GSM原理1

GSM是Global System for Mobile Communication 的缩写。意思是全球移动通信系统。分GSM900、DCS1800和PCN1900三个频段，一般的所谓的双频手机就是在GSM900和DCS1800频段切换的手机。PCN1900则是别的一些国家使用的频段(如美国)。 GSM900/1800分别是工作在890~960mhz/1710~1880mhz频段的。GSM900的手机最大功率是8W（实际中移动台没这么大的功率，一般的手机最大功率是2W，车载台功能大）， 而DCS1800的手机的最大功率是1W。
l GSM900/DCS1800/PCN1900的区别: GSM900是初始的GSM 系统, MOBILE 的功率从输出1W-8W, GSM900的通道从1 ~124, DCS1800的通道从512~885;   DCS1800是低功率的, 最高是1W;  
l GSM的频段：GSM900   小区半径35km 上行880~915MHZ 下行将925~960MHZ
             PHASE2:   890~925MHZ 和935~960MHZ; 通道号1---124.
GSM1800小区半径2km(由于1800mhz手机的低功率) 上行710~1785MHZ 下行1805~1880MHZ。
           PHASE2:   SAME; 通道号 :512—885. 为高密度的用户.
GSM1900:   1850~1910MHZ    1930~1990MHZ
上行和下行组成一频率对, 上行就是手机发射、机站接收；下行就是基站到手机。 例如935-960 和890-915 相差45MHZ, 第二个通道上, 上行落后下行三个时系.
l 网络组成：
1. BTS 基站：base transceiver station 基站首要是收发器，收发器的多少决定小区的容量，一个收发器能支持8个用户。一个小区由3个天线，一个发射，两个接收（分级接收）。（收发器和天线的关系）
a) 每个BTS都会有一套收发器。
b) 一个BTS覆盖一个小区，BTS发送BCH信号在RF信道的0时隙。BCH帮助Mobile识别/寻找网络。
c) 小区的手机用户容量依靠信道数
d) GSM空中接口的数据传输速率是13Kbps, 即BTS收发语音数据速率是13KB/S.
e) 有BTS命令手机设置其发射功率、迁时、切换。
2. BSC base station controller 基站控制器：
a) 几个BTS基站连接一个BSC, 基站安排信道配置、切换、和BTS连接BSC; 所有的BSC连接至MSC,
b) 每个BTS连结BSC用abis 接口，是2Mbps的连接。使用microwave link、optical fiber、 co-axial line等方式连接.
c) Microwave link 经常是最好的连接方式选择。
d) BSC连结MSC使用的是A口
e) 在BSC可提供小区广播等服务。

3. MSC mobile switching center 是网络的核心，呼叫建立、保持、和释放；链接BSC和PSTN、 认证、呼叫转接、短信息、收费等。当用户增加到一定数量时，可增加MSC；MSC与MSC之间使用GMSC连结（GATEWAY）
a) 当呼叫建立时，MSC起到保持通话和断开通话的功能。
b) 存储所有的用户数据和它们的相关特征。
c) 介于MS和PSTN之间，交换通信数据.
d) MSC是GSM 网络的心脏。是与别的GSM 网络、非GSM网络的连接口。
e) MSC主要功能：认证、位置更新、连接、收费、呼叫转接、SMS。
f) 当用户增加时，超过一个MSC的容量， 就需要多一个MSC， 就增加一倍的用户
4. TRAN------Trans coding/rate adapter unit 速率适配器。
a) TRAN转换13KB/S的GSM速率为标准的64KB/S; TRAN作为一MSC 的一部分。
b) Trans coding 也使用在下行时，将64kbps转换成16kbps.
c) Trans coding在MSC\BSC\BTS中。
5. HLR Home location register归属位置寄存器。
a) 在MSC中有所有的用户数据库存在于HLR。HLR中有永久用户数据库。
b) 用户发出呼叫时，MSC从HLR之中获得用户数据。是用户核心数据库，大部分在SIM卡中的数据都可以在HLR中获得。
6. VLR visiting location register 访问位置寄存器。
a) 在VLR中有被激活的所有的用户号码。
b) 当别的MSC中的用户漫游到新的MSC时，MSC和HLR之间通信，新的MSC就将漫游的用户注册到它的VLR中。
c) 当手机漫游时，用户访问区被别的网络覆盖，而且归属位置网络批准它使用被访问的网络，它的用户信息将从HLR被拷贝到VLR(访问位置寄存器)中暂存。
7. 鉴权中心AUC----Authentication center
a) 是SIM 卡的验证过程。
b) 每个SIM卡有一个IMSI， 在IMSI有加密码
c) 在HLR中有IMSI和密码
d) 手机通信时，首先验证SIM 卡的合法性，由AUC 进行验证。
8. 装备身份注册：EIR----Equipment identify register
a) 包含了IMEI信息。所有的手机IMEI都存储在EIR中，是手机的数据库。
b) 在GSM中有助于验证当手机遗失时，运营商可以禁止已经报失手机的使用。
c) EIR分类：Permitted list\evaluation list\stolen list\unknown
9. 收费中心BC---Billing center
a) BC产生每一个用户的费用状况.
b) 直接连到MSC, 由MSC发送收费信息给BC（通话时）
c) BC处理按单位计费。
10. 操作运营中心：OMC----operation and maintenance center.
a) 每个GSM网络超过100 个BTS组成，每一个实体需要操作和维护。
b) 一些远程操纵是必要的，检测和远程进入。
c) 有时有两种OMC(不同的供应商)，OMC-S: Deal with switch; OMC-R :deal with radio network。
11. 短信中心：SMSC信息通过短信息中心发到指定的手机。
a) 信息通过SMSC传输
b) 信息可通过人工终端（连到SMSC）发送。
c) 短信中心SMS CENTER---MSC/VLR----BSC----BTS.----MS
12. 语音服务中心：
a) 它拥有所有语音用户的数据库；
b) 它也存储了语音信息。
13. 设备报警：
a) BTS, BSC, Trans coder failure.
b) Link failure
c) Module failure(transceiver, processor)