移动通信技术及工程应用.ppt

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1、北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院移动通信技术及工程应用移动通信技术及工程应用作者：孙社文科学出版社定价：28元ISBN:978-7-03-027861-6北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院内容简介本书共设计了四个教学单元，从“认识两部手机之间的通信原理”开始，分别引入如何实现两部GSM手机、CDMA手机、3G手机之间的通信等学习任务。全书以任务为导向，紧密联系移动通信工程实际,由浅入深，由简单到复杂，讲述移动通信技术的知识点和关键技术。读者通过各个任务的学习，能够掌握移动通信必需的基础知识、移动通信组网及接续原理、无线网络勘察、3G移动通信（以WCDMA制式为例）硬件设备安装流程

2、、软件配置等移动通信工程相关技能。本书可作为高职高专院校电子信息大类相关专业的教学用书，也可供从事移动通信网络建设、运营管理、业务经营和服务等人员阅读。任务一 介绍我的手机 北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院目录 国内移动通信的产业价值链 手机的发展历程 手机的功能及其实现 手机SIM/USIM卡 北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链 了解移动通信产业的价值链，可以清晰地看出移动通信技术及其应用了解移动通信产业的价值链，可以清晰地看出移动通信技术及其应用面。面。北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院 运营商是产业价

3、值链的核心。拥有移动通信网络运营的只有四家运营商：中国运营商是产业价值链的核心。拥有移动通信网络运营的只有四家运营商：中国移动移动(GSM网络网络)、中国联通、中国联通(GSM和和CDMA网络网络)、中国电信、中国电信(小灵通网络小灵通网络)和中和中国网通国网通(小灵通网络小灵通网络)。移动通信运营商移动通信运营商国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院网络设备提供商网络设备提供商国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链网络设备提供商是指为移动运营商提供通信网络设备的生产商，在这个领网络设备提供商是指为移动运营商提供通信网络设备的生产商，

4、在这个领域的公司包括诺基亚域的公司包括诺基亚-西门子、朗讯西门子、朗讯-阿尔卡特、爱立信、北电、摩托罗拉、阿尔卡特、爱立信、北电、摩托罗拉、华为、中兴、大唐、鼎桥、普天等。华为、中兴、大唐、鼎桥、普天等。北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院终端提供商终端提供商 终端提供商包括生产手机和数据卡的厂商，他们可以直接面向用户。这个领域终端提供商包括生产手机和数据卡的厂商，他们可以直接面向用户。这个领域的巨头包括诺基亚、摩托罗拉、索爱、三星等，国内一些企业在这个领域的势头的巨头包括诺基亚、摩托罗拉、索爱、三星等，国内一些企业在这个领域的势头相当强劲。相当强劲。国内移动通信的产业价值链国内移动通信的

5、产业价值链北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院通信专业设备和软件提供商通信专业设备和软件提供商 这个领域的企业主要是服务于网络设备商、运营商、工程和优化服务商的。生产这个领域的企业主要是服务于网络设备商、运营商、工程和优化服务商的。生产测试设备的佼佼者包括安捷伦测试设备的佼佼者包括安捷伦(Agilent)、思博伦、思博伦(Spirent)、罗德施瓦茨、罗德施瓦茨(R&S)、泰克泰克(Tektronix)、安立、安立(Anritsu)等；路测软件的提供商主要包括等；路测软件的提供商主要包括Nemo、爱立信、爱立信的的TEMS、安捷伦、珠海鼎利等；网络规划软件有、安捷伦、珠海鼎利等；网络规划软

6、件有Aircom等公司，。等公司，。国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院芯片生产商芯片生产商 芯片生产商为各网络设备商和专业设备商生产芯片，这个领域比较著名的厂商芯片生产商为各网络设备商和专业设备商生产芯片，这个领域比较著名的厂商有高通公司等。有高通公司等。国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院OSSOSS系统开发系统开发 OSS OSS全称是业务运营支撑系统全称是业务运营支撑系统(Operational Support System)(Operational Support System)。

7、中国移动提。中国移动提出的出的BOSSBOSS系统规范将系统规范将OSSOSS系统的建设划分为七个子系统。业内比较知名的公司系统的建设划分为七个子系统。业内比较知名的公司包括亚信包括亚信(Asianinfo)(Asianinfo)、神州数码、直真节点、亿阳信通、创智、联创等，、神州数码、直真节点、亿阳信通、创智、联创等，IBMIBM、微软、微软、CACA、惠普等著名软件公司也从事、惠普等著名软件公司也从事OSSOSS系统的开发。系统的开发。国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链工程和优化服务提供商工程和优化服务提供商 这个领域可以分成工程服务和优化服务，但是部分公司往往同时从事这两这

8、个领域可以分成工程服务和优化服务，但是部分公司往往同时从事这两者的工作。网络设备商一般都提供优化服务，例如摩托罗拉的者的工作。网络设备商一般都提供优化服务，例如摩托罗拉的MotoVipMotoVip服务以服务以及其他公司的优化服务等。及其他公司的优化服务等。北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院分销商分销商 分销商卖的是手机、分销商卖的是手机、SIMSIM卡等最终面向用户的东西，这属于销售渠道。卡等最终面向用户的东西，这属于销售渠道。国内移动通信的产业价值链国内移动通信的产业价值链增值业务提供商和内容提供商增值业务提供商和内容提供商 增值业务提供商增值业务提供商(Service Provid

9、er(Service Provider，SP)SP)和内容提供商和内容提供商(Content Provider(Content Provider，CP)CP)随着移动通信业务的发展。随着移动通信业务的发展。SPSP扮演的角色是面向运营商和用户，建设业务平扮演的角色是面向运营商和用户，建设业务平台，为用户提供内容；而台，为用户提供内容；而CPCP扮演的角色是为扮演的角色是为SPSP制作内容。国内知名的制作内容。国内知名的SPSP公司大多公司大多是从网络公司转型而来的。是从网络公司转型而来的。北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机的发展历程手机的发展历程 移动通信就是指通信的双方，至少有一方

10、是在移动（或暂时静止）中进行信移动通信就是指通信的双方，至少有一方是在移动（或暂时静止）中进行信息交换的。息交换的。移动通信的概念移动通信的概念小帖士小帖士 全球个人通信（全球个人通信（5W5W）指的是无论任何人（）指的是无论任何人（WhoeverWhoever），在任），在任 何时候何时候（WheneverWhenever），在任何地方（），在任何地方（WhereverWherever），与另一个人（），与另一个人（WhoeverWhoever），进行任何类），进行任何类型（型（WhateverWhatever）的通信，如图所示。）的通信，如图所示。全球个人通信示意图 北京工业职业技术学院北

11、京工业职业技术学院手机的变迁手机的变迁 近近2020年来，移动通信技术的发展非常迅速，图中所示是年来，移动通信技术的发展非常迅速，图中所示是2020多年来国内手机市场上所多年来国内手机市场上所能看到的几种典型手机的外形。能看到的几种典型手机的外形。（a）早期的“大哥大”(b)GSM和CDMA手机 (c)3G手机 手机的发展历程手机的发展历程北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院第一代（第一代（1G1G）-模拟蜂窝通信系统模拟蜂窝通信系统第二代（第二代（2G2G）-数字蜂窝移动通信系统数字蜂窝移动通信系统 第三代（第三代（3G3G）-IMT-2000-IMT-2000 蜂窝移动通信发展历程 手

12、机的发展历程手机的发展历程北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院1终端用户的移动性：移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，终端用户的移动性：移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。2无线接入方式：移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基无线接入方式：移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰（频率利用、建筑物的影响、信号的衰减等）、信息

13、（信令、数据、站系统之间信号的干扰（频率利用、建筑物的影响、信号的衰减等）、信息（信令、数据、话路等）的安全保护（鉴权、加密）等。话路等）的安全保护（鉴权、加密）等。3漫游功能：移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通（公用电话网、综合漫游功能：移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通（公用电话网、综合业务数字网、数据网、专网、现有移动通信网等），各种业务功能的实现等（电话业务、数业务数字网、数据网、专网、现有移动通信网等），各种业务功能的实现等（电话业务、数据业务、短消息业务、智能业务等）。据业务、短消息业务、智能业务等）。移动通信的特点移动通信的特点手机的发展历程手

14、机的发展历程北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机的功能及其实现手机的功能及其实现 手机的基本功能就是语音通话功能。伴随着手机的基本功能就是语音通话功能。伴随着3G3G业务的全面铺开，对人们的工作、业务的全面铺开，对人们的工作、学习和生活都将产生革命性的变化学习和生活都将产生革命性的变化手机上网、手机网上交易、可视电话、移动手机上网、手机网上交易、可视电话、移动商务、移动视频点播、个人手机网站、手机游戏等等，这些丰富多彩的应用最终也商务、移动视频点播、个人手机网站、手机游戏等等，这些丰富多彩的应用最终也都是在手机上展现的。手机是如何实现这些功能的？要回答这个问题，首先需要了都是在手机上展

15、现的。手机是如何实现这些功能的？要回答这个问题，首先需要了解手机的软、硬件结构。解手机的软、硬件结构。手机电路基本组成框图 北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机的基本硬件组成手机的基本硬件组成 手机硬件结构如图所示。组成部件主要有送话器、受话器、键盘、手机硬件结构如图所示。组成部件主要有送话器、受话器、键盘、LCDLCD显示屏、显示屏、音频逻辑电路、射频电路、天线等。音频逻辑电路、射频电路、天线等。手机硬件结构 手机的功能及其实现手机的功能及其实现北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院 实际的手机电路中，包含有中央处理器（实际的手机电路中，包含有中央处理器（CPUCPU）、存储单元及

16、）、存储单元及I/OI/O设备等，相当设备等，相当于一个完整的计算机系统。因此，它同样需要软件程序来控制。于一个完整的计算机系统。因此，它同样需要软件程序来控制。手机的软件系统手机的软件系统某型号GSM手机电路原理组成框图 手机的发展历程手机的发展历程北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机手机SIM/USIMSIM/USIM卡卡 移动电话机与移动电话机与SIMSIM卡共同构成移动通信终端设备。卡共同构成移动通信终端设备。SIMSIM卡也称为卡也称为智能卡智能卡、用户身、用户身份识别卡。无论是份识别卡。无论是GSMGSM系统还是系统还是CDMACDMA系统，数字移动电话机用户在系统，数字移

17、动电话机用户在“入网入网”时会得时会得到一张到一张SIMSIM卡卡(Subscriber Identity Module)(Subscriber Identity Module)或或UIMUIM卡卡(User Identity Module)(User Identity Module)。SIM卡 北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机手机SIM/USIMSIM/USIM卡卡 GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。SIM卡在GSM系统中的应用，使卡和手机分离，SIM卡唯一标识一个客户。SIM卡容量有8K、16K、32K、64K，其中16K以上的大容量的SIM卡统称为多功能STK卡，即S

18、IM Tool Kit（用户识别应用发展工具）。SIM卡采用A级加密方法制作，存储着用户数据、鉴权方法及密匙，可供GSM系统对用户身份进行鉴别。同时，用户通过它完成与系统的连接和信息的交换。北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院 对于对于3G3G网络来说，网络来说，3G3G手机必须装上手机必须装上USIMUSIM卡（卡（Universal Subscriber Identity Universal Subscriber Identity ModuleModule）方能使用。）方能使用。USIMUSIM卡是基于卡是基于UICCUICC（Universal Integrated Circuit

19、Universal Integrated Circuit CardCard）平台，同时包括）平台，同时包括USIMUSIM和和SIMSIM两个逻辑模块，或只包括两个逻辑模块，或只包括USIMUSIM逻辑模块，前者逻辑模块，前者称为复合称为复合USIMUSIM卡（兼容卡（兼容2G2G终端和终端和3G3G终端），后者称为纯终端），后者称为纯USIMUSIM卡（只兼容卡（只兼容3G3G终端）。终端）。手机手机SIM/USIMSIM/USIM卡卡 北京工业职业技术学院北京工业职业技术学院手机手机SIM/USIMSIM/USIM卡卡 USIMUSIM卡相对于卡相对于SIMSIM卡的单向鉴权（网络鉴权用户

20、），卡的单向鉴权（网络鉴权用户），USIMUSIM卡鉴权机制采用双向鉴权卡鉴权机制采用双向鉴权（除网络鉴权用户外，用户也鉴权网络），安全性大大提高；相对于（除网络鉴权用户外，用户也鉴权网络），安全性大大提高；相对于SIMSIM卡电话号卡电话号码簿，码簿，USIMUSIM卡电话号码簿中，每个联系人可以对应多个号码以及多个昵称等；相卡电话号码簿中，每个联系人可以对应多个号码以及多个昵称等；相对于对于SIMSIM卡机卡接口速率，卡机卡接口速率，USIMUSIM卡机卡接口速率大大提高（卡机卡接口速率大大提高（230Kbps230Kbps）；相对于）；相对于SIMSIM卡对逻辑应用的支持，卡对逻辑应用的支持，USIMUSIM卡可以同时支持卡可以同时支持4 4个并发的逻辑应用（包括非电信应用，个并发的逻辑应用（包括非电信应用，如电子交易等）；相对于如电子交易等）；相对于SIMSIM卡对卡对STKSTK功能的支持，功能的支持，USIMUSIM卡支持更丰富的卡支持更丰富的STKSTK逻辑通逻辑通道（除道（除GPRSGPRS外，还有外，还有UMTSUMTS，红外，蓝牙等），使得基于，红外，蓝牙等），使得基于USIMUSIM卡主动发起多业务成卡主动发起多业务成为可能。为可能。