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GSM系统的主要特点

05-08
GSM的主要特点如下

频谱效率高
由于采用了高效调制器、信道编码、交织、均衡和话音编码技术等,使系统具有高的频谱效率。

容量大
由于每个信道传输带宽增加,使同频复用载干比要求降低至9dB,故GSM系统的同频复用模式可以缩小到4/12或3/9甚至更小(模拟系统为7/21);加上半速率话音编码的引入和自动话务分配以减小越区切换的次数,使GSM系统的容量效率(每兆赫每小区道数)比TACS系统提高了3~5倍。

话音质量与无线传输质量无关
在900MHZ频带中,使用TDMA(时分复用多路接入)的全数字的方式工作。
鉴于数字传输技术的特点以及GSM规范中有关空中接口和话音编码的定义,在门限值以上时,话音质量总是与无线传输质量无关。

开放的接口
GSM标准所提供的开放性接口,不仅限于空中接口,而且包括网络之间以及网络中各设备实体之间,例如A接口。

安全性好
通过鉴权、加密和TMSI号码的使用,达到安全目的。
鉴权用来证实用户的入网权利。其实现方式是从网络向MS发出一个质疑信号,然后MS端的SIM卡按照其密钥Ki计算出一个签字响应SRES发回给鉴权中心,网络鉴权中心比较两个签字响应SRES,若一致则通过,否则取消。

可与ISDN、PSTN等网络互连
与其它网络的互连通常利用现有的标准,如ISUP或TUP等。

在SIM卡基础上实现漫游
在国家网内和跨国界间的通信中,该系统能提供自动漫游(泛欧漫游)。漫游是移动通信的重要特征,它使得用户可以从一个网络自动进入另一个网络。对于GSM标准,它可以提供全球漫游,当然,网络经营者之间的某些协议还是必须的,例如为了计费,可通过MOU协调。
在GSM系统中,漫游是在SIM卡识别号以及被称为IMSI的国际移动用户识别号的基础上实现的。这意味着用户不必带着终端设备而只需带其SIM卡进入其它国家即可。终端设备可以租借,仍可达到用户号码不变,计费帐号不变的目的。

能自动选择路由
对一个移动用户发起一次呼叫的用户将不需要知道移动用户的位置,因为呼叫将被自动选路到合适的移动设备。

能最大灵活地在线提供由ISDN提供的业务,易于升级

能提供ISDN综合业务

GSM的规范系列(GSM PLMN)
GSM系统技术规范中只对功能和接口制定了规范,未对硬件作出规定。这样做的目的是尽可能减小对设计者的限制,又使各运营者有可能购买不同厂家的设备。
GSM标准共有12章规范系列,即:
01系列:概述
02系列:业务方面
03系列:网络方面
04系列:MS-BS接口的规约(空中接口第2、3层)
05系列:无线路径上的物理层(空中接口第1层)
06系列:话音编码规范
07系列:对移动台的终端适配
08系列:BS到MSC接口(A和Abis接口)
09系列:网络互连
10系列:业务互通
11系列:设备和型号批准规范
12系列:操作和维护
这些系列规范都是由ETSI组建的不同工作组和专家组编写而成的。1988年完成第一阶段的第一版本,以支撑当时的投标活动。后来修改过几次,1990年以后除了传真方面的规范外,其它很小做改动,1992年基本冻结。第二阶段标准到1993年底也基本完成了主要部分,并于1994年冻结。为了提高系统的性能,从1994年6月又开始考虑第2+阶段的有关标准的定义,后并入第二阶段标准,并宣布还会有第三阶段的标准。

GSM系统的主要性能参数

工作频段
陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHZ、1800MHZ频段。其中:
900MHZ频段为:890~915(移动台发,基站收) 880~890 E-GSM
935~960(基站发,移动台收) 925~935 E-GSM
1800MHZ频段为: 1710~1785(移动台发、基站收)
1805~1880(基站发、移动台收)

频道间隔
相邻两频道间隔为200KHZ。每个频道采用时分多址接入(TDMA)方式,分为8个信道(全速率)。
将来GSM采用半速率话音编码后,每个频道可容纳16个半速率信道。

频道配置
采用等间隔频道配置方法,频道序号为1~124,共124个频点。频道序号和频点标中心频率的关系为:
f1(n)=890.2MHZ+(n-1)*0.2MHZ移动台发,基站收
fh(n)=f1(n)+45MHZ基站发,移动台收
n=1~124频道(或称为频点,载频)

双工收发间隔
45MHZ。与模拟TACS系统相同。

干扰保护比
载波干扰保护比(C/I)就是接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值,此值与MS的随时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同,以及其他一些因素如天线类型、方向性及高度,站址的标高及位置,当地的干扰源数目等所造成的。GSM规范中规定:
同频道干扰保护比:C/I?9dB
邻频道干扰保护比:C/I?-9dB
载波偏离400KHZ时的干扰保护比:C/I?-41dB

频率复用方式
频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。这些区域必须隔开足够的距离,以致所产生的同频道及邻频道干扰的影响可忽略不计。
频率复用方式就是指将可用频道分成若干组,若所有可用的频道N(如N=49)分成F组(如F=9组),则每组的频道数为N/F=49/9?5.4,即有些组的频道数为5个,有些为6个。
因总的频道数N是固定的,所以分级数越少,同频道复用距离越小,导致系统中C/I值降低。因此,在工程实际中是把同频干扰保护比C/I值加3dB的冗余来进行保护,采用12分级方式,即4个基站,12组频率。
对于有方向天线而言,天线可采用120?或60?的定向天线,形成三叶草小区,即把基站分成3个扇形小区。如采用4/12方式,每个小区最大到5个频道,一般地也可用到4个频道。如采用3/9复用方式,则每个小区可用到6或5个频道。
对于无方向性天线,即全向天线,建议采用7组频率复用方式,其7组频率可从12组中任选,但相邻频率组尽量不在相邻小区使用。
以上所述每小区可用频道数都是在可用频段为10MHZ情况下,目前10MHZ中4MHZ为中国移动公司使用,另6MHZ为中国联通公司使用。这样,移动公司建的GSM数字移动通信网如采用4/12频率复用方式时,每小区可用频道数最大仅2个(16个信道),有些只能用到1个(8个信道)。为此,中国移动通信公司下发各省移动通信公司将4MHZ带宽向下扩展2MHZ,使GSM数字移动通信网从可用频道76~95(20)个扩展到66~95(30个),4/12方式每个小区一般可用3个频道(24信道),最小也能用到2个频道(16个信道)。

保护带宽
400KHZ
当一个地区数字移动通信系统与模拟移动系统共存时,两系统之间(频道中心频率之间)应有约400KHZ的保护带宽,通常是模拟网预留。中国移动公司与中国联通公司的数字移动通信系统之间也应有400KHZ的保护带宽,即它们之间用一个频道,或由中国移动公司一方预留,或由中国联通公司一方预留。

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