GSM標準共有12章規范系列，即：01系列：概述  02系列：業務方面  03系列：網絡方面  04系列：MS－BS接口和規約（空中接口第2、3層）  05系列：無線路徑上的物理層（空中接口第1層）  06系列：話音編碼規范  07系列：對移動臺的終端適配  08系列：BS到MSC接口（A和Abis接口）  09系列：網絡互連  10系列：暫缺  11系列：設備和型號批準規范  12系列：操作和維護

 

      工作頻段的分配

      (2)-1.工作頻段

      我國陸地公用蜂窩數字移動通信網GSM通信系統采用900MHz頻段：

      890～915（移動臺發、基站收）

      935～960（基站發、移動臺收）

      雙工間隔為45MHz，工作帶寬為25 MHz，載頻間隔為200 kHz。

      隨著業務的發展，可視需要向下擴展，或向1.8GHz頻段的GSM1800過渡，即1800MHz頻段：

      1710～1785（移動臺發、基站收）

      1805～1880（基站發、移動臺收）

      雙工間隔為95MHz，工作帶寬為75 MHz，載頻間隔為200 kHz。

      (2)-2.頻道間隔

      相鄰兩頻道間隔為200kHz。 每個頻道采用時分多址接入（TDMA）方式，分為8個時隙，即8個信道（全速率）。每信道占用帶寬200 kHz/8＝25 kHz。

      將來GSM采用半速率話音編碼后，每個頻道可容納16個半速率信道。

      (2)-3多址方案

      GSM通信系統采用的多址技術：頻分多址（FDMA）和時分多址（TDMA）結合，還加上跳頻技術。

      GSM在無線路徑上傳輸的一個基本概念是：傳輸的單位是約一百個調制比特的序列，它稱為一個“突發脈沖”。脈沖持續時間優先，在無線頻譜中也占一有限部分。它們在時間窗和頻率窗內發送，我們稱之為間隙。精確地講，間隙的中心頻率在系統頻帶內間隔200 kHz安排（FDMA情況），它們每隔0.577ms（更精確地是15/26ms）出現一次（TDMA情況）。對應于相同間隙的時間間隔稱為一個時隙，它的持續時間將作為一種時間單位，稱為BP（突發脈沖周期）。

      這樣一個間隙可以在時間/頻率圖中用一個長15/26ms，寬200KHz的小矩形表示（見圖）。統一地，我們將GSM中規定的200KHz帶寬稱為一個頻隙。

      (2)-4在時域和頻域中的間隙

      GSM系統中，每個載頻被定義為一個TDMA幀，相當于FDMA系統的一個頻道。每幀包括8個時隙（TS0－7）。每個TDMA幀有一個TDMA幀號。

      TDMA幀號是以3小時28分53秒760毫秒（2048?51?26?8BP或者說2048?51?26個TDMA幀）為周期循環編號的。每2048?51?26個TDMA幀為一個超高幀，每一個超高幀又可分為2048個超幀，一個超幀是51?26個TDMA幀的序列（6.12秒），每個超幀又是由復幀組成。復幀分為兩種類型。

      26幀的復幀：它包括26個TDMA幀（26?8BP），持續時長120ms。51個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶TCH（和SACCH加FACCH）。51幀的復幀：它包括51個TDMA幀（51?8BP），持續時長3060/13ms。26個這樣的復幀組成一個超幀。這種復幀用于攜帶BCH和CCCH。

      (2)-5無線接口管理

      在GSM通信系統中，可用無線信道數遠小于潛在用戶數，雙向通信的信道只能在需要時才分配。這與標準電話網有很大的區別，在電話網中無論有無呼叫，每個終端都與一個交換機相連。

      在移動網中，需要根據用戶的呼叫動態地分配和釋放無線信道。不論是移動臺發出的呼叫，還是發往移動臺的呼叫，其建立過程都要求用專門方法使移動臺接入系統，從而獲得一條信道。在GSM中，這個接入過程是在一條專用的移動臺－－基站信道上實現的。這個信道與用于傳送尋呼信息的基站――移動臺信道一起稱為GSM的公用信道，因為它同時攜帶發自/發往許多移動臺的信息。相反地，在一定時間內分配給一單獨移動臺的信道稱作專用信道。由于這種區別，可以定義移動臺的兩種宏狀態：

      空閑模式：移動臺在偵聽廣播信道，此時它不占用任一信道。

      專用模式：一條雙向信道分配給需要通信的移動臺，使它可以利用基礎設施進行雙向點對點通信。

      接入過程使移動臺從空閑模式轉到專用模式。

      GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個物理信道就為一個時隙（TS），而邏輯信道是根據BTS與MS之間傳遞的信息種類的不同而定義的不同邏輯信道，這些邏輯信道映射到物理信道上傳送。從BTS到MS的方向稱為下行鏈路，相反的方向稱為上行鏈路。

邏輯信道又分為兩大類，業務信道和控制信道。

      (3)-1. 業務信道（TCH）：

      用于傳送編碼后的話音或客戶數據，在上行和下行信道上，點對點（BTS對一個MS，或反之）方式傳播。

      (3)-2. 控制信道：

      用于傳送信令或同步數據。根據所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道，它們又可細分為：

      (3)-2-1.保密措施

      GSM系統在安全性方面有了顯著的改進，GSM與保密相關的功能有兩個目標：第一，包含網絡以防止未授權的接入，（同時保護用戶不受欺騙性的假冒）；第二，保護用戶的隱私權。

      防止未授權的接入是通過鑒權（即插入的SIM卡與移動臺提供的用戶標識碼是否一致的安全性檢查）實現的。從運營者方面看，該功能是頭等重要的，尤其在國際漫游情況下，被訪問網絡并不能控制用戶的記錄，也不能控制它的付費能力。

      保護用戶的隱私是通過不同手段實現時，對傳輸加密可以防止在無線信道上竊聽通信。大多數的信令也以用同樣方法保護，以防止第三方了解被叫方是誰。另外，以一個臨時代號替代用戶標識是使第三方無法在無線信道上跟蹤GSM用戶的又一機制。

      (3)-2-2.PIN碼

      這是一種簡單的鑒權方法。

      在GSM系統中，客戶簽約等信息均被記錄在SIM卡中。SIM卡插到某個GSM終端設備中，便視作自己的電話機，通話的計費帳單便記錄在此SIM卡名下。為防止盜打，帳單上產生訛誤計費，在SIM卡上設置了PIN碼操作（類似計算機上的Password功能）。PIN碼是由4～8位數字組成，其位數由客戶自己決定。如客戶輸入了一個錯誤的PIN碼，它會給客戶一個提示，重新輸入，若連續3次輸入錯誤，SIM卡就被閉鎖，即使將SIM卡拔出或關掉手機電源也無濟于事，必須向運營商申請，由運營商為用戶解鎖。

      (3)-2-3.鑒權

      鑒權，其中RAND是網絡側對用戶的提問，只有合法的用戶才能夠給出正確的回答SRES。

RAND是由網絡側AUC的隨機數發生器產生的，長度為128比特，它的值隨機地在0～2128－1（成千上萬億）范圍內抽取。

      SRES稱為符號響應，通過用戶唯一的密碼參數（Ki）的計算獲取，長度為32比特。

      Ki以相當保密的方式存儲于SIM卡和AUC中，用戶也不了解自己的Ki，Ki可以是任意格式和長度的。

      A3算法為鑒權算法，由運營者決定，該算法是保密的。A3算法的唯一限制是輸入參數的長度（RAND是128比特）和輸出參數尺寸（SRES必須是32比特）。

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