《GSM移动通信网络配置数据库》课程实验背景资料-11-v4

1. GSM蜂窝移动通信网络结构

GSM网络由移动终端、无线网络部分、核心网络三部分组成。 移动终端包括移动台/手机MS、数据终端TE和ME等。

无线网络部分由基站子系统（Base Station Subsystem）BSS组成，BSS 包括基站收发信机BTS（Base Transceiver Subsystem）和基站控制器BSC（ Base Controller Subsystem）。需要注意的是，在实际网络运营维护中，基站收发信机BTS更为常用的称呼是基站(子系统)BTS。核心网络部分包括移动交换机MSC、拜访位置寄存器VLR、归属位置寄存器HLR等。

网络中主要的接口为：移动台通过无线空中接口Um与无线网络中的基站(子)系统BTS连接，基站(子)系统BTS与基站控制器BSC间通过Abis接口互联，BSC与MSC间的接口为A接口。

通过Um接口、Abis接口、A接口和其它接口，移动台MS、BSS以及核心网构成GSM系统的信息传输实体部分。 在GSM网络中，1个BSC可控制多达数十个甚至上百个BTS，而1个MSC可以管理几个至数十个BSC。1个BTS可同时与高达90个左右的移动台MS通过空中接口进行无线通信。

2. 基本概念

在GSM网络中，MS与BTS间通过无线信号进行通信。为保证通信正常进行，MS与BTS间的无线信号强度应该足够大。例如，在由基站到移动台的下行方向上，MS所接收的来自BTS的有效信号强度应不小于-95dbm。移动台所接收的BTS信号强度随着移动台与基

站之间的距离增大而逐步减弱。

在一个BTS周围，能使移动台以不小于最小有效信号强度接收到来自BTS的无线信号的所有地理位置点构成BTS覆盖范围或服务范围。

BTS分为全向站和定向站。全向站配置一副覆盖角为360度的全向天线，其覆盖范围构成小区cell，如图2所示。进行理论分析时，全向站的覆盖范围可抽象为如图2所示的整六边形。覆盖区域边缘处与覆盖区域中心处BTS所处位置之间的距离称为小区/扇区的规划半径R。例如，图2中的cell1和cell2的规划半径分别为500m和300m。

hardhandoff in GSMvs. softhandoff in CDMAHandoff area500mMS4MS1MS3BTS1300mBTS2Cell 2MS2Cell 1Fig.2 Cell service/coverage areas and handoff in mobile cellular networks 定向站配置有多副覆盖角小于360度的定向天线，如图3所示三向站有三副定向天线，每副天线的覆盖角为120度。每副天线对应于一定的有效信号覆盖范围，此范围称为扇区sector。

GSM网络的有效服务范围由网络内所有全向站和定向站的覆盖范围（或服务范围）组成，如图4和图5所示。

地理位置相邻的小区cell或扇区sector的覆盖范围将会有重叠，重叠区域称为切换区域。而这些相邻小区互为邻区.

sector1BTS1sector2BTS2BTS3sector3 Fig.3 BTS and Sectors

16131471519LACi2816209310172141118512LACkLACj Fig.4 Service/coverage areas in GSM networks

Fig.5 BTS distribution

Fig.6 Coverage area of a sector

实际GSM系统中，由于建筑物等因素对无线信号传播的影响，一个cell或sector的覆盖范围有可能是不规则的，如图6所示。

在1个小区cell或扇区sector中，BTS与MS间通过空中（逻辑）无线信道（channel）

进行话音或数据通信。GSM是时分多址TDMA系统，其信道可分为逻辑信道和物理信道。

逻辑信道包括业务信道TCH和控制信道两大类，而控制信道又分为广播控制信道BCCH、CCCH、SDCCH等。

逻辑信道BCCHCCCHSDCCHTCH0TCH2….TCH7TDMA帧TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7时隙/物理信道TDMA帧频….….频点123频点124频点k点频点1频点2频上行890—915MHz, 下行935—960MHz段Fig.7 GSM 900M系统中频段、频点/频道/载频、物理信道、逻辑信道间关系 GSM系统所占用的无线频段被划分为一系列频点/频道/载频，每个频点对应于1个TDMA帧，1个TDMA帧包含有8个时隙(slot)，每个时隙相当于1个物理信道(channel)，而1个物理信道又被映射为1个逻辑信道，如业务信道和控制信道等。

在现有GSM系统中，当对业务信道和控制信道分配频点时，每个cell/sector只有且必须有1个BCCH，因此必须为此BCCH在物理上分配1个频点。

GSM网载频间隔为200kHz，GSM900频段上有124个频率载频（频点），其中上行链路频率分布890-915 MHz, 下行链路频率分布935-960MHz; GSM1800频段上有374个频率载频（频点）, 其中上行链路频率分布1710-1785 MHz, 下行链路频率分布1805-1880 MHz。

GSM900频段的频点序号n：1-124, 共124个频点/频道. 频点序号与频率标称中心频率的关系如下：

上行频率 f (n) = 890 + 0.2 n MHz 下行频率 f (n) = 935 + 0.2 n MHz

GSM1800频段的频点序号n：512-885, 共374个频点/频道. 频点序号与频率标称中心频率的关系如下：

上行频率 f (n) = 1710 + 0.2( n –511) MHz 下行频率 f (n) = 1805 + 0.2( n –511) MHz

中国移动GSM900网络占用890-909MHz上行，935-954MHz下行；中国联通GSM900网络占用909-915MHz上行，954-960MHz下行。

中国移动GSM1800网络占用1710-1720MHz上行，1805-1815MHz下行。

3. 对最小数据支撑集中相关概念的解释

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