GSM频段知识 GSM900 DCS1800.pdf

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1、GSM 频段知识 GSM900 DCS1800一.GSM 的涵义GSMGSM 全名为：全名为：Global System for Mobile CommunicationsGlobal System for Mobile Communications，中文，中文为全球移动通讯系统，俗称为全球移动通讯系统，俗称 全球通全球通，是 一种起源于欧洲的移动通信技术标准，是第二代移动通信技术，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能行遍全球。我国于 20 世纪 90 年代初引进采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代 GSM 技术(2001 年 1

2、2 月 31 日我国关闭了模拟移动网 络)。目前，中国移动、中国联通各拥有一个GSM 网，为世界最大的移动通信网络。GSM 系统包括 GSM 900：900MHz、GSM1800：1800MHz 及GSM1900：1900MHz 等几个频段。GSM(全球移动通信系统)是一种广泛应用于欧洲及世界其他地方的数字移动电话系统。GSM 使用的是时分多址的变体，并且它是目前三种数字无线电话技术(TDMA、GSM 和 CDMA)中使用最为广泛的一种。GSM 将资料数字化，并将数据进行压缩，然后与其它的两个用户数据流一起从信道发送出去，另外的两 个用户数据流都有各自的时隙。GSM 实际上是欧洲的无线电话标准

3、，据GSM MoU 联合委员会报道，GSM在全球有12亿的用户，并且用户遍布120多个国家。因为许多 GSM 网络操作员与其他国外操作员有漫游协议，因此当用户到其 他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。美国著名通信公司 Sprint 的一个辅助部门，美国个人通信正在使用 GSM 作为一种宽带个人通信服务的技术。这种个人通信服务将最终为爱立信、摩托罗拉以及诺基亚现在正在生产的手持机建立400多个基站。手持机包括电话、短信寻呼机和对讲机。GSM 及其他技术是无线移动通信的演进，无线移动通信包括高速电路交换数据、通用无线分组系统、基于 GSM 网络的数据增强型移动通信技术以及通用移动通信服务二

4、二.GSM.GSM 特点特点1.GSM 使用上直观的特点：GSM 系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。2.GSM2.GSM 的技术特点：的技术特点：1.频谱效率。由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和语音编码技术，使系统具有高频谱效率。2.容量。由于每个信道传输带宽增加，使同频复用栽干比要求降低至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少越区切换的次数，使 GSM 系统的容量效率(每兆赫每小区的信道数

5、)比 TACS系统高 35 倍。3.话音质量。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，话音质量总是达到相同的水平而与无线传输质量无关。4.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，而且报刊网络直接以及网络中个设备实体之间，例如A 接口和 Abis 接口。5.安全性。通过鉴权、加密和 TMSI 号码的使用，达到安全的目的。鉴权用来验证用户的入网权利。加密用于空中接口，由 SIM 卡和网络 AUC的密钥决定。TMSI 是一个由业务网络给用户指定的临时识别号，以防止有人跟踪而泄漏其地理位置。6.与 ISDN、PSTN 等的互连。与其他

6、网络的互连通常利用现有的接口，如 ISUP 或 TUP 等。7.在 SIM 卡基础上实现漫游。漫游是移动通信的重要特征，它标志着用户可以从一个网络自动进入另一个网络。GSM 系统可以提供全球漫游，当然也需要网络运营者之间的某些协议，例如计费。GSMGSM 原理原理GSMGSM 是是 Global System for Mobile CommunicationGlobal System for Mobile Communication 的缩写。意思的缩写。意思是全球移动通信系统。是全球移动通信系统。分分 GSM900GSM900、DCS1800DCS1800 和和 PCN1900PCN1900

7、三个频段，三个频段，一般一般的所谓的双频手机就是在的所谓的双频手机就是在GSM900GSM900和和DCS1800DCS1800频频 段切换的手机。段切换的手机。PCN1900PCN1900则是别的一些国家使用的频段则是别的一些国家使用的频段(如美国如美国)。GSM900/1800 GSM900/1800 分别是工作在分别是工作在890960mhz/17101880mhz890960mhz/17101880mhz 频段的。频段的。GSM900GSM900 的手机最大功率是的手机最大功率是 8W(8W(实际实际中移动台没这么大的中移动台没这么大的 功率，功率，一般的手机最大功率是一般的手机最大功

8、率是2W2W，车载台功能大车载台功能大)，而而 DCS1800DCS1800 的手机的最大功率是的手机的最大功率是 1W1W。GSM900/DCS1800/PCN1900 GSM900/DCS1800/PCN1900 的区别的区别:GSM900:GSM900 是初始的是初始的 GSMGSM 系统系统,MOBILEMOBILE 的功率从输出的功率从输出 1W-8W,GSM9001W-8W,GSM900 的通道从的通道从 1 124,DCS18001 124,DCS1800 的通的通道从道从 512885;DCS1800512885;DCS1800 是低功率的是低功率的,最高是最高是 1W;1W;

9、GSM GSM 的频段：的频段：GSM900GSM900 小区半径小区半径 35km35km 上行上行 880915MHZ880915MHZ 下行将下行将925960MHZ925960MHZPHASE2:890925MHZPHASE2:890925MHZ 和和 935960MHZ;935960MHZ;通道号通道号 1-124.1-124.GSM1800GSM1800 小区半径小区半径 2km(2km(由于由于 1800mhz1800mhz 手机的低功率手机的低功率)上行上行7101785MHZ7101785MHZ 下行下行 18051880MHZ18051880MHZ。PHASE2:SAME;

10、PHASE2:SAME;通道号通道号:512:512885.885.为高密度的用户为高密度的用户.GSM1900:18501910MHZ 19301990MHZGSM1900:18501910MHZ 19301990MHZ上行和下行组成一频率对上行和下行组成一频率对,上行就是手机发射、机站接收上行就是手机发射、机站接收;下行就下行就是基站到手机。是基站到手机。例如例如935-960935-960 和和890-915890-915 相差相差45MHZ,45MHZ,第二个通道上第二个通道上,上行落后下行三个时系上行落后下行三个时系.网络组成：1.BTS 基站：base transceiver st

11、ation 基站首要是收发器，收发器的多少决定小区的容量，一个收发器能支持 8 个用户。一个小区由3 个天线，一个发射，两个接收(分级接收)。(收发器和天线的关系)?a)每个 BTS 都会有一套收发器。b)一个BTS覆盖一个小区，BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH 帮助 Mobile 识别/寻找网络。c)小区的手机用户容量依靠信道数d)GSM 空中接口的数据传输速率是13Kbps,即 BTS 收发语音数据速率是 13KB/S.e)有 BTS 命令手机设置其发射功率、迁时、切换。2.BSC base station controller 基站控制器：a)几个 BTS 基站连接一个 B

12、SC,基站安排信道配置、切换、和 BTS连接 BSC;所有的 BSC 连接至 MSC,b)每个 BTS 连结 BSC 用 abis 接口，是 2Mbps 的连接。使用microwave link、optical fiber、co-axial line 等方式连接.c)Microwave link 经常是最好的连接方式选择。d)BSC 连结 MSC 使用的是 A 口e)在 BSC 可提供小区广播等服务。3.MSC mobile switching center 是网络的核心，呼叫建立、保持、和释放;链接 BSC 和 PSTN、认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时，可增加MSC;

13、MSC 与 MSC 之间使用 GMSC 连结(GATEWAY)a)当呼叫建立时，MSC 起到保持通话和断开通话的功能。b)存储所有的用户数据和它们的相关特征。c)介于 MS 和 PSTN 之间，交换通信数据.d)MSC 是 GSM 网络的心脏。是与别的 GSM 网络、非 GSM 网络的连接口。e)MSC 主要功能：认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。f)当用户增加时，超过一个 MSC 的容量，就需要多一个 MSC，就增加一倍的用户4.TRAN-Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。a)TRAN 转换 13KB/S 的 GSM 速率为标准的64KB/

14、S;TRAN 作为一 MSC的一部分。b)Trans coding 也使用在下行时，将 64kbps 转换成 16kbps.c)Trans coding 在 MSCBSCBTS 中。5.HLR Home location register归属位置寄存器。a)在 MSC 中有所有的用户数据库存在于HLR。HLR 中有永久用户数据库。b)用户发出呼叫时，MSC 从 HLR 之中获得用户数据。是用户核心数据库，大部分在 SIM 卡中的数据都可以在 HLR 中获得。6.VLR visiting location register 访问位置寄存器。a)在 VLR 中有被激活的所有的用户号码。b)当别的

15、MSC 中的用户漫游到新的 MSC 时，MSC 和 HLR 之间通信，新的 MSC 就将漫游的用户注册到它的VLR 中。c)当手机漫游时，用户访问区被别的网络覆盖，而且归属位置网络批准它使用被访问的网络，它的用户信息将从 HLR 被拷贝到 VLR(访问位置寄存器)中暂存。7.鉴权中心 AUC-Authentication centera)是 SIM 卡的验证过程。b)每个 SIM 卡有一个 IMSI，在 IMSI 有加密码c)在 HLR 中有 IMSI 和密码d)手机通信时，首先验证 SIM 卡的合法性，由 AUC 进行验证。8.装备身份注册：EIR-Equipment identify re

16、gistera)包含了 IMEI 信息。所有的手机 IMEI 都存储在 EIR 中，是手机的数据库。b)在 GSM 中有助于验证当手机遗失时，运营商可以禁止已经报失手机的使用。c)EIR 分类：Permitted listevaluation liststolenlistunknown9.收费中心 BC-Billing centera)BC 产生每一个用户的费用状况.b)直接连到 MSC,由 MSC 发送收费信息给 BC(通话时)c)BC 处理按单位计费。10.操作运营中心：OMC-operation and maintenance center.a)每个 GSM 网络超过 100 个 BTS

17、 组成，每一个实体需要操作和维护。b)一些远程操纵是必要的，检测和远程进入。c)有时有两种 OMC(不同的供应商)，OMC-S:Deal with switch;OMC-R:deal with radio network。11.短信中心：SMSC 信息通过短信息中心发到指定的手机。a)信息通过 SMSC 传输b)信息可通过人工终端(连到 SMSC)发送。c)短信中心 SMS CENTER-MSC/VLR-BSC-BTS.-MS12.语音服务中心：a)它拥有所有语音用户的数据库;b)它也存储了语音信息。13.设备报警：a)BTS,BSC,Trans coder failure.b)Link fa

18、ilurec)Module failure(transceiver,processor)小区身份，网络中每个小区都由唯一的识别号，CI:CellIdentity.一个小区由 56 个用户可同时通话 调制方式:GSM 采用的是 0.3GMSK 调制 高斯最小频移键控，0.3是描述滤波器带宽和比特率的关系,不是相位调制，是一种典型的数字调频调制，实际上是调频。0 和 1 代表的是载波加减不同的频 率+67.708KHZ 和-67.708KHZ，1 被看作是相位增加 90 度，0 被看作是相位在相反方向改变，两个频率表示频移键控;语音编码速率时 13kbps.数据速率(调制速率)BIT 传送速率是

19、270.833Kbps。刚好是四倍于射频频移。这样一来就有效的减少调制频谱和提高了通道利用率.高斯滤波:剧烈的频率变化会导致频谱扩散,所以用滤波器进行滤波平滑后,减少频谱扩散;RF 载频加 67.708 和减 67.708KHZ;靠频率转移.GSM 网络系统：手机和机站的接口是空中接口，基站(BS)和基站控制台BSC是靠abis接口2Mbps的连接。(是光纤或者常用微波连接，DCS1800 Abis 接口经常使用微波连接),一个 BSC 控制 2030 个 BTS;基站控制台BSC到交换局是A口连接。手机和基站的最大距离是34.9km。手机开机后的步骤:1.首先搜索 124 个信道，即所有的

20、BCH 通道,决定收到的广播信道 BCH 强度,(BCH 的承载的信息是距 Mobile 最近的 BTS;呼叫信息);2.跟网络同步时间和频率,由 FCH/SCH 调整频率和时间3.解码 BCH 的子通道 BCCH.4.网络检查 SIM 卡的合法身份.是否是网络允许的 SIM 卡。5.手机的位置更新.6.网络鉴权 手机主叫(MOC)过程:1.手机给基站发送通道需求，即手机发送一个短的随即接入突发脉冲.(RACH Burst)2.由 BCH 指定传输信道.SDCCH3.手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信.4.权限认证5.指定手机在一个业务信道(TCH)上通信.6.在 TCH 上进行语音

21、通信.手机被叫1.BTS 在 PCH 呼叫通道上使用 SIM 中的 IMSI 号码来呼叫用户。2.由手机发送 RACH3.通道指定在 BCH.4.手机和基站在 SDCCH 上通信5.手机用户被鉴权6.手机被指定 TCH 通道。7.在 TCH 通道上进行语音和数据通信。紧急呼叫：1.GSM 规格定义了 112 为紧急呼叫号码2.112 在手机有无 SIM 卡的情况下均可呼叫。3.在 RACH 上,手机 112 建立紧急呼叫。Authentication 鉴权：1.目的：验证用户身份(IMSI/SIM);提供手机新的加密键。2.鉴权是在什么情况下：每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、

22、漫游时的位置更新。切换handover:切换是手机通信从一个小区/信道到另外一个小区/信道。1.上行和下行的接收质量报告2.上行和下行的接收信号强度3.距离，迁时4.干扰层。5.功率预算。6.切换包括：同一小区内部信道/时隙之间的切换。小区于小区之间。加密 ciphering:语音和数据的保密、信号信息的保密;手机位置更新 location update:1.MSC 应知道呼叫手机的位置。2.手机连续的改变位置，手机在改变位置时通知MSC关于新位置。由 MSC 处理位置更新。3.手机位置更新过程：(location area identity LAI)a)手机改变位置区b)手机从 BCCH 上

23、读新的位置区c)发送 RACH,为通道需求。d)在 AGCH 上获得一个 SDCCH.e)在 SDCCH 发送 IMSI 和新旧 LAI 位置更新需求给 MSCf)MSC 开始认证g)如果认证成功，更新手机位置在VLR 上h)发送确认信息给手机i)手机离开 SDCCH,进入空闲模式。上行和下行：上行是手机通过上行频率发信息给基站，下行是相反。上行和下行组成一对频率对(45MHZ 分割)，上行滞后下行 3 个时隙;上行和下行使用相同的时隙号;上行和下行使用相同的通道号;上行和下行使用不同的波段。(间隔 45MHZ)。功率等级：由于手机在小区内移动，它的发射功率要随着移动，当他靠近基站时，防止干扰

24、别的用户功率要减小，当他远离基站是为防止衰减要增大发射功率。总共有 19 个功率等级,功率等级存于手机的 EEPROM 中.功率控制的好处是：手机可以省电、基站减少干扰。1.由基站在 SACCH 上发送命令手机改变发射功率2.改变功率是和路径的衰减成比例。TX Level 5 33dbm，19-5dbm。3.每个等级之间是间隔 2dbm.4.BTS 需要在上行开始的 Rxlev、Rxqual5.每 480ms 发送报告给 BSC 关于 Rxlev、Rxqual。6.每一定时间跟初始的进行比较。动态基站功率控制：1.目标是减少平均干扰2.基于 MS 发送的测量报告计算3.不是和 BCH 载波?。

25、4.非强制性的 DTX 不连续发射：1.当语音中断的大部分时间里，允许无线发射器关掉。2.有 DTX Handler 处理器：在发射端有语音激活检测、在发射端有背景声噪音、在切断时产生舒适噪音。3.不连续发射在上行和下行都有执行。不连续发射、不连续接收;4.在手机上执行不连续发射和不连续接收。5.在 BTS 接收时有不连续接收 时迁(定时提前):Timing advance 就是为了保证信号能在准确的时间内到达BS,当MS 移动时,随着 MS 距离 BS 的远近,上行传递的时延的可变，基站命令移动台提前发送。由 BS 在 SACCH 信道上命令 MS 来改变它的迁时的大小.手机在空闲模式时接收

26、机站和解码BCH，在 BCH 中的 SCH 允许手机调整它的内部时间，当手机接收到SCH 时不知道距离基站多远，通过SACH 特殊的 短突发。当手机在下行的SACCH 上获得迁时信息，才发送正常的突发，30KM 手机设置迟延 100US.信道介绍:1.BCH 广播信道:BCH 就象灯塔,在每一小区的任何时候,都有 BCH 在 ARFCN 上，使手机能发现网络,并使手机同步于网络，并且 BCH 信号的强度告诉手机那个是距它最近的 GSM 网络;手机几乎每 30 秒会报告相邻小区的 BCH功率,以便于由基站决定是否切换.?每一小区使用的BCH频率通道都不同,通道被远距离的小区重复使用;小区中的所有

27、的手机接收 BCH.在 ARFCN 上有 BCH 信道.BCH 的信息在下行的通道 0 时系,其他时系用于业务信息 TCH;使 MS 同步,运载控制信息和呼叫信息.和网络身份信息。所有手机的呼叫信息都在 BCH 上。BCH 由 FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH 组成。基站产生的 BCH 在零时 隙，a)FCH:frequency correction channel 在 BCH 上重复使用特别的 BURST,让手机开机时调整它的频率.b)SCH:synchronization channel,在 FCH 后,调整时间.c)BCCH:广播控制信道,带有网络身份.d)CC

28、CH:共用控制信道,它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上.手机能认出并用一个 RACH 作出反应.;还有子通道 AGCH 访问认可通道,命令手机进入 SDCCH 或 TCH.2.CCCH共用控制信道:是双向控制信道,CCCH和 BCH 在多帧上分享 0 时隙;CCCH 包括 RACH;PCH;AGCH;CBCH;PCH 呼叫通道 用于运载IMSI 报知手机有呼叫、PCH 是下行通道，3.DCCH 专用控制信道:双向控制信道,由三个子通道组成：SDCCH,FACCH,SACCH.。SDCCH独立专用控制信道：指定TCH 之前的过渡信道，话务建立和用户验证.SDCCH 独立

29、专用控制信道:在呼叫建立时,于 BCH 和 TCH之间起连接作用.SACCH 慢速相关控制信道:上行:接收信号质量报告、接收信号RX LEVEL 报告、相邻小区的BCH 功率报告。通道功率;手机的状态.下行：命令 MS 的 TX 功率控制的命令、小区信道配置、迁时、跳频。FACCH 快速相关控制信道：由 BTS 用作命令手机切换，上行：中断 TCH 信号、切换时快速信息交换。下行：中断 TCH.控制 BITS SACCH 和 FACCH 的区别:SACCH 报告基站说有另外的小区可提供给手机更好的信号质量,切换是必要的.在段时间内,由于 SACCH 没有足够的带宽,所以在短时间内由FACCH取

30、代TCH;切换就发生了.FACCH象一个 TCH.当听到语音有小的中断时,可能发生了切换.4.TCH 业务信道:通话时使用的信道.运载语音信息、是双向的用于手机和基站交换语音信息,TCH full rate 26 frames 是 120ms。包含 24carry speech,1 个 idle,1 个 sacch。TCH half rate 26 frames是 120ms;包含 24carry speech,2 个 sacch.5.RACH 随机接入信道:由手机发送短的突发给基站，即呼叫需求;由 MS 使用来从基站获取注意;手机并不知道路经的迟延,所以手机发短的 BURST,当手机在下行的

31、 RACH 上获得迁时时,手机才发正常的 BURST.6.手机测量报告：SACCH 的测量报告提供给 GSM 系统。每个手机测量服务小区的功率，也测量相邻小区的 BCH 功率;手机也测量在 TCH 上接收的信号的强度和质 量。通过 SACCH 将接收 RxLev(dbm)和 RXQuaL(be mapped directly tobit error ratio)报告给所在服务小区。7.接收表现：GSM 接收器要在复杂的无限环境中有效的操作。接收器要适应多径和多普勒衰减，低信号、高信号、以及别的收发射器或别的用户的干扰。要能以最小 的比特误码率解调 0.3GMSK 信号。GSM 的语音通道的语音

32、信息编码为 Ia 和 Ib 带有错误纠正，而bits 没有错误纠正。互调测试手机在 GSM 波段的对两个干扰的选择，IMEI 是 international mobile equipment identity国际移动设备识别号就是手机串号，每一个手机都有一唯一的不同于别的手机的串号。IMSI：international mobile subscriber identity 国际移动用户识别号 是手机用户进入网络的正确身份。15 位 IMSI 存于 SIM 卡中.SIM subscriber identity module:由 4-8 位的 PIN 码，3 次错误的输入卡就停止工作;8 位的 P

33、UK 码，10 次错误的输入 SIM 卡就被永久的锁住。SIM 卡包含有：串号、IMSI、鉴权算 法 加密、网络代码、PIN PUK、充电信息。SIM 卡:保持有所有的用户信息,(IMSI 允许的网络单);存有最后的位置信息.拨打信 息和存储信息.存储电话号码等。Dual band&dual mode:1.dual band:双带，手机有频率开关，可工作在两个频率段2.dual mode 双重模式 在手机中，mode 是所使用发射技术的类型,数字模式和模拟模式。手机支持AMPS 和 TDMA,能按需要的模式转换。AMPS 是模拟的。Mobile Station ISDN number:(MSI

34、SDN):也就是手机号码。小区接入技术:1.FDMA:frequency division multiple access:每个通话放在一个单独的频率上。2.TDMA:Time division multiple access:在指定的频率上，通话在固定的时间段上。3.CDMA:Code division multiple access 每个通话都有唯一的代码。时分多址接入技术：1.GSM 使用了 TDMA 和 FDMA 多路传输：124 Frequency channelsfor GSM900;100khz channel;mobile share ARFCN by TDMA.0.3GMSK

35、Modulation 270.833kbits/sec.2.在 GSM 系统中有 124 个频道，频道间隔是 200khz;每个频道由8 个用户共享，在时间上进行时分复用。就是说信号的发送是突发的不是连续的发送的。上行和下行规定使用相同的信道号(ARFCN)和时系号，而且基站和移动台相差三个时 系，即上行电路落后于下行电路三个时系时间。物理通道和逻辑通道:物理通道:被描述在时域和频域;是实际的频率和时域,由频道或绝对射频信道号和时系共同决定的。TS number 和 ARFCN 的组合就是物理信道。逻辑通道;是在物理通道上,在任何频率和时系可能是业务信道或是控制信道.1 timeslot pe

36、riod=576.92us,1frame=8timeslots.Frameperiod=4.615ms,voice coder bit rate=13kbps,在 Timeslot/normal burst 中，有 26bits 的慢或是 Trainingbits。跳跃业务通道：所有的手机都有跳频的能力，但是不是所有的小区都是跳跃区(象城市有较多的建筑物造成多径，被设为跳频小区)。手机测量相邻小区 bch 的强度，跳跃顺序由小区配置和手机配置表定义。小区配置表列出所有的特别小区跳跃顺序。1.小区重选-测量并进行 BCCH 解码：MS 每 5 秒算出服务小区C1 和非服务小区 C22.MS 最少

37、要每 30 秒解码服务小区全部的 BCH 数据。3.手机解码 BCCH 数据包含影响小区选择的参数，最少 5 分钟 6 个最强的小区 BCCH 载波。4.当 MS 找到 6 个最强的 BCCH 载波，在 30 秒内 BCCH 数据到新的载波。跳频：1.多路衰减产生不同的信号强度被叫做瑞利衰减2.瑞利衰减是由不同的路径和由此的接收频率决定3.快速移动的手机可能体验不到由于路径的改变而产生剧烈的影响?4.慢速或停止的手机可能体验到语音质量的严重影响(why)?5.如果当衰减发生时接受频率改变，问题就会解决6.衰减现象是连续的和快速的，这样频率变化也应该是连续的。7.这种连续变化的频率叫做跳频8.在

38、上行和下行都要进行跳频处理9.在每个 TDMA 帧频率改变10.手机的跳频最多 64 个频率11.跳跃顺序是循环或非循环的?。12.什么是跳频顺序?不同的跳频顺序可在同一小区使用。13.BCH 时隙不跳跃?14.跳频能使平均干扰减少。即使共道小区将使用相同的 ARFCN 跳频，干扰将不连续。15.GSM 小区不是帧同步，频率的改变相关于Frame nos.?16.如果相同的 HSN(?)用在两个小区，干扰要么是零，或者如果相位更正存在将是连续的?17.所以两个小区要尽可能的使用不同的HSN.18.扇形小区(同一个 BTS)能使用相同的 HSN,由于区域不同时出现。编辑本段三.GSM 的发展状况

39、20 世纪 80 年代中期，当模拟蜂窝移动通信系统刚投放市场时，世界上的发达国家就在研制第二代移动通信系统。其中最有代表性和比较成熟的制式有 泛欧 GSM，美国的 ADC(D-AMPS)和日本的 JDC(现在改名为 PDC)等数字移动通信系统。在这些数字系统中，GSM 的发展最引人注目。1991 年 GSM 系 统正式在欧洲问世，网络开通运行。GSM 系列主要有 GSM900、DCS1800 和 PCS1900 三部分，三者之间的主要区别是工作频段的差异。蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大 了客

40、户的服务范围，但上述模拟系统有四大缺点：各系统间没有公共接口;很难开展数据承载业务;频谱利用率低无法适应大容量的需求;安全保密性差，易被窃 听，易做“假机”。尤其是在欧洲系统间没有公共接口，相互之间不能漫游，对客户造成很大的不便。GSM 数字移动通信系统源于欧洲。早在1982 年，欧洲已 有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT(北欧移动电话)和英国的TACS(全接入通信系统)，西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是 国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982 年，北欧国家向 CEPT(欧洲邮电行政大会)提交了一份建议 书，要求制定

41、900MHz 频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会(ETSI)技术委员会下的“移动特别小组(Group Special Mobile)”，简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。我国自从1992年在嘉兴建立和开通第一个GSM演示系统，并于1993年 9 月正式开放业务以来，全国各地的移动通信系统中大多采用GSM 系统，使得 GSM 系统成为目前我国最成熟和市场占有量最大得一种数字蜂窝系统。截至 2002 年 11 月，中国手机用户 2 亿，比 2001 年年底新增5509.2 万。GSM 系统有几项重要特点：防盗拷能力佳、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清

42、晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低。目前我国主要的两大 GSM 系统为 GSM 900 及 GSM1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。不过目前大多数手机基本是双频手机，可以自由在这两个频段间切换。欧洲国家普遍 采用的系统除GSM900 和 GSM1800 另外加入了 GSM1900，手机为三频手机。在我国随着手机市场的进一步发展，现也已出现了三频手机，即可在GSM900GSM1800GSM1900 三种频段内自由切换的手机，真正做到了一部手机可以畅游全世界。早期来看，GSM900 发展的时间较早，使用的较多，反之GSM1800发展的时间较晚。物理特性

43、方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短;而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。紧急呼叫是 GSM 系统特有的一种话音业务功能。即使在 GSM 手机设置了限制呼出和没有插入用户识别卡(SIM)的情况下，只要在 GSM 网覆盖的 区域内，用户仅需按一个键，便可将预先设定的特殊号码(如 110、119、120 等)发至相应的单位(警察局、消防队、急救中心等)。这一简化的拨号方式 是为在紧急时刻来不及进行复杂操作而专门设计的。编辑本段四.GSM 技术资(1).2GSM 系统

44、的技术规范及其主要性能GSM 标准共有 12 章规范系列，即：01 系列：概述 02 系列：业务方面 03 系列：网络方面 04 系列：MS-BS 接口和规约(空中接口第 2、3层)05系列：无线路径上的物理层(空中接口第 1 层)06系列：话音编码规范 07系列：对移动台的终端适配 08系列：BS到MSC接口(A和Abis接口)09 系列：网络互连 10 系列：暂缺 11 系列：设备和型号批准规范 12 系列：操作和维护(2).3GSM 系统关键技术工作频段的分配(2)-1.工作频段我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：890915(移动台发、基站收)935960

45、(基站发、移动台收)双工间隔为 45MHz，工作带宽为 25 MHz，载频间隔为 200 kHz。随着业务的发展，可视需要向下扩展，或向 1.8GHz 频段的 GSM1800过渡，即 1800MHz 频段：17101785(移动台发、基站收)18051880(基站发、移动台收)双工间隔为 95MHz，工作带宽为 75 MHz，载频间隔为 200 kHz。(2)-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 个时隙，即 8 个信道(全速率)。每信道占用带宽 200 kHz/8=25kHz。将来 GSM 采用半速率话音编码后，每个频道可容纳16 个

46、半速率信道。(2)-3 多址方案GSM 通信系统采用的多址技术：频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)结合，还加上跳频技术。GSM 在无线路径上传输的一个基本概念是：传输的单位是约一百个调制比特的序列，它称为一个“突发脉冲”。脉冲持续时间优先，在无线频谱中也占 一有限部分。它们在时间窗和频率窗内发送，我们称之为间隙。精确地讲，间隙的中心频率在系统频带内间隔200 kHz 安排(FDMA 情况)，它们每隔 0.577ms(更精确地是 15/26ms)出现一次(TDMA情况)。对应于相同间隙的时间间隔称为一个时隙，它的持续时间将作为一种时间单位，称为 BP(突发脉冲周期)。这样一个间隙可以在时

47、间/频率图中用一个长 15/26ms，宽 200KHz的小矩形表示(见图)。统一地，我们将 GSM 中规定的 200KHz 带宽称为一个频隙。(2)-4 在时域和频域中的间隙在 GSM 系统中，每个载频被定义为一个 TDMA 帧，相当于FDMA 系统的一个频道。每帧包括 8 个时隙(TS0-7)。每个 TDMA 帧有一个 TDMA 帧号。TDMA 帧号是以 3 小时 28 分 53 秒 760 毫秒(2048*51*26*8BP 或者说2048*51*26 个 TDMA 帧)为周期循环编号的。每 2048*51*26 个 TDMA 帧为一个超高帧，每一个超高帧又可分为2048 个超帧，一个超帧

48、是 51*26个 TDMA 帧的序列(6.12 秒)，每个超帧 又是由复帧组成。复帧分为两种类型。26 帧的复帧：它包括26 个 TDMA 帧(26*8BP)，持续时长120ms。51个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带TCH(和SACCH加FACCH)。51 帧的复帧：它包括51 个 TDMA 帧(51*8BP)，持续时长3060/13ms。26 个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带BCH 和 CCCH。(2)-5 无线接口管理在 GSM 通信系统中，可用无线信道数远小于潜在用户数，双向通信的信道只能在需要时才分配。这与标准电话网有很大的区别，在电话网中无论有无呼叫，每个终端都与

49、一个交换机相连。在移动网中，需要根据用户的呼叫动态地分配和释放无线信道。不论是移动台发出的呼叫，还是发往移动台的呼叫，其建立过程都要求用专门方法使移动 台接入系统，从而获得一条信道。在GSM 中，这个接入过程是在一条专用的移动台-基站信道上实现的。这个信道与用于传送寻呼信息的基站移动台信道一 起称为 GSM 的公用信道，因为它同时携带发自/发往许多移动台的信息。相反地，在一定时间内分配给一单独移动台的信道称作专用信道。由于这种区别，可以定 义移动台的两种宏状态：空闲模式：移动台在侦听广播信道，此时它不占用任一信道。专用模式：一条双向信道分配给需要通信的移动台，使它可以利用基础设施进行双向点对点

50、通信。接入过程使移动台从空闲模式转到专用模式。(3)4GSM 信道GSM 中的信道分为物理信道和逻辑信道，一个物理信道就为一个时隙(TS)，而逻辑信道是根据 BTS 与 MS 之间传递的信息种类的不同而定义的不同逻辑信道，这些逻辑信道映射到物理信道上传送。从 BTS 到 MS的方向称为下行链路，相反的方向称为上行链路。逻辑信道又分为两大类，业务信道和控制信道。(3)-1.业务信道(TCH)：用于传送编码后的话音或客户数据，在上行和下行信道上，点对点(BTS 对一个 MS，或反之)方式传播。(3)-2.控制信道：用于传送信令或同步数据。根据所需完成的功能又把控制信道定义成广播、公共及专用三种控制