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GSM系统慨论制作人：时间：2024年X月

目录第1章简介

第2章GSM系统的物理层

第3章GSM系统的数据链路层

第4章GSM系统的移动管理

第5章GSM系统的资源管理

第6章总结

01第1章简介

第1页GSM系统的发展历史GSM（GlobalSystemforMobileCommunications，全球移动通信系统）是第二代移动通信系统的一种。第一代移动通信系统是美国的AMPS，在1982年推出；第二代移动通信系统是欧洲的GSM，于1991年在欧洲推出；第三代移动通信系统是日本的IMT-2000，在2001年开始使用。

移动台分类GSM移动台按照功能可分为移动电话、数据卡和手机等

按照使用频段可分为900MHz和1800MHz两种

按照网络制式可分为TDMA制式和GPRS制式信令流程GSM通话信令流程分为呼叫前、呼叫中和呼叫后三个阶段

呼叫前包括鉴权、寻呼和分配信道三个步骤

呼叫中包括建立通话、传输和释放连接三个步骤第2页GSM系统的基础概念GSM网络结构GSM网络分为核心网和无线网两部分

核心网包括移动业务交换中心（MSC）、家庭位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AuC）和信息服务数据单元（ISDN）等

无线网包括基站子系统（BSS）和移动台之间的无线信道

GSM系统在全球范围内都有相同的频段和信令标准，使得国际漫游和跨国通讯变得更加容易。全球通用性0103GSM系统采用数字信号传输，消除了模拟信号传输时的杂波和失真，从而提高了通话质量。通话质量02GSM系统采用的A5算法能够保证通话内容的机密性，同时还有鉴权和加密机制防止欺骗和攻击。安全性

第4页GSM系统的发展前景和应用场景GSM系统将继续发展，应对5G时代的挑战和机遇，比如引入虚拟化技术、增加频谱资源、实现网格化组网等。5G时代下的GSM系统GSM系统在移动通信领域有广泛的应用场景，包括手机、车载电话、移动终端、物联网等。移动通信行业的应用场景GSM系统可以应用于远程教育、网络直播、在线考试等领域，提供稳定快捷的网络支持。教育行业的应用场景GSM系统可以用于移动医疗、电子病历、远程诊断等，改善医疗服务和效率。医疗行业的应用场景

02第2章GSM系统的物理层

GSM系统的频段分配GSM系统目前采用三种频段：GSM900、GSM1800和GSM1900。其中GSM900是最早的频段，主要被欧洲和亚洲国家使用；GSM1800主要被欧洲和非洲国家使用；GSM1900则主要被北美洲使用。

GSM系统的调制方式GSM系统默认的调制方式GMSK调制用于高速数据传输8PSK调制

GSM系统的信道类型时分多址技术，多个用户共用同一个频道TDMA信道频分多址技术，将频率分成多个子信道，每个用户占用一个子信道FDMA信道

GSM系统的信道编码一个输出比输入多的编码器，增加冗余信息，提高纠错能力卷积码根据按位置换规则生成的码置换码

GMSK调制GMSK是一种连续相位调制方式，它是在GSM系统中默认使用的调制方式。GMSK的优点是复杂度低、带宽利用率高、抗多径衰减效果好，因此被广泛应用于数字通信领域。高斯最小频移键控

时分复用技术，提高频道利用效率主要特点0103时序同步关键，对基站时钟精度要求高缺点02灵活性强，适用于不同数据速率的传输优点

卷积码复杂度较高，需要硬件专门支持

码率、码长等参数较难调节应用场景置换码适用于高安全性要求的通信场景

卷积码适用于对纠错性能要求较高的场景置换码与卷积码的比较置换码容易实现，抗窃听性强

对码率、码长等参数调节灵活

总结GSM系统的物理层是GSM系统的重要组成部分，包括频段分配、调制方式、信道类型、信道编码等方面。熟悉GSM系统的物理层知识，有助于我们更好地理解整个GSM系统的工作原理和通信机制。

03第3章GSM系统的数据链路层

GSM系统的数据链路层协议GSM系统的数据链路层协议主要包括LAPD协议和LAPF协议，它们是GSM系统中用于提供数据链路层服务的协议。LAPD协议是一种面向连接的协议，它采用了可靠的传输机制，用于保障传输数据的正确性和完整性。LAPF协议是一种面向非连接的协议，它主要用于提供无连接的数据传输服务。

GSM系统的帧结构GSM系统的帧结构由多个时隙组成，每个时隙的长度为577微秒，其中包括148个比特位。GSM系统的每个帧包含了8个时隙，所以每个帧的长度是4.616毫秒。帧的组成包括同步码、帧头、信息域和尾部，具体格式如下图所示。

帧头包含了16比特位的帧类型和3比特位的帧编号

长度为48比特位信息域包含了用户数据和消息控制信息

长度为182比特位尾部用于冗余检测和纠错

长度为10比特位GSM系统的帧格式同步码用