GSM系统原理.docVIP

GSM系统的主要特点 GSM的主要特点如下： 频谱效率高 由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和话音编码技术等，使系统具有高的频谱效率。 容量大 由于每个信道传输带宽增加，使同频复用载干比要求降低至9dB，故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小（模拟系统为7/21）；加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减小越区切换的次数，使GSM系统的容量效率（每兆赫每小区道数）比TACS系统提高了3~5倍。 话音质量与无线传输质量无关 在900MHZ频带中，使用TDMA（时分复用多路接入）的全数字的方式工作。 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，在门限值以上时，话音质量总是与无线传输质量无关。 开放的接口 GSM标准所提供的开放性接口，不仅限于空中接口，而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间，例如A接口。 安全性好 通过鉴权、加密和TMSI号码的使用，达到安全目的。 鉴权用来证实用户的入网权利。其实现方式是从网络向MS发出一个质疑信号，然后MS端的SIM卡按照其密钥Ki计算出一个签字响应SRES发回给鉴权中心，网络鉴权中心比较两个签字响应SRES，若一致则通过，否则取消。 可与ISDN、PSTN等网络互连 与其它网络的互连通常利用现有的标准，如ISUP或TUP等。 在SIM卡基础上实现漫游 在国家网内和跨国界间的通信中，该系统能提供自动漫游（泛欧漫游）。漫游是移动通信的重要特征，它使得用户可以从一个网络自动进入另一个网络。对于GSM标准，它可以提供全球漫游，当然，网络经营者之间的某些协议还是必须的，例如为了计费，可通过MOU协调。 在GSM系统中，漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其它国家即可。终端设备可以租借，仍可达到用户号码不变，计费帐号不变的目的。 能自动选择路由 对一个移动用户发起一次呼叫的用户将不需要知道移动用户的位置，因为呼叫将被自动选路到合适的移动设备。 能最大灵活地在线提供由ISDN提供的业务，易于升级 能提供ISDN综合业务 1.5. GSM系统的主要性能参数 1.5.1. 工作频段 陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHZ、1800MHZ频段。其中： 900MHZ频段为： 890~915（移动台发，基站收） 880~890 E-GSM 935~960（基站发，移动台收） 925~935 E-GSM 1800MHZ频段为： 1710~1785（移动台发、基站收） 1805~1880（基站发、移动台收） 1.5.2. 频道间隔 相邻两频道间隔为200KHZ。每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个信道（全速率）。 将来GSM采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16个半速率信道。 1.5.3. 频道配置 采用等间隔频道配置方法，频道序号为1~124，共124个频点。频道序号和频点标中心频率的关系为： 下行频率f1（n）＝890.2MHZ＋（n－1）＊0.2MHZ移动台发，基站收 上行频率fh（n）＝f1（n）+45MHZ基站发，移动台收 n＝1~124频道（或称为频点，载频） 1.5.4. 双工收发间隔 45MHZ。与模拟TACS系统相同。 1.5.5. 干扰保护比 载波干扰保护比（C/I）就是接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此值与MS的随时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其他一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。GSM规范中规定： 同频道干扰保护比：C/I(9dB 邻频道干扰保护比：C/I(－9dB 载波偏离400KHZ时的干扰保护比：C/I(－41dB 1.5.6. 频率复用方式 频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须隔开足够的距离，以致所产生的同频道及邻频道干扰的影响可忽略不计。 频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道N（如N＝49）分成F组（如F＝9组），则每组的频道数为N/F＝49/9(5.4，即有些组的频道数为5个，有些为6个。 因总的频道数N是固定的，所以分级数越少，同频道复用距离越小，导致系统中C/I值降低。因此，在工程实际中是把同频干扰保护比C/I值加3dB的冗余来进行保护，采用12分级方式，即4个基站，12组频率,一般每组的频道数是4,最大到5个频道。 对于有方向天线而言，天线可采用120(或60(的定向天线，形成三叶草小区，即把基站分成3个扇形小区。如采用4/12方式，每个小区最大到5个频道，