第5章 SMG字数窝蜂移动信系统 GSM通字数窝蜂移通信系统动GMS数蜂字窝动移信系通统第5 章GS数M蜂字窝移通动信系统.15蜂窝概念 5. 2 GM系统原S 理.35GS 系M总体统接与口5.4 G S系M的统区域与号 码.5 5SGM系统的信道配 5置.6G MS统系控制的管与理 .57 GRPS—通用—组分线无业务思考题 与题习电子工学程院信工通程

系第

5章 GSM字数蜂窝移动信通系 统GSM字数蜂移窝动信通统

5.1系蜂 概窝念1区域、覆:盖通常人们习惯 按照覆地区半径盖大、服小区务的何几形状 来系统的对网络构分结类按。照盖区半覆径的小，大成分大区网、 区小；网照按务服区的几形状，分成何状带、蜂网 房网状等等。( )大1区：是指制在个一务区域服(一个城或市一个地区 )大制区 ：区大制内 只置设个一站，基由负它责移动通的信络和控联。制常 基站天通线架设的比高较发射，的机出输率也比功大，为 较5~2200W,覆盖域区半一般径为5~502km用,户量为几十容至 百个几 。种方式这的点是优网简组单、资投，少一在般用密度户不 或业大量务较的少区使用域。因为服务区域的内频率不 能复重用，使法无足满容量通信大要的求电。子工学程通院工信程系

第5 GS章数M字窝移蜂动通系统信 GSM数字蜂移窝通动系信统( 2) 区制小是指：将个服一区划分为若务干无线小个区小区 制：(小 的块区域)每，小区分别个设一置个站基由，它责负移动通信的 联络和制控。基其本思是想用许多小功的率射发机 (覆小区盖)来域代单替大功率个发机(大覆盖射区域， )邻的基站则相配不同的分频，每个率区小置一设个射功发率 为~20W的小5率功基站覆盖区域半径，为5~01km。因为每个小 区分不同的频配，所以需要率大量频率的资、源谱频 用率低，利为了提频谱高利用，率需将同相频的率相同的频率 相隔一在 相定的同频率距 的离区小中复使重 重用复使用，并证使用相保同率频小的区(频同 重复用 小区)之间使的干扰够足，这小技种术为同频复称用

。子电工学程通信工程院系

第章 G5SM数字蜂窝动移通信系统 SGM字数窝蜂移动通系统信(3 )状带网：状带主网用于覆要公盖、路路铁海岸等、 带状网：,带状网 其务服区内的用呈户带分布状。带网状基的站线天若为定 天向线辐，射务覆盖服为扁区圆形；基的站天线若全为天线 辐射，服务覆盖区向为形圆。 的状网带可行进率复频，用可采用不信同的道个或两多个小区组成一个区群 ，一个在群内各区小区使用不同的频， 不同率的群区可使用相以同的频率一般有双频，、群频三群 或频多群从。本和资源成利用而言，双率群最频；但从抗频 好扰干而言，双频群最，应差虑考频三群多或群比频有较。利电工程子学通信院程系工

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章5G M数S字蜂移窝通信动统系GSM数字蜂窝 动移通系信统( )蜂4窝网：六边正小区所形覆的面盖最大,如积果用正 蜂窝网： 六窝网 蜂边作小形覆盖区型，模用最少的小区数量就可覆盖整个服能 务域，区样这所需基站的良最数，也少就经济最而且；正六形 边接近圆形的最辐射式模，基站全的天线向自由和空传播辐射间 式都模圆形是的。正边六构成形的网络同蜂窝，因此把小区 形状为形正六边的形区小移动通制网称为移动蜂信网。窝移动蜂窝 网的现出是移通信动一的次革命一 革次命采，的频用 率次革一命复 技术大用大提了高谱频用利和率大增系统容了，网络智能量 实现化了区越切和换漫功能游大，扩大了大户用的务范服。围 于蜂基状的小区窝是目制前公移动共信网的通主要盖方 式覆。常见的窝移蜂动通系信按照统能的功不同以可分四为，类 常的蜂窝移见动信系统通按照功的不同可以分能四类为 ，见常蜂窝的移通动信统系按功照能不的同以可分四类 为它分们别宏是蜂、窝微蜂、窝微蜂窝微及以智蜂能，窝 们它别是宏分蜂、微蜂窝、微窝微蜂窝及以智能蜂，窝常通 四这蜂窝种技各有术特点电子。程工学院信通程工系

第5 章SMG字蜂窝移动通数系统 信SM数字蜂窝G动通移系信统 ① 宏蜂 在网络窝营运初，期营商运主的要标目建设大是的宏蜂型 小窝区取，尽可能得大的地域覆率，宏盖蜂窝小区的覆每盖半 大多为径1mk~5k2,m由覆于半径盖较，所大基以站的射发率功 较，一强在10般以上，基站天W尽线能可得做高。 ② 很微蜂 微蜂窝窝技具术覆盖范有小、围传输率功低及以装方便安灵活等， 小该的区盖半径为30m~覆03m0,发射功较小,一率般在1W 以下；站基天线于相置低的对方(地般高一地于5m-面0m1, 传播)主沿要着街道的视线行，信号在进顶的楼露泄小。微 蜂窝以可为宏作窝蜂的补充延和伸微蜂窝，应的主用要 两方面有：是提一高盖覆，应用率于一些宏蜂很难窝盖覆的到 盲点区地如，铁、地地室下 ；二提是高容量主，要应用高话务在地区，量如华的商繁 业街购物、心、中育体场。电等子工程学通院信程工系

第章 G5M数S字窝蜂移通信系统 动SGM数蜂窝字移通信动系 ③统微微 蜂窝随着容 需求进一量增长步运，营可者同一规按则安装三 或第四第网络，层微即微窝小区蜂 微。蜂微实窝质就微是蜂窝一的，只是它的种盖半径覆更， 小一只有般0m1~03;基站m射发率更功小大约，在十毫几左右瓦 ；其线天一般于装建筑物业内集中地务。 点微微窝也蜂是作网为覆络盖一种的

补充形式而在存，的 主它要来用决商解中业心、议中心会室内“等热”点的通信问题。 ④ 能智窝蜂 能智蜂窝指是站基采用有高分辨具阵信列处号能理的力自适应天线系 统，智能监地测动台移处的位所，置并以定的方 一式将确的定号功信传递率给动台移蜂窝的小区。智 能蜂窝小既区可以是宏蜂窝，也以是可蜂微窝 。利用能蜂智小窝的概念进区组网设计行能，够显地提高著系统 量容，改系善统能。电子性程工学院信通工系程

第5章 GMS字数窝蜂移通信系统 GS动数字M窝移动蜂通信统系分 级蜂窝构结它包括,宏窝、微蜂窝和蜂微蜂窝。微每种 窝蜂执早行已定义好不的同能功，:宏即窝蜂于 用处理快速动车移辆的业务；微蜂窝处慢理移速动集，中步 行于交通或阻塞车的业辆；微务微窝用蜂于盖商场和办覆区 公室等内域。区 用当接户时入系统，根所据得测信的号强和度蜂窝的各 容量为一某叫选择呼最恰的蜂当窝宏(蜂窝、蜂微或窝微蜂 窝微，)间层切换普通的与蜂窝换一样，切切点换由系统定决 ，移动台由动自助辅切换量测来成，完换过程还切取于当决 时各级容的，如量果微蜂窝和微微窝蜂饱和，业务已切将至 更高换级的一窝。

蜂子工电程院通信学程工

第系5章 SMG数蜂窝字移动信系通 GS统数字蜂窝M动通移信统系GS系统M原理 52 .GM系S原统理GM数字移动通S系信统采用窝蜂群结区构和率复频用技术 窝蜂区群结构频和复用率技术， 窝区群结构和蜂率复频用术 采用技频分多和时分址址多 频分多址时和多分址基于，时分割信间道。 频多分和址时分址多5. 2.1多 址案 方SMG统基于时间系分割道。信图5如.所1,示MS占用时隙11 MS,2用占时隙2,SKM用占时K隙，这些时隙不重互叠。帧分每8为时个隙，时和移动隙用户一一应。对子工程学电通院信工程系

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5章 GSM数字窝蜂动通信移系 G统S数M字窝移蜂动通系信 5统2.2 .SGM统的同步与系时 由定移于动的台动，运通双信方距离是的化变的各。移动个台的 突信发号，会距离因的变化引而传播起延时的变化造， 基成接站多收移动个的突台，发生重叠发如图5。.2示。因所此 需要，虑整考系个的定统时、护时间和定保提前量时。电工子程院学信通程系工

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5章 GMS数蜂窝移字通信动统 系SG数字M窝移蜂动通信统 系统系定的时，网同步，即用采独立时法钟或用主—采时 钟法来从现实。立独钟时要法系统求内的每个终端一都设有精 度时高钟经，全网定时校过后，正利时钟用高的定稳性保系持统的 高精定时同步度。主从—钟时法采用全定球位统(GPS系，)各 个终设端的GPS接备机收得G获PS基时使全网定时同步，。G MS蜂窝移动信系通，统在站设置基精度高主的时钟，定 向全时广网播时信息。定统内的系端终收接时主钟时定息，将信从 钟锁时定到主时钟上，从保证全而网的时同步。 定保护时间与移动台在区内小的最活大动径半关，有半越径保护 时与间动移台小在内的最大区活动径有半关半 越 大则保护径间时设置的大。越大 则护时间设保置的大。越定提时量前调距离变化整带来的 响，其大小与影动台与基移间距离站正成。比电子程工院通学信工系程第5章 G

S数M蜂字移动通窝信系 G统M数S蜂窝字动通移信统

5系3 G.S系统总M与体口5.接.31 网络结构 GSM术更先进，技能更功备且完通更信靠，并可能适应 便地与其方数字它信网通(如合综业数字网务SDIN公、用数据 P网ND的互)。连

电子程工学通信工程院系

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章5 GS数M蜂字窝移动通信系 G统S数字蜂窝M移通信系动 由图可见统GS,M窝系统蜂主的要成部分可组分基为站系统子 G、SM窝蜂系统主要的成部组可分为分基站系统子 SMG蜂窝系 的主要组成部统分分可基为子系站统 、络子网统系操作维护、系统子。网络 系统、操作维子护系子统。站基系统(简称子基B站)由基S站收 台发BTS)(和站控制基器(SCB)成组；网子络统系由动移 换交中(MS心C)、归位置属寄存器H(R)L访、位置寄问存(V器R)L 鉴权中、心A(C)U移动设备和识别寄器存E(IR)等成组；作维操护 子系(统MO)。C个一MC可管理多S达几个十基站控制器。M由S BS、网和子络统系成构公用地移陆动通信，网络网过通移业务 动换中交(心SC)M与公还共交电换话网(STNP)、综合业务数字 网 (I SN )D 、公 用 移 网动 络 ( LPMN ) 及以 公 共 据数网 ( SPPDN相联接。)电工程子院学信通程系工

5第 章SMG字蜂窝数移动通信系统 GM数字蜂窝移S通动系信统 1. 网子系络(统NSS )网子系络对统GMS动移户用间通之和信动用户与移它其 信通用户网之通信起间着理作用管其。主功要包能： 括交换 移动、管性与理全安管理等性。NS由很多S能功实构成体，们它之间 信令的输都传符C合CTIT令信统系7号 议协 。1()移交换动中(心MC)。是SSGM统系核的心，是对于它位所 移交动换心(M中C)S移 交换中心动MSC)( 覆区域中的盖移动进台控行和制成话完交路的功能换实体也， 移是动通信统系其与它公通用信网之的间口。接它完成可络网 口接、道信信令统系和费计等功能还，完成可SSB、SC之间的 切换M和助辅性无线资源管的理移、性动理等。管电子工学程院通信程系工

第5章G S数M蜂字移动窝通信系 统SG数字M蜂移窝通信动统系 2) (归属置位寄存(器LH)R。它以看作可GS是系M的中央数统归 位属置寄存(器HLR) (LRH) 。据库存，储该HLR

管辖区的所移动有户的有关用据数。主 要存它两类信息：储中其一是有关，客的户参数静(数据态)有移 动用号码户、访问能力 用、类别户补充业务等和二是 。有客关目前所处位户置的信息(关动有态息数信据，)以 便立至移建台的动叫路由，例呼MS如、CVRL址地等外。 此访位置问寄器存( ()3 访位问寄存器(V置RL。)存储进它入控制区域其内来访 动用户的移关有数据，些这数据从是该移用动的原户位籍置 存寄获器并进取暂存的行一，旦动移户离用该开LV的R控区 域，则制临存储时的移动该户用数据的就会删被除。此，V因LR可 看是一作个态动用的户数据。库

子电程工学通信工程系院

第章 5GS数字M窝移动通蜂信统 GS系M字数蜂移窝通信动统 系权鉴中心A(CU。))。G SM系统采取了特的通别安全措信施( )4 鉴权心中(AUC。),包 对括动移户用权鉴对，线无路链上的话音、据数信和令 信进息行保密。等 于产生为确定用动客户的移身份对和呼保叫密需鉴权所 加密、三的数(参随号机RAN码，D合响应符SESR,钥密cK的) 功三参( 数ARND, RES, Sc)K三参 数随机 码号RAND符合响应 SRES 钥Kc密 能实体 通。,H常L、RACU设在合一个物实理中，体VRLMS、合设C 一于物理个实体，中MS、VLRC、HRLA、C、EUI也可合R于一设个物 实体理。中电工子学程通信工院程系

5章 第GSM字蜂窝数动移通信统系 SGM字蜂窝移数动通信统 移系动设识别备寄存器E(I)R EIR(。 ()) 移5动设识别寄存备器EIR)。(它储存着移动备的设国 际动设移备别识(码IMEI,通过核查)白、色黑色和色三灰种清 单运营，部门可判断出就移动备设属于准是使用的许还， 失窃而是准不使的，用还是由技于术故障或误操而作及网危 正常运行的络M设S,以确备保络网内使用所移的设动的备惟一性 和全安性。 ()白名1―单―贮已分配给存可参运营与的GM各S的所 国设备有识标别IME识I。(2) 黑单―名―存贮有应被禁用的所备识设标识IMEI。 (3别灰名单)―存―贮故障的有及以经未型认号的设备识 证标别IME识I由，路网运营者定决( 营商运目前没有用)使)电 工程学院子通信程工系

5第章 GM数字S窝移蜂通动系信 统SG数字蜂M移窝动通系统 2. 基信子站统(系SB) 基站子系统SB(S)SG是S系统M的本基组部分。它通过成 线无口与接动移台接，相进行线无发、送收及无线接资理。 源一另方面 基站子系，统与络网系统子(NSS中的移动交) 中换心(SCM)连，相 现移动用户实固与网络用户之间或定 移用动户之间通信连的接 。站子基系统主由要基站发收信(B机TS)(B T)S基站和控制 基站子器系主要统基站由发收信(机TS)B和站基控制器 (BS)C构 成个基站一

控制器最可多制5控21(1204RXT )成。 构1521(04T2R)X个 BSC)(成构。一基站个控器最多可控制制125(1042RX)T 个BST。BST以直可接B与S相C连接也，以可过通基站接口备设B T S(IBE)用远采控制的端连方式与接BC相S接连

。电工子学程通院工信系程

5章第G M数字蜂S移窝动信系统通 SM数字G蜂窝动通移信统系BS BTI EMS Um接口 A bi s 接 B SC口Q 3接 口B E IMC

BTO SBS 接口 SM Ate 接r口 S

MC T接A口

SC

M()BSC:具1对一个或多个B有T进行S制控及相以应呼控制叫 功的能它主要，负无线网路责源资管的理、区配置小数管理、 据率控功、制位和切定换，等是个强的业很务制点。控BCS及 以应的相TB组成SB了S(基站子S系) B统SC8 BM—8— 128MA—X:124TR0 (51X2TS)B—100TR/XM BBS C8 BM8 x218MA X:014TR2X (52B1T)S (H=W4)6电工程子院通信工学系

第程5 G章M数字S窝移动蜂信系通统G M数字蜂窝移S动通系信统(2) TS:为B个一区服小务的无收线发设备信无线，接设 口备它完，全BS由C制，主要负责控线无传输完成，线与有无 的线转、无线分集、无换线道加信、跳频等密功。 能TSB--1TR2/机X--柜 S2/42/24 B4TS--12TRX机/柜-- S-1-T2X/R柜-机3)码型变(换(器TC: 码型)换器变CT要主完1成k6itbs/编码和46kbtis /律PAMC 间的之音变换。在典语型的施方实中，T案位于MSC与CBC之 间。 S当TC位于SMC时侧，通过SCMB和SC间以之及SC和BBTS间 之传输线的路子用器复MS、BE,I以可充分用在空中接利使用口的低 语编音传码速输，降低传输率线的路本成。BS CTC与之的接间称口A为tr接e;口T在C与SMC间之接的 称为A接口电子口程工院通学工程信系第

章 G5M数字S窝移动蜂通系信统 GMS数字窝移蜂通动信系统3. 操维护作系子(统OS):S主它要是整对网个络元网行进理管 和控监。过它实现通对络网各种部件内能功监的、视态报告、状 障故断诊功能。等依厂家据实的现方可分式无线为系统的操 作子维中心(护OCM-)R交换子和系统操作维的护心(中MO-S)C(可 。( 合以设分设、 以合设、)分)设它 主要具有以功下能维：护试测功、能障检测及碍处理 功维护试功测能 、维护测功能 试、系能状态统监视能功系统实时控制、能功局数、的据改、修系统状态 视监功能、统系时控制功实、能局据的修数、改性能管理 、用户跟、告警踪话务统、功计能等性能管 理用户跟、、告踪警、话统计务能等功。O MC的功大部分分能布M在CS/LV、HLRR/ACUBSS等、体中实与操 维作护关的有相模块关完中成，MO操作C主台要现O实C的人 M接机口OMC功。与能般的维护一台功类似能但，遵需相关规范守 求要。电工子学院通程信程系工