移动通信原理与技术第6章-2G移动通信系统课件.ppt

1、2022-8-52G移动通信系统Page 1第第6章章 2G移动通信系统移动通信系统GSM系统概述系统概述6.1GSM移动通信网络接口移动通信网络接口6.2GSM的主要业务的主要业务6.36.46.56.62022-8-52G移动通信系统Page 2GSM无线网络规划无线网络规划窄带窄带CDMA移动通信系统移动通信系统第二代移动分组数据业务系统第二代移动分组数据业务系统2022-8-52G移动通信系统Page 3 GSM（Global System For Mobile Communications）系统是泛欧数字蜂窝移动系统是泛欧数字蜂窝移动通信网的简称，即通信网的简称，即“全球移动通信系统

2、全球移动通信系统”，俗称俗称“全球通全球通”。自自20世纪世纪90年代中期投入年代中期投入商用，被全球上百个国家采用。商用，被全球上百个国家采用。我国我国拥拥有世界上最大的有世界上最大的GSM 网络。网络。第一代蜂窝移动通信网也称模拟蜂窝网，尽第一代蜂窝移动通信网也称模拟蜂窝网，尽管用户迅速增长，但有很多不足之处，例如：管用户迅速增长，但有很多不足之处，例如：制式混杂，不能国际漫游；制式混杂，不能国际漫游；不提供不提供ISDN业务；业务；设备价格高；设备价格高；手机体积大，待机时间短；手机体积大，待机时间短；容量受限，扩容困难；容量受限，扩容困难；保密性差、安全性差。保密性差、安全性差。202

3、2-8-52G移动通信系统Page 4数字蜂窝移动通信系统迅速发展的基本原因：数字蜂窝移动通信系统迅速发展的基本原因：采用多信道共用和频率复用技术，频率利采用多信道共用和频率复用技术，频率利 用率用率 高；高；系统功能完善，具有越区切换、漫游等功能；系统功能完善，具有越区切换、漫游等功能；与市话网互连，可以直拨市话、长话、国际长与市话网互连，可以直拨市话、长话、国际长途，计费功能齐全，用户使用方便。途，计费功能齐全，用户使用方便。2022-8-52G移动通信系统Page 56.1 GSM系统概述系统概述GSM系统主要参数：系统主要参数：频频 段：段：935MHz935MHz960MHz960M

4、Hz（基站发，移动台收）；（基站发，移动台收）；890MHz890MHz915MHz915MHz（移动台发，基站收）；（移动台发，基站收）；频带宽度：频带宽度：25MHz25MHz；（；（CMCCCMCC和和CUCCCUCC分用）分用）通信方式通信方式：（：（频分）全双工；频分）全双工；载频间隔：载频间隔：200kHz200kHz；信道分配：每载频信道分配：每载频8 8 时隙；全速信道时隙；全速信道8 8 个，半速信道个，半速信道16 16 个个 （TDMATDMA）；）；信道总速率：信道总速率：270.8kbit/s270.8kbit/s；调制方式：调制方式：GMSKGMSK，BT=0.3B

5、T=0.3；话音编码话音编码：RPE-LTP13RPE-LTP13kb/skb/s规则脉冲激励线性预测编码规则脉冲激励线性预测编码。数据速率数据速率：9.6kb/s9.6kb/s。抗干扰技术抗干扰技术：跳频技术跳频技术217217跳跳/s/s，分集接收技术分集接收技术，交织信道交织信道 编码编码，自适应均衡技术自适应均衡技术。2022-8-52G移动通信系统Page 66.1.1 GSM系统的特点系统的特点 GSM GSM数字移动通信系统最主要的特点：数字移动通信系统最主要的特点：（1）漫游功能漫游功能（2）提供多种业务提供多种业务（3）较好的抗干扰能力和保密功能。包括较好的抗干扰能力和保密功

6、能。包括:对移动台识别码加密，使窃听者无法确定用户对移动台识别码加密，使窃听者无法确定用户的移动台电话号码，起到对用户位置保密的作用的移动台电话号码，起到对用户位置保密的作用；话音、信令数据和识别码加密，使非法窃听者话音、信令数据和识别码加密，使非法窃听者无法收到通信的具体内容。无法收到通信的具体内容。2022-8-52G移动通信系统Page 7（4）越区切换功能。越区切换功能。移动台在通话期间，不断向所在工作小区基站移动台在通话期间，不断向所在工作小区基站报告本小区和相邻小区无线信号测量的详细数据。报告本小区和相邻小区无线信号测量的详细数据。基站控制器根据收到的测量数据，决定需要进行越基站控

7、制器根据收到的测量数据，决定需要进行越区切换时，即向切换的目标小区发出启动空闲信道区切换时，即向切换的目标小区发出启动空闲信道的命令，待目标小区确认信道激活后，基站控制器的命令，待目标小区确认信道激活后，基站控制器向移动台发出越区切换命令，目标小区确认移动台向移动台发出越区切换命令，目标小区确认移动台已切换完成，并使移动台在该信道上继续通信。同已切换完成，并使移动台在该信道上继续通信。同时基站将通知原通话小区释放原占用信道。时基站将通知原通话小区释放原占用信道。（5）容量大、通话音质好。容量大、通话音质好。（6）组网结构灵活和方便的。组网结构灵活和方便的。2022-8-52G移动通信系统Pag

8、e 8图图6.1 GSM 系统系统网络结构网络结构2022-8-52G移动通信系统Page 96.1.2 GSM系统网络结构系统网络结构移动台移动台 移动台的类型：车载台、便携台和手持台。移动台的类型：车载台、便携台和手持台。移动台能通过无线方式接入通信网络，为主叫和被移动台能通过无线方式接入通信网络，为主叫和被叫提供通信完成各种控制和处理；叫提供通信完成各种控制和处理；MS 还具备与使用者之间的接口，如完成通话呼叫还具备与使用者之间的接口，如完成通话呼叫所需要的话筒、扬声器、显示屏和按键；或者提供与其所需要的话筒、扬声器、显示屏和按键；或者提供与其他一些终端设备之间的接口，如与个人计算机或传

9、真机他一些终端设备之间的接口，如与个人计算机或传真机之间的接口；或同时提供这两种接口。之间的接口；或同时提供这两种接口。2022-8-52G移动通信系统Page 10 移动台的主要功能有：移动台的主要功能有：（1）完成各种控制和处理以提供主叫或被叫通完成各种控制和处理以提供主叫或被叫通信；信；（2）具备与使用者之间的人机接口，例如要实具备与使用者之间的人机接口，例如要实现话音通信必须要有送、受话器，键盘以及显示屏现话音通信必须要有送、受话器，键盘以及显示屏幕等，或者与其他终端设备相连接的适配器，或两幕等，或者与其他终端设备相连接的适配器，或两者兼有。者兼有。2022-8-52G移动通信系统Pa

10、ge 11移动终端设备：以GSM终端为例2022-8-5击此处添加备注*2G移动通信系统Page 1213 kbit/s发送部分发送部分接收部分接收部分发射机调制突发脉冲成型加密交织信道编码D/D-转换8 kHz8 bits64 kbit/s PCM接收机解调自适应均衡解密解交织信道解码GSM 网络33.8 kbit/s22.8 kbit/s13 kbit/s8 kHz13 bits发送部分发送部分接收部分接收部分 信道解码发射机调制用户语音 语音解码 D/A-转换 突发脉冲成型 加密 交织编码 信道编码 语音编码 分段 A/D-转换 麦克风自适应均衡 接收机解调 解密 解交织2022-8-5

11、 移动台的重要组成部分：用户识别模块移动台的重要组成部分：用户识别模块（Subscriber Identify ModuleSubscriber Identify Module，SIMSIM）。）。它以信用卡的形式出现，移动台上只配有读卡它以信用卡的形式出现，移动台上只配有读卡装置，装置，SIMSIM有与用户有关信息，其中包括鉴权和加密有与用户有关信息，其中包括鉴权和加密信息，移动台中必须插入信息，移动台中必须插入SIMSIM卡才能工作，只有在处卡才能工作，只有在处理异常的紧急呼叫时，可在没有理异常的紧急呼叫时，可在没有SIMSIM卡的情况下操作。卡的情况下操作。移动台还涉及用户注册与管理。移

12、动台依靠无移动台还涉及用户注册与管理。移动台依靠无线接入，不存在固定的线路，移动台本身必须具备线接入，不存在固定的线路，移动台本身必须具备用户的识别号码，这些用于识别用户的数据资料可用户的识别号码，这些用于识别用户的数据资料可以由电话局一次性注入移动台。以由电话局一次性注入移动台。2022-8-52G移动通信系统Page 132 2基站子系统基站子系统 BSS包含了包含了GSMGSM系统中无线部分的所有地面基础设系统中无线部分的所有地面基础设施，并经无线接口与施，并经无线接口与MS相连，负责无线发送、接收和相连，负责无线发送、接收和无线资源管理。无线资源管理。BSSBSS经接口与经接口与MSC

13、MSC相连，并受相连，并受MSCMSC控制，处理与交换控制，处理与交换业务中心的接口信令，完成移动用户之间或移动用户业务中心的接口信令，完成移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信与固定用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。息等。BSSBSS可视作移动台与交换机之间的桥梁。可视作移动台与交换机之间的桥梁。BSSBSS还建还建立与操作支持子系统（立与操作支持子系统（OSSOSS）之间的通信连接，向用户）之间的通信连接，向用户提供一个操作维护接口，使系统运行时有良好的维护提供一个操作维护接口，使系统运行时有良好的维护手段。手段。网管中心与网管中心与BSSBSS之

14、间可以没有直接的物理链接，而之间可以没有直接的物理链接，而通过系统交换机转接，如图通过系统交换机转接，如图6.2所示。所示。2022-8-52G移动通信系统Page 14图图6.2 BSS结构结构BSSBSS可分为两部分：基站收发信台（可分为两部分：基站收发信台（BTSBTS）和基）和基站控制器（站控制器（BSCBSC）。）。2022-8-52G移动通信系统Page 15（1 1）基站收发信台（）基站收发信台（BTSBTS）BTS是通过无线接口与移动台一侧相连的基站收是通过无线接口与移动台一侧相连的基站收发信机；发信机；主要负责无线传输；主要负责无线传输；BTS包括无线传输所需要的各种硬件和软

15、件，如包括无线传输所需要的各种硬件和软件，如发射机、接收机、支持各种小区结构所需要的天线、发射机、接收机、支持各种小区结构所需要的天线、连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的连接基站控制器的接口电路以及收发台本身所需要的检测和控制装置等。检测和控制装置等。BTS可以直接与可以直接与BSC相连接，也可以通过基站接相连接，也可以通过基站接口设备（口设备（BIE）采用远端控制的连接方式与）采用远端控制的连接方式与BSC相连相连接。接。BTS的天线通常安装在几十米外的天线铁塔上，的天线通常安装在几十米外的天线铁塔上，通过馈线电缆与收发信机架相连接。通过馈线电缆与收发信机架相连接。2022-8-

16、52G移动通信系统Page 16 在在GSM系统结构中，系统结构中，BSS中中还有一个重要还有一个重要的功能部件称为码型转换器速率适配器的功能部件称为码型转换器速率适配器（TRAU），它使），它使GSM系统内部信号与传输线系统内部信号与传输线路中标准的路中标准的64kb/sPCM相配合。相配合。通常放在远离通常放在远离BTS的地方，如放在的地方，如放在BSC中中，以提高以提高BTS与与BSC之间传输线路的效率。之间传输线路的效率。2022-8-52G移动通信系统Page 17（2）基站控制器基站控制器 BSC是基站收发台和移动交换中心之间的连接是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收

17、发台和操作维护中心之间交换信息点，也为基站收发台和操作维护中心之间交换信息提供接口。提供接口。一个基站控制器通常控制大量的基站收发台，一个基站控制器通常控制大量的基站收发台，其主要功能是进行无线信道管理，实行呼叫和通信其主要功能是进行无线信道管理，实行呼叫和通信链路的建立和拆除，并为本控制区内的移动台的越链路的建立和拆除，并为本控制区内的移动台的越区切换进行控制等。区切换进行控制等。2022-8-52G移动通信系统Page 18 3 3网络子系统（网络子系统（NSS）NSS具有系统交换功能和数据库功能，数据具有系统交换功能和数据库功能，数据库中存有用户数据及移动性、安全性管理所需的库中存有用户

18、数据及移动性、安全性管理所需的数据，在系统中起着管理作用。数据，在系统中起着管理作用。NSS内各功能实内各功能实体之间和体之间和NSS与与BSSBSS之间通过号信令协议和之间通过号信令协议和GSM 的号信令网络互相通信。的号信令网络互相通信。NSS由移动业务交换中心（由移动业务交换中心（MSCMSC）、归属位置）、归属位置寄存器（寄存器（HLRHLR）、拜访位置寄存器（）、拜访位置寄存器（VLRVLR）、鉴权）、鉴权中心（中心（AUCAUC）、设备识别寄存器（）、设备识别寄存器（EIREIR）和操作维）和操作维护中心（护中心（OMCOMC）构成。）构成。2022-8-52G移动通信系统Page

19、 19（1）移动业务交换中心（移动业务交换中心（MSC）MSCMSC是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对于本是蜂窝通信网络的核心，其主要功能是对于本MSCMSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。例如：控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。例如：信道的管理与分配；信道的管理与分配；呼叫的处理和控制；呼叫的处理和控制；越区切换和漫游的控制；越区切换和漫游的控制；用户位置登记与管理；用户位置登记与管理；用户号码和移动设备号码的登记与管理；用户号码和移动设备号码的登记与管理；服务类型的控制；服务类型的控制；对用户实施鉴权；对用户实施鉴权；为系统与其他网络连接提供接口，例如，与其他为系统与其他网

20、络连接提供接口，例如，与其他MSCMSC、公用通信网络（如公用交换电信网（公用通信网络（如公用交换电信网（PSTNPSTN）、综合业务数）、综合业务数字网（字网（ISDNISDN）和公用数据网（）和公用数据网（PDNPDN）等，保证用户在转移）等，保证用户在转移或漫游过程中实现无间隙的服务。或漫游过程中实现无间隙的服务。2022-8-52G移动通信系统Page 20 MSC MSC可从可从HLRHLR，VLRVLR和和AUCAUC三种数据库中获取处理用户位置三种数据库中获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据，反之，登记和呼叫请求所需的全部数据，反之，MSCMSC也根据其获取的也根据其获取

21、的最新信息请求更新数据库中的部分数据。最新信息请求更新数据库中的部分数据。大容量移动通信网中的大容量移动通信网中的NSS可包括若干个可包括若干个MSCMSC，VLRVLR和和HLRHLR。当固定网用户呼叫当固定网用户呼叫GSM 移动网用户时，首先将呼叫接入到关移动网用户时，首先将呼叫接入到关口移动业务交换中心，称为口移动业务交换中心，称为G GMSC，由关口交换机负责获取，由关口交换机负责获取位置信息，并把呼叫转接到可向该移动用户提供即时服务的位置信息，并把呼叫转接到可向该移动用户提供即时服务的MSCMSC，称为被访，称为被访MSCMSC（MSCMSC）。）。GMSCGMSC具有与固定网和其他

22、具有与固定网和其他NSS实体互通的接口，其功能在实体互通的接口，其功能在MSCMSC中实现。根据网络的需要，中实现。根据网络的需要，GMSCGMSC功能也可以在固定网交换机中综合实现。功能也可以在固定网交换机中综合实现。2022-8-52G移动通信系统Page 21（2）归属位置寄存器（归属位置寄存器（HLR）HLRHLR是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。在蜂窝通信网中，通常设置若干个在蜂窝通信网中，通常设置若干个HLRHLR，每个用户都，每个用户都必须在某个必须在某个HLRHLR中登记。登记的内容分为两类：中登记。登记的内容分为两类：永久性的参数

23、，如用户号码、移动设备号码、永久性的参数，如用户号码、移动设备号码、接入的优先等级、预定的业务类型以及保密参数等；接入的优先等级、预定的业务类型以及保密参数等；暂时性的需要随时更新的参数，即用户当前所暂时性的需要随时更新的参数，即用户当前所处位置的有关参数，即用户当前所处处位置的有关参数，即用户当前所处MSCMSC的位置有关的位置有关参数。参数。这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪这样做的目的是保证当呼叫任一个不知处于哪一个地区的移动用户时，均可从该移动用户的一个地区的移动用户时，均可从该移动用户的HLR获知它当时处于哪一个获知它当时处于哪一个MSC区域，进而建立起通信区域，进而建立起通信

24、链路。链路。2022-8-52G移动通信系统Page 22（3）访问位置寄存器（访问位置寄存器（VLR）VLRVLR是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。一个一个VLR通常与一个通常与一个MSC合并实现于同一个物理合并实现于同一个物理设备中，表示为设备中，表示为MSC/VLR，用于存储活动在该，用于存储活动在该MSC服务区的所有用户的业务数据与位置数据。服务区的所有用户的业务数据与位置数据。当移动用户漫游到新的当移动用户漫游到新的MSCMSC控制区时，它必须向控制区时，它必须向该区的该区的VLRVLR申请登记。申请登记。VLRVLR要从该用户的要从该用

25、户的HLRHLR查询其查询其有关的参数，并通知其有关的参数，并通知其HLRHLR修改用户的位置信息，修改用户的位置信息，准备为其他用户呼叫此移动用户时提供路由信息。准备为其他用户呼叫此移动用户时提供路由信息。如果移动用户由一个如果移动用户由一个VLRVLR服务区移动到另一个服务区移动到另一个VLRVLR服务区时，服务区时，HLRHLR在修改该用户的位置信息后，还要在修改该用户的位置信息后，还要通知原来的通知原来的VLRVLR，删除此移动用户的位置信息。，删除此移动用户的位置信息。2022-8-52G移动通信系统Page 23（4）鉴权中心（鉴权中心（AUCAUC）AUCAUC的作用是识别用户的

26、身份，只允许有权用户接入网的作用是识别用户的身份，只允许有权用户接入网络并获得服务。络并获得服务。GSM 系统采取了特别的安全措施，即：用户鉴权，对系统采取了特别的安全措施，即：用户鉴权，对无线接口上的话音、数据和信号信息进行加密等。无线接口上的话音、数据和信号信息进行加密等。AUCAUC存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户进存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户进入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AUCAUC属于属于HLRHLR的有关功能单元部分，专用于的有关功能单元部分，专用于GSM 系统的系统的安全性管理。安全性管理。2

27、022-8-52G移动通信系统Page 24（5）移动设备识别寄存器（移动设备识别寄存器（EIREIR）EIREIR存储着移动设备的国际移动设备识别码存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEIIMEI），用于对移动设备的鉴别和监视，并拒绝），用于对移动设备的鉴别和监视，并拒绝非法移动台入网。非法移动台入网。EIREIR通过核查白色清单、黑色清单或灰色清单这三通过核查白色清单、黑色清单或灰色清单这三种表格，使得运营部门对于网络中非正常运行的种表格，使得运营部门对于网络中非正常运行的MSMS设备，都能采取及时的防范措施，以确保网络内所设备，都能采取及时的防范措施，以确保网络内所使用的移动设备的唯

28、一性和安全性。使用的移动设备的唯一性和安全性。2022-8-52G移动通信系统Page 25 （6）操作维护中心（操作维护中心（OMCOMC）OMCOMC的任务是对全网进行监控和操作，例如，的任务是对全网进行监控和操作，例如，系统的自检、报警与备用设备的激活，系统的故系统的自检、报警与备用设备的激活，系统的故障诊断与处理，话务量的统计和计费数据的记录障诊断与处理，话务量的统计和计费数据的记录与传递，以及各种资料的收集、分析与显示等。与传递，以及各种资料的收集、分析与显示等。2022-8-52G移动通信系统Page 26 4 4操作支持子系统（操作支持子系统（OSSOSS）OSSOSS的主要功能

29、是移动用户管理、移动设备管理以的主要功能是移动用户管理、移动设备管理以及网络操作和维护。及网络操作和维护。移动用户管理包括用户数据管理和呼叫计费。用移动用户管理包括用户数据管理和呼叫计费。用户数据管理一般由户数据管理一般由HLRHLR来完成，用户数据可从营业来完成，用户数据可从营业部门的人机接口设备通过网络传到部门的人机接口设备通过网络传到HLRHLR上，上，SIMSIM 卡的卡的管理也是用户数据管理的一部分，但须用专门的管理也是用户数据管理的一部分，但须用专门的SIMSIM 个人化设备来完成。个人化设备来完成。呼叫计费可以由移动用户所访问的各个呼叫计费可以由移动用户所访问的各个MSCMSC或

30、或GMSCGMSC分别处理，也可以通过分别处理，也可以通过HLRHLR或独立的计费设备来集或独立的计费设备来集中处理计费数据，在移动通信环境下，计费管理要中处理计费数据，在移动通信环境下，计费管理要比固定网复杂得多。计费设备要为网内的每个移动比固定网复杂得多。计费设备要为网内的每个移动用户收集来自各方面的计费信息。用户收集来自各方面的计费信息。2022-8-52G移动通信系统Page 27OSSOSS是一个相对独立的管理和服务中心，不包是一个相对独立的管理和服务中心，不包括与括与GSMGSM 系统的系统的NSSNSS和和BSSBSS部分密切相关的功能实部分密切相关的功能实体。它主要包括：体。它

31、主要包括：l网络管理中心（网络管理中心（NMCNMC）l安全性管理中心（安全性管理中心（SEMCSEMC）l用于用户设备卡管理的个人化中心（用于用户设备卡管理的个人化中心（PCSPCS）l用于集中计费管理的数据库处理系统（用于集中计费管理的数据库处理系统（DPPSDPPS）等功能实体。等功能实体。2022-8-52G移动通信系统Page 28图图6.3 GSM6.3 GSM系统中的接口系统中的接口2022-8-52G移动通信系统Page 296.2 GSM6.2 GSM移动通信网络接口移动通信网络接口6.2.6.2.1 1 GSM GSM系统系统的主要的主要接口接口 1 1A A接口接口A A

32、接口定义为网络子系统接口定义为网络子系统NSSNSS与基站子系统与基站子系统BSSBSS间的通信接口，即间的通信接口，即MSCMSC与与BSCBSC间的互连接口。间的互连接口。其物理链接通过采用标准的其物理链接通过采用标准的2.048Mbit/s 2.048Mbit/s 的的PCMPCM数字传输链路来实现。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。理、移动性管理、接续管理等。2022-8-52G移动通信系统Page 302 2AbisAbis接口接口AbisAbis接口定义为基站子系统的两个功能实体接口定义为基站

33、子系统的两个功能实体BSCBSC和和BTSBTS间的通信接口，物理链接通过采用标准的间的通信接口，物理链接通过采用标准的2.048Mbit/s 2.048Mbit/s 或或64kbit/s PCM64kbit/s PCM数字传输链路来实现。数字传输链路来实现。由于该接口在由于该接口在GSMGSM中未提供统一规范，致使目前的中未提供统一规范，致使目前的GSMGSM网络组网中，网络组网中，BSCBSC与其下连接的所有与其下连接的所有BTSBTS必须为同必须为同一厂家的设备。一厂家的设备。此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTSBTS无线设备的控制和无线

34、频率的分配。无线设备的控制和无线频率的分配。2022-8-52G移动通信系统Page 313 3UmUm接口（空中接口）接口（空中接口）UmUm接口为接口为MSMS与与BTSBTS间的通信接口，用于移动台与间的通信接口，用于移动台与GSMGSM系统设备间的互通，其物理链接通过无线链路实现。系统设备间的互通，其物理链接通过无线链路实现。此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和此接口传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。接续管理等。4 4用户与网络间的接口（用户与网络间的接口（SmSm接口）接口）SmSm接口指用户与网络间的接口，主要包括用户接口指用户与网络间的接口，主要包括用

35、户对移动终端进行操作，移动终端向用户提供显示、信对移动终端进行操作，移动终端向用户提供显示、信号音等，此接口还包括用户识别卡号音等，此接口还包括用户识别卡SIMSIM与移动终端与移动终端MEME间间接口。接口。2022-8-52G移动通信系统Page 325 5网络子系统内部接口网络子系统内部接口 在在NSSNSS内部各功能实体间已定义了内部各功能实体间已定义了B B，C C，D D，E E，F F 和和G G 接口。接口。这些接口的通信（包括这些接口的通信（包括MSC MSC 与与BSS BSS 间的通信）全部由间的通信）全部由No.7No.7信信令系统支持，令系统支持，GSMGSM系统与系

36、统与PSTNPSTN间的通信亦采用间的通信亦采用No.7No.7信令系统。信令系统。与非呼叫相关的信令是采用移动应用部分（与非呼叫相关的信令是采用移动应用部分（MAPMAP）协议，用）协议，用于于NSSNSS内部接口间的通信；内部接口间的通信；与呼叫相关的信令则采用与呼叫相关的信令则采用ISISUPUP协议协议通信。通信。2022-8-52G移动通信系统Page 33（1 1）B B接口接口 B B接口定义为接口定义为VLRVLR与与MSCMSC间的内部接口，用于间的内部接口，用于MSCMSC向向VLRVLR询问有询问有关移动台当前的位置信息或者通知关移动台当前的位置信息或者通知VLRVLR有

37、关移动台的位置更新信有关移动台的位置更新信息等。息等。（2 2）C C接口接口 C C接口定义为接口定义为HLRHLR与与MSCMSC间的接口，用于传递路由选择和管理间的接口，用于传递路由选择和管理信息。一旦要建立一个至移动用户的呼叫时，信息。一旦要建立一个至移动用户的呼叫时，GMSCGMSC应向被叫用户应向被叫用户所归属的所归属的HLRHLR询问被叫移动台的漫游号码，即查询该询问被叫移动台的漫游号码，即查询该MSMS的位置信的位置信息。息。C C接口的物理链接方式与接口的物理链接方式与D D接口相同。接口相同。2022-8-52G移动通信系统Page 34 （3 3）D D接口接口D D 接

38、口定义为接口定义为HLRHLR与与VLRVLR间的接口，用于交换有间的接口，用于交换有关移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在关移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在整个服务区内建立和接收呼叫。整个服务区内建立和接收呼叫。GSM GSM 系统中一般把系统中一般把VLRVLR综合于综合于MSCMSC中，而把中，而把HLR HLR 与与AUCAUC综合在同一物理实体内。因此，综合在同一物理实体内。因此，D D接口的物接口的物理链接是通过理链接是通过MSCMSC与与HLRHLR间的标准间的标准2.048Mbit/s 2.048Mbit/s 的的PCMPCM数字传输链路实现的。数字传输链路实现的。

39、2022-8-52G移动通信系统Page 35（4 4）E E接口接口 E E接口定义为相邻区域的不同接口定义为相邻区域的不同MSCMSC间的接口。间的接口。当移动台在一个呼叫进行过程中，从一个当移动台在一个呼叫进行过程中，从一个MSCMSC控控制的区域移动到相邻的另一个制的区域移动到相邻的另一个MSCMSC控制的区域时，控制的区域时，为不中断通信需完成越区切换。此接口用于切换过为不中断通信需完成越区切换。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。程中交换有关切换信息以启动和完成切换。E E接口的物理链接方式是通过接口的物理链接方式是通过MSCMSC间的间的2.048Mbit/s

40、2.048Mbit/s 的的PCMPCM数字传输链路实现的。数字传输链路实现的。2022-8-52G移动通信系统Page 36（5 5）F F接口接口 F F接口定义为接口定义为MSCMSC与与EIREIR间的接口，用于交换相关间的接口，用于交换相关的的IMEIIMEI管理信息。目前管理信息。目前GSM GSM 系统中一般把系统中一般把EIREIR综合于综合于MSCMSC中实现，该接口亦成为设备内部接口。中实现，该接口亦成为设备内部接口。（6 6）G G接口接口 G G接口定义为接口定义为VLR VLR 间的接口。当采用间的接口。当采用TMSITMSI的的MSMS进进入新的入新的MSC/VLR

41、MSC/VLR服务区域时，此接口用于向分配服务区域时，此接口用于向分配TMSITMSI的的VLRVLR询问此移动用户的询问此移动用户的IMSIIMSI信息。信息。G G接口的物理链接接口的物理链接方式与方式与E E 接口相同。接口相同。2022-8-52G移动通信系统Page 376.2.6.2.2 2 GSMGSM系统与其他公用电信网的接口系统与其他公用电信网的接口 其他公用电信网主要是指公用电话网（其他公用电信网主要是指公用电话网（PSTNPSTN）、）、综合业务数字网（综合业务数字网（ISDNISDN）、分组交换公用数据网）、分组交换公用数据网（PSPDNPSPDN）和电路交换公用数据网

42、（）和电路交换公用数据网（CSPDNCSPDN）等。）等。GSM GSM 系统通过系统通过MSC MSC 与这些公用电信网互连，其接口必须满与这些公用电信网互连，其接口必须满足足ITUITU的有关接口和信令标准及各个国家通信运营部门的有关接口和信令标准及各个国家通信运营部门制定的与这些电信网有关的接口和信令标准。制定的与这些电信网有关的接口和信令标准。2022-8-52G移动通信系统Page 386.2.3 6.2.3 无线接口无线接口 无线接口是移动台与基站收发信机间接口无线接口是移动台与基站收发信机间接口的统称，是移动通信实现的关键，是不同系统的统称，是移动通信实现的关键，是不同系统的区别

43、所在。的区别所在。GSMGSM系统使用了系统使用了TDMA TDMA 时分多址的概念，每时分多址的概念，每帧包括帧包括8 8个时隙个时隙TSTS，从，从BTSBTS到到MSMS为下行信道，相为下行信道，相反的方向为上行信道。反的方向为上行信道。2022-8-52G移动通信系统Page 391 1 信道的定义信道的定义 1)1)物理信道物理信道 GSMGSM系统中，一个载频上的系统中，一个载频上的TDMA TDMA 帧的一个时隙帧的一个时隙为一个物理信道，它相当于为一个物理信道，它相当于FDMAFDMA系统中的一个频道。系统中的一个频道。因此，因此，GSMGSM中每个载频分为中每个载频分为8 8

44、个时隙，有个时隙，有8 8个物理信个物理信道，即信道道，即信道0 07 7（对应时隙（对应时隙TS0TS0TS7TS7），每个用户），每个用户占用一个时隙传递信息，在一个占用一个时隙传递信息，在一个TSTS中发送的信息称中发送的信息称为一个为一个突发脉冲序列（或简称突发）突发脉冲序列（或简称突发）。2022-8-52G移动通信系统Page 40 2)2)逻辑信道逻辑信道 大量的信息传递于大量的信息传递于BTSBTS与与MSMS间，间，GSMGSM中根据传中根据传递递信息的种类（或者功能）信息的种类（或者功能）定义了不同的逻辑信定义了不同的逻辑信道。道。逻辑信道是一种逻辑信道是一种人为的定义人为

45、的定义，在传输过程，在传输过程中要被映射到某个物理信道上才能实现信息的传中要被映射到某个物理信道上才能实现信息的传输。输。逻辑信道可分为两类逻辑信道可分为两类:业务信道和控制信业务信道和控制信道。道。2022-8-52G移动通信系统Page 41 图图6.4 6.4 GSMGSM空中接口逻辑信道配置图空中接口逻辑信道配置图2022-8-52G移动通信系统Page 42 2.2.逻辑信道的分类逻辑信道的分类 1)1)业务信道（业务信道（TCHTCH）业务信道用于传送编码后的语音或用户数据。业务信道用于传送编码后的语音或用户数据。2)2)控制信道（控制信道（CCHCCH）控制信道用于传递信令或同步

46、数据，可分为控制信道用于传递信令或同步数据，可分为三类：广播信道、公共控制信道及专用控制三类：广播信道、公共控制信道及专用控制信道信道。2022-8-52G移动通信系统Page 43 （1 1）广播信道（）广播信道（BCHBCH）可分为：）可分为：频率校正信道（频率校正信道（FCCHFCCH）、同步信道（）、同步信道（SCHSCH）和广播）和广播控制信道（控制信道（BCCHBCCH）三种，全为下行信道。）三种，全为下行信道。FCCHFCCH：此信道用于传送校正：此信道用于传送校正MS MS 频率的信息。频率的信息。SCHSCH：此信道用于传送给：此信道用于传送给MS MS 的帧同步（的帧同步（

47、TDMA TDMA 帧号）和帧号）和BTSBTS的识别码（的识别码（BSICBSIC）的信息。）的信息。BCCHBCCH：此信道广播每个：此信道广播每个BTSBTS小区特定的通用信小区特定的通用信息。息。2022-8-52G移动通信系统Page 44（2 2）公共控制信道（）公共控制信道（CCCHCCCH）是基站与移动台间的点到多点的可以是不同方向是基站与移动台间的点到多点的可以是不同方向的单向信道，可分为：寻呼信道（的单向信道，可分为：寻呼信道（PCHPCH）、随机接入信道）、随机接入信道（RACHRACH）和允许接入信道（）和允许接入信道（AGCHAGCH）三种。）三种。PCHPCH：此信

48、道用于寻呼（搜索）：此信道用于寻呼（搜索）MSMS，是下行信道。，是下行信道。RACHRACH：用于：用于MS MS 在寻呼响应或主叫接入时向系统在寻呼响应或主叫接入时向系统申请分配申请分配SDCCHSDCCH，是上行信道。，是上行信道。AGCHAGCH：此信道用于为：此信道用于为MS MS 分配一个分配一个SDCCHSDCCH，是下行，是下行信道。信道。2022-8-52G移动通信系统Page 45（3 3）专用控制信道（）专用控制信道（DCCHDCCH）可分为：）可分为：独立专用控制信道（独立专用控制信道（SDCCHSDCCH）、慢速随路控制信道（）、慢速随路控制信道（SACCHSACCH

49、）和快速随路控制信道（和快速随路控制信道（FACCHFACCH）。均为双向信道。）。均为双向信道。SDCCHSDCCH：用于在分配：用于在分配TCHTCH前的呼叫建立过程中传送系统前的呼叫建立过程中传送系统信令。例如，登记和鉴权就在此信道上进行。信令。例如，登记和鉴权就在此信道上进行。SACCHSACCH：与一个业务信道：与一个业务信道TCHTCH或一个独立专用控制信道或一个独立专用控制信道SDCCHSDCCH相关，是一个传送连接信息的连续数据信道，如传送移相关，是一个传送连接信息的连续数据信道，如传送移动台接收到的关于服务及邻近小区的信号强度测试报告、动台接收到的关于服务及邻近小区的信号强度

50、测试报告、MSMS的的功率管理和时间的调整等。功率管理和时间的调整等。SACCHSACCH是上、下行双向，点对点是上、下行双向，点对点（移动对移动）信道。（移动对移动）信道。FACCHFACCH：与一个业务信道：与一个业务信道TCHTCH相关，在语音传输期间，相关，在语音传输期间，如果突然需要以比如果突然需要以比SACCH SACCH 所能处理的高得多的速率传送信令信所能处理的高得多的速率传送信令信息，则借用息，则借用20ms 20ms 的语音（数据）突发脉冲序列来传信令，这的语音（数据）突发脉冲序列来传信令，这种情况通常在切换时使用。由于语音解码器会重复最后种情况通常在切换时使用。由于语音解