GSM简介和摘要

GSM简介和摘要

      ☆GSM简介

   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。

    我国最早使用的是GSM900，随着通信网络规模和用户数量的迅速发展，原有的GSM900网络频率变得日益紧张，为更好地满足用户增长的需求，我国近期引入了DCS1800，并采用以GSM900网络为依托， DCS1800网络为补充的组网方式，构成GSM900／DCS1800双频网，以缓和高话务密集区无线信道日趋紧张的状况。只要用户使用的是双频手机，就可在GSM900／DCS1800两者之间自由切换，自动选择最佳信道进行通话，即使在通话中手机也可在两个网络之间自动切换而用户毫无察觉，而且手机选择了最佳信道，接通率得到了提高。为适应这个趋势，进一步抢占市场份额，诺基亚、摩托罗拉、爱立信等世界著名移动电话设备生产厂商竞相开发并推出多频段手机。 

      ☆GSM双频对比

   目前世界上主要的两大GSM系统为GSM 900及DCS1800，由于采用了不同频率，因此适用的手机也不尽相同。前者发展的时间较早，使用的国家较多，后者发展的时间较晚，使用的国家也较少。物理特性方面，前者频谱较低，波长较长，穿透力较差，但传送的距离较远，而手机发射功率较强，耗电量较大，因此待机时间较短；而后者的频谱较高，波长较短，穿透力佳，但传送的距离短，其手机的发射功率较小，待机时间则相应地较长。

      ☆最大距离

   手机和基站的最大距离是34.9km。

      ☆开机后的步骤

   1 )首先搜索124个信道，即所有的BCH通道, 决定收到的广播信道BCH强度, (BCH 的承载的信息是距Mobile最近的BTS; 呼叫信息);

   2 )跟网络同步时间和频率, 由FCH / SCH调整频率和时间

   3 )解码BCH的子通道BCCH

   4 )网络检查SIM 卡的合法身份，是否是网络允许的SIM 卡

   5 )手机的位置更新

   6 )网络鉴权

      ☆手机主叫(MOC)过程

   1 )手机给基站发送通道需求，即手机发送一个短的随即接入突发脉冲(RACH Burst)

   2 )由BCH 指定传输信道SDCCH

   3 )手机和基站在独立专用信道(SDCCH)上通信

   4 )权限认证

   5 )指定手机在一个业务信道(TCH)上通信

   6 )在TCH上进行语音通信

      ☆手机被叫

   1 )BTS在PCH呼叫通道上使用SIM中的IMSI号码来呼叫用户。

   2 )由手机发送RACH

   3 )通道指定在BCH.

   4 )手机和基站在SDCCH 上通信

   5 )手机用户被鉴权

   6 )手机被指定TCH通道。

   7 )在TCH通道上进行语音和数据通信。 

      ☆紧急呼叫

   1 )GSM规格定义了112 为紧急呼叫号码

   2 )112在手机有无SIM卡的情况下均可呼叫。

   3 )在RACH上, 手机112 建立紧急呼叫。

      ☆Authentication 鉴权

   1 )目的：验证用户身份（IMSI  / SIM）; 提供手机新的加密键。

   2 )鉴权是在什么情况下：每一次注册、每次呼叫或被叫企图、执行一些增值服务、漫游时的位置更新。

      ☆BCH 广播信道

  BCH就象灯塔, 在每一小区的任何时候, 都有BCH在ARFCN上，使手机能发现网络, 并使手机同步于网络，并且BCH信号的强度告诉手机那个是距它最近的GSM网络; 手机几乎每30秒会报告相邻小区的BCH 功率，以便于由基站决定是否切换。 每一小区使用的BCH频率通道都不同, 通道被远距离的小区重复使用; 小区中的所有的手机接收BCH。 在ARFCN上有BCH信道. BCH的信息在下行的通道0时系, 其他时系用于业务信息TCH; 使MS 同步, 运载控制信息和呼叫信息和网络身份信息。所有手机的呼叫信息都在BCH上。BCH由FCH、SCH、BCCH、CCCH、SDCCH、SACCH组成。

      ☆IMEI/SIM

   IMEI 是 international mobile equipment identity 国际移动设备识别号就是手机串号，每一个手机都有一唯一的不同于别的手机的串号。IMSI：international mobile subscriber identity国际移动用户识别号 是手机用户进入网络的正确身份。15位IMSI存于SIM卡中. 

   SIM subscriber identity module : 由4 - 8位的PIN码，3次错误的输入卡就停止工作；8位的PUK码，10次错误的输入SIM卡就被永久的锁住。SIM卡包含有：串号、IMSI、鉴权算法 加密、网络代码、PIN PUK、充电信息。SIM 卡: 保持有所有的用户信息,(IMSI\ 允许的网络单); 存有最后的位置信息、拨打信息和存储信息存储电话号码等。

      ☆时分多址接入技术

    1 )GSM 使用了TDMA 和FDMA多路传输： 124  Frequency channels  for  GSM900; 100khz channel; mobile share ARFCN by TDMA.  0 .3GMSK Modulation  270 .833kbits / sec.

    2 )在GSM系统中有124个频道， 频道间隔是200khz; 每个频道由8个用户共享， 在时间上进行时分复用。就是说信号的发送是突发的不是连续的发送的。上行和下行规定使用相同的信道号（ARFCN）和时系号，而且基站和移动台相差三个时系，即上行电路落后于下行电路三个时系时间。