第四章移动通信-1

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导读：第四章公共陆地移动网 2013-9-12 现代通信网公共陆地移动网(PLMN,Public Land Mobile-communication Network)是目前世界上发展最快、应用最广和最前沿的通信网络之一。近年来，我国移动通信发展迅猛，第二代移动通信(2G)方兴未艾，第三代移动通信(3G)

第四章公共陆地移动网

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公共陆地移动网(PLMN,Public Land Mobile-communication Network)是目前世界上发展最快、应用最广和最前沿的通信网络之一。近年来，我国移动通信发展迅猛，第二代移动通信(2G)方兴未艾，第三代移动通信(3G)的热潮又滚滚而来。本章主要通过GSM、GPRS介绍移动网络的组成及信令协议等。

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第一节第二代移动通信网 GSM系统 GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。主要采用时分多址技术(TDMA),即每一个频点上分为8 个时隙，每个时隙为一个信道供一个用户使用。

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图4.1 GSM系统框图2013-9-12 现代通信网

PLMN—Public Land Mobile Network Q.1000系列建议对PLMN的结构、接口、功能等及公用电话网的互通作了规定综合式：MSC,HLR,VLR位于同一物理设备中，即移动交换机具有登记器的功能部分分离式：NSC,VLR位于同一设备中，HLR单独，较多使用。完全分离式：MSC,HLR,VLR均为独立物理实体。 HLR,VLR为独立的网络数据库，控制移动业务的处理，MSC则完成单纯的话路接续任务，与智能网结构一致，MSP相当于SSP(业务交换点)2013-9-12 现代通信网

GSM帧结构

GSM帧结构图2013-9-12 现代通信网

GSM帧结构

1个帧=8个时隙，帧长为4.61ms 1个业务复帧=26个帧，帧长为120ms 1个控制复帧=51个帧，帧长为235.4ms 1个超帧=51个业务复帧=26个控制复帧帧长为51X26X4.615=6.12s 1个超高帧=2048个超帧=2715648个帧帧长为2048X6.12=3h28min53.76s

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GSM系统参数

图4 .3 900MHz 频段频率分配2013-9-12 现代通信网

3.GSM系统参数 ① 工作频段：移动台发送频段(上行)为 890~915MHz;基站发送频段(下行)为 935~960MHz;频段具体分配情况，如图4.3 GSM的双工间隔为935-890=45MHz。考虑到双工工作方式，实际工作频段为(915- 890)×2=50MHz。对于两个频率的间隔称为双工间隔，相邻两频道间隔为200kHz,每个频道采用TDMA方式，分为8个时隙，也可以认为每信道占用带宽200kHz/8=25kHz。2013-9-12 现代通信网

② 频道配置(采用等间隔配置方法), 900MHz频段的频道序号(n=1~124)和频道标称中心频率的关系为： f l(n)=890.200MHz+(n-1)×0.200MHz (移动台发) f h(n)=f l(n)+45.000MHz (基站发)

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③ 调制方式：采用高斯滤波的最小频移键控(GMSK)方式。 ④ 发射功率：对于基站，每载波为 500W,其中每时隙平均功率为62.5(500/8) W;对于移动台每载波(峰值)发射功率。通常

,GSM基站的发射功率在42W左右，移动台的发射功率在2W左右。表4.1给出了不同频段MS最大发射功率的典型值。

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表4.1 不同频段MS最大发射功率的典型值CLASS1 2

GSM9008W(39dBm)

GSM18001W(30dBm)

GSM19001W(30dBm)

0.25W(24dBm) 0.25W(24dBm)

3 45

5W(37dBm) 2W(33dBm)0.8W(29dBm)

4W(36dBm)

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⑤ 小区半径：通常对于农村，最大半径为 35km;城市，最小半径为500m。 ⑥ 时间提前量(TA):是根据对移动台传输时延的测量而设定的，其作用是使远离基站的移动台提前发送其指定的时隙信息，以补偿传输时延，并保证在区内不同位置的移动台在不同时隙发出的信号抵达基站时不会发生交叠和冲撞。

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TA=0~23ms,该值直接影响到小区的无线覆盖，GSM小区的无线覆盖半径最大为35km,这是由GSM时间前提量的编码是在0~63之间决定的，基站最大覆盖半径为 3.7μs/bit×63bit×(3×108)m/s÷2=35km 其中，3.7μs/bit为每个bit时长；63bit为时间调整的最大比特数；(3×108)m/s为光速。如果采用扩展小区技术，基站的最大覆盖半径为 3.7μs/bit×(63+156.25)bit×(3×108)m/s÷2 =120km

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综上，1bit对应的距离是554m,精确度为0.25bit(即138.5m)。表4.2给出了TA值所对应的距离和精确度。由于多经传播和同步精确的影响，两个在同一位置接收同一小区信号的移动台对TA测量的差异，可能会达到3bit左右(1.6km)。

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表4.2 TA值所对应的距离和精确度TA 0 1 2 3 …… 距离(m) 0~554 554~1 108 1 108~1 662 1 662~2 216 …… 精确度(推荐值) 25% 12.5% 6.1% 3.1% ……

34 902~35 456

0.4%

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