通信與廣電精講講義之移動通信網(wǎng)
更新時(shí)間：2009-10-19 15:27:29
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需掌握的內(nèi)容：移動通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
需熟悉的內(nèi)容： CDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
需了解的內(nèi)容： 移動通信新技術(shù)及應(yīng)用
1L411041掌握移動通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
一、移動通信特點(diǎn)
二、移動通信的發(fā)展歷程
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配
四、移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成
一、移動通信特點(diǎn)
1．移動通信是指通信雙方或至少一方在移動中進(jìn)行信息交換的通信方式。
移動通信由無線和有線兩部分組成。無線部分提供用戶終端的接入，利用有限的頻率資源在空中可靠地傳送話音和數(shù)據(jù)；有線部分完成網(wǎng)絡(luò)功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權(quán)等，構(gòu)成公眾陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)。
2．移動通信是有線和無線相結(jié)合的通信方式；無線電波傳播存在嚴(yán)重的多徑衰落；具有在互調(diào)、鄰頻、同頻干擾條件下工作的能力；具有多普勒效應(yīng)；終端用戶的移動性。
多普勒效應(yīng)則是指觀測者與波源之間存在有相對運(yùn)動時(shí),觀測者測得的波頻率與波源所發(fā)出的波頻率不同的現(xiàn)象,
二、移動通信的發(fā)展歷程
移動通信系統(tǒng)從20世紀(jì)40年代發(fā)展至今，根據(jù)其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個(gè)階段：
1．第一代移動電話系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)
70年代在世界許多地方得到研究。
采用的技術(shù)：由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的蜂窩組網(wǎng)技術(shù)，在多址技術(shù)上采用頻分多址技術(shù)（PDMA)。
特點(diǎn)：頻譜利用率低，設(shè)備成本高，業(yè)務(wù)種類少，保密性差，容量小，不能滿足用戶量的發(fā)展。
具有代表性的是：美國的AMPS(高級移動電話業(yè)務(wù)）和英國的TACS(全接入通信系統(tǒng))。
2．第二代移動電話系統(tǒng)是數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng).
具有代表性的是：20世紀(jì)80年代幾乎同時(shí)出現(xiàn)了兩種重要的通信體制，一種是TDMA，另一種是CDMA。 TDMA體制的典型代表是歐洲的GSM系統(tǒng)，CDMA體制典型的代表是美國的IS-95系統(tǒng)。
由于GSM相對模擬移動通信技術(shù)是第二代移動通信技術(shù)，所以簡稱2G,
1995年中國香港和美國的CDMA公用網(wǎng)開始投入商用。我國于1998年開始CDMA商用化。
GSM 系統(tǒng)和CDMA 系統(tǒng)主要區(qū)別是多址方式的不同，GSM 是采用時(shí)分多址（TDMA）方式，而CDMA 是采用碼分多址。
3. IMT-2000支持的網(wǎng)絡(luò)成為第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。
功能：
1)它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。
2)它可以支持高達(dá)2Mbit/s的傳輸速率
第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)有：WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA，其中歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000分別是在GSM和IS-95CDMA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，大唐電信代表中國提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)采用了TDD模式，支持不對稱業(yè)務(wù)。
1999年10月．國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）最終通過了IMT-2000無線接口技術(shù)規(guī)范建議，確立了IMT-2000所包含的無線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配(略)
四、移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成
移動通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（NSS）、操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）、基站子系統(tǒng)(BSS）和移動臺（MS)四大部分組成,見圖1L4110412-2。
（一）移動臺MS
.MS是移動用戶設(shè)備，它由移動終端和客戶識別卡（SIM卡）組成。
移動終端就是“機(jī)”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。
SIM卡就是“人”，存有認(rèn)證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)路。SIM卡還存儲與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進(jìn)網(wǎng)。
（二）基站子系統(tǒng)BSS
.BSS子系統(tǒng)可以分為兩個(gè)部分?；臼瞻l(fā)信臺（BTS)負(fù)責(zé)無線傳輸；基站控制器（BSC)負(fù)責(zé)控制與管理。
一個(gè)基站子系統(tǒng)BSS系統(tǒng)由一個(gè)BSC（基站控制器）與一個(gè)或多個(gè)BTS（基站收發(fā)信臺）組成，一個(gè)BSC可以根據(jù)話務(wù)量需要控制多個(gè)BTS.
1．基站控制器（BSC）是基站系統(tǒng)(BSS)的控制部分，在BSS中起交換作用。
.BSC一端可與多個(gè)BTS相連，另一端與移動交換中心（MSC）和操作維護(hù)中心OMC相連。
.BSC面向無線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)完成無線網(wǎng)絡(luò)管理、無線資源管理及無線基站的監(jiān)視管理，控制移動臺和BTS之間無線連接的建立、接續(xù)和拆除等管理，控制完成移動臺的定位、切換和尋呼，提供語音編碼、碼型變換和速率適配等功能，并能完成對基站子系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。
2．無線基站（BTS)即：基站收發(fā)信臺。是基站子系統(tǒng)（BSS）的無線部分，BTS在系統(tǒng)中的位置處于移動臺MS與基站控制器（BSC）之間。
基站（BTS)是由基站控制器BSC控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，完成基站控制器BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)基站(BTS)與移動臺(MS)之間通過空中接口的無線傳輸以及相關(guān)的控制功能。
（三）移動交換子系統(tǒng)NSS
移動交換子系統(tǒng)NSS主要完成話務(wù)的交換功能，同時(shí)管理用戶數(shù)據(jù)和移動性所需的數(shù)據(jù)庫。
NSS子系統(tǒng)的主要作用是管理移動用戶之間的通信和移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間的通信。
移動交換子系統(tǒng)主要由移動交換中心（MSC）與操作維護(hù)臺（OMC )以及移動用戶數(shù)據(jù)庫所組成。
1．移動交換中心（MSC）是公用陸地移動網(wǎng)（PLMN）的核心。
MSC對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進(jìn)行控制和完成話路接續(xù)的功能，也是公用陸地移動網(wǎng)（PLMN）和其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口。
它完成通話接續(xù)，計(jì)費(fèi)，BSS（基站子系統(tǒng)）和MSC（移動交換中心）之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等功能。
MSC從移動用戶數(shù)據(jù)庫中取得處理用戶呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSC則根據(jù)移動臺位置信息的新數(shù)據(jù)更新移動用戶數(shù)據(jù)庫。
2．管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)、移動交換中心(MSC)所管轄區(qū)域中的移動臺的相關(guān)數(shù)據(jù)以及用于系統(tǒng)的安全性管理和移動臺設(shè)備參數(shù)信息。
（四）操作維護(hù)子系統(tǒng)OSS
操作維護(hù)子系統(tǒng)對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過它實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。
操作支持子系統(tǒng)(OSS) 主要包括網(wǎng)路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)(DPPS)、用戶識別卡個(gè)人化管理中心(PCS)等
需熟悉的內(nèi)容： CDMA、GSM網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
需了解的內(nèi)容： 移動通信新技術(shù)及應(yīng)用
1L411041掌握移動通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成
一、移動通信特點(diǎn)
二、移動通信的發(fā)展歷程
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配
四、移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成
一、移動通信特點(diǎn)
1．移動通信是指通信雙方或至少一方在移動中進(jìn)行信息交換的通信方式。
移動通信由無線和有線兩部分組成。無線部分提供用戶終端的接入，利用有限的頻率資源在空中可靠地傳送話音和數(shù)據(jù)；有線部分完成網(wǎng)絡(luò)功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權(quán)等，構(gòu)成公眾陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)。
2．移動通信是有線和無線相結(jié)合的通信方式；無線電波傳播存在嚴(yán)重的多徑衰落；具有在互調(diào)、鄰頻、同頻干擾條件下工作的能力；具有多普勒效應(yīng)；終端用戶的移動性。
多普勒效應(yīng)則是指觀測者與波源之間存在有相對運(yùn)動時(shí),觀測者測得的波頻率與波源所發(fā)出的波頻率不同的現(xiàn)象,
二、移動通信的發(fā)展歷程
移動通信系統(tǒng)從20世紀(jì)40年代發(fā)展至今，根據(jù)其發(fā)展歷程和發(fā)展方向，可以劃分為三個(gè)階段：
1．第一代移動電話系統(tǒng)是模擬系統(tǒng)
70年代在世界許多地方得到研究。
采用的技術(shù)：由貝爾實(shí)驗(yàn)室提出的蜂窩組網(wǎng)技術(shù)，在多址技術(shù)上采用頻分多址技術(shù)（PDMA)。
特點(diǎn)：頻譜利用率低，設(shè)備成本高，業(yè)務(wù)種類少，保密性差，容量小，不能滿足用戶量的發(fā)展。
具有代表性的是：美國的AMPS(高級移動電話業(yè)務(wù)）和英國的TACS(全接入通信系統(tǒng))。
2．第二代移動電話系統(tǒng)是數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng).
具有代表性的是：20世紀(jì)80年代幾乎同時(shí)出現(xiàn)了兩種重要的通信體制，一種是TDMA，另一種是CDMA。 TDMA體制的典型代表是歐洲的GSM系統(tǒng)，CDMA體制典型的代表是美國的IS-95系統(tǒng)。
由于GSM相對模擬移動通信技術(shù)是第二代移動通信技術(shù)，所以簡稱2G,
1995年中國香港和美國的CDMA公用網(wǎng)開始投入商用。我國于1998年開始CDMA商用化。
GSM 系統(tǒng)和CDMA 系統(tǒng)主要區(qū)別是多址方式的不同，GSM 是采用時(shí)分多址（TDMA）方式，而CDMA 是采用碼分多址。
3. IMT-2000支持的網(wǎng)絡(luò)成為第三代移動通信系統(tǒng)(3G)，是將無線通信與互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。
功能：
1)它能夠處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。
2)它可以支持高達(dá)2Mbit/s的傳輸速率
第三代移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)有：WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA，其中歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000分別是在GSM和IS-95CDMA的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，大唐電信代表中國提出的TD-SCDMA標(biāo)準(zhǔn)采用了TDD模式，支持不對稱業(yè)務(wù)。
1999年10月．國際電信標(biāo)準(zhǔn)化部門（ITU-T）最終通過了IMT-2000無線接口技術(shù)規(guī)范建議，確立了IMT-2000所包含的無線接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配(略)
四、移動通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成
移動通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（NSS）、操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）、基站子系統(tǒng)(BSS）和移動臺（MS)四大部分組成,見圖1L4110412-2。
（一）移動臺MS
.MS是移動用戶設(shè)備，它由移動終端和客戶識別卡（SIM卡）組成。
移動終端就是“機(jī)”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息發(fā)射和接收。
SIM卡就是“人”，存有認(rèn)證客戶身份所需的所有信息，并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法客戶進(jìn)入網(wǎng)路。SIM卡還存儲與網(wǎng)路和客戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進(jìn)網(wǎng)。
（二）基站子系統(tǒng)BSS
.BSS子系統(tǒng)可以分為兩個(gè)部分?；臼瞻l(fā)信臺（BTS)負(fù)責(zé)無線傳輸；基站控制器（BSC)負(fù)責(zé)控制與管理。
一個(gè)基站子系統(tǒng)BSS系統(tǒng)由一個(gè)BSC（基站控制器）與一個(gè)或多個(gè)BTS（基站收發(fā)信臺）組成，一個(gè)BSC可以根據(jù)話務(wù)量需要控制多個(gè)BTS.
1．基站控制器（BSC）是基站系統(tǒng)(BSS)的控制部分，在BSS中起交換作用。
.BSC一端可與多個(gè)BTS相連，另一端與移動交換中心（MSC）和操作維護(hù)中心OMC相連。
.BSC面向無線網(wǎng)絡(luò)，主要負(fù)責(zé)完成無線網(wǎng)絡(luò)管理、無線資源管理及無線基站的監(jiān)視管理，控制移動臺和BTS之間無線連接的建立、接續(xù)和拆除等管理，控制完成移動臺的定位、切換和尋呼，提供語音編碼、碼型變換和速率適配等功能，并能完成對基站子系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。
2．無線基站（BTS)即：基站收發(fā)信臺。是基站子系統(tǒng)（BSS）的無線部分，BTS在系統(tǒng)中的位置處于移動臺MS與基站控制器（BSC）之間。
基站（BTS)是由基站控制器BSC控制，服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無線收發(fā)信設(shè)備，完成基站控制器BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)基站(BTS)與移動臺(MS)之間通過空中接口的無線傳輸以及相關(guān)的控制功能。
（三）移動交換子系統(tǒng)NSS
移動交換子系統(tǒng)NSS主要完成話務(wù)的交換功能，同時(shí)管理用戶數(shù)據(jù)和移動性所需的數(shù)據(jù)庫。
NSS子系統(tǒng)的主要作用是管理移動用戶之間的通信和移動用戶與其他通信網(wǎng)用戶之間的通信。
移動交換子系統(tǒng)主要由移動交換中心（MSC）與操作維護(hù)臺（OMC )以及移動用戶數(shù)據(jù)庫所組成。
1．移動交換中心（MSC）是公用陸地移動網(wǎng)（PLMN）的核心。
MSC對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進(jìn)行控制和完成話路接續(xù)的功能，也是公用陸地移動網(wǎng)（PLMN）和其他網(wǎng)絡(luò)之間的接口。
它完成通話接續(xù)，計(jì)費(fèi)，BSS（基站子系統(tǒng)）和MSC（移動交換中心）之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等功能。
MSC從移動用戶數(shù)據(jù)庫中取得處理用戶呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。反之，MSC則根據(jù)移動臺位置信息的新數(shù)據(jù)更新移動用戶數(shù)據(jù)庫。
2．管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)、移動交換中心(MSC)所管轄區(qū)域中的移動臺的相關(guān)數(shù)據(jù)以及用于系統(tǒng)的安全性管理和移動臺設(shè)備參數(shù)信息。
（四）操作維護(hù)子系統(tǒng)OSS
操作維護(hù)子系統(tǒng)對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控。通過它實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。
操作支持子系統(tǒng)(OSS) 主要包括網(wǎng)路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中計(jì)費(fèi)管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)(DPPS)、用戶識別卡個(gè)人化管理中心(PCS)等
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