GSM原理及手机原理

中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-1-中宝通讯设备有限公司GSM原理[讲师手册]中宝通讯设备限公司中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-2-目录第1章GSM概述…………………………………………………………………..…1．1GSM概念……………………………………………………………………...1．2GSM概述……………………………………………………………………………...1．2．1GSM工程里程碑………………………………………………1．2．2GSM无线传输的主要特点…………………………………………………………第2章GSM网络结构……………………………………………………….2．1GSM网络构成图………………………………………………………………...2．2GSM网络组成………………………………………………………………2．2．1基站系统(BSS)………………………………………………………………2．2．2移动业务交换中心(MSC)…………………………………2．2．3HLR(归属位置寄存器)………………………………2．2．4VLR(来访位置寄存器)…………………2．2．5OMC(操作和维护中心)………………….第3章GSM空中接口……………………………………………3．1GSM空中接口示意图……………………………………………………………3．2GSM网络结构………………………………………………………………...3．3多址技术………………………………………………………………3．3．1频分多址(FDMA)……3．3．2时分多址(TDMA)………3．3．3TDMAandFDMA…3．4蜂房与功率控制………………………………………………………………...3．5GSM系统信道分类………………………………………………3．5．1业务信道(TCH)…3．5．2控制信道(CCH)…………………3．6SIM卡………………………………………………………………...3．7IMEI………………………………………………………………第4章GSM手机原理……………………………………………4．1射频电路……………………………………………………………4．1．1接收电路…4．1．2发射电路……………4．1．3频率合成…4．2基带部分………………………………………………………………中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-3-第５章GSM手机主要技术指标……………………………………………5．1手机的技术性能……………………………………………………………...5．2发射机的技术指标……………………………………………………………5．3发射载频包络…………………………………………………………...5．4发射机的输出射频频谱…………………………………………………………5．5频率误差和相位误差……………………………………………………………...5．6接收机的技术指标…………………………………………………………大家好!很高兴今天和大家一起来学习GSM原理之维修版;本课程是根据自己在手机领域多年的积累,参考安捷伦的GSM原理,并结合目前维修的需要而开发出来的.本课程适用于维修技术人员,对电路,测试等工程技术人员可以借鉴学习,当然对广大刚入行及爱好者是个不错的学习参考.希望通过此课程的学习,能让大家知道什么是GSM,GSM的内容有哪些,,手机原理是什么,衡量一个手机好坏的主要指标有哪些等等.通过此课程的理论学习,望大家能结合自身的工作加以不断运用,才能发挥知识的作用.当然由于本人水平有限,书中难免存在错误,望大家给予指正.谢谢!!中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-4-第1章GSM概述1．1GSM概念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。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。GSM数字移动通信系统起源于欧洲。70年代末，由于考虑到模拟蜂窝系统存在的问题，一些发达国家着手数字蜂窝移动通信系统的研究,其中欧洲专门成立一个组织来研究,并命名为GSM,全称是GroupeSpecialMobile,即移动特别工作组。80年代中期，欧洲首先推出GSM数字通信网系统。随后，美国（ADC）、日本（JDC）也制定了各自的数字通信体系。由于数字通信系统的优点，如：频谱效率高、容量大、业务种类多、保密性好、话音质量好、网络管理能力强等，使得数字通信网得到迅猛发展。特别是GSM系统，技术成熟、管理灵活、有完善的技术规范，在泛欧取得很大的成功之后，在世界许多国家更是得到广泛的应用，已成为陆地公用移动通信的主要系统。与其它现代技术的发展一样，移动通信技术的发展呈加快趋势。在数字蜂窝网正刚刚进入实用阶段时，对未来移动通信的研究已开展。不同厂家提出了不同的方案，都想主导未来的个人通信。到底采用那种技术，那种方案，目前尚未清楚，但有一点可以肯定，未来的通信要求真正实现任何时间，任何地点，向任何人提供通信这一最高目标。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。1．2GSM概述1.2.1GGSSMM工工程程里里程程碑碑•1982“移动通信特别组”在CEPT内建立•1986建立一永久核心•1987在1986年原型系统评价的基础上,选择了主要无线传输技术•1987GSM成为欧洲电信标准协会的一个技术委员会•198713家运营商签订协议•1990第一阶段GSM900规范制定•1990第一阶段GSM900规范(1987-1990年制定)被冻结,开始DCS1800的修改•1991第一个系统运行,DCS1800规范被冻结,英国，法国，德国和意大利介绍GSM服务中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-5-•1992欧洲各大GSM900运营商开始商业运营,摩托罗拉为COMVIQ建立第一个商用系统•1994第二阶段GSM标准发放•1996PHASE2+标准被定义1.2.2GSM无线传输的主要特点•频带在900MHz附近(GSM900),或1800MHz附近(DCS1800)•载波间隔:200KHz•调制方式:GMSK270.833Kbit/s•均衡调制,以适应复杂的地形(如多山地区)•时分复用,同一载波用于不同速率的信道•跳频,是使用相同频率的蜂房间实现CDMA的一种形式•数字话音传输,从开始的13Kbit/s(每载波8个信道)发展到6Kbit/s(每载波16个信道)•旨在提高频谱效率的许多功能,如呼叫建立时用较低速率信令信道,话音安静期减少发射,控制发射功率,慢速跳频,移动辅助切换,...GGSSMM990000//DDCCSS11880000//PPCCSS11990000的的主主要要参参数数::中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-6-GSMFrequencyRange:•上行信道频率(移动台发射):890-915MHz•下行信道频率(基站发射):935-960MHz•上下行信道频率差:45MHz•信道间隔:200kHz•信道数量:1–124DCS1800FrequencyRange:•上行信道频率(移动台发射):1710-1785MHz•下行信道频率(基站发射):1805-1880MHz•上下行信道频率差:95MHz•信道间隔:200kHz•信道数量:1-374Phase1Phase2Phase1Phase2PCS1900GSM900GSM900DCS1800DCS1800Uplink890to880to1710to1710to1850to915MHz915MHz1785MHz1785MHz1910mHzDownlink935to925to1805to1805to1930to960MHz960MHz1880MHz1880MHz1990MHzARFCNrange1to1240to124and512to885512to885512to810975to1023TX/RXSpacing45MHz45MHz95MHz95MHz80MHz(Freq.)TX/RXSpacing3Timeslots(Time)ModulationData270.833kbit/sRateFramePeriod4.615msTimeslotPeriod576.9usBitPeriod3.692usModulation0.3GMSKChannelSpacing200KHzTDMAMux8MSMaxPower20W(8Wis8W8W8W8Wmaxinuse)MSMinPower13dBm5dBm0dBm0dBm0dBmMSPower0to152to190to130to1530,31,0to15ControlStepsVoiceCoderBit13kbit/s13kbit/s13kbit/s13kbit/s13kbit/s中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-7-GSMPrimaryBandGSMPrimaryBand890900910920930940950960Freq45MHzUplink(MobiletoBase)Downlink(BasetoMobile)EE--GSMPrimaryBandGSMPrimaryBand890900910920930940950960Freq45MHzUplink(MobiletoBase)Downlink(BasetoMobile)880中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-8-DCS1800PrimaryBandDCS1800PrimaryBand17101735176017851800182518501875Freq95MHzUplink(MobiletoBase)Downlink(BasetoMobile)CarriersattheborderoftheGSMbandCarriersattheborderoftheGSMband890.2890.4890.6890.8FreqGSMband200kHz中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-9-CarriersattheborderoftheDCS1800bandCarriersattheborderoftheDCS1800band1710.21710.41710.61710.8FreqDCS1800band200kHz思考题:1.我们通常说的GSM是什么意思?英文全称是什么?2.GSM的上下行信道频率范围?(890—915;935—960)3.DCS上下行信道的频率范围?(1710—1785;1805—1880)4.我们公司目前生产的手机的频率范围是多少?5.我们公司目前生产的手机有多少个信道?6.我们公司手机的信道间隔是多少?7.GSM的上下行信到频率差是多少?8.DCS的上下行信到频率差是多少?(95M)中宝通讯设备有限公司内部资料，请勿外传-10-第2章GSM网络结构GSM系统由三个分系统组成，即移动台、基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）2.1GSM网络构成图GSMNetworksGSMNetworksBSCBTSBTSBTSBSSBSCBTSBTSBTSBSSMSCMSCOMCOMCADCNMCVLRVLRHLRAUCEIRInterfacetoothernetworkMS22..22GGSSMM网网络络组组成成MS-MobileStation(移动台)BSS-BaseStationSystem(基站系统)BTS-BaseTransceiverStation(基站收发台)BSC-BaseStationController(基站控制器)MSC-MobileSwitchingCentre(移动业务交换中心)OMC-OperationsandMaintenanceCentre(操作与维护中心)NMC-NetworkManagementCentre(网络管理中心)AUC-Aut