GSM蜂窝移动通信系统一、GSM的发展历史1.1GSM的历史背景1.2GSM系统技术规范二、GSM通信系统2.1系统的组成2.2交换网络子系统2.3无线基站子系统2.4移动台2.5操作维护子系统三、GSM关键技术3.1工作频段的分配3.2时分多址(TDMA)技术3.3时分多址帧结构3.4空间分集3.5时间色散和均衡3.6基站与移动台间的时间调整3.7话音编码3.8信道编码3.9交织技术3.10跳频技术3.11保密措施四、GSM网络结构4.1全国GSM的网络结构4.2省内GSM的网络结构4.3移动业务本地网的网络结构4.4信令网络结构五、编号计划与拨号方式5.1编号方式5.2拨号方式六、GSM网支持的业务6.1电信业务6.2承载业务6.3补充业务6.4移动台支持的功能七、SIM卡7.1概述7.2SIM卡简介7.3SIM卡功能7.4SIM卡管理八、呼叫处理8.1客户状态8.2周期性登记8.3初始化8.4位置更新8.5切换8.6寻呼8.7MS主叫8.8MS被叫8.9释放8.10主要接续流程一、GSM数字移动通信发展史1.1GSM系统历史背景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。蜂窝系统的概念和理论二十世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到七十年代随着半体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统，而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic移动电话)系统，接着欧洲先后在英国开通TACS系统，德国开通C－450系统等。见表1-1。表1-11991年欧洲主要蜂窝系统国家系统频带建立日期用户数(千)英国TACS90019851200瑞典、挪威芬兰、丹麦NMT450900198119861300法国Radiocom2000NMT450,9004501985198930090意大利RTMSTACS4509001985199060560德国C-4504501985600瑞士NMT9001987180荷兰NMT45090019851989130奥地利NMTTACS450900198419906060西班牙NMTTACS450900198219906060蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围，但上述模拟系统有四大缺点：1.各系统间没有公共接口；2.很难开展数据承载业务；3.频谱利用率低无法适应大容量的需求；4.安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。尤其是在欧洲系统间没有公共接口相互之间不能漫游，对客户之间造成很大的不便。GSM数字移动通信系统史源于欧洲。早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系统是国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系统，1982年北欧国家向CEPT（欧洲邮电行政大）提交了一份建议书，要求制定900MHz频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会（ETSI）技术委员会下的“移动特别小组＼GroupSpecialMobile）简称“GSM”，来制定有关的标准和建议书。1986年在巴黎，该小组对欧洲各国及各公司经大量研究和实验后所提出的8个建议系统进行了现场实验。1987年5月GSM成员国就数字系统采用窄带时分多址TDMA、规则脉冲激励线性预测RPE一LTP话音编码和高斯滤波最小移频键控GMSK调制方式达成一致意见。同年，欧洲17个国家的运营者和管理者签署了谅解备忘录（MoU），相互达成履行规范的协议。与此同时还成立了MoU组织，致力于GSM标准的发展。1990年完成了GSM900的规范，共产生大约130项的全面建议书，不同建议书经分组而成为一套12系列。1991年在欧洲开通了第一个系统，同时MoU组织为该系统设计和注册了市场商标，将GSM更名为“全球移动通信系统”（Globa1systemforMobilecommunications）。从此移动通信跨入了第二代数字移动通信系统。同年，移动特别小组还完成了制定1800MHz频段的公共欧洲电信业务的规范，名为DCSI800系统