通信與廣電精講講義之移動通信網(wǎng)
更新時間：2009-10-19 15:27:29
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需掌握的內容：移動通信網(wǎng)絡的構成
需熟悉的內容： CDMA、GSM網(wǎng)絡特點
需了解的內容： 移動通信新技術及應用
1L411041掌握移動通信網(wǎng)絡的構成
一、移動通信特點
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)絡構成
一、移動通信特點
1．移動通信是指通信雙方或至少一方在移動中進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)絡功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權等，構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合的通信方式；無線電波傳播存在嚴重的多徑衰落；具有在互調、鄰頻、同頻干擾條件下工作的能力；具有多普勒效應；終端用戶的移動性。
多普勒效應則是指觀測者與波源之間存在有相對運動時,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：由貝爾實驗室提出的蜂窩組網(wǎng)技術，在多址技術上采用頻分多址技術（PDMA)。
特點：頻譜利用率低，設備成本高，業(yè)務種類少，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）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80年代幾乎同時出現(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是第二代移動通信技術，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 是采用時分多址（TDMA）方式，而CDMA 是采用碼分多址。
3. IMT-2000支持的網(wǎng)絡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、電子商務等多種信息服務。
2)它可以支持高達2Mbit/s的傳輸速率
第三代移動通信系統(tǒng)標準有：WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA，其中歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000分別是在GSM和IS-95CDMA的基礎上發(fā)展起來的，大唐電信代表中國提出的TD-SCDMA標準采用了TDD模式，支持不對稱業(yè)務。
1999年10月．國際電信標準化部門（ITU-T）最終通過了IMT-2000無線接口技術規(guī)范建議，確立了IMT-2000所包含的無線接口技術標準。
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配(略)
四、移動通信網(wǎng)絡構成
移動通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（NSS）、操作維護子系統(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是移動用戶設備，它由移動終端和客戶識別卡（SIM卡）組成。
移動終端就是“機”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發(fā)射和接收。
SIM卡就是“人”，存有認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的重要信息，以防止非法客戶進入網(wǎng)路。SIM卡還存儲與網(wǎng)路和客戶有關的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進網(wǎng)。
（二）基站子系統(tǒng)BSS
.BSS子系統(tǒng)可以分為兩個部分。基站收發(fā)信臺（BTS)負責無線傳輸；基站控制器（BSC)負責控制與管理。
一個基站子系統(tǒng)BSS系統(tǒng)由一個BSC（基站控制器）與一個或多個BTS（基站收發(fā)信臺）組成，一個BSC可以根據(jù)話務量需要控制多個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BTS相連，另一端與移動交換中心（MSC）和操作維護中心OMC相連。
.BSC面向無線網(wǎng)絡，主要負責完成無線網(wǎng)絡管理、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，服務于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設備，完成基站控制器BSC與無線信道之間的轉換，實現(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主要完成話務的交換功能，同時管理用戶數(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)絡之間的接口。
它完成通話接續(xù)，計費，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數(shù)據(jù)以及用于系統(tǒng)的安全性管理和移動臺設備參數(shù)信息。
（四）操作維護子系統(tǒng)OSS
操作維護子系統(tǒng)對整個網(wǎng)絡進行管理和監(jiān)控。通過它實現(xiàn)對網(wǎng)內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、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)，集中計費管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)(DPPS)、用戶識別卡個人化管理中心(PCS)等
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1L411041掌握移動通信網(wǎng)絡的構成
一、移動通信特點
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)絡構成
一、移動通信特點
1．移動通信是指通信雙方或至少一方在移動中進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)絡功能，包括交換、用戶管理、漫游、鑒權等，構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合的通信方式；無線電波傳播存在嚴重的多徑衰落；具有在互調、鄰頻、同頻干擾條件下工作的能力；具有多普勒效應；終端用戶的移動性。
多普勒效應則是指觀測者與波源之間存在有相對運動時,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：由貝爾實驗室提出的蜂窩組網(wǎng)技術，在多址技術上采用頻分多址技術（PDMA)。
特點：頻譜利用率低，設備成本高，業(yè)務種類少，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）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80年代幾乎同時出現(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是第二代移動通信技術，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 是采用時分多址（TDMA）方式，而CDMA 是采用碼分多址。
3. IMT-2000支持的網(wǎng)絡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、電子商務等多種信息服務。
2)它可以支持高達2Mbit/s的傳輸速率
第三代移動通信系統(tǒng)標準有：WCDMA, CDMA2000, TD-SCDMA，其中歐洲的WCDMA和美國的CDMA2000分別是在GSM和IS-95CDMA的基礎上發(fā)展起來的，大唐電信代表中國提出的TD-SCDMA標準采用了TDD模式，支持不對稱業(yè)務。
1999年10月．國際電信標準化部門（ITU-T）最終通過了IMT-2000無線接口技術規(guī)范建議，確立了IMT-2000所包含的無線接口技術標準。
三、移動通信系統(tǒng)頻段分配(略)
四、移動通信網(wǎng)絡構成
移動通信系統(tǒng)主要由移動交換子系統(tǒng)（NSS）、操作維護子系統(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是移動用戶設備，它由移動終端和客戶識別卡（SIM卡）組成。
移動終端就是“機”，它可完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調制和解調、信息發(fā)射和接收。
SIM卡就是“人”，存有認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的重要信息，以防止非法客戶進入網(wǎng)路。SIM卡還存儲與網(wǎng)路和客戶有關的管理數(shù)據(jù)，只有插入SIM卡后移動終端才能接入進網(wǎng)。
（二）基站子系統(tǒng)BSS
.BSS子系統(tǒng)可以分為兩個部分。基站收發(fā)信臺（BTS)負責無線傳輸；基站控制器（BSC)負責控制與管理。
一個基站子系統(tǒng)BSS系統(tǒng)由一個BSC（基站控制器）與一個或多個BTS（基站收發(fā)信臺）組成，一個BSC可以根據(jù)話務量需要控制多個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BTS相連，另一端與移動交換中心（MSC）和操作維護中心OMC相連。
.BSC面向無線網(wǎng)絡，主要負責完成無線網(wǎng)絡管理、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，服務于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設備，完成基站控制器BSC與無線信道之間的轉換，實現(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主要完成話務的交換功能，同時管理用戶數(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)絡之間的接口。
它完成通話接續(xù)，計費，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數(shù)據(jù)以及用于系統(tǒng)的安全性管理和移動臺設備參數(shù)信息。
（四）操作維護子系統(tǒng)OSS
操作維護子系統(tǒng)對整個網(wǎng)絡進行管理和監(jiān)控。通過它實現(xiàn)對網(wǎng)內各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報告、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)，集中計費管理的數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)(DPPS)、用戶識別卡個人化管理中心(PCS)等
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