GSM原理

GSM是Global System for Mobile Communication 的縮寫。意思是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)。分GSM900、DCS1800和PCN1900三個(gè)頻段，一般的所謂的雙頻手機(jī)就是在GSM900和DCS1800頻段切換的手機(jī)。PCN1900則是別的一些國家使用的頻段(如美國)。 GSM900/1800分別是工作在890~960mhz/1710~1880mhz頻段的。GSM900的手機(jī)最大功率是8W（實(shí)際中移動(dòng)臺(tái)沒這么大的功率，一般的手機(jī)最大功率是 2W，車載臺(tái)功能大），而 DCS1800的手機(jī)的最大功率是1W。

l?GSM900/DCS1800/PCN1900的區(qū)別: GSM900是初始的GSM 系統(tǒng), MOBILE 的功率從輸出1W-8W, GSM900的通道從1 ~124, DCS1800的通道從512~885;?DCS1800是低功率的, 最高是1W;?

l?GSM的頻段：GSM900?小區(qū)半徑35km 上行880~915MHZ 下行將925~960MHZ

PHASE2:?890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道號(hào)1---124.

GSM1800小區(qū)半徑2km(由于1800mhz手機(jī)的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。

PHASE2:?SAME; 通道號(hào) :512—885. 為高密度的用戶.

GSM1900:?1850~1910MHZ?1930~1990MHZ

上行和下行組成一頻率對(duì), 上行就是手機(jī)發(fā)射、機(jī)站接收；下行就是基站到手機(jī)。例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二個(gè)通道上, 上行落后下行三個(gè)時(shí)隙.

網(wǎng)絡(luò)組成：

1.?BTS 基站：base transceiver station 基站首要是收發(fā)器，收發(fā)器的多少?zèng)Q定小區(qū)的容量，一個(gè)收發(fā)器能支持 8個(gè)用戶。一個(gè)小區(qū)由3 個(gè)天線，一個(gè)發(fā)射，兩個(gè)接收（分級(jí)接收）。（

a)?每個(gè)BTS都會(huì)有一套收發(fā)器。

b)?一個(gè)BTS覆蓋一個(gè)小區(qū)，BTS發(fā)送BCH信號(hào)在RF信道的0時(shí)隙。BCH幫助Mobile識(shí)別/尋找網(wǎng)絡(luò)。

c)?小區(qū)的手機(jī)用戶容量依靠信道數(shù)

d)?GSM空中接口的數(shù)據(jù)傳輸速率是13Kbps, 即BTS收發(fā)語音數(shù)據(jù)速率是13KB/S.

e)?有BTS命令手機(jī)設(shè)置其發(fā)射功率、遷時(shí)、切換。

2.?BSC base station controller 基站控制器：

a)?幾個(gè)BTS基站連接一個(gè)BSC, 基站安排信道配置、切換、和BTS連接BSC; 所有的BSC連接至MSC,

b)?每個(gè)BTS連結(jié)BSC用abis 接口，是2Mbps的連接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式連接 .

c)?Microwave link 經(jīng)常是最好的連接方式選擇。

d)?BSC連結(jié)MSC使用的是A口

e)?在BSC可提供小區(qū)廣播等服務(wù)。

3.?MSC mobile switching center 是網(wǎng)絡(luò)的核心，呼叫建立、保持、和釋放；鏈接BSC和PSTN、認(rèn)證、呼叫轉(zhuǎn)接、短信息、收費(fèi)等。當(dāng)用戶增加到一定數(shù)量時(shí)，可增加 MSC；MSC與MSC之間使用GMSC連結(jié)（GATEWAY）

a)?當(dāng)呼叫建立時(shí)，MSC起到保持通話和斷開通話的功能。

b)?存儲(chǔ)所有的用戶數(shù)據(jù)和它們的相關(guān)特征。

c)?介于MS和PSTN之間，交換通信數(shù)據(jù).

d)?MSC是GSM 網(wǎng)絡(luò)的心臟。是與別的GSM 網(wǎng)絡(luò)、非GSM網(wǎng)絡(luò)的連接口。

e)?MSC主要功能：認(rèn)證、位置更新、連接、收費(fèi)、呼叫轉(zhuǎn)接、SMS。

f)?當(dāng)用戶增加時(shí)，超過一個(gè)MSC的容量，就需要多一個(gè)MSC，就增加一倍的用戶

4.?TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率適配器。

a)?TRAN轉(zhuǎn)換13KB/S的GSM速率為標(biāo)準(zhǔn)的64KB/S; TRAN作為一MSC 的一部分。

b)?Trans coding 也使用在下行時(shí)，將64kbps轉(zhuǎn)換成16kbps.

c)?Trans coding在MSC\BSC\BTS中。

5.?HLR Home location register歸屬位置寄存器。

a)?在MSC中有所有的用戶數(shù)據(jù)庫存在于HLR。HLR中有永久用戶數(shù)據(jù)庫。

b)?用戶發(fā)出呼叫時(shí)，MSC從HLR之中獲得用戶數(shù)據(jù)。是用戶核心數(shù)據(jù)庫，大部分在SIM卡中的數(shù)據(jù)都可以在HLR中獲得。

6.?VLR visiting location register 訪問位置寄存器。

a)?在VLR中有被激活的所有的用戶號(hào)碼。

b)?當(dāng)別的MSC中的用戶漫游到新的MSC時(shí)，MSC和HLR之間通信，新的MSC就將漫游的用戶注冊(cè)到它的VLR中。

c)?當(dāng)手機(jī)漫游時(shí)，用戶訪問區(qū)被別的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而且歸屬位置網(wǎng)絡(luò)批準(zhǔn)它使用被訪問的網(wǎng)絡(luò)，它的用戶信息將從 HLR被拷貝到VLR( 訪問位置寄存器)中暫存。

7.?鑒權(quán)中心AUC----Authentication center

a)?是SIM 卡的驗(yàn)證過程。

b)?每個(gè)SIM卡有一個(gè)IMSI，在IMSI有加密碼

c)?在HLR中有IMSI和密碼

d)?手機(jī)通信時(shí)，首先驗(yàn)證SIM 卡的合法性，由AUC 進(jìn)行驗(yàn)證。

8.?裝備身份注冊(cè)：EIR----Equipment identify register

a)?包含了IMEI信息。所有的手機(jī)IMEI都存儲(chǔ)在EIR中，是手機(jī)的數(shù)據(jù)庫。

b)?在GSM中有助于驗(yàn)證當(dāng)手機(jī)遺失時(shí)，運(yùn)營商可以禁止已經(jīng)報(bào)失手機(jī)的使用。

c)?EIR分類：Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown

9.?收費(fèi)中心BC---Billing center

a)?BC產(chǎn)生每一個(gè)用戶的費(fèi)用狀況.

b)?直接連到MSC, 由MSC發(fā)送收費(fèi)信息給BC（通話時(shí)）

c)?BC處理按單位計(jì)費(fèi)。

10.?操作運(yùn)營中心：OMC----operation and maintenance center.

a)?每個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)超過100 個(gè)BTS組成，每一個(gè)實(shí)體需要操作和維護(hù)。

b)?一些遠(yuǎn)程操縱是必要的，檢測(cè)和遠(yuǎn)程進(jìn)入。

c)?有時(shí)有兩種OMC(不同的供應(yīng)商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。

11.?短信中心：SMSC信息通過短信息中心發(fā)到指定的手機(jī)。

a)?信息通過SMSC傳輸

b)?信息可通過人工終端（連到SMSC）發(fā)送。

c)?短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS

12.?語音服務(wù)中心：

a)?它擁有所有語音用戶的數(shù)據(jù)庫；

b)?它也存儲(chǔ)了語音信息。

13.?設(shè)備報(bào)警：

a)?BTS, BSC, Trans coder failure.

b)?Link failure

c)?Module failure(transceiver, processor)

l?小區(qū)身份，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)小區(qū)都由唯一的識(shí)別號(hào)，CI: Cell Identity. 一個(gè)小區(qū)由56個(gè)用戶可同時(shí)通話

l?調(diào)制方式: GSM 采用的是0.3GMSK調(diào)制高斯最小頻移鍵控，0.3是描述濾波器帶寬和比特率的關(guān)系,不是相位調(diào)制，是一種典型的數(shù)字調(diào)頻調(diào)制，實(shí)際上是調(diào)頻。 0和1代表的是載波加減不同的頻率+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變，兩個(gè)頻率表示頻移鍵控; 語音編碼速率時(shí)13kbps. 數(shù)據(jù)速率(調(diào)制速率)BIT傳送速率是270.833Kbps。剛好是四倍于射頻頻移。這樣一來就有效的減少調(diào)制頻譜和提高了通道利用率 .?高斯濾波: 劇烈的頻率變化會(huì)導(dǎo)致頻譜擴(kuò)散, 所以用濾波器進(jìn)行濾波平滑后, 減少頻譜擴(kuò)散;?RF載頻加67.708和減67.708KHZ; 靠頻率轉(zhuǎn)移.

l?GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：手機(jī)和機(jī)站的接口是空中接口，基站(BS)和基站控制臺(tái)BSC是靠abis接口2Mbps的連接。（是光纖或者常用微波連接， DCS1800 Abis接口經(jīng)常使用微波連接）, 一個(gè)BSC控制20~30個(gè)BTS；基站控制臺(tái)BSC到交換局是A口連接。手機(jī)和基站的最大距離是34.9km。

手機(jī)開機(jī)后的步驟:

1.?首先搜索124個(gè)信道，即所有的BCH通道, 決定收到的廣播信道BCH強(qiáng)度, (BCH 的承載的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);

2.?跟網(wǎng)絡(luò)同步時(shí)間和頻率, 由FCH/SCH調(diào)整頻率和時(shí)間

3.?解碼BCH的子通道BCCH.

4.?網(wǎng)絡(luò)檢查SIM 卡的合法身份.是否是網(wǎng)絡(luò)允許的SIM 卡。

5.?手機(jī)的位置更新.

6.?網(wǎng)絡(luò)鑒權(quán)

l手機(jī)主叫(MOC)過程:

1.?手機(jī)給基站發(fā)送通道需求，即手機(jī)發(fā)送一個(gè)短的隨即接入突發(fā)脈沖 .(RACH Burst)

2.?由BCH 指定傳輸信道. SDCCH

3.?手機(jī)和基站在獨(dú)立專用信道(SDCCH)上通信.

4.?權(quán)限認(rèn)證

5.?指定手機(jī)在一個(gè)業(yè)務(wù)信道(TCH)上通信.

6.?在TCH上進(jìn)行語音通信.

手機(jī)被叫

1.?BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI號(hào)碼來呼叫用戶。

2.?由手機(jī)發(fā)送RACH

3.?通道指定在BCH.

4.?手機(jī)和基站在SDCCH 上通信

5.?手機(jī)用戶被鑒權(quán)

6.?手機(jī)被指定TCH通道。

7.?在TCH通道上進(jìn)行語音和數(shù)據(jù)通信。

緊急呼叫：

1.?GSM規(guī)格定義了112 為緊急呼叫號(hào)碼

2.?112在手機(jī)有無SIM卡的情況下均可呼叫。

3.?在RACH 上, 手機(jī)112 建立緊急呼叫。

l?Authentication 鑒權(quán)：

1.?目的：驗(yàn)證用戶身份（IMSI /SIM）; 提供手機(jī)新的加密鍵。

2.?鑒權(quán)是在什么情況下：每一次注冊(cè)、每次呼叫或被叫企圖、執(zhí)行一些增值服務(wù)、漫游時(shí)的位置更新。

l?切換handover: 切換是手機(jī)通信從一個(gè)小區(qū)/信道到另外一個(gè)小區(qū)/信道。

1.?上行和下行的接收質(zhì)量報(bào)告

2.?上行和下行的接收信號(hào)強(qiáng)度

3.?距離，遷時(shí)

4.?干擾層。

5.?功率預(yù)算。

6.?切換包括：同一小區(qū)內(nèi)部信道 /時(shí)隙之間的切換。小區(qū)于小區(qū)之間。

l?加密ciphering: 語音和數(shù)據(jù)的保密、信號(hào)信息的保密；

l?手機(jī)位置更新location update:

1.?MSC應(yīng)知道呼叫手機(jī)的位置。

2.?手機(jī)連續(xù)的改變位置，手機(jī)在改變位置時(shí)通知MSC關(guān)于新位置。由MSC處理位置更新。

3.?手機(jī)位置更新過程：（location area identity LAI）

a)?手機(jī)改變位置區(qū)

b)?手機(jī)從BCCH 上讀新的位置區(qū)

c)?發(fā)送RACH, 為通道需求。

d)?在AGCH上獲得一個(gè)SDCCH.

e)?在SDCCH發(fā)送IMSI和新舊LAI位置更新需求給MSC

f)?MSC開始認(rèn)證

g)?如果認(rèn)證成功，更新手機(jī)位置在 VLR上

h)?發(fā)送確認(rèn)信息給手機(jī)

i)?手機(jī)離開SDCCH, 進(jìn)入空閑模式。

l?上行和下行：上行是手機(jī)通過上行頻率發(fā)信息給基站，下行是相反。上行和下行組成一對(duì)頻率對(duì)（ 45MHZ分割），上行滯后下行3個(gè)時(shí)隙；上行和下行使用相同的時(shí)隙號(hào)；上行和下行使用相同的通道號(hào)；上行和下行使用不同的波段。（間隔 45MHZ）。

功率等級(jí)：

由于手機(jī)在小區(qū)內(nèi)移動(dòng)，它的發(fā)射功率要隨著移動(dòng)，當(dāng)他靠近基站時(shí)，防止干擾別的用戶功率要減小，當(dāng)他遠(yuǎn)離基站是為防止衰減要增大發(fā)射功率?？偣灿?19個(gè)功率等級(jí), 功率等級(jí)存于手機(jī)的EEPROM中. 功率控制的好處是：手機(jī)可以省電、基站減少干擾。

1.?由基站在SACCH上發(fā)送命令手機(jī)改變發(fā)射功率

2.?改變功率是和路徑的衰減成比例。 TX Level 5 –33dbm ，19---5dbm。

3.?每個(gè)等級(jí)之間是間隔2dbm.

4.?BTS需要在上行開始的Rxlev、Rxqual

5.?每480ms 發(fā)送報(bào)告給BSC 關(guān)于Rxlev、Rxqual。

6.?每一定時(shí)間跟初始的進(jìn)行比較。

動(dòng)態(tài)基站功率控制：

1.?目標(biāo)是減少平均干擾

2.?基于MS發(fā)送的測(cè)量報(bào)告計(jì)算

3.?不是和BCH載波？？？？。

4.?非強(qiáng)制性的

DTX 不連續(xù)發(fā)射：

1.?當(dāng)語音中斷的大部分時(shí)間里，允許無線發(fā)射器關(guān)掉。

2.?有DTX Handler處理器：在發(fā)射端有語音激活檢測(cè)、在發(fā)射端有背景聲噪音、在切斷時(shí)產(chǎn)生舒適噪音。

3.?不連續(xù)發(fā)射在上行和下行都有執(zhí)行。不連續(xù)發(fā)射、不連續(xù)接收；

4.?在手機(jī)上執(zhí)行不連續(xù)發(fā)射和不連續(xù)接收。

5.?在BTS接收時(shí)有不連續(xù)接收

時(shí)遷（定時(shí)提前）:

Timing advance 就是為了保證信號(hào)能在準(zhǔn)確的時(shí)間內(nèi)到達(dá) BS, 當(dāng)MS移動(dòng)時(shí), 隨著MS距離BS 的遠(yuǎn)近, 上行傳遞的時(shí)延的可變，基站命令移動(dòng)臺(tái)提前發(fā)送。由BS在SACCH信道上命令MS來改變它的遷時(shí)的大小. 手機(jī)在空閑模式時(shí)接收機(jī)站和解碼BCH，在BCH中的SCH允許手機(jī)調(diào)整它的內(nèi)部時(shí)間，當(dāng)手機(jī)接收到SCH時(shí)不知道距離基站多遠(yuǎn)，通過SACH特殊的短突發(fā)。當(dāng)手機(jī)在下行的SACCH上獲得遷時(shí)信息，才發(fā)送正常的突發(fā)，30KM 手機(jī)設(shè)置遲延100US.

信道介紹:

1.?BCH 廣播信道:?

BCH就象燈塔, 在每一小區(qū)的任何時(shí)候, 都有BCH在ARFCN上，使手機(jī)能發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò), 并使手機(jī)同步于網(wǎng)絡(luò)，并且BCH信號(hào)的強(qiáng)度告訴手機(jī)那個(gè)是距它最近的GSM網(wǎng)絡(luò); 手機(jī)幾乎每30秒會(huì)報(bào)告相鄰小區(qū)的BCH 功率, 以便于由基站決定是否切換.?? 每一小區(qū)使用的BCH頻率通道都不同, 通道被遠(yuǎn)距離的小區(qū)重復(fù)使用; 小區(qū)中的所有的手機(jī)接收BCH.?在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道 0時(shí)系, 其他時(shí)系用于業(yè)務(wù)信息TCH; 使MS 同步, 運(yùn)載控制信息和呼叫信息. 和網(wǎng)絡(luò)身份信息。所有手機(jī)的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH組成?；井a(chǎn)生的BCH在零時(shí)隙，

a)?FCH: frequency correction channel 在BCH 上重復(fù)使用特別的BURST, 讓手機(jī)開機(jī)時(shí)調(diào)整它的頻率.

b)?SCH: synchronization channel, 在FCH后, 調(diào)整時(shí)間.

c)?BCCH: 廣播控制信道, 帶有網(wǎng)絡(luò)身份.

d)?CCCH: 共用控制信道, 它的子通道PCH(PAGING CHANNEL)在CCCH上. 手機(jī)能認(rèn)出并用一個(gè)RACH作出反應(yīng).; 還有子通道AGCH 訪問認(rèn)可通道, 命令手機(jī)進(jìn)入SDCCH或TCH.

2.?CCCH共用控制信道: 是雙向控制信道, CCCH和BCH在多幀上分享0時(shí)隙；CCCH包括RACH; PCH; AGCH; CBCH; PCH呼叫通道用于運(yùn)載IMSI報(bào)知手機(jī)有呼叫、PCH是下行通道，

3.?DCCH專用控制信道: 雙向控制信道, 由三個(gè)子通道組成：SDCCH,FACCH,SACCH.。

u?SDCCH獨(dú)立專用控制信道：指定TCH之前的過渡信道，話務(wù)建立和用戶驗(yàn)證. SDCCH 獨(dú)立專用控制信道: 在呼叫建立時(shí), 于BCH 和TCH之間起連接作用.

u?SACCH 慢速相關(guān)控制信道:?

上行: 接收信號(hào)質(zhì)量報(bào)告、接收信號(hào) RX LEVEL 報(bào)告、相鄰小區(qū)的BCH 功率報(bào)告。通道功率;手機(jī)的狀態(tài).?

下行：命令MS的TX 功率控制的命令、小區(qū)信道配置、遷時(shí)、跳頻。

u?FACCH 快速相關(guān)控制信道：由BTS用作命令手機(jī)切換，

上行：中斷TCH信號(hào)、切換時(shí)快速信息交換。

下行：中斷TCH. 控制BITS

u?SACCH和FACCH的區(qū)別: SACCH報(bào)告基站說有另外的小區(qū)可提供給手機(jī)更好的信號(hào)質(zhì)量, 切換是必要的.在段時(shí)間內(nèi), 由于SACCH 沒有足夠的帶寬, 所以在短時(shí)間內(nèi)由FACCH取代TCH; 切換就發(fā)生了. FACCH象一個(gè)TCH. 當(dāng)聽到語音有小的中斷時(shí), 可能發(fā)生了切換.

4.?TCH業(yè)務(wù)信道: 通話時(shí)使用的信道. 運(yùn)載語音信息、是雙向的用于手機(jī)和基站交換語音信息 ,TCH full rate?26 frames是 120ms。包含24carry speech, 1個(gè)idle , 1個(gè)sacch。TCH half rate?26 frames 是120ms ; 包含24carry speech , 2個(gè)sacch.

5.?RACH隨機(jī)接入信道:

由手機(jī)發(fā)送短的突發(fā)給基站，即呼叫需求；由MS使用來從基站獲取注意; 手機(jī)并不知道路經(jīng)的遲延, 所以手機(jī)發(fā)短的BURST, 當(dāng)手機(jī)在下行的RACH上獲得遷時(shí)時(shí), 手機(jī)才發(fā)正常的BURST.

6.?手機(jī)測(cè)量報(bào)告：

SACCH的測(cè)量報(bào)告提供給GSM系統(tǒng)。每個(gè)手機(jī)測(cè)量服務(wù)小區(qū)的功率，也測(cè)量相鄰小區(qū)的 BCH功率；手機(jī)也測(cè)量在TCH 上接收的信號(hào)的強(qiáng)度和質(zhì)量。通過SACCH將接收RxLev（dbm）和RXQuaL(be mapped directly to bit error ratio)報(bào)告給所在服務(wù)小區(qū)。

7．接收表現(xiàn)：GSM接收器要在復(fù)雜的無限環(huán)境中有效的操作。接收器要適應(yīng)多徑和多普勒衰減，低信號(hào)、高信號(hào)、以及別的收發(fā)射器或別的用戶的干擾。要能以最小的比特誤碼率解調(diào) 0.3GMSK 信號(hào)。GSM 的語音通道的語音信息編碼為Ia和Ib帶有錯(cuò)誤糾正，而Ⅱbits沒有錯(cuò)誤糾正。互調(diào)測(cè)試手機(jī)在GSM波段的對(duì)兩個(gè)干擾的選擇，

l?IMEI是 international mobile equipment identity 國際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào)就是手機(jī)串號(hào)，每一個(gè)手機(jī)都有一唯一的不同于別的手機(jī)的串號(hào)。 IMSI：international mobile subscriber identity國際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)是手機(jī)用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)的正確身份。15位IMSI存于SIM卡中.

l?SIM subscriber identity module : 由4-8位的PIN碼，3次錯(cuò)誤的輸入卡就停止工作；8位的PUK碼，10次錯(cuò)誤的輸入SIM卡就被永久的鎖住。SIM卡包含有：串號(hào)、IMSI、鑒權(quán)算法加密、網(wǎng)絡(luò)代碼、PIN PUK、充電信息。SIM 卡: 保持有所有的用戶信息,(IMSI\ 允許的網(wǎng)絡(luò)單); 存有最后的位置信息. 撥打信息和存儲(chǔ)信息.存儲(chǔ)電話號(hào)碼等。

l?Dual band & dual mode:

1.?dual band : 雙帶，手機(jī)有頻率開關(guān)，可工作在兩個(gè)頻率段

2.?dual mode 雙重模式在手機(jī)中，mode 是所使用發(fā)射技術(shù)的類型, 數(shù)字模式和模擬模式。手機(jī)支持AMPS和TDMA, 能按需要的模式轉(zhuǎn)換。AMPS是模擬的。

l?Mobile Station ISDN number: (MSISDN): 也就是手機(jī)號(hào)碼。

l小區(qū)接入技術(shù):

1.?FDMA: frequency division multiple access: 每個(gè)通話放在一個(gè)單獨(dú)的頻率上。

2.?TDMA: Time division multiple access: 在指定的頻率上，通話在固定的時(shí)間段上。

3.?CDMA: Code division multiple access 每個(gè)通話都有唯一的代碼。

時(shí)分多址接入技術(shù)：

1.?GSM 使用了TDMA 和FDMA多路傳輸：124 Frequency channels for GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA. 0.3GMSK Modulation 270.833kbits/sec.

2.?在GSM系統(tǒng)中有124個(gè)頻道，頻道間隔是200khz; 每個(gè)頻道由8個(gè)用戶共享，在時(shí)間上進(jìn)行時(shí)分復(fù)用。就是說信號(hào)的發(fā)送是突發(fā)的不是連續(xù)的發(fā)送的。上行和下行規(guī)定使用相同的信道號(hào)（ ARFCN）和時(shí)系號(hào)，而且基站和移動(dòng)臺(tái)相差三個(gè)時(shí)系，即上行電路落后于下行電路三個(gè)時(shí)系時(shí)間。

物理通道和邏輯通道 :

物理通道: 被描述在時(shí)域和頻域;?是實(shí)際的頻率和時(shí)域, 由頻道或絕對(duì)射頻信道號(hào)和時(shí)系共同決定的。TS number 和ARFCN的組合就是物理信道。

邏輯通道; 是在物理通道上,在任何頻率和時(shí)系可能是業(yè)務(wù)信道或是控制信道.

l?1 timeslot period=576.92us, 1frame =8timeslots. Frame period=4.615ms, voice coder bit rate=13kbps,

l?在Timeslot/normal burst 中，有26bits的慢或是Training bits。

l?跳躍業(yè)務(wù)通道：所有的手機(jī)都有跳頻的能力，但是不是所有的小區(qū)都是跳躍區(qū)（象城市有較多的建筑物造成多徑，被設(shè)為跳頻小區(qū)）。手機(jī)測(cè)量相鄰小區(qū) bch的強(qiáng)度，跳躍順序由小區(qū)配置和手機(jī)配置表定義。小區(qū)配置表列出所有的特別小區(qū)跳躍順序。

1．?小區(qū)重選-----測(cè)量并進(jìn)行BCCH解碼：MS每5秒算出服務(wù)小區(qū)C1和非服務(wù)小區(qū)C2

2．?MS最少要每30秒解碼服務(wù)小區(qū)全部的BCH數(shù)據(jù)。

3．?手機(jī)解碼BCCH數(shù)據(jù)包含影響小區(qū)選擇的參數(shù)，最少5分鐘6個(gè)最強(qiáng)的小區(qū)BCCH載波。

4．?當(dāng)MS找到6個(gè)最強(qiáng)的BCCH 載波，在30秒內(nèi)BCCH數(shù)據(jù)到新的載波。

l?跳頻：

1.?多路衰減產(chǎn)生不同的信號(hào)強(qiáng)度被叫做瑞利衰減

2.?瑞利衰減是由不同的路徑和由此的接收頻率決定

3.?快速移動(dòng)的手機(jī)可能體驗(yàn)不到由于路徑的改變而產(chǎn)生劇烈的影響？？

4.?慢速或停止的手機(jī)可能體驗(yàn)到語音質(zhì)量的嚴(yán)重影響（ why）？

5.?如果當(dāng)衰減發(fā)生時(shí)接受頻率改變，問題就會(huì)解決

6.?衰減現(xiàn)象是連續(xù)的和快速的，這樣頻率變化也應(yīng)該是連續(xù)的。

7.?這種連續(xù)變化的頻率叫做跳頻

8.?在上行和下行都要進(jìn)行跳頻處理

9.?在每個(gè)TDMA幀頻率改變

10.?手機(jī)的跳頻最多64個(gè)頻率

11.?跳躍順序是循環(huán)或非循環(huán)的？？。

12.?什么是跳頻順序？？不同的跳頻順序可在同一小區(qū)使用。

13.?BCH時(shí)隙不跳躍？？

14.?跳頻能使平均干擾減少。即使共道小區(qū)將使用相同的ARFCN跳頻，干擾將不連續(xù)。

15.?GSM 小區(qū)不是幀同步，頻率的改變相關(guān)于Frame nos.?

16.?如果相同的HSN（？？）用在兩個(gè)小區(qū)，干擾要么是零，或者如果相位更正存在將是連續(xù)的？？？？

17.?所以兩個(gè)小區(qū)要盡可能的使用不同的 HSN.

18.?扇形小區(qū)（同一個(gè)BTS）能使用相同的HSN, 由于區(qū)域不同時(shí)出現(xiàn)。

l?語音編碼: 現(xiàn)代的數(shù)字通信中使用語音壓縮技術(shù), RELP殘余激勵(lì)線性預(yù)編碼和LTP 長期與編碼。語音質(zhì)量被影響由首要的Ia bits，有錯(cuò)誤檢測(cè)加CRC糾錯(cuò)。評(píng)價(jià)語音質(zhì)量MOS=Mean opinion score , 1---5; 5 是最好的。1 是最差。

GSM蜂窩通信系統(tǒng)和測(cè)量

第一帶的模擬移動(dòng)通信技術(shù)：是模擬系統(tǒng)，信道上的信息是語音信息以模擬方式傳輸?shù)?，使用的也是模擬調(diào)制（調(diào)頻）。 存在頻譜利用、容量、功率利用率、保密等缺點(diǎn)。

第二代的數(shù)字的、以電話業(yè)務(wù)為主的窄帶移動(dòng)通信技術(shù)。采用語音壓縮編碼使話音數(shù)字化、以 TDMA、FDMA多種編碼方式調(diào)制。

第三代以有限多媒體業(yè)務(wù)為主的寬帶移動(dòng)通信技術(shù)。是一種全球性的個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng)、為靜止或慢速移動(dòng)的用戶提供 2Mbps數(shù)據(jù)流，高速移動(dòng)的用戶144Kbps。中速移動(dòng)的是384Kbps。有幾種標(biāo)準(zhǔn)：WCDMA；CDMA2000.

第四代是以多媒體為目的的廣帶移動(dòng)通信技術(shù)。

l?GSM測(cè)量中使用到的儀器：

時(shí)域分析：示波器易觀察相位失真。

頻域分析：頻譜分析儀易觀察諧波失真。

加密cipher/encryption: 安全保密是GSM系統(tǒng)的一個(gè)特點(diǎn), 由基站控制加密的開關(guān),

測(cè)量時(shí)的原則是:

要有足夠的功率保證連接, 連接調(diào)制質(zhì)量, 克服路經(jīng)衰減；選擇的測(cè)量：要避免假壞、找出所有的真壞、解釋失??；測(cè)量時(shí)要的是為什么要測(cè)量？和尋找什么？提供給可靠的質(zhì)量、可靠的操作安全、提供有缺陷的數(shù)據(jù)給制造商。尋找潛在的生產(chǎn)缺陷、缺陷的生產(chǎn)過程，從手機(jī)的壽命和損壞的結(jié)果。實(shí)際生產(chǎn)中需要測(cè)試的外設(shè)：鍵盤和顯示、電池連接、 SIM卡的連接、耳機(jī)語音、天線測(cè)試、液晶顯示等。

1.?誤碼率：

接收靈敏度的表現(xiàn)，誤碼率 BER bit error ratio是評(píng)價(jià)在模擬的輸入時(shí)接收的情況. 所有的手機(jī)都有一LOOP BACK 模式, 由GSM TEST SET給手機(jī)發(fā)送命令，讓手機(jī)進(jìn)入Loop back 模式, 而且只有當(dāng)TESTSIM插入手機(jī)時(shí), loop back 才能被激活, 一旦手機(jī)循環(huán)回調(diào)制的數(shù)據(jù)流, BER就可測(cè)量了; 比特誤碼是由于手機(jī)接收引起的. 由GSM TEST SET 模擬一個(gè)基站, 由GSM TEST SET產(chǎn)生一個(gè)高質(zhì)量的0.3GMSK信號(hào), 和手機(jī)建立呼叫, 手機(jī)被命令進(jìn)入loop back模式, 通常語音數(shù)據(jù)編碼在TCH上, 但此時(shí)被偽隨機(jī)比特(pseudo random binary sequence)序列取代, PRBS被調(diào)制在下行的TCH 上, 手機(jī)收到并解調(diào)PRBS, 重新調(diào)制到上行的TCH上, 在TEST SET 里,解調(diào)并和原始的PRBS比較., 錯(cuò)誤的就以百分比.

2.?接收靜態(tài)靈敏度:

手機(jī)在小區(qū)內(nèi)移動(dòng), 由于路經(jīng)的衰減, 基站使用從手機(jī)發(fā)來的RXLev顯示接收的功率, 當(dāng)顯示接收的功率小時(shí), 基站調(diào)整它的輸出功率; 這叫動(dòng)態(tài)功率控制, 范圍超過30DB.在最遠(yuǎn)-102dbm 時(shí)BER<2%, 在最高(最近)-15DBM時(shí)BER<0.1%;

a)?衰退條件下的接收靈敏度.

b)?干擾條件下的接收表現(xiàn):

3.?GSM BURST:

是功率對(duì)時(shí)間的關(guān)系（power versus time）。0.3GMSK的突發(fā)脈沖中的平坦部分是有用部分，其波動(dòng)范圍應(yīng)在±1.0dbm.內(nèi)。測(cè)量功率對(duì)時(shí)間power versus time burst profile: 用時(shí)門頻譜分析儀, 由頻譜分析儀設(shè)置零頻率跨度（SPAN）；調(diào)至信號(hào)中心頻率，分辨率帶寬要選到足夠窄使信噪比能顯示出整個(gè) Burst的動(dòng)態(tài)范圍，而且分辨率帶寬也要足夠而不至于扭曲顯示的輪廓。

4.?測(cè)量輸出的RF 頻譜:

RF調(diào)制輸出頻譜平均的軌跡,平均的和中心頻率的值相比就是dbc. 由于Ramping輸出的RF頻譜. Ramping 頻譜的測(cè)量是為了保護(hù)那些使用相鄰頻率通道的用戶，要求TDMA burst 有足夠的動(dòng)態(tài)范圍、上升的足夠快、不要超過目標(biāo)，而且在中心要平坦。波紋的出現(xiàn)在 burst中央是產(chǎn)品測(cè)量期望的。瞬間的輸入頻率接近±67khz和數(shù)據(jù)模型？？

5.?雜散波的散發(fā)的測(cè)試 :

1.?保護(hù)別的無線頻譜用戶，不被干擾。在 R&D要測(cè)試，生產(chǎn)一般不需要。

2.?保護(hù)別的用戶、從9KHZ 到12.75GHZ。、空閑模式/通話中

a)?用Spectrum analyzer 去搜索9K-12.75GHZ內(nèi)的所有頻譜。

b)?在空閑模式和在通話中模式中。

c)?要在完全屏蔽的RF測(cè)量條件下，屏蔽掉別的無限頻譜。

6.?發(fā)射部分：

EEPROM 存儲(chǔ)了I/O增益平衡參數(shù)， Ramping 控制線路的形狀參數(shù)；發(fā)射輸出的校準(zhǔn)功率值和功率更正系數(shù)也存儲(chǔ)在 EEPROM中；發(fā)射輸出功率是GSM規(guī)則中最重要的一個(gè)協(xié)議。所有的收集都需要EEPROM 校準(zhǔn)表以滿足GSM 協(xié)議要求，在不同的輸出頻率，功率校準(zhǔn)表為每一個(gè)功率等級(jí)留有更正值；發(fā)射輸出功率能被 GSM TEST SET 來測(cè)量。最大的功率輸出偏差是2dbm. 其他的是3dbm.偏差。

7.?調(diào)制合成是轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流從通道編碼器到無線信號(hào)，調(diào)制和信道合成器成單個(gè)線路。？

8.?相位和頻率誤差：相位和頻率誤差能顯示手機(jī)許多性能。峰值相位誤差peak〈20deg; 平均相位誤差<5deg; 頻率誤差<90hz.

9.?時(shí)基調(diào)整范圍

timing tuning range: 時(shí)基調(diào)整范圍檢查是每個(gè)手機(jī)生產(chǎn)商都要做的，所有的手機(jī)都有一個(gè)內(nèi)部頻率參考振蕩器 (時(shí)基)，手機(jī)里所有別的頻率都要和這個(gè)參考頻率同步；這個(gè)參考頻率時(shí)可調(diào)的、所以手機(jī)能和網(wǎng)絡(luò)同步；充足的調(diào)整范圍是必要的。是因?yàn)槎嗥绽账p和溫度的變化。

10.?dbc 測(cè)量射頻頻譜，由調(diào)制引起的頻譜曲線測(cè)量，將平均測(cè)量結(jié)果與中心頻率處的平均值相比，就是相對(duì)的 dbc值.

11.?RELP: 殘余激勵(lì)線性預(yù)編碼。 LTP: 長期預(yù)編碼。

12.?空閑模式（idle mode）: 沒有在通話，但仍然扎營在網(wǎng)絡(luò)上。從基站接收和解碼BCH。

手機(jī)Camp on:

Preferred list.

QUSTION:

1、小區(qū)的一個(gè)基站一般有幾副天線？ 3
2、一副天線能否同時(shí)發(fā)射幾個(gè)頻道？如果不能，那么如何給一個(gè)小區(qū)同時(shí)提供幾個(gè)頻道？
3、小區(qū)的一個(gè)控制信道（如 BCCH）是否只能占用小區(qū)中一個(gè)載頻的一個(gè)時(shí)隙（而不能變化信道或同時(shí)占用幾個(gè)信道）？
4、業(yè)務(wù)信道和控制信道能否同處于一個(gè)頻道中？

國內(nèi)ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

目前我國ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)執(zhí)行的是１９９６年頒布的ＹＤ／Ｔ ８８４－１９９６ 《９００ＭＨｚ ＴＤＭＡ數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)及測(cè)試方法》。該標(biāo)準(zhǔn)是基于ＥＴＳＩＧＳＭ １１．１０的１２－１４章，主要規(guī)定了ＧＳＭ９００移動(dòng)臺(tái)無線收發(fā)信機(jī)的射頻、音頻指標(biāo)的定義、要求及測(cè)試方法。該標(biāo)準(zhǔn)除用于手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)外，還廣泛用于仲裁測(cè)試、性能測(cè)試以及手機(jī)廠家、運(yùn)營單位、和維修部門對(duì)手機(jī)進(jìn)行的檢測(cè)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的主要指標(biāo)有：

發(fā)射機(jī)：

－相位誤差和頻率誤差

－多徑與干擾條件下的頻率誤差

－發(fā)射機(jī)載頻峰值功率與突發(fā)脈沖定時(shí)

－輸出射頻頻譜

接收機(jī)：

－壞幀指示性能

－參考靈敏度

－接收機(jī)適用的輸入電平范圍

－同信道抑制

－鄰信道抑制

－互調(diào)抑制

－阻塞與雜散響應(yīng)抑制

雜散輻射

音頻測(cè)試：

－發(fā)送靈敏度／頻率響應(yīng)

－發(fā)送響度評(píng)定值

－接收靈敏度／頻率響應(yīng)

－接收響度評(píng)定值

－側(cè)音掩蔽評(píng)定值

－電話聲耦合損耗

－失真

－帶外信號(hào)抑制

－空閑信道噪聲

ＹＤ／Ｔ ８８４－１９９６自頒布以來一致指導(dǎo)我國的ＧＳＭ手機(jī)檢測(cè)，為保證國內(nèi)進(jìn)網(wǎng)和銷售的ＧＳＭ手機(jī)質(zhì)量起到了技術(shù)支持和保障作用。但隨著ＧＳＭ技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)在ＧＳＭ雙頻、多頻手機(jī)已全面上市，手機(jī)的各項(xiàng)新業(yè)務(wù)新功能不斷出現(xiàn)，該標(biāo)準(zhǔn)只覆蓋９００ＭＨｚ一個(gè)頻段，因此急需更新。目前中國無線通信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ＣＷＴＳ）正在研究制訂新的標(biāo)準(zhǔn)。

國內(nèi)ＧＳＭ手機(jī)進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求

目前國內(nèi)對(duì)ＧＳＭ手機(jī)的進(jìn)網(wǎng)檢測(cè)采用抽樣檢測(cè)的方式進(jìn)行。

手機(jī)廠家申請(qǐng)新型號(hào)的手機(jī)入網(wǎng)時(shí)，需按照信息產(chǎn)業(yè)部《電信設(shè)備進(jìn)網(wǎng)審批管理辦法》辦理各項(xiàng)手續(xù)，信息產(chǎn)業(yè)部委托各地行業(yè)主管部門對(duì)申請(qǐng)入網(wǎng)的手機(jī)隨機(jī)抽樣５臺(tái)，連同測(cè)試必須的附件，包括專用射頻測(cè)試電纜、電池、充電器和說明書，一起封樣送至信息產(chǎn)業(yè)部授權(quán)的檢測(cè)中心進(jìn)行檢驗(yàn)。

基本功能測(cè)試包括：

－位置登記

－移動(dòng)主叫通話

－移動(dòng)被叫通話

－移動(dòng)臺(tái)掛機(jī)

－切換