,傳送與,SDCCH,相同類型的信息；,,

12、使用時(shí)要中斷業(yè)務(wù)信息（4幀），插入,FACCH,。,,業(yè)務(wù)信道,業(yè)務(wù)信道分為：,,1）、,全速率,TCH,,,2）、,半速率,TCH,,,3）、,可變速率,TCH,,3.4,幀結(jié)構(gòu),0,1,2,3,4,5,6,7,1,幀,=4.615,ms,GSM,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,＝270.833,KB/S,1,時(shí)隙內(nèi)所傳遞的數(shù)據(jù)＝？,156.25,B,1,時(shí)隙,＝0.576,ms,,4. GSM,系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),4.1,多址技術(shù),1、,頻分多址,（,FDMA）,,2、,時(shí)分多址,（,TDMA）,,3,、,碼分多址,（,CDMA）,,,信道,總頻段,頻分多址即是把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的,頻道

13、,(或稱信道)分配 給不同的用戶使用。,,,TS0,TS1,TS2,TS3,TS4,TS5,TS6,TS7,時(shí)隙,時(shí)幀,4.615ms,時(shí)分多址即是把,時(shí)間,分割成周期性的,時(shí)幀,，每一時(shí)幀在分割成若干個(gè),時(shí)隙,（無論時(shí)幀或時(shí)隙都是互不重疊的），然后根據(jù)一定的分配原則，使各移動(dòng)臺(tái)在每幀內(nèi)只能在指定的時(shí)隙內(nèi)向基站發(fā)送信號(hào)。,,GSM,的多址方式,1,2,3,4,5,6,7,3,4,5,6,7,0,1,2,時(shí)間,頻率,絕對(duì)物理信道,時(shí)隙,,碼分多址即不同用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分，而是用各不相同的,編碼序列,來區(qū)分。,,4.2,數(shù)字調(diào)制技術(shù),調(diào)制的目的：,,,1,）,考慮

14、無線傳輸過程中，高頻信號(hào)傳輸?shù)挠行?,,2,）,考慮基站發(fā)射機(jī)、移動(dòng)電話天線的,長度,（,λ,=C/f, L=,λ,/4),,ASK,（,幅移鍵控,）,：改變載波信號(hào)振幅,,FSK,（,頻移鍵控,）：改變頻率,,PSK,（,相移鍵控,）：改變相位,,,,FSK,MSK,GMSK,,4.3,語音編碼技術(shù),采樣、量化、編碼:,,1）、,采樣速率為：,8,KHz/s,,2）、,將每個(gè)采樣值用,256,個(gè)不同電平中的一個(gè)來表示,,3）、,將量化值用8位二進(jìn)制代碼表示,,數(shù)字鏈路上的信號(hào)比特速率為,64,Kbit,/s,,PCM,編碼,,GSM,系統(tǒng)采用聲碼器和波形編碼器的混合，即,LPC-LTP-R

15、PE,編碼器（線性預(yù)測編碼－長期預(yù)測編碼－規(guī)則脈沖激勵(lì)編碼器）,,LPC-LTP,為聲碼器：,3.6,kbit,/s,,RPE,為波形編碼器：,9.4,kbit,/s,,因此話音編碼器輸出的比特速率:,13,kbit,/s,,20,ms Blocks,Speech Coder,Bits Ordered,260,Bits,260,Bits,132,78,Important Bits,Other Bits,50,Very Important Bits,,4.4,信道編碼技術(shù),作用：檢驗(yàn)和校正接收比特流中的差錯(cuò),,例子,,信息 添加比特（密碼） 發(fā)送比特,,,0,000,,0000,

16、,1,111,,1111,,接收編碼可能為：,0000 0010 0110 0111,,判決結(jié)果,:,0 0 X 1,,分組編碼器,信息,信息,檢驗(yàn),消息組,編碼組,,卷積編碼器,消息分組,編碼信息流,信息,信息,編碼信息,,BER,：Bit Error Ratio,差錯(cuò)比特率,,差錯(cuò)控制編碼,：,分組編碼,、,卷積編碼,,Block Code,132,78,50,Type,Ia,Type,Ib,Type II,Re-ordering,Half rate,convolutional,code,CRC,50,132,78,3,Type,Ia,Type,I

17、b,Type II,378,78,Type II,25,25,78,4,66,66,3,Tail,CRC,Type,Ib,Type,Ia,Type,Ia,Type,Ib,Type II,260,Bits in,,,4.5,,交織技術(shù),作用：將突發(fā)錯(cuò)誤分散開來，對(duì)抗突發(fā)干擾,,,,,例如：打電話時(shí)可以防止一些噪音的干擾，使,,對(duì)方接收到清晰、連續(xù)的話音信號(hào),將錯(cuò)誤分散開,,交織原理,交織,消息分組,交織后的,,消息分組,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,1,1,1,1,2,2,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,x,x,3,4,1,x,3,4,1,1,3,4,1

18、,x,3,4,解交織,信息丟失,,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,456,456,Bits from 20ms of Speech,456,Bits from 20ms of Speech,,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,57,,4.6,跳頻技術(shù),目的：確保通信的保密性和抗干擾性,,GSM,系統(tǒng)中跳頻分為：,,基帶跳頻,,射頻跳頻,,功能： 改善衰減,,改善通信質(zhì)量,,相當(dāng)于頻率分集,,4.7,DTX,和,DRX,,DISCONTINUOUS TRANSMISSION (DTX),非連續(xù)發(fā)射,,,1.,一種在通話中的省電模式,,2.,當(dāng)語音不激活時(shí)，發(fā)送端只發(fā)射很少信息,,,3.,接收端產(chǎn)生舒適噪聲,,,DISCONTINUOUS RECEPTION (DRX),非連續(xù)接收,,,1.,一種在待機(jī)時(shí)的省電模式,,,2.,手機(jī)基于,IMSI,被分成不同的尋呼組,,,3.,從網(wǎng)絡(luò)來的尋呼信息會(huì)以預(yù)定的間隔發(fā)送,,,,,THANK YOU!!!,,