移动通信第十课 GSM移动通信系统.pdf

移动通信---第十课
GSM 移动通信系统
内容
GSM系统概述
GSM系统的无线接口

无线接口

信道类型和组成

语音与信道编码
GSM系统的控制和管理

位置登记

鉴权与加密

越区切换
GPRS
GSM 概述
GSM以前是 Groupe Spéciale Mobile (1982
年设立) 的缩写,现在是(Global System for
unications) 的缩写。
由欧洲 ETSI (European
munications Standardization
Institute) 出的第二代数字蜂窝移动通信系统
标准。
采用 TDMA/FDMA 复用方式。
采用数字化语音编码和数字调制技术。
以语音业务为主,也支持无线的数据业务。
是世界上使用最广、用户数最多的移动通信系
统。
GSM 历史
1982年北欧四国向欧洲邮电行政大会CEPT提交建议书,要求制定
900MHz频段的欧洲公共电信业务规范。在ETSI技术委员会下成
立“移动特别小组(Group Special Mobile)”,简称“GSM”,来制
定有关的标准和建议书。
1986年在巴黎对提出的8个建议系统进行现场实验。
,GSM选定窄带TDMA、RPE-LTP话音编码和GMSK调制
方式。
1988年提出主要建议,颁布GSM(泛欧数字蜂窝通信网)标准。
1990年完成了GSM900的规范,不同建议书分组成为一套12个系
列。
1991年在欧洲开通了第一个系统,将GSM更名为“全球移动通信
系统”(Global system for munications)。同年移
动特别小组还完成了1800MHz频段的移动电信业务规范,名为
DCS 1800系统。
1992年,大多数欧洲GSM运营者开始商用业务。
1993年,欧洲第一个DCS 1800系统投入运营。
1995年,完成了1900MHz频段的PCS 1900移动电信业务规范。
GSM 的发展现状
第二阶段标准到1993年底也基本完成了
主要部分,并与1994年底冻结。
1994年6月又开始考虑第2+阶段的有关
标准的定义,后并入第二阶段标准。
全世界已有欧洲、亚洲、非洲、美洲、大
洋州的130多个国家和地区建立了GSM网
络,实现全球漫游;移动通信用户的40%
采用GSM,仅中国的用户数就超过了1
亿。
GSM 的性能特征
通信:

无线移动通信,支持话音和数据业务。
移动性:

国际接入,采用 chip-card 可接入不同运营商的GSM网络。
连通世界各地:

一个号码,网络处理本地化。
容量大:

频谱效率较高、小区覆盖较小、每小区用户数较多。
传输质量高:

就无线通信而言,话音质量高,可靠性高,高速运动场合
(如汽车和火车上)也不会发生电话呼叫中断。
安全功能:

接入控制、通过chip-card 和 PIN 鉴权。
GSM 的缺点
没有完美的系统!!
没有端到端的用户加密。
没有给用户提供完全的 64 kbit/s 的ISDN 带
宽,没有透明的 B-信道。
会减小驾驶时的注意力。
产生电磁辐射。
可能会出现滥用私人数据的现象。
漫游的 profiles 易受影响。
系统高度复杂。
在GSM标准内有几处不相容。
GSM 的标准内容
GSM 系统构成
GSM 是一种公共陆地移动网(PLMN)。

一个国家内可以由数个运营商根据GSM标准建设蜂
窝移动通信网络。

组成:

MS (移动站)

BS (基站)

MSC (移动交换中心)

LR (位置寄存器)

子系统:

RSS (无线子系统):涵盖所有无线方面。

NSS (网络和交换子系统):呼叫下传、越区切换、交换。

OSS (操作子系统):网络管理。
GSM 蜂窝网络
•把服务区分割成小区:
小区可能的覆盖范围
理想化的小区形状
小区
使用数个载波频点。
相邻小区使用的频率不同。
小区覆盖半径从数百米到 35 km,取决于用户密度、地理条件和
发射机功率等。
六角形小区覆盖是理想化的(小区重叠和形状取决于地理条件)。
若用户从一个小区运动到另一个小区将发生呼叫连接的越区切换。