1概论05移动通信系统mug.pptx

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1、移动通信系统1一、移动通信系统概述一、移动通信系统概述二、移动通信发展简史二、移动通信发展简史三、蜂窝移动通信思想三、蜂窝移动通信思想四、多址复用技术简介四、多址复用技术简介五、模拟移动通信系统五、模拟移动通信系统六、数字移动通信系统六、数字移动通信系统七、七、WAP WAP 和和 GPRS GPRS简介简介八、八、3 G 3 G 移动通信系统移动通信系统2一、移动通信技术概述一、移动通信技术概述1 1、什么是移动通信、什么是移动通信2 2、无线信道的主要特点、无线信道的主要特点3 3、电磁波传播方式、电磁波传播方式4 4、三类不同的损耗、三类不同的损耗5 5、无线通信三种效应、无线通信三种效

2、应6 6、多址干扰和其他干扰、多址干扰和其他干扰31 1、什么是移动通信、什么是移动通信 通信双方或至少有一通信双方或至少有一方具备或实际在移动中方具备或实际在移动中进行信息交换的通信。进行信息交换的通信。42 2、无线通信的主要特点、无线通信的主要特点v通信的移动性通信的移动性无线方式或无线与有线通信的结合无线方式或无线与有线通信的结合v电波传输条件复杂电波传输条件复杂电磁波的反射、绕射、折射等电磁波的反射、绕射、折射等v受到干扰相对严重受到干扰相对严重火花噪声、工业噪声等火花噪声、工业噪声等52 2、无线通信的主要特点、无线通信的主要特点v系统和网络结构复杂系统和网络结构复杂本身是多用户系

3、统，还要与其他通本身是多用户系统，还要与其他通信系统连接信系统连接v要求频带复用率高要求频带复用率高无线电频率资源紧张，要尽量使资无线电频率资源紧张，要尽量使资源得到充分使用源得到充分使用63 3、电磁波的传播方式、电磁波的传播方式v直射波直射波在视距覆盖区无遮挡传播；在视距覆盖区无遮挡传播；v反射波反射波从不同物体反射后到达接收点；从不同物体反射后到达接收点；v绕射波绕射波从较大的建筑物绕射后到达接收点；从较大的建筑物绕射后到达接收点；74 4、电磁波的传输损耗、电磁波的传输损耗v路径传播的损耗路径传播的损耗电波在自由空间传播所产生的损耗；电波在自由空间传播所产生的损耗；电波在自由空间传播所

4、产生的损耗；电波在自由空间传播所产生的损耗；v快衰落损耗快衰落损耗由多径传播产生，电磁波到达接收天线的路径由多径传播产生，电磁波到达接收天线的路径由多径传播产生，电磁波到达接收天线的路径由多径传播产生，电磁波到达接收天线的路径不同，造成电信号的减弱，变化率相对较快。不同，造成电信号的减弱，变化率相对较快。不同，造成电信号的减弱，变化率相对较快。不同，造成电信号的减弱，变化率相对较快。v慢衰落损耗慢衰落损耗主要由绕射产生，变化率较慢，衰落的深度取主要由绕射产生，变化率较慢，衰落的深度取主要由绕射产生，变化率较慢，衰落的深度取主要由绕射产生，变化率较慢，衰落的深度取决于信号的频率和障碍物的材料、结

5、构决于信号的频率和障碍物的材料、结构决于信号的频率和障碍物的材料、结构决于信号的频率和障碍物的材料、结构;85 5、无线传输的三种效应、无线传输的三种效应v阴影效应阴影效应由大型建筑物的遮挡而形成在传播接由大型建筑物的遮挡而形成在传播接收区域上的半盲区。收区域上的半盲区。v远近效应远近效应发射机附近接收效果好，远就差；发射机附近接收效果好，远就差；v多普勒效应多普勒效应高速运动引起，对快速数据传输影响高速运动引起，对快速数据传输影响较大。较大。91 1、移动用户高速运、移动用户高速运、移动用户高速运、移动用户高速运动和附近建筑物可动和附近建筑物可动和附近建筑物可动和附近建筑物可产生多普勒频移。

6、产生多普勒频移。产生多普勒频移。产生多普勒频移。2 2 2 2、远处小山、高大建筑、远处小山、高大建筑、远处小山、高大建筑、远处小山、高大建筑物反射，电信号到达基站物反射，电信号到达基站物反射，电信号到达基站物反射，电信号到达基站的路径较长。的路径较长。的路径较长。的路径较长。3 3 3 3、基站附近、基站附近、基站附近、基站附近建筑物反射，建筑物反射，建筑物反射，建筑物反射，影响天线入影响天线入影响天线入影响天线入射角射角射角射角。基站基站基站基站106 6、多址干扰和其他干扰、多址干扰和其他干扰v多址干扰多址干扰产生于多个信源用户要求同时通信，产生于多个信源用户要求同时通信，而系统不能完全

7、将它们隔离而引起的。而系统不能完全将它们隔离而引起的。v其他干扰其他干扰邻频干扰、工业干扰和太阳黑子干扰。邻频干扰、工业干扰和太阳黑子干扰。11二、移动通信发展简史二、移动通信发展简史1 1、麦克斯韦、麦克斯韦(1831-1879)(1831-1879)预言了电磁波的存在预言了电磁波的存在 电磁场内周期性振动是能够发电磁场内周期性振动是能够发生的。这样的振动产生电磁波，它生的。这样的振动产生电磁波，它可以向宇宙空间延伸、传播。传播可以向宇宙空间延伸、传播。传播速度为速度为3030万公里万公里/秒。秒。122 2、赫兹、赫兹(1857-1894)(1857-1894)证实了电磁波的存在证实了电磁

8、波的存在 赫兹利用自己设计的实验装置成赫兹利用自己设计的实验装置成功的证实了电磁波的存在，为无线电功的证实了电磁波的存在，为无线电通信成为现实奠定了基础。物理学中通信成为现实奠定了基础。物理学中频率的单位频率的单位 Hz Hz 就是以他的名字命名就是以他的名字命名的。的。13 3 3、无线电通信的问世、无线电通信的问世 马可尼（马可尼（马可尼（马可尼（1874-19371874-19371874-19371874-1937）1895 1895 1895 1895年实现了年实现了年实现了年实现了2 2 2 2英里的无线电收发英里的无线电收发英里的无线电收发英里的无线电收发 1897 1897 1

9、897 1897年年年年5 5 5 5月跨越海峡通信获得成功月跨越海峡通信获得成功月跨越海峡通信获得成功月跨越海峡通信获得成功 1901 1901 1901 1901年实现了跨越大西洋的通信年实现了跨越大西洋的通信年实现了跨越大西洋的通信年实现了跨越大西洋的通信 获得了获得了获得了获得了1909190919091909年的诺贝尔物理学奖年的诺贝尔物理学奖年的诺贝尔物理学奖年的诺贝尔物理学奖 波波夫（波波夫（波波夫（波波夫（1859-19061859-19061859-19061859-1906）1894189418941894年实验中发现了天线的作用年实验中发现了天线的作用年实验中发现了天线的

10、作用年实验中发现了天线的作用 1895 1895 1895 1895年制作了完整的无线电收报机年制作了完整的无线电收报机年制作了完整的无线电收报机年制作了完整的无线电收报机 1896 1896 1896 1896年传送了第一份无线电报年传送了第一份无线电报年传送了第一份无线电报年传送了第一份无线电报 5 5 5 5月月月月7 7 7 7日被定为日被定为日被定为日被定为“无线电发明日无线电发明日无线电发明日无线电发明日”144 4、最初的应用（、最初的应用（2020世纪世纪2020年代）年代）船舶上用于海上救援、天气预报船舶上用于海上救援、天气预报 完成飞机之间、飞机与地面联系完成飞机之间、飞机

11、与地面联系 警方车载无线电保持与总部联系警方车载无线电保持与总部联系 消防车替代火灾损坏的通信设备消防车替代火灾损坏的通信设备15 频频频频 段：段：段：段：采用短波频段，话音采用短波频段，话音采用短波频段，话音采用短波频段，话音 质量差质量差质量差质量差 元元元元 件：件：件：件：采用电子管，体积大、采用电子管，体积大、采用电子管，体积大、采用电子管，体积大、设备笨设备笨设备笨设备笨 接续方式：接续方式：接续方式：接续方式：人工交换，人工切换人工交换，人工切换人工交换，人工切换人工交换，人工切换 频率频率频率频率 消耗功率：消耗功率：消耗功率：消耗功率：耗电量大耗电量大耗电量大耗电量大202

12、0世纪世纪世纪世纪7070年代我军师团级使用的短波电年代我军师团级使用的短波电年代我军师团级使用的短波电年代我军师团级使用的短波电 台台台台（仿美国产品）（仿美国产品）（仿美国产品）（仿美国产品）世纪165 5、发展时期（、发展时期（2020世纪世纪40-6040-60年代）年代）频段：频段：频段：频段：采用采用采用采用150-400MHz150-400MHz150-400MHz150-400MHz，话音质量较好话音质量较好话音质量较好话音质量较好 元元元元 件：件：件：件：采用晶体管，体积采用晶体管，体积采用晶体管，体积采用晶体管，体积 减小减小减小减小 接续方式：接续方式：接续方式：接续方

13、式：自动交换，自动切换自动交换，自动切换自动交换，自动切换自动交换，自动切换 频率频率频率频率 消耗功率：消耗功率：消耗功率：消耗功率：消耗功率成倍减小消耗功率成倍减小消耗功率成倍减小消耗功率成倍减小17 发展时期（发展时期（2020世纪世纪70-8070-80年代）年代）个人无线寻呼系统问世个人无线寻呼系统问世 基于集成电路和计算机技术基于集成电路和计算机技术基于集成电路和计算机技术基于集成电路和计算机技术 第一代模拟移动电话问世第一代模拟移动电话问世 贝尔实验室推出蜂窝系统贝尔实验室推出蜂窝系统贝尔实验室推出蜂窝系统贝尔实验室推出蜂窝系统 概念之后概念之后概念之后概念之后18 6 6、现在

14、与未来、现在与未来 第二代数字移动电话系统第二代数字移动电话系统第二代数字移动电话系统第二代数字移动电话系统 已推广普及成为公众必备通信工具已推广普及成为公众必备通信工具已推广普及成为公众必备通信工具已推广普及成为公众必备通信工具 第三代数字移动电话（第三代数字移动电话（第三代数字移动电话（第三代数字移动电话（3G3G3G3G）相应的方案、标准已公布，通信系相应的方案、标准已公布，通信系相应的方案、标准已公布，通信系相应的方案、标准已公布，通信系 统已在运营中统已在运营中统已在运营中统已在运营中 第四代移动电话第四代移动电话第四代移动电话第四代移动电话 标准制定、方案论证的试验阶段标准制定、方

15、案论证的试验阶段标准制定、方案论证的试验阶段标准制定、方案论证的试验阶段 19 三、蜂窝移动通信思想三、蜂窝移动通信思想 什么是蜂窝系统什么是蜂窝系统 蜂窝系统的意义蜂窝系统的意义 蜂窝系统带来的技术难点蜂窝系统带来的技术难点 201 1、蜂窝移动通信思想、蜂窝移动通信思想贝尔实验贝尔实验贝尔实验贝尔实验室提出，室提出，室提出，室提出，蜂窝原理蜂窝原理蜂窝原理蜂窝原理把移动通信的区域按把移动通信的区域按把移动通信的区域按把移动通信的区域按照蜂窝形状划分成若照蜂窝形状划分成若照蜂窝形状划分成若照蜂窝形状划分成若干小区，而两个小区干小区，而两个小区干小区，而两个小区干小区，而两个小区之间只要相隔一

16、定距之间只要相隔一定距之间只要相隔一定距之间只要相隔一定距离，无线载频就可以离，无线载频就可以离，无线载频就可以离，无线载频就可以重复使用。重复使用。重复使用。重复使用。背景：频率资源紧背景：频率资源紧背景：频率资源紧背景：频率资源紧缺，无法满足众多缺，无法满足众多缺，无法满足众多缺，无法满足众多用户的需要！用户的需要！用户的需要！用户的需要！21 蜂窝移动通信思想蜂窝移动通信思想f1f1f2f2f2f3f3f322 2 2、蜂窝思想的重大意义、蜂窝思想的重大意义v频率重复使用频率重复使用一定程度上解决了频率资源紧张问题，一定程度上解决了频率资源紧张问题，可以满足大容量的要求。可以满足大容量的

17、要求。v容量可以通过配置调整容量可以通过配置调整用户密集的地方采用更小的蜂窝。用户密集的地方采用更小的蜂窝。v可以缩短传输距离可以缩短传输距离效果更有保证，发射功率可以减小；效果更有保证，发射功率可以减小；23 3 3、蜂窝系统、蜂窝系统技术难点技术难点v定位与跟踪定位与跟踪移动中用户通话、待机，如何更新位移动中用户通话、待机，如何更新位置。从关机到开机，系统怎样才能很置。从关机到开机，系统怎样才能很快获得移动用户的位置？快获得移动用户的位置？v保持最佳接入保持最佳接入系统必须对目前的连接作连续的质量系统必须对目前的连接作连续的质量评估，同时必须不断的测量相邻接入评估，同时必须不断的测量相邻接

18、入点的质量。点的质量。24通常用户处于多个基通常用户处于多个基通常用户处于多个基通常用户处于多个基站包围之中，那么最站包围之中，那么最站包围之中，那么最站包围之中，那么最基本的问题：如何找基本的问题：如何找基本的问题：如何找基本的问题：如何找到最佳接入点。到最佳接入点。到最佳接入点。到最佳接入点。移动终端同时处于多个基站的监控之中25四、多址复用技术四、多址复用技术v频分多址技（频分多址技（FDMAFDMA）v时分多址技（时分多址技（TDMATDMA）v码分多址技（码分多址技（CDMACDMA）26频分多址技术定义频分多址技术定义 当以传输信号的载波频率当以传输信号的载波频率 不同来区分信道建

19、立多址不同来区分信道建立多址 接入时，称为频分多址。接入时，称为频分多址。27MSCBSMS1MS2f2Fnff3频段概念：收音机频段概念：收音机频段概念：收音机频段概念：收音机和电视机和电视机和电视机和电视机FDMA系统工作原理示意图系统工作原理示意图FDMA系统工作原理图系统工作原理图MSCBSMS1MS2MSn频段概念：收音机和电视机28老式收音机电视机老式收音机电视机29时分多址技术定义时分多址技术定义当以传输信号存在的时间当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址不同来区分信道建立多址接入时称为时分多址。接入时称为时分多址。30时钟的重要性：只有时钟的重要性：只有时钟的重要性：只有

20、时钟的重要性：只有严格同步才能完成分严格同步才能完成分严格同步才能完成分严格同步才能完成分路的作用路的作用路的作用路的作用TDMATDMA系统工作原理示意图系统工作原理示意图系统工作原理示意图系统工作原理示意图MSCBSMS1MSN时隙时隙帧帧31码分多址技术定义码分多址技术定义当以传输信号的码型不同当以传输信号的码型不同来区分建立信道建立多址来区分建立信道建立多址接入时，称为码分多址。接入时，称为码分多址。32CDMACDMACDMACDMA通信系统既不分频道又不分通信系统既不分频道又不分通信系统既不分频道又不分通信系统既不分频道又不分时隙，无论传送何种信息的信道时隙，无论传送何种信息的信道

21、时隙，无论传送何种信息的信道时隙，无论传送何种信息的信道都靠采用不同的码型来区分。都靠采用不同的码型来区分。都靠采用不同的码型来区分。都靠采用不同的码型来区分。CDMA系统工作示意图系统工作示意图MSCMS1MS2MS3BSC1C2C3C1C2C333三种多址技术的比较三种多址技术的比较 技技技技 术术术术 复用效率复用效率复用效率复用效率 抗干扰性抗干扰性抗干扰性抗干扰性 保密性保密性保密性保密性FDMAFDMA 简简简简 单单单单 较较较较 低低低低 较较较较 差差差差 较较较较 差差差差TDMATDMA 较复杂较复杂较复杂较复杂 较较较较 高高高高 较较较较 好好好好 较较较较 好好好好

22、CDMACDMA 复复复复 杂杂杂杂 最最最最 高高高高 最最最最 好好好好 最最最最 好好好好34五、模拟移动通信系统五、模拟移动通信系统v1 1、产生历史、产生历史v2 2、通信体制、通信体制v3 3、发展时期、发展时期v4 4、主要缺点、主要缺点351 1、产生历史、产生历史v初步构想初步构想产生于四十年代，但是由于当时的技产生于四十年代，但是由于当时的技术条件难以达到，只能作为一种设想。术条件难以达到，只能作为一种设想。v正式建议正式建议19711971年年1212月，贝尔公司向美国联邦通月，贝尔公司向美国联邦通信委员会提出了蜂窝移动通信系统信委员会提出了蜂窝移动通信系统HCMTSHC

23、MTS的建议，并获得批准。的建议，并获得批准。362 2、三种通信体制、三种通信体制v共同点：共同点：小区蜂窝、频分多址（小区蜂窝、频分多址（FDMAFDMA）v美国标准：美国标准：19831983年，年，AMPSAMPS系统，频率系统，频率824824894MHz894MHzv欧洲标准：欧洲标准：19851985年，年，ETACSETACS系统，频率系统，频率900MHz900MHzv日本标准：日本标准：19881988年，年，JTACSJTACS，频率，频率860860925MHz925MHz373 3、发展时期、发展时期v19811981年：年：世界上只有五个国家建立蜂窝系统世界上只有五

24、个国家建立蜂窝系统v19851985年：年：经过经过4 4、5 5年已经发展至十几个国家年已经发展至十几个国家v19871987年：年：我国引进了我国引进了TACSTACS移动通信系统移动通信系统38手机照片手机照片394 4、主、主 要要 缺缺 点点v通信制式复杂通信制式复杂系统间没有公共接口，不能自动漫游；系统间没有公共接口，不能自动漫游；v业务功能单一业务功能单一很难开展数据业务（用于话音）；很难开展数据业务（用于话音）；v频谱效率低频谱效率低频谱利用率低，容量小（频谱利用率低，容量小（FDMAFDMA）；）；v安全保密性差安全保密性差易被窃听，易做易被窃听，易做“假机假机”。40六、六

25、、GSMGSM移动通信系统移动通信系统v1 1、GSMGSM移动通信系统的产生移动通信系统的产生v2 2、GSMGSM移动通信系统的组成移动通信系统的组成v3 3、GSMGSM移动通信系统关键技术移动通信系统关键技术v4 4、GSMGSM系统的主要电信业务系统的主要电信业务v5 5、GSMGSM移动通信系统工作过程移动通信系统工作过程411 1、GSMGSM移动通信系统的产生移动通信系统的产生vGSMGSM系统（欧洲电信制定）：系统（欧洲电信制定）：Global System of MobileGlobal System of Mobile，19901990年年v开放性标准：开放性标准：没有设

26、立专利障碍；没有设立专利障碍；100100多个国家采用、能够国际漫游。多个国家采用、能够国际漫游。v复用方式复用方式时分多址复用时分多址复用TDMATDMA；422 2、GSMGSM移动通信系统的组成移动通信系统的组成 v基站子系统（基站子系统（BSSBSS）Base Station Subsystem Base Station Subsystem Base Station Subsystem Base Station Subsystem v网络交换子系统（网络交换子系统（NSSNSS）Net Switching Subsystem Net Switching Subsystem v移动台（移

27、动台（MSMS）Mobile Station Mobile Stationv操作维护子系统操作维护子系统 Operation and Maintenance Subsystem Operation and Maintenance Subsystem 432 2、GSMGSM移动通信系统的组成移动通信系统的组成(续续)基站控制器（基站控制器（BSC）基站收发信台（基站收发信台（BTS）基站子系统（基站子系统（BSS）负责无线传输含收发信机天负责无线传输含收发信机天线单元线单元进行无线信道分配开关进行无线信道分配开关机和越区管理机和越区管理44 网络交换子系统网络交换子系统（NSS）移动交换中心移

28、动交换中心（MSC）归属位置寄存器归属位置寄存器（HLR）拜访移位寄存器拜访移位寄存器（VLR）鉴权中心（鉴权中心（AUC）交换并对移动网络管理交换并对移动网络管理与与VLR完成登记、切换完成登记、切换与与HLR完成登记、切换完成登记、切换负责用户数据安全等负责用户数据安全等45 移动台（移动台（MS）手手机机SIM卡卡存有认证客户身份所需的存有认证客户身份所需的存有认证客户身份所需的存有认证客户身份所需的所有信息，并能执行一些所有信息，并能执行一些所有信息，并能执行一些所有信息，并能执行一些与安全保密有关的重要信与安全保密有关的重要信与安全保密有关的重要信与安全保密有关的重要信息，以防止非法

29、客户进入息，以防止非法客户进入息，以防止非法客户进入息，以防止非法客户进入网路。网路。网路。网路。话音编码、信道话音编码、信道话音编码、信道话音编码、信道编码、信息加密、编码、信息加密、编码、信息加密、编码、信息加密、信息的调制和解信息的调制和解信息的调制和解信息的调制和解调、信息发射和调、信息发射和调、信息发射和调、信息发射和接收。接收。接收。接收。46BSCBSC具有对一个或多个具有对一个或多个具有对一个或多个具有对一个或多个BTSBTS进行控制的功能，负进行控制的功能，负进行控制的功能，负进行控制的功能，负责无线网路资源的管理、责无线网路资源的管理、责无线网路资源的管理、责无线网路资源的

30、管理、小区配置数据管理、功率小区配置数据管理、功率小区配置数据管理、功率小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等。控制、定位和切换等。控制、定位和切换等。控制、定位和切换等。BTSBTSMSMSBTSBTS无线接口设备，它无线接口设备，它无线接口设备，它无线接口设备，它完全由完全由完全由完全由BSCBSC控制，主要控制，主要控制，主要控制，主要负责无线传输，完成无负责无线传输，完成无负责无线传输，完成无负责无线传输，完成无线与有线的转换、无线线与有线的转换、无线线与有线的转换、无线线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、分集、无线信道加密、分集、无线信道加密、分集、无线信道加密、跳频等功能。跳

31、频等功能。跳频等功能。跳频等功能。47鉴权中心鉴权中心鉴权中心鉴权中心操作维护中心操作维护中心操作维护中心操作维护中心访问用户位置寄存器访问用户位置寄存器访问用户位置寄存器访问用户位置寄存器归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器交换中心交换中心ACACACAC用于产生为确定移用于产生为确定移用于产生为确定移用于产生为确定移动客户的身份和对呼动客户的身份和对呼动客户的身份和对呼动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加叫保密所需鉴权、加叫保密所需鉴权、加叫保密所需鉴权、加密的功能实体。密的功能实体。密的功能实体。密的功能实体。OMCOMCOMCOMC对整个网路进行对整

32、个网路进行对整个网路进行对整个网路进行管理和监控。如各种管理和监控。如各种管理和监控。如各种管理和监控。如各种部件功能的监视、状部件功能的监视、状部件功能的监视、状部件功能的监视、状态报告、故障诊断等态报告、故障诊断等态报告、故障诊断等态报告、故障诊断等功能。功能。功能。功能。BTSBTSMSMS48HLRHLRHLRHLR是存储管理部门是存储管理部门是存储管理部门是存储管理部门用于移动客户管理的用于移动客户管理的用于移动客户管理的用于移动客户管理的数据。每个客户都在数据。每个客户都在数据。每个客户都在数据。每个客户都在HLRHLRHLRHLR注册登记，它主注册登记，它主注册登记，它主注册登记

33、，它主要存储：要存储：要存储：要存储：1 1 1 1、客户参、客户参、客户参、客户参数；数；数；数；2 2 2 2、所处位置、所处位置、所处位置、所处位置交换中心交换中心归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器归属用户位置寄存器BTSBTSMSMSVLRVLR是存储是存储是存储是存储MSCMSC为了处理为了处理为了处理为了处理所管辖区域中所管辖区域中所管辖区域中所管辖区域中MSMS（统称拜（统称拜（统称拜（统称拜访客户）的来话、去话呼访客户）的来话、去话呼访客户）的来话、去话呼访客户）的来话、去话呼叫所需检索的信息，例如叫所需检索的信息，例如叫所需检索的信息，例如叫所需检索的信息

34、，例如客户的号码，所处位置区客户的号码，所处位置区客户的号码，所处位置区客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的域的识别，向客户提供的域的识别，向客户提供的域的识别，向客户提供的服务等参数。服务等参数。服务等参数。服务等参数。49GSMGSM移动通信系统网络移动通信系统网络TMSC1TMSC1TMSC1TMSC2TMSC2TMSC2TMSC2MSCMSCMSCMSC一级汇接中心一级汇接中心一级汇接中心一级汇接中心一级汇接中心一级汇接中心二级汇接中心二级汇接中心移动端局移动端局移动端局移动端局503 3、GSMGSM移动通信系统的关键技术移动通信系统的关键技术v 时分多址技术时分多址技术 v

35、 空间分集技术空间分集技术 v 保密安全技术保密安全技术513 3、关键技术时分多址、关键技术时分多址vTDMATDMA技术技术多个的用户共用一个信道。多个的用户共用一个信道。v多址方案多址方案在在GSMGSM中，无线路径上是采用中，无线路径上是采用TDMATDMA。每。每一频点上可分成一频点上可分成8 8个时隙，每一时隙为个时隙，每一时隙为一个信道，因此，一个射频信道最多一个信道，因此，一个射频信道最多可有可有8 8个移动客户同时使用。个移动客户同时使用。52F1F2f2f1第一代采用频第一代采用频第一代采用频第一代采用频分多址方案分多址方案分多址方案分多址方案01234567GSMGSM采

36、用时采用时采用时采用时分多址方案分多址方案分多址方案分多址方案FDMATDMA53分集背景：分集背景：分集背景：分集背景：多径传输的多径传输的多径传输的多径传输的结果造成同结果造成同结果造成同结果造成同样一个射频样一个射频样一个射频样一个射频信号到达接信号到达接信号到达接信号到达接收点时，信收点时，信收点时，信收点时，信号相位不一号相位不一号相位不一号相位不一致。致。致。致。3 3、关键技术、关键技术空间分集空间分集解决方法：解决方法：解决方法：解决方法：即在若干个支即在若干个支即在若干个支即在若干个支路上接收相互间相关性很路上接收相互间相关性很路上接收相互间相关性很路上接收相互间相关性很小的

37、载有同一消息的信号，小的载有同一消息的信号，小的载有同一消息的信号，小的载有同一消息的信号，然后通过合并技术再将各然后通过合并技术再将各然后通过合并技术再将各然后通过合并技术再将各个支路信号合并输出，那个支路信号合并输出，那个支路信号合并输出，那个支路信号合并输出，那么便可在接收终端上大大么便可在接收终端上大大么便可在接收终端上大大么便可在接收终端上大大降低衰落的概率。降低衰落的概率。降低衰落的概率。降低衰落的概率。543 3、关键技术保密技术、关键技术保密技术v主要目的主要目的保护用户隐私和经济利益；保护用户隐私和经济利益；v保密方法保密方法1 1：信道中传输的信号和信令进行加密。信道中传输

38、的信号和信令进行加密。v保密方法保密方法2 2：引入了引入了SIMSIM卡，一卡和用户一一对应。卡，一卡和用户一一对应。SIMSIM卡特点：客户与设备分离、通信安卡特点：客户与设备分离、通信安全可靠、成本低。全可靠、成本低。554 4、GSMGSM系统主要的电信业务系统主要的电信业务 v电话业务电话业务 v紧急呼叫业务紧急呼叫业务 v短消息业务短消息业务SMSSMSv彩信业务彩信业务MMSMMSv数据业务数据业务v手机电邮业务手机电邮业务 564 4、电信业务电话通信、电信业务电话通信v电话业务电话业务经过经过GSMGSM网和网和PSTNPSTN网，能为移动用户与网，能为移动用户与移动用户之间

39、、移动用户与固定网客移动用户之间、移动用户与固定网客户之间，提供实时双向通信。户之间，提供实时双向通信。v业务种类业务种类包括各种特服呼叫、各类查询业务和包括各种特服呼叫、各类查询业务和申告业务，以及提供人工、自动无线申告业务，以及提供人工、自动无线电寻呼业务。电寻呼业务。574 4、电信业务紧急呼叫、电信业务紧急呼叫v紧急呼叫业务紧急呼叫业务119119、110110或或120120；可以依据客户所处基；可以依据客户所处基站位置，就近接入火警中心站位置，就近接入火警中心(119)(119)、匪、匪警中心警中心(110)(110)、急救中心、急救中心(120)(120)等。等。v移动位置业务移

40、动位置业务9696年美国相关部门规定年美国相关部门规定20012001年年1010月，要求移动电月，要求移动电话具备拨出紧急呼叫时，话具备拨出紧急呼叫时，能够提供准确的位置信息。能够提供准确的位置信息。巴萨耶夫巴萨耶夫巴萨耶夫巴萨耶夫巴萨耶夫夫吴吴若甫若甫584 4、电信业务短消息、电信业务短消息v短消息业务发送、接收和小区广播短消短消息业务发送、接收和小区广播短消息业务。息业务。v 点对点：通常用于移动用户之间户互发点对点：通常用于移动用户之间户互发 短信。短消息发送或接收可在任何状态短信。短消息发送或接收可在任何状态 下进行。下进行。v 小区广播：小区广播：移动通信网某一特定区域移动通信网

41、某一特定区域内广播具有通用意义的短消息，如道路内广播具有通用意义的短消息，如道路交通信息、天气预报等。移动台可以收交通信息、天气预报等。移动台可以收到广播消息，并显示广播短消息。到广播消息，并显示广播短消息。594 4、电信业务彩信、电信业务彩信MMSMMSv彩信业务彩信业务编辑和传送图象、声音、文本、动画编辑和传送图象、声音、文本、动画等各种信息；等各种信息；手机到手机、手机到互联网、互联网手机到手机、手机到互联网、互联网到手机；到手机；如果配合摄像头，就可以即时拍照、如果配合摄像头，就可以即时拍照、即时传送，在第一时间与亲朋好友分即时传送，在第一时间与亲朋好友分享精彩动人的画面。享精彩动人

42、的画面。604 4、电信业务电邮业务、电信业务电邮业务v移动电子邮件终端移动电子邮件终端(blackberry)(blackberry)相当于一部掌上电脑相当于一部掌上电脑,利用移动网络利用移动网络收发电子邮件收发电子邮件.vRIMRIM公司与中国移动合作公司与中国移动合作 费用很高，目前只可能特殊用户使用。费用很高，目前只可能特殊用户使用。615 5、GSMGSM工作过程工作过程 v1 1）客户状态）客户状态v2 2）周期性登记）周期性登记 v3 3）位置更新）位置更新 v4 4）越区切换）越区切换 v5 5）寻呼过程）寻呼过程v6 6）手机漫游）手机漫游v7 7）接续流程）接续流程 62

43、1 1）GSMGSM工作过程客户状态工作过程客户状态vMSMS开机开机网路对它作网路对它作“附着附着”标记标记 vMSMS关机关机从网路中从网路中“分离分离”vMSMS忙忙正在打电话正在打电话63客户状态客户状态MSMS开机开机v锁定频率锁定频率当移动台开机后，它首先要在空中接口当移动台开机后，它首先要在空中接口上搜索以找到正确的频率，并依靠搜索上搜索以找到正确的频率，并依靠搜索到的正确频率校正和同步频率，并将此到的正确频率校正和同步频率，并将此频率锁定。频率锁定。v下载信息下载信息与移动交换中心信息交流，尽快与网络与移动交换中心信息交流，尽快与网络连接。连接。64客户状态客户状态MSMS开机

44、开机 手机手机手机手机HLR用户开机（发送客户识别码）移动交换中心移动交换中心位置更新请求（要求接入网络）位置是否更新（是否接入网络）位置更新接受（愿意接入网络）位置更新证实（同意接入网络）65客户状态客户状态MSMS关机关机v从网络中分离从网络中分离当移动台关机时，向移动交换中心发送当移动台关机时，向移动交换中心发送最后一条信息，经确认后将断开与该移最后一条信息，经确认后将断开与该移动用户的联系。动用户的联系。66客户状态客户状态MSMS关机关机 手机手机手机手机HLR用户关机（发送最后一条信息）移动交换中移动交换中心心分离处理请求（从网络中分离）VLRHLRMCS通知VLR将该用户分离VL

45、R通知HLR将该用户已分离67客户状态客户状态“忙忙”状态状态v业务标识：业务标识：无线网路分配给无线网路分配给MSMS一个业务信道，并一个业务信道，并在该客户在该客户IMSIIMSI上标注客户上标注客户“忙忙”。此时移动电话处于工作状态。此时移动电话处于工作状态。682 2）工作过程周期性登记）工作过程周期性登记v问题背景问题背景如果传输有误，则标识状态不正确。另如果传输有误，则标识状态不正确。另外，外，MSMS越出覆盖区，则标识也不正确。越出覆盖区，则标识也不正确。v解决方法解决方法采取强制登记措施。如采取强制登记措施。如3030分钟登记一次。分钟登记一次。这样，若这样，若GSMGSM系统

46、没有接收到某系统没有接收到某MSMS的周的周期性登记信息，它就处于期性登记信息，它就处于“隐分离隐分离”状状态在该态在该MSMS上做记录，只有当再次接收到上做记录，只有当再次接收到正确的周期性登记信息后，将它改写成正确的周期性登记信息后，将它改写成“附着附着”状态。状态。693 3）工作过程位置更新）工作过程位置更新v当移动台从一个小区移到另一个小区当移动台从一个小区移到另一个小区时，工作频率和存储器中的位置区识别时，工作频率和存储器中的位置区识别码（码（LAILAI）都发生了变化，因此必须进）都发生了变化，因此必须进行位置登记，这就叫位置更新。行位置登记，这就叫位置更新。704 4）工作过程

47、越区切换）工作过程越区切换 切换的意义切换的意义 在移动台呼叫建立后，在通信期在移动台呼叫建立后，在通信期间因移动台的移动会使通信质量下降，间因移动台的移动会使通信质量下降，系统进行必要的切换用以保证通信质系统进行必要的切换用以保证通信质量。量。714 4）工作过程越区切换）工作过程越区切换v两种切换条件两种切换条件1 1、通信系统根据信号的强度决、通信系统根据信号的强度决 定是否切换。定是否切换。2 2、通信系统根据接收的信噪比、通信系统根据接收的信噪比决定是否切换。决定是否切换。724 4）工作过程越区切换）工作过程越区切换v两种切换方法两种切换方法1 1、硬切换：硬切换时移动台先释放与硬

48、切换：硬切换时移动台先释放与原来基站相连接的信道，然后再连接到原来基站相连接的信道，然后再连接到新的小区基站的相关信道上。新的小区基站的相关信道上。2 2、软切换：软切换时移动台在切换中仍、软切换：软切换时移动台在切换中仍保持与原基站小区相连接，同时又连接保持与原基站小区相连接，同时又连接新的小区相应信道上，连接上以后，移新的小区相应信道上，连接上以后，移动台再断开与原小区的连接。动台再断开与原小区的连接。735 5）工作过程寻呼）工作过程寻呼v寻呼目的寻呼目的控制服务区内的控制服务区内的MSMS，随时掌握用户的，随时掌握用户的位置、状态。位置、状态。v发送区域发送区域整个整个MSCMSC的位

49、置区内广播，所有基站都的位置区内广播，所有基站都要向要向MSMS发送寻呼消息。发送寻呼消息。v终端响应终端响应区内正在接收呼叫信息的被叫区内正在接收呼叫信息的被叫MSMS便会便会接收此寻呼消息并立即响应。接收此寻呼消息并立即响应。746 6）工作过程手机漫游）工作过程手机漫游v漫游定义漫游定义在移动通信系统中手机用户从在移动通信系统中手机用户从一个大服务区移动到另一个大一个大服务区移动到另一个大的服务区，仍能为手机用户进的服务区，仍能为手机用户进行通信服务的功能行通信服务的功能756 6）工作过程手机漫游）工作过程手机漫游v实现漫游的条件实现漫游的条件1 1、两个移动通信系统之间签定了相互、两

50、个移动通信系统之间签定了相互漫游的协议漫游的协议2 2、移动台必须开通了漫游功能、移动台必须开通了漫游功能3 3、移动台必须满足系统要求、移动台必须满足系统要求4 4、两种制式一般不能实现漫游、两种制式一般不能实现漫游76业务流程业务流程:移动台启动呼叫过程移动台启动呼叫过程 1 1 1 1、发出呼叫、发出呼叫、发出呼叫、发出呼叫3 3 3 3、安全审查、安全审查、安全审查、安全审查4 4 4 4、分配业务信道、分配业务信道、分配业务信道、分配业务信道BSCMSC6 6 6 6、被叫客户取机应答，向移动台发送应答连、被叫客户取机应答，向移动台发送应答连、被叫客户取机应答，向移动台发送应答连、被