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HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 内部公开 MA000001 GSM移动通信原理 ISSUE2.0 * HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 课程内容 lGSM移动通信概述 lGSM系统结构与接口 lGSM系统Um接口 lGSM移动区域与编号计划 lGSM移动通信网组网 lGSM通信流程 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 学习目标 l了解移动通信的多址技术，蜂窝技术 l了解GSM系统结构、接口、业务 l掌握Um接口的物理信道结构、Um接口的逻辑信道功能与 组合、理解GSM话音的处理过程 l掌握GSM移动区域的划分 l掌握GSM编号计划 l了解GSM组网方式 l了解GSM通信流程 学习完本课程，您应该能够： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 课程重点 1. 移动通信的发展历程，多址技术，蜂窝技术 2. GSM系统结构，接口及业务 3. Um接口 4. GSM移动区域的划分 5. GSM编号计划 6. GSM组网方式 7. GSM通信流程（安全性管理和移动性管理） Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM移动通信概述 1. GSM概述与发展简史 2. 多址技术 3. 功率控制 4. 蜂窝技术 5. GSM主要参数 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 第三代移动通信系统介绍 移动通信发展展望 GSM的发展历程及现状 移动通信的定义 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 移动通信是指通信双方或至少一方是处于移动 中进行信息交流的通信. 移动体之间的通信只能依靠无线电传输. 那什么是无线通信呢？无线通信指利用电磁波 的辐射和传播，经过空间传送信息的通信方式 .电磁波是它的载体. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 电磁波频段与波段(C=L*F) Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 移动通信并不是一项很新的技术，但却是一项正在急剧发展的技术. 20年代开始在军事及某些特殊领域使用（美国警察的车载无线电系 统），40年代才逐步向民用扩展（美国所建第一个公用汽车电话网 ）.移动通信经历了由模拟通信向数字化通信的发展过程. 目前，比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM，美国的 ADC和日本的JDC（现改称PDC）. 目前GSM制式的销售额占34%，CDMA制式占28%，TDMA占18% ，WLL占7% Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 u1982年，欧洲邮电行政大会CEPT设立了“移动通信特别小 组”即GSM，以开发第二代移动通信系统为目标. u1986年，在巴黎，对欧洲各国经大量研究和实验后所提出 的八个建议系统进行现场试验. u1987年，GSM成员国经现场测试和论证比较，就数字系统 采用窄带时分多址TDMA，规则脉冲激励长期预测(RPE- LTP)话音编码和高斯滤波最小频移键控(GMSK)调制方式 达成一致意见. 其中，GSM的发展 历程如下： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 已有109个国家239个运营者运营着超过4400万用户的 GSM网络 1988年 十八个欧洲国家达成GSM谅解备忘录(MOU). 1989年GSM标准生效. GSM系统正式在欧洲问世，网路开通运行.移动通信跨 入第二代. 1991年 1992年 系统命名为：Global System for Mobile（全球通）组 织机构：Special Mobile Group 1993年 Phase II规范 1994年 全世界范围运行 1995年DCS1800商业运行 1996年 引入微蜂窝的技术，GSM900/1800双网运行 1997年 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 1993年我国首先在浙江嘉兴建立了GSM实验网 目前有中国移动与中国联通两家运营商 中国电信也在积极酝酿进入移动领域 截止99年底中国移动用户数已达5000万，中国联通超过400万，年增长 率99%以上 神州行与如意通移动用户快速增长 截止99年8月中国移动已覆盖全国31个省区的308个地市和1856个县市 ，全国交通干线实现无缝覆盖.地市覆盖率为91%，县市覆盖率为86% 专家预测，到2000年底，全国移动用户超过7500万，到2005年达2亿. 在我国 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 我国移动用户增长： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 全球移动用户增长(1999年全球无线通信市场比1998 年增长了21.6%，达到281亿美圆) Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 1G 2G 3G 2.5G 80s初 80s末 96年 2002年 无线 通信 系统 时间 GSM PDC D-AMPS IS-95A W-CDMA CDMA2000 TD-SCDMA AMPS TACS NMT NTT GPRS IS-95B 无线通信在今天的发展 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 GPRS（General Packet Radio Service）：是GSM网 络过渡3G（第三代移动通讯）的第一步，能够将数据 传送由今天9.6Kbps的速率逐步提升到每秒115Kbps的 速度.它还不是真正的第三代移动通信系统. 第三代移动通信技 术: GSM系列 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 GPRS的特点 uGPRS向用户提供从9.6kbps到多于150kbps的接入速率. uGPRS支持多用户共享一个信道的机制(每个时隙允许最多8个 用户共享) u提高了无线信道的利用率 u在技术上提供了按数据量计费的可能 uGPRS支持一个用户占用多个信道：提供较高的接入速率 uGPRS是移动网和IP网的结合：可提供固定IP网支持的所有业 务 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 计费合理GPRS可以采用以所传输的数据量为 依据的计费方法 覆盖广泛依靠GSM广泛的覆盖，GPRS向用户 提供无处不在的业务 业务丰富GPRS可向用户提供固定IP网可以提 供的所有业务 性能优越GPRS支持更高的接入速率、更短的 建立时间 可提供更多更优质的增值业务 可提高无线资源的利用率 运营商将从IP业务的迅猛发展中得到更多的商机. GPRS 对于运 营商 GPRS对 于用户 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 EDGE令网络容量及数据传送比GPRS更快，足有283Kbps.网络商只需 在软硬件上作出少许相应改动，便可继续沿用现有GSM系统，去支持移 动多媒体服务，完全符合低成本高效益的理念，能够与日后WCDMA制 式共存. 由GSM网络核心繁衍而来的WCDMA，数据传送可达到每秒2Mbit（室 内）及384Kbps（移动空间）的速率，采用5MHz（区别于窄带 200KHz)的宽频网络. WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）： EDGE（Enhanced Data Rates for Global Evolution）： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 属于CDMA第二代，能达到1.25MHz，目前全球用户接近三千五百万. cdma2000是从cdmaOne蜕变进化出来支援3G的一种制式.确保投资发展 CDMA的网络商，能够简单及有效率地由cdmaOne过渡到3G进程 .cdma2000第一阶段将提供每秒144Kbps的数据传送率，第二阶段支持每 秒2Mbps的数据传送速率，是cdma发展3G的最终目标. cdmaOne（Code Division Multiple AccessOne）： cdma2000（Code Division Multiple Access2000）： uCDMA系列： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 u1985年：CCITT提出FPLMTS（未来公众陆地移动通信系统 ）概念 u1991年：ITU正式成立TG8/1任务组，负责FPLMTS标准制定 u1992年： ITU召开WARC(世界无线通信系统会议)，对 FPLMTS的频率进行了划分，使这次会议成为第三代移动通 信标准制定中的里程碑 第三代移动通信： 如上述，不管通过GSM还是GPRS的方式，最终目标还是 3G.3G在其制定过程也经历了一段相当的时间，包括ITU的 IMT-2000和欧洲的UMTS. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 完善规范并制定网络部分标准 ITU-T和ITU-R正式携手研究FPLMTS ITU将FPLMTS改为IMT-2000 （国际 移动电信系统 20002000年2000MHz） ITU征集IMT-2000的无线接口技术方案 方案评审，制定规范(包括无线接口标准) 1994年： 1996年： 1998年6月： 1999年： 2000年： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 u能实现全球漫游：用户可以在整个系统甚至全球范围内漫游 ，且 可以在不同的速率、不同的运动状态下获得有服务质量的保证； u能提供多种业务：提供话音、可变速率的数据、活动视频，特别 是多媒体业务； u能适应多种环境：可以综合现有的公众电话交换网（PSTN）、综 合业务数字网、无绳系统、地面移动通信系统、卫星通信系统、 提供无缝隙的覆盖； u足够的系统容量，强大的多种用户管理能力，高保密性能和服务 质量. 3G实现的目标： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 u高速传输以支持多媒体业务； u室内环境至少2Mbit/s； u室内外步行环境至少384kbit/s； u室外车辆运动中至少144kbit/s； u卫星移动环境至少9.6kbit/s. u传输速率能够按需分配. u上下行链路能适应不对称需求. 为实现上述目标，对3G无线传输技术提出了以下要求： Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM概述与发展简史 目前3G的标准主要有： cdma2000 朗讯、摩托罗拉、北电、高通、三星等 W-CDMA 爱立信、诺基亚、西门子等 TD-SCDMA 中国提出 UMTS 欧洲标准 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 多址技术 u多址技术使众多的用户共用公共的通信线路. u常用的使信号多路化的方法基本上有三种，它们分 别采用频率、时间或代码分隔的多址连接方式，即 人们通常所称的频分多址FDMA、时分多址TDMA 和码分多址CDMA三种接入方式. uGSM系统采用了FDMA、TDMA方式. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 多址技术 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），每个信道可以传输一路话音或 控制信息.模拟蜂窝系统是FDMA结构 的一个典型例子，但GSM系统也采用 了FDMA. 频分多址FDMA Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 多址技术 TDMA是以不同的时隙实现通信 时分多址是指在一个宽带的无线 载波上，将某一信道按时间加以 分割，各信号按一定顺序占用某 一时间间隙（时隙）.即多路信号 利用同一个信道在不同时间各自 独立地传送. 时分多址TDMA Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 多址技术 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. 它不像FDMA、TDMA那样把用户 的信息从频率和时间上进行分离， 它可在一个信道上同时传输多个用 户的信息.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. 码分多址CDMA Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 功率控制 u当手机在小区内移动时，它的发射功率需要进行变化.当它离基站较近 时，需要降低发射功率，减少对其它用户的干扰，当它离基站较远时 ，就应该增加功率，克服增加了的路径衰耗. u所有的GSM手机都可以以2dB 为一等级来调整它们的发送功率， GSM900 移动台的最大输出功率是8W（规范中最大允许功率是20W， 但现在还没有20W的移动台存在）.DCS1800移动台的最大输出功率是 1W.相应地，它的小区也要小一些. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 蜂窝技术 u移动通信系统是采用一个叫基站的设备来提供无线服务范围的. 基站BTS的覆盖范围有大有小，我们把基站BTS的覆盖范围称之 为蜂窝，即小区CELL. u采用大功率的基站主要是为了提供比较大的服务范围，但它的频 率利用率较低，也就是说基站提供给用户的通信通道比较少，我 们也称之为大区制. u采用小功率的基站主要是为了提供大容量的服务范围，同时它采 用频率复用技术来提高频率利用率，有限的频率得到多次使用， 所以系统的容量比较大，这种方式称之为小区制或微小区制. 大区制与小区制 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 按无委会规定，我国目前可用频道号为76-124，共49个频点.76-95 给移动，95-124给联通. 一般采用12组频率复用方案. 对于有向天线，可采用120度的定向天线，如采用4/12方式复用，4 个基站，12个小区.每个小区可用5个频点，一般也可用到4个频点. 对于采用全向天线，一般建议采用其中的7组频率. 蜂窝技术 大区制与小区制 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential u频率复用指处在不同地理位置（不同的小区）上的用户可以同 时使用相同频率的信道.频率复用系统可以极大地提高频谱效率. u 但如果系统设计得不好，将产生严重的干扰. u同频干扰（C/I）： 因频率复用造成的相邻小区相同频率对信道 的干扰.GSM要求C/I=9DB. u邻频干扰（C/A）：小区内外相邻频率产生的干扰.GSM要求 C/A=-9DB. 频率复用基础 蜂窝技术 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential u频率复用方案：在系统的作用区域内重复使用相同 的频率这种频率复用方案使整个频谱分配被划 分为K个频率复用的模式.如K可取3、4、7等值. u公式：(D/R)2=3K D：频率复用距离 R：小区半径 K：频率复用模式 蜂窝技术 频率复用基础 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 注意：从理论上来说， K应该大些，但分配的 信道总数是固定的.如果 K太大，则K个小区中分 配给每个小区的信道数 将减少，中继效率就会 降低. 小区复用模式图 蜂窝技术 频率复用基础 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM主要参数 特性GSM900DCS1800 发射频带 (MHz) 基 站 移动台 935960 890915 (带宽 25M) 18051880 17101785 (带宽 75M) 双工间隔45MHZ95MHZ 射频带宽200KHZ200KHZ 射频双工信道总数124374 小区半径（Km） 最小 最大 0.5 35 0.5 35 多址方式 TDMATDMA 调制GMSKGMSK 传输 速率（kbps） 270.833270.833 编码 算法RPE-LTPRPE-LTP 信道编码具有交织脉冲检错 和1/2编码 率卷积码 具有交织脉冲检错 和1/2编码 率卷积码 每载频 信道数 全速率 半速率 8 16 8 16 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM主要参数 移动通信1.8GHz频段的分配情况 在1800MHz频段，移动通信只用了低部45MHz，45MHz中已 占用10MHz，尚余35MHz带宽.另有30MHz带宽可供发展！ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与接口 1. GSM系统结构与功能 2. GSM系统的业务 3. GSM接口 4. GSM各接口协议 5. GSM无线接口 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential 2.1 GSM系统结构与功能 OSS：操作支持子系统 BSS：基站子系统 NSS：网络子系统 NMC：网络管理中心 DPPS：数据后处理系统 SEMC：安全性管理中心 OMC：操作维护中心 PCS：用户识别卡个人化中心 MSC：移动业务交换中心 VLR：来访用户位置寄存器 HLR：归属用户位置寄存器 AUC：鉴权中心 EIR：移动设备识别寄存器 BSC：基站控制器 BTS：基站收发信台 PDN：公用数据网 PSTN：公用电话网 ISDN：综合业务数字网 MS：移动台 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 一个GSM系统可由三个子系统组成，即操作支持子系统 (OSS) ，基站子系统(BSS)和网路子系统(NSS)三部分. u基站子系统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. u通过无线接口直接与移动台相连，负责无线发送接收和无线资源的管 理. u它与NSS相连，实现移动用户间或移动用户与固定网路用户之间的通 信连接，传送系统信息和用户信息等. u与操作支持子系统OSS之间实现互通. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 u网路子系统NSS是整个系统的核心，它对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、连接与管理的功能. u主要负责完成呼叫处理、通信管理、移动管理、部分无线资源管理 、安全性管理、用户数据和设备管理、计费记录处理、公共信道、 信令处理和本地运行维护等. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 操作支持子系统OSS完成移动用户管理、移动 设备管理、系统的操作与维护. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 移动台由SIM卡与物理设备组成，二者是分离的. uSIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密 实现的信息. 固化数据：IMSI、Ki、安全算法（A3、A8) 临时网络数据：TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN、 PLMN选择预编程 业务相关数据：PIN(个人识别号) u物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构 成. u移动台的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 u接口管理 uBTS-BSC之间的信道管理 u无线参数及无线资源管理 u无线链路的测量 u话务量统计 u切换 u支持呼叫控制 u操作与维护 uBSC的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 uBTS主要分为基带单元、载频单元和控 u 制单元三部分. uBTS受控于基站控制器(BSC)，服务于某小区的无线 收发信设备，实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能. uBTS的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 uMSC是整个网络的核心，协调与控制 整个GSM网络中BSS、OSS的各个功 能实体. u接口管理 u支持一系列业务：电信业务，承载业 务和补充业务 u支持位置登记、越区切换和自动漫游 等其它网络功能. uMSC的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 u访问用户位置寄存器(VLR)是服务于其 控制区域内移动用户的. u它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. uVLR的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能 u归属用户位置寄存器(HLR)是GSM系统的中央数 据库，存储该HLR控制的所有存在的移动用户的 相关信息. u所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用 户识别号码，访问能力、用户类别和补充业务等 数据，HLR也存储部分漫游移动用户所在MSC区 域的有关动态数据. uHLR的功能 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能- AUC的功能 uAUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统 的安全性管理. u鉴权中心(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中数据被窃. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统结构与功能- EIR的功能 u移动设备识别寄存器(EIR)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）使得网 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. u在三种表格中分别列出了准许使用的、出现故障需监视的、失窃 不准使用的移动设备的IMEI识别码. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务 GSM系统提供的业务可分为三大类： 承载业务(BEAR SERVICES) 电信业务(TELESERVICES) 附加业务(SUPPLEMENTARY SERVICES) 其中承载业务和电信业务也叫作基本 电信业务(BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES) 附加业务可以分为GSM附加业务(GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES)和非GSM附加业务(NON-GSM BASIC TELECOMMUNICATION SERVICES) Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- GSM承载业务bear services 承载业务是为了提供数据传送的纯传输业务，它提供GSM网络和其他网络 之间的低层交换功能. ETSI为GSM定义的承载业务有： Data CDA-circuit duplex asynchronous 数据电路双工异步传送 异步传送速率：300-9600bps 业务号：BS21，BS22，BS23，BS24，BS25，BS26 Data CDS-circuit duplex synchronous 数据电路双工同步传送 同步传送速率：1200-9600bps 业务号：BS31，BS32，BS33，BS34 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- GSM承载业务bear services PAD CDA-packet assembler/disassembler dedicated PAD access 消息包异步传送速率：300-9600bps 业务号：BS41，BS42，BS44，BS45，BS46 Alternate speech/data CDA-circuit duplex Asynchronous 语音/数据电路双工异步传送 业务号：BS61 Speech followed by CDA-circuit duplex synchronous 语音切换到数据电路双工同步传送 业务号：BS81 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- GSM电信业务teleservices 电信业务使用通信终端之间从高，低层网到通信控制层的功能 基本语音/数据电信业务： Telephony 电话业务允许PLMN网与PSTN等他网之间的 语音信息传送 业务号：TS11 Emergency call 紧急呼叫业务用于建立移动台与紧急呼叫 中心的连接 业务号：TS12 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务-GSM电信业务teleservices uShort message services 短消息业务属于数据业务，允许移动台收发 其他移动用户的短消息 业务号：移动接受TS21，移动始发TS22 uAutomatic telefax 传真业务属于数据业务 业务号：TS62 uAlternative speech and telefax 传真/语音交替业务允许语音和传真业务中 交替传送 业务号：TS61 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- 附加业务 附加业务是GSM基本电信业务的附加业务，它总是和基本电信业务并存的. 一、GSM Supplementary Services Number identification services calling line identification presentation calling line identification restriction Call offering services call forwarding unconditional(CFU) call forwarding on mobile subscriber busy(CFB) call forwarding on no reply(CFNRy) call forwarding on mobile subscriber not reachable(CFNRc) Call completion services call hold call waiting Multi-party service 最大允许包括多方会议发起者在内的六位 用户 Advice of charge(AOC) AOC information level(AOIC) AOC charging level(AOCC) Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- 附加业务 Call restriction services *Barring of all outgoing calls(BAOC) 紧急呼叫例外 *Barring of all outgoing international calls(BOIC) *Barring of all outgoing international calls except home PLMN country(BOIC-exHC) *Barring of all ingoing calls(BAIC) *Barring of all ingoing calls when roaming outside home country(BIC-Roam) Closed user group(CUG) 允许若干移动用户组成一个闭和用户群.其成员用户能接收和拨打群 内用户，可统一开通其他业务. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM系统的业务- 附加业务 二、Non-GSM Supplementary Services Hot billing 热线收费允许运营者为某个用户独立于普通计费而建立短期计费 显示 Call back(call diversion services) 遇忙回叫允许临时不能接入PLMN网络的移动用户向网络个人语 音邮箱呼叫 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- 主要接口 GSM系统的主要接口指A 接口、Abis接口和Um接 口. A接口、Um接口为开放式 接口. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- 主要接口（A接口） A接口定义为网路子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通 信接口. 其物理链接通过采用标准的2.048Mb/s PCM数字传输链路来实现. 此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接 续管理等. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- 主要接口（Abis接口） Abis 接口定义为基站子系统的两个功能实体基站控制器（BSC）和 基站收发信台（BTS）之间的通信接口. 物理链接通过采用标准的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 数字传输链路 来实现. BS接口作为Abis 接口的一种特例，用于BTS（与BSC并置）与BSC 之间的直接互连方式，此时BSC与BTS之间的距离小于10米. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- 主要接口（Um接口） Um 接口（空中接口）定义为移动台与基站收发信台（BTS）之间的通 信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通. 其物理链接通过无线链路实现. 传递的信息包括无线资源管理，移动性管理和接续管理等. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- NSS内部接口 C Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- NSS内部接口（B接口） uB接口定义为访问用户位置寄存器（VLR）与移动业务交换中心 （MSC）之间的内部接口. u用于移动业务交换中心（MSC）向访问用户位置寄存器（VLR） 询问有关移动台（MS）当前位置信息或者通知访问用户位置寄 存器（VLR）有关移动台（MS）的位置更新信息. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- NSS内部接口（C接口） uC接口定义为归属用户位置寄存器（HLR）与移动业务交换中心（MSC） 之间的接口. u用于传递路由选择和管理信息. u在建立一个至移动用户的呼叫时，入口移动业务交换中心（GMSC）应 向被叫用户所属的归属用户位置寄存器（HLR）询问被叫移动台的漫游 号码. uC接口的物理链接方式是标准的2.048MB/S的PCM数字传输链路. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口 NSS内部接口（D接口） uD接口定义为归属用户位置寄存器（HLR）与访问用户位置寄存器（VLR ）之间的接口. u用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，为移动用户提供的主要服 务是保证移动台在整个服务区内能建立和接收呼叫. u实用化的GSM系统结构一般把VLR综合于移动业务交换中心（MSC）中， 而把归属用户位置寄存器（HLR）与鉴权中心（AUC）综合在同一个物理 实体内. uD接口的物理链接是通过移动业务交换中心（MSC）与归属用户位置寄存 器（HLR）之间的标准2.048Mb/s 的PCM 数字传输链路实现的. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口-NSS内部接口（E接口） uE接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心（MSC）之 间的接口. u此接口用于切换过程中交换有关切换信息以启动和完成切换. uE接口的物理链接方式是通过移动业务交换中心（MSC）之间的 标准2.048Mbit/s PCM 数字传输链路实现的. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- NSS内部接口（F接口） uF接口定义为移动业务交换中心（MSC）与移动设备识别寄存器（ EIR）之间的接口. u用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息. uF接口的物理链接方式是通过移动业务交换中心（MSC）与移动设 备识别寄存器（EIR）之间的标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输 链路实现的. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- NSS内部接口（G接口） uG接口定义为访问用户位置寄存器（VLR）之间的接口. u此接口用于向分配临时移动用户识别码（TMSI）的访问用户位置 寄存器（VLR）询问此移动用户的国际移动用户识别码（IMSI）的 信息. uG接口的物理链接方式是标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输链路 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM接口- GSM系统与公众电信网的接口 u公众电信网主要是指公众电话网（PSTN），综合业务数字网（ISDN） ，分组交换公众数据网（PSPDN）和电路交换公众数据网（CSPDN） .GSM系统通过MSC与这些公众电信网互连. uGSM系统与PSTN和ISDN网的互连方式采用7号信令系统接口.其物理链 接方式是通过MSC与PSTN或ISDN交换机之间标准2.048Mbit/s 的PCM 数字传输实现的. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM各接口协议 CM：通信管理 BTSM：BTS的管理部分 MTP：信息传递部分 MM：移动性管理 Um：MS与BTS间接口 MSC：移动业务交换中心 RR：无线资源管理 Abis：BTS与BSC间接口 BSC：基站控制器 MS：移动台 SCCP：信令连结控制部分 BTS：基站收发信台 L1-L3：信号层1-3 A：BSC与MSC间接口 BSSMAP：基站子系统 LAPDm：ISDN的Dm数据链路协议移动应用部分 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential u信号层1（物理层） 这是无线接口的最低层、提供传送比特流所需的物理链路（例如无线链路 ）、为高层提供各种不同功能的逻辑信道. u信号层2（L2） 主要目的是在移动台和基站之间建立可靠的专用数据链路， L2协议基于 ISDN的D信道链路接入协议（LAP-D），但作了更 动，因而在Um接口的L2协 议称之为LAP-Dm. u信号层3（L3） 这是实际负责控制和管理的协议层.L3包括三个基本子层： 无线资源管理（RR）、移动性管理（MM）和接续管理（CM）. 其中一个 CM子层中含有多个呼叫控制（CC）单元，提供并行呼叫处理.为支持补充业 务和短消息业务，CM子层中还包括补充业务管理（SS）单元和短消息业务 管理（SMS）单元. GSM各接口协议- 协议分层结构 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM各接口协议- 信号层3的互通 uRR在基站子系统中终 止，RR消息在BSS中 进行处理和转译，映 射成BSS移动应用部 分（BSSMAP）的消 息在A接口中传递 u移动性管理（MM）和 接续管理（CM）都至 MSC终止，MM和CM 消息在A接口中是采用 直接转移应用部分（ DTAP）传递，基站子 系统（BSS）则透明传 递MM和CM消息BSSAP：BSS应用部分 SCCP：信令连接控制部分 DTAP：直接转移应用部分MTP：消息传递部分 BSSMAP：BSS移动应用部分 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM各接口协议- NSS内部及GSM与PSTN之间的协议 u与非呼叫相关的信令采 用移动应用部分（MAP ），用于NSS内部接口 （B、C、D、E、F、G ）之间的通信. u与呼叫相关的信令则采 用电话用户部分（TUP ）和ISDN用户部分（ ISUP），分别用于MSC 之间和MSC与PSIN、 ISDN之间的通信. Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口 uUm接口频率规划 GSM无线信道特点 GSM系统频点分配 uUm接口物理信道 物理信道帧结构 突发脉冲种类与功能 突发脉冲应用实例 uUm接口逻辑信道 为什么引入逻辑信道？ 逻辑信道的分类 逻辑信道的功能 逻辑信道的组合 逻辑信道应用实例 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口 Um接口话音处理 u话音在无线信道上的传送 u话音编码 u信道编码 u交织 u加密 u调制 u跳频 u时延调整 Um接口控制技术 u自动功率控制（APC） u非连续发射（DTX） u非连续接收（DRX） u跳频技术 u时延调整 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口 小区采用全方向性天线 u建议采用N=7 的复用方式； u频率组选用原则 相邻小区尽量不采用相邻频率； 用户数量大、话务量大的小区可采用多组频率 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口 几个基本概念： u突发脉冲序列：占有一个限定的持续时间和占有限定的无线频谱， 它们在时间和频率窗上输出 u时隙（Time Slot）是隙缝的时间间隔，它的持续时间被用于作为时 间单元BP，意为突发脉冲序列周期（Burst Period）. u使用一个给定的信道就意味着在特定的时刻和特定的频率中传送突 发脉冲序列 u200KHz带宽称为频隙（Frequency Slot），相当于GSM规范书中 的无线频道（Radio Frequency Channel），也称射频信道 uTDMA帧（Frame）通常被表示为接连发生的 i 个时隙.GSM系统目 前采用全速率业务信道，i 取为8 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口 物理信道上的突发脉冲 Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Confidential GSM无线接口- Um接口频率规划 您知道吗？ GSM无线信道有什么特点？ GSM系统频点如何分配？ Date HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. HUAWEI Co