网络临时数据 业务相关数据
TMSI LAI
使用的语言 话费数据
Kc
选择的PLMN
47
GSM网络的接口
BSS BTS
TC
VLR
B
MSC
TC
IWF
EC
A
BSC
BTS
BTS
BTS
NMC
G
OMC
E
D
VLR
HLR
H AUC
C
MSC
EIR F
EC
IWF
TC
PSTN
BSC
Abis
BTS
BTS
BTS
可视图文与网上浏览 用户电报 传真
29
增强型业务范围
话费查询
呼叫转移
多方通话
来显、呼叫等待
短消息业务
30
GSM网络结构
NMC
OMS
OMC OMC
BTS
BSC
TRAU
BTS
BSS
MS
SIM ME
PSTN
VLR
HLR
MSC
EIR
IWF
EC
NSS
31
MSC功能与作用
呼叫处理
呼叫建立、连接 与清除
19
GSM系统频率复用模式
4 ×3标准复用模式（GSM体制推荐）
无线区族 4个基站 每基站3扇区
基站结构 3个120或三叶草 扇区
C/I 12 dB
20
GSM系统频率复用模式
3 ×3标准复用模式
复用方式 3个基站9个扇 区
特点 不增加新基站 容量增加（有 限）
抗干扰措施
高斯噪声 接 收 信 号
信道模拟
信道模拟
14
噪声和干扰
噪声 车辆点火系统 工业电气噪声 自然噪声 背景杂散噪声
干扰来源 同频道干扰 邻频道干扰 互调干扰 多址干扰
15
蜂窝无线区域的组成方法
➢ 频率复用的概念（容量扩充）
载频受 限
呼叫阻 塞
频道扩充受 限
成本受 限
16
无线区域的划分
移动站的位置登记（LAI）
临时移动用户识别号（TMSI）管理
移动用户漫游号MSRN 管理
34
AUC功能与作用
• 鉴权和加密数据
• Ki, RAND
• A3,A8 算B法
G
• Kc,SRES VLR
VLR
D
C
H
BTS
A
HLR
AUC
BSC
MSC
E
BTS
MSC
F EIR
35
EIR功能与作用
EIR：Equipment Identity Register
上行：Fl = 890 + 0.2 × (N - 1024) (MHz)
下行：Fh = Fl + 45 (MHz)
(975 N 1023)
DCS1800频段
上行：Fl = 1710.2 + 0.2 ×(N-512) (MHz)
下行：Fh = Fl + 95 (MHz)
(512 N 885)
9
时分多址技术(TDMA)
➢ 多个用户共享一个载波频率，分享不同时隙。 ➢ TDMA系统的数据传递是不连续的，是分组发射，可以关闭。 ➢ 不连续发送，可以利用空闲时隙监听其他基站，实现切换处
理。 ➢ 需要自适应均衡；需要保护时隙。 ➢ 分组发射需要额外的系统开销，如保护数据同步。 ➢ 按照不同的用户提供不同的带宽。 ➢ TDMA的效率是指发射的数据中信息所占的百分比。
实现A接口物理层规定（PCM/E1） 实现A接口No.7号信令功能（SP） 实现Abis接口物理层规定（PCM/E1） 实现Abis接口数据链路层（LAPD） 实现A接口与Abis接口间信道交换功能 实现部分网络层的功能 实现无线资源管理（RR） 实现BSS管理应用部分的功能 实现切换功能等
➢ FDMA信道每次只能传递一个电话如果一个FDMA信道没 有使用，并且处于空闲状态，它不能被其他用户使用以增加共 享容量。 ➢ 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断 地发射。 ➢ FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）。 ➢ 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线 性会产生交调频率（IM），产生额外的RF辐射。 ➢ FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销 ➢ FDMA通常是窄带系统。
存储移动设备分类表（IMEI）
白名单
黑名单
灰名单
包含所有 经注册登 记的合法 移动设备
包含所有 被禁止使 用的移动 设备
包含所有 要跟踪的 移动设备
36
IMEI查询流程
MS
BSS
MSC
EIR
呼叫建立
在EIR查询IMEI
请求IMEI传送
查询结果送MSC
MS发送IMEI
37
基站子系统（BSS）的组成
越区切换平稳 用户识别 ISDN兼容 语音与数据业务 增强型业务与补充业务
25
兼容性
RTMS
ITALY
U.K
SPAIN AUSTRIA
PORTUGAL GERMANY
NORWAY FINLAND
C-450
TACS
SWITZERLAND NETHERLANDS
DENMARK
NMT
SWEDEN
BTS
BTS
Um
48
GSM系统的频率配置
基站 发射频率
2 MHz保护频带
45 MHz 双工间隔
基站 接收频率
960
950
GSM
935 925 917 915
905
（单位：MHz）
TACS/GSM
EGSM
890 880 872 ETACS
49
DCS1800的频率配置
基站
20 MHz保护频带
发射频率
3
3
4
2
1
4
2
1
1
1
5
7
5
7
6
3
6
3
4
3
4
2
1
1
2
1
5
1
1
5
7
7
6
七 小 区 频 率 复 用
17
基站天线激励方式
全向小区
3 扇区/小区
6 扇区/小区
（OMNI CELL SITE） （120 SECTOR/CELLS）（60 SECTOR/CELLS）
Cell
Cell
Cell
Site
Site
Site
OMC-R
MS
MS UM接口
BTS BSC
BTS
Abis接口
基站控制器 — BSC 基站收发信机 — BTS 无线操作维护中心 — OMC-R 码变换器 — TC（Transcoder）
TC
A接口
38
BSC的一般结构
A接口
数字 中继
交换网络 控制网络
数字 中继
Abis接口
39
BSC的作用功能
21
GSM常规信道分配方式
要求 各邻小区禁止使用同频 各小区使用的邻频间隔尽可能大
链形分配
22
实际的无线区划和组成
23
蜂窝小区规划初步
➢ 人口密度和居民购买力，用来估计服务的深度和广度 ➢ 经济活力决定了时间、地点和话务量密度 ➢ 现有的网络规模
24
GSM系统特点
兼容性 抗噪声与干扰 信道扩充 标准化开放接口 安全与保密
业务限制信息
用户申请的补充业务
补充业务信息（例：当前转移的电话号码）
用户状态（registered/deregistered）
鉴权key和AUC功能
移动用户漫游号（MSRN）
33
VLR功能与作用
VLR：Visitor Location Register
移动台状态
部分补充业务数据
VLR
切换过程 移动性管理
位置更新过程 用户身份识别 移动设备识别
操作与维护
数据库管理 测量 人机接口（MMI
）
网间互通 计费
MSC
32
HLR功能与作用
HLR: Home Location Register
用户识别号（IMSI, MSISDN）
当前用户的VLR（当前位置）
HLR
FRANCE
RADIOCOM 2000
26
标准化开放接口
G.703
C7
IEEE802.3
LAP_B
X.25
ISDN
LAP_D
V.35
27
安全与保密
IMEI A5 SIM
28
语音与数据业务
普通电话 紧急呼叫 短消息业务 双电话号码
个人号码 公司号码
数据业务
基本数据速率 9.6 Kb/s 4.8 Kb/s 2.4 Kb/s
幅度衰减较大的路径损耗 伴随中等幅度衰减的具有对数正态分布特性的慢变化成分－
大尺度变化 衰减幅度较小的快变化成分－小尺度衰落 两类典型小尺度衰落包络分布的描述方法： 瑞利分布（非视距传播） 莱斯分布（视距传播）
13
移动通信信道模型
当前径权重
发
射
当前径权重
信
号
信当道前模径拟权重
信当道前模径拟权重
双工技术
时分双工与频分双工
窄带系统与宽带系统
单个信道的带宽与所期望信道的相干带宽一致 一个信道的发射带宽大于这个信道的相干带宽 宽带系统通常能够带来频率分集的优势
7
多址技术示意图