GSM教程| GSM体系结构教程
本GSM教程涵盖了GSM基础知识,GSM体系结构和GSM系统特性。本gsm架构基础教程还包括gsm突发类型、gsm帧结构、gsm信道、gsm物理层等。
GSM的介绍
GSM是全球移动通信系统的缩写。它被称为2G或第二代技术。它的开发是为了在世界各地使用相同的用户单位或移动电话终端。有各种GSM标准如GSM900、EGSM900、GSM1800和GSM 1900;它们主要根据射频载频频带和带宽而不同。这gsm教程涵盖网络架构,网络元素,各种接口,规格,GSM帧结构或GSM帧层次,GSM突发类型,GSM物理层,GSM物理通道,GSM逻辑通道及其功能,逻辑通道映射,GSM移动网络入口程序,GSM MO呼叫和GSM MT呼叫,VAMOS基础知识,AMR基础知识和MSK和GMSK调制类型。
GSM的架构
GSM网络由移动站、基站子系统和网络与运营子系统组成。下图描述了完整的GSM系统网络架构。
图1 GSM架构
移动电台-该移动站是GSM移动电话设备,包含DSP,RF芯片和SIM(用户身份识别模块)。这张SIM卡足以携带GSM网络服务。SIM包含与用户相关的所有信息、用户所订阅的网络以及加密相关信息。
基站子系统—基站子系统包括基站收发站- bts和基站控制器- bsc。该子系统负责无线电控制相关功能,为GSM手机提供GSM空中接口,使其与GSM网络连接。为了提供GSM服务,将地球上的地区/城市划分为不同的小区。电池尺寸通常在100米到35公里左右。BTS的覆盖范围仅限于此单元格。像这样,许多bts覆盖了整个地区。所有这些bts都以各种方式与一个BSC接口,网格,星形等。该BSC负责移动电话的无线电频率分配,负责BSS内的切换,即一个BTS和另一个BTS之间的切换。
网络子系统(NSS)-该子系统提供蜂窝系统和电路交换电话网(即PSTN)之间的接口。完成开关和运维相关功能。NSS负责调用处理功能,如调用建立、切换、删除和BSCs之间的移交。NSS负责与安全性和身份验证相关的功能。在这个子系统中有各种各样的网络元素,如上面的GSM网络架构所述。它们解释如下。这些基本都是数据库元素。
HLR-主位置寄存器,它存储永久和临时订户相关信息。
VLR-访客位置寄存器,它存储访客订阅者有关其设施、所订阅的网络和其家庭位置等的相关信息。
AUC—认证中心,用于对系统中的活动进行认证。它同时持有HLR和VLR中的加密(A5密钥)和身份验证密钥(A3密钥)。
EIR-设备识别寄存器,它有助于安全,因为它跟踪移动站或终端可用的设备类型。
GSM的接口
移动站与BTS的空中接口
BTS和BSC之间的接口
BSC和MSC之间的接口
MSC与PSTN之间的SS7接口
请参考GSM网络接口GSM教程的详细说明页面。
GSM系统规格
访问方式- TDMA/FDMA
上行频带- 890至915mhz
下行频带- 935至960兆赫
系统带宽- 200khz
不。频率频道或ARFCN(绝对射频频道数)-124
每个通道的用户-8
帧持续时间- 4.615 ms
谱效率-1.35 b/s/Hz
每用户的数据速率- 33.6 kbps(8个用户/8个用户的总数据速率270.833 kbps)
GSM框架结构
GSM的帧结构被指定为超帧、超帧、多帧和帧。最小单位是帧(或TDMA帧),由8个时隙组成。一个由2048个超帧组成的GSM超帧。每个GSM超帧由多帧(26帧或51帧如下所述)组成。每个GSM多帧由帧组成(根据多帧类型可选51帧或26帧)。每帧由8个时隙组成。因此,GSM中总共将有2715648个TDMA帧可用,并且同样的周期将继续。
如图所示,多框结构有两种变体。
1.26帧多帧——称为流量多帧,在120毫秒的持续时间内由26个突发组成,其中24个用于流量,一个用于SACCH,一个不使用。
2.51帧多帧-称为控制多帧,由51个爆发在持续时间为235.4毫秒。这种类型的多帧被划分为逻辑通道。这些逻辑通道是由防弹少年团安排的时间。总是发生在时隙0的信标频率上,如果系统需要,它也可能占用其他时隙,例如2,4,6。
以下是GSM系统中可能的信道组合,根据业务信道和信令(控制)GSM信道的需要,BTS将采用哪种信道。它们被称为组合型和非组合型,更多信息请参考以下链接。
非组合51帧多帧配置
请参考下面的链接,查看TS0和TS1配置的完整图表。在非组合配置中,专用信令通道不与BCCH/CCCH组合,因此需要单独的时隙(TS1)。FCCH、SCH、BCCH、CCCH通道映射在TS0上。
GSM非组合信道配置
组合51帧多帧配置
点击下面的链接查看TS0配置的完整图表。在组合配置中,FCCH,SCH,BCCH,CCCH通道和SDCCH通道一起出现在输入法槽TS0上。因此,专用信令通道SDCCH与BCCH/CCCH在同一时隙TS0上组合。除了TS0, SDCCH也可以映射到TS1上;甚至SDCCH也可以映射到任何其他时隙。
GSM组合信道配置
GSM的渠道
GSM信道主要有两种类型,即物理信道和逻辑信道。物理信道由特定的时隙/载波频率指定。逻辑通道在物理通道上运行,即逻辑通道在物理通道上时间多路复用;每个物理通道(在一个特定ARFCN的时隙)将有26帧MF(多帧)或51帧MF结构。逻辑通道分为业务通道和控制通道。流量通道承载用户数据。控制通道以指定的方式与流量通道穿插在一起。
有BCCH(广播控制频道)、SCH(同步频道)、FCCH(频率控制频道)、DCCH(专用控制频道)等多种控制频道。流量通道指定为TCH。
请参考GSM BCCH(广播控制频道)”、“GSM FCCH(频率校正通道),,GSM SCH(同步信道)”、“GSM RACH(随机接入信道)”、“GSM PCH(寻呼频道)”、“GSM CCCH(公共控制信道)”、“GSM快速关联控制信道”、“GSM慢速关联控制信道”、“GSM SDCCH(独立专用控制信道)•GSM TCH(交通频道)和•GSM AGCH(Access Grant Channel)获取更多信息。
GSM突发类型
GSM信号突发类型包括正常信号突发、频率校正信号突发、同步信号突发、虚信号突发和接入信号突发。每一次爆发都有特定的用途。普通突发用于所有常见的应用,包括信令流量和用户流量的交换。接入突发(Access burst)是移动设备首次尝试与网络(即BTS)通信的方法。gsm中的BTS在使用普通突发和接入突发之前,使用了两种特殊突发,即频率校正突发和同步突发,以便移动用户(MS)在频率和时间上进行同步。
GSM协议栈
该图描述了gsm网络元素(MS、BTS、BSC和MSC)上的gsm协议栈层。请参考GSM栈>>获取更多信息。
GSM物理层
GSM物理层,即第1层,位于GSM第2层(LAPDm)之下。如图所示,它由循环编码器、卷积编码、交织、加密、突发形成、差分编码、GMSK调制和射频上转换等模块组成。请参考GSM phy >>获取更多信息。
本GSM教程对初学者非常有用,有助于理解GSM技术的各个方面,包括GSM体系结构。
GSM基础资源
本GSM教程涵盖以下子主题,以了解GSM基础知识。
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