移动通信基础GPRS初级培训资料.doc

M C N E 培训与认证笔记 MOTOROLA Certified Network Engineer第一章：GPRS系统概述一、GPRS系统概述 1、GPRS系统结构•NSS：MSC（移动交换中心），HLR（归属位置寄存器），VLR（访问位置寄存器），EC，EIR（设备识别寄存器），IWF，AUC（鉴权中心）•BSS：BSC（基站控制器），BTS（基站收发信台），XCDR（变码器）•OMS：NMC（网络管理中心），OMC（操作维护中心）•MS：ME（移动设备），SIM（用户识别模块） 2、一个MSC管理多个XCDR和BSC，一个BSC管理多个BTS，一个BTS为多个MS进行服务二、移动台 1、移动设备(ME)•车载台(8W)/手提式(5W)/(2W) 2、用户识别模块(SIM)◇储存用户信息 •移动台国际综合业务数字网号码(MSISDN):11位号码，3位国家码 •国际移动用户识别码(IMSI) •用户鉴权键(Ki) •临时移动用户识别码(TMSI):代替IMSI在空中传输 •位置区域识别码(LAI)◇储存应用程序 •运营商开通的一些服务程序◇SIM卡包含CPU，RAM及算法三、基站系统(BSS)◇功能BTSBTSBTSMSCXCDRBSC64kbps16kbps•无线资源的管理和控制•与NSS共同完成呼叫处理◇基站收发信台(BTS)•无线介质与有线介质的转换•有限的无线资源控制功能•无线相关功能的实施者•控制能力：可以支持一个小区或多个扇区化小区•多扇区切换易产生掉话，一般用三扇区，且容易频率规划1、基站控制器(BSC)◇控制功能 •无线资源的管理和控制◇呼叫处理功能 •传递BTS和MSC的业务和信令 •连接地面链路和空中接口信道（空中信道由BSC分配） •对BSC所辖范围内的MS执行切换控制◇控制能力 •只能与一个MSC相连 •可控制至少1个BTS（不同厂商的BSC控制的BTS个数不同） 2、变码器(XCDR)◇完成空中编码与陆地网络编码的转换 •PCM与RPE-LTP之间的转换(16kbps) •64kbps的PCM与16kbps（包含3kbps信令）的RPE-LTP之间的转换 •每个BSC都有一个XCDR四、网络交换系统(NSS) ◇功能•处理GPRS网络内及其他网络间的通信VLRHLRAUCMSCECIWFEIR ◇功能组件•移动交换中心(MSC)•归属位置寄存器(HLR)•访问位置寄存器(VIR)•设备识别寄存器(EIR)•鉴权中心(AUC)•互通功能(IWF)•回声消除器(EC) 1、移动交换中心(MSC)◇交换 •信道的管理和分配（有线部分信道） •互通功能◇移动性管理 •呼叫的处理和控制(MSC) •越区切换和漫游的控制(MSC) •用户位置信息的登记与管理(VLR/HLR) •用户号码和移动设备号码的登记与管理(HLR/EIR) •服务类型的控制(HLR) •对用户实施鉴权(AUC)SIMHLRVLR永久参数MSISDNIMSIKiMSISDNIMSIKi无临时参数LAITMSI状态：附着/分离当前VLR位置MSRN状态：闲/忙LAIMSRN◇产生原始呼叫记录(CDR) 2、归属位置寄存器(HLR)◇功能：与VLR共同完成移动性管理◇内容：储存本地用户信息的数据库◇永久性参数 •国际移动用户识别码(IMSI) •移动台国际综合业务数字网号码(MSISDN) •鉴权键(Ki)◇暂时性参数 •用户状态（附着/分离） •用户当前VLR位置 •移动台漫游号码(MSRN) 3、访问位置寄存器(VIR)◇功能：与HLR共同完成移动性管理◇内容：储存访问用户信息的数据库 •移动台状态（忙/闲） •位置区域识别码(LAI) •临时移动用户识别码(TMSI) •移动台漫游号码(MSRN) 4、设备识别寄存器(EIR)◇功能：用于移动设备鉴权◇内容：存储移动设备参数的数据库 •国际移动设备识别码(IMEI) 5、鉴权中心(AUC)◇功能：用于移动用户鉴权◇一般与HLR处于同一位置，不储存任何参数，需要时从HLR调用 6、互通功能(IWF)◇功能：提供与其他数据网络的连接 •数据速率的匹配 •协议的匹配 7、回声消除器(EC)◇用于消除移动网络和固定网络通话时，移动网络的回声◇固话：一收一发；移动通信：两收两发五、操作与维护系统(OMS) ◇操作维护中心(OMC)(区域性管理)•每个网络多个OMC•用于日常操作•供网络操作员使用•OMC-R(Radio)专门控制基站系统•OMC-S(Switch)专门控制网络交换系统 ◇网络管理中心(NMC)(全局性管理)•每个网络一个NMC•用于长期性规划•供网络管理者和规划者使用•24小时监视六、GPRS网络接口 1、E1协议的结构•E1是一种协议标准（欧洲）•每帧时长125μs，由32个时隙组成•每时隙传输8bit信息，每个时隙的速率是64kbps(8/125μs)•E1的传输能力是2.048Mbps•TS0用于同步信息和校验信息；TS16用户控制信令：TS1~TS15和TS17~TS21传送话音或数据 2、T1协议的结构•T1是一种协议标准（北美）•每帧时长125μs，由24个时隙组成，并在最后插入1bit用于控制信令•每时隙传输8bit信息•T1的传输能力是1.544Mbps•每个时隙的速率是64kbps•TS0用于帧的同步信息和校验信息的传送，其他时隙可以传输信令、业务或控制信息第二章：GPRS多址方式一、GPRS系统的频分多址 ◇GPRS900系统•上行：890~915MHz 下行：935~960MHz•频分带宽：200 kHz•GPRS900系统共124个AFRCN（绝对射频信道号）•左右各留100kHz的频带保护•上行频率：FU=890+N×0.2MHz下行频率：FD=935+N×0.2MHz•上行与下行之间的绝对射频信道的频率间隔是45MHz ◇DCS1800系统•上行：1710-1785MHz 下行：1805-1880MHz•双工间隔：95MHz•频分带宽：200kHz•频点数量：374个二、GPRS系统的频率规划 1、全向小区 •全向天线 •小区内支持多载波 •多用于宏蜂窝2、定向小区•天线辐射的效率提高•提高了频率复用率•增加了系统容量•多用于宏蜂窝 3、4基站/3扇区频率规划方式•4基站一组•每个基站下面有3个扇区化小区•每扇区1载波时，至少要12载波才能做到4*3复用。

1：12关系）三、跳频(GSM系统跳频速率最高为每秒217次) 1、合成器跳频(SFH)◇MS使用非BCCH载波◇概念：当用户接入网络后，用户所在载频板不变，载频板频率发生变化◇BCCH载波一般不参与跳频 2、基带跳频◇概念：当用户接入网络后，用户所在载频板频率不变，用户在不同载频板之间跳变四、时分多址(TDMA) 1、时隙与TDMA帧◇一个GPRS绝对射频信道在时间上被划分为一个TDMA帧 •TDMA帧长度为4.615ms◇一个TDMA帧又被分为8个时隙 •一个时隙(TS)长度为0.577ms •每个时隙承载的信息都被称作为一个突发序列(Burst) 2、帧的种类◇TDMA帧(TDMA frame)：8个TS◇复帧(Multiframe) •51控制复帧：51个TDMA帧 •26业务复帧：26个TDMA帧◇超帧(Superframe)：51×26个TDMA帧◇超高帧(Hyperframe)：2048个超帧2,715,648个TDMA帧◇一个GSM绝对射频信道以超高帧为周期进行重复◇51个传送业务的26业务复帧，叫超帧◇26个传送控制信息的51控制复帧，叫超帧 3、TDMA在GSM系统中的实现◇频分双工(FDD)：1.上/下行使用不同频率 2.上/下行频率成对使用◇移动台是半双工模式（一套收发器）◇BTS是全双工模式（两套收发器）◇基站发射的下行与基站接收到的上行之间有3个TS的偏移（下行在前）◇电路交换 4、时间提前量(TA)◇TDMA系统的同步是关键◇提前发送信息，来弥补传输延迟◇TA值与移动台和BTS之间的距离有关第三章：GPRS信道逻辑信道控制信道CCH业务信道TCH广播控制信道组BCCH Group频率校正信道FCCH同步信道SCH广播控制信道BCCH公共控制信道组CCCH Group寻呼信道FCCH随机接入信道RACH允许接入信道AGCH小区广播信道CBCH专用控制信道组DCCH Group独立专用控制信道(SDCCH)随路控制信道ACCH慢随路控制信道(SACCH)快随路控制信道(FACCH)话音信道Speech ChannelTCH/FR全速率TCH/EFR增强型全速率TCH/HR半速率数据信道Data ChannelTCH/F9.6171.2TCH/F4.885.6TCH/F2.442.8一、GPRS系统逻辑信道二、业务信道的分类(TCH) 1、话音业务信道(TCH)◇全速率(FR) •信道编码前速率13kbps •信道编码后速率22.8kbps◇增强型全速率(EFR)（现网用） •信道编码前速率12.2kbps •信道编码后速率22.8kbps◇半速率(HR)（三方通话用） •信道编码前速率6.5kbps •信道编码后速率11.4kbps 2、数据业务信道◇TCH/F9.6:支持9.6kbps数据◇TCH/F4.8:支持4.8kbps数据◇TCH/F2.4:支持2.4kbps数据三、广播控制信道组(BCCH Group)◇BCCH载波•用于承担广播控制信道(BCCH)的物理载波，被称为BCCH载波•一个小区内可以有多个载波，但是只能有一个BCCH载波•BCCH载波不休息，不功控，不跳频•BCCH决定小区的覆盖半径 1、频率校正信道(FCCH)◇方向：下行◇内容：全“0”◇在BCCH载波上频繁发射，MS根据FCCH与发射基站进行频率同步（确定是BCCH载波）◇只在BCCH载波的TS0发射，是MS辨别BCCH载波TS0的标志开始扫描频点按信号强度排队锁定信号最强频点，找到TS0听SCH信道听BCCH信道BC。