《移动通信基础课程》PPT课件

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1、1江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 移 动 通 信 基 础 课 程杨 武MOBILE:13807096871Email: 2江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 欧 洲 “ 惠 更 斯 ” 号 探 测 器 成 功 登 陆 土 卫 六 3江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 主 要 内 容一 、 移 动 通 信 技 术 发 展二 、 GSM网 络 基 础 理 论三 、 理 论 联 系 实 际 4江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 AMPSTACSNMT其 它第 一 代 8

2、0年 代模 拟 模拟技术 GSMCDMA IS95TDMAIS-136PDC第 二 代 90年 代数 字需 求 驱 动 数字技术 语音业务 第 三 代 IMT-2000UMTSWCDMAcdma2000需 求 驱 动 宽带业务 TD-SCDMA蜂 窝 移 动 通 信 系 统 发 展 历 程执 行客 户 创 新 5江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 3G的 发 展80年 代 末 90年 代 初 ， 第 二 代 出 现 ，第 一 代 还 在 大 规 模 发 展 ， 主 要 情 况第 一 代 通 信 制 式 繁 多第 二 代 只 实 现 了 区 域 制 式 的 统 一

3、 。需 要 真 正 意 义 的 全 球 覆 盖 ， 提 供 带宽 更 宽 ， 更 灵 活 的 业 务 ， 在 不 同 网络 无 缝 漫 游 6江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 IMT-2000概 念 的 提 出 7江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 欧 洲 为 主 的 3GPPGSM核 心 网 以 美 国 为 主 的 3GPP2IS-41为 核 心 网 3G演 进 中 的 几 大 组 织负 责 融 合 多 载 波 的 CDMA模 式 负 责 融 合 直 接 序 列 扩 频 和 TDD的CDMA模 式CDMA2000 WCDMA、

4、 TD-SCDMA 8江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 多 址 接 入 技 术 频 率时 间功 率FDMA TDMACDMA频 率时 间 时 间 频 率功 率功 率 Channel code 1Channel code 2Channel code N 9江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 CDMA的 类 比Je parle francais Ich spreche deutsch I speak english我 说 中 文 ! 10江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 全 球 3G频 率 规 划I

5、TU为 3G规 划 的 频 率 及 各 国 使 用 、 分 配 情 况 11江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 中 国 3G频 段 分 配 情 况1. 主 要 工 作 频 段 ：频 分 双 工 (FDD)方 式 ：1920-1980 MHz / 2110-2170 MHz；时 分 双 工 (TDD)方 式 ：1880-1920MHz、 2010-2025 MHz。2. 补 充 工 作 频 段频 分 双 工 (FDD)方 式 ：1755-1785 MHz / 1850-1880 MHz； 时 分 双 工 (TDD)方 式 ：2300-2400MHz， 与 无线 电

6、 定 位 业 务 共 用 。3. 卫 星 移 动 通 信 系统 工 作 频 段 ： 1980-2010 MHz / 2170-2200 MHz 12江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.1. GSM系 统 :俗 称 全 球 通 , 从 90年 代 初 中 期 开 始 , 国 内 广 泛 采 用 , 称 为 第 二代 移 动 通 信 系 统 . 现 仍 为 最 主 要 的 移 动 通 信 系 统 , 拥 有 最 大 的 用 户群 . GSM/EGSM 900Mhz; DCS1800Mhz (PCS1900Mhz 国 内 尚 未 开 通 此 频 段 ) 带 宽 :

7、 200khz 数 字 技 术 : TDMA时 分 多 址 / FDMA频 分 多 址 ; 8时 隙 /载 频 手 机 功 率 : 2W 低 速 数 据 : 9.6kpbsGSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 13江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.2. GPRS系 统 (General Packet Radio Service):大 约 从 2000年 左 右 开 始 在 国 内 引 入 并 商 用 . 称 为 2.5G. 该 技 术 主 要依 附 于 GSM系 统 之 上 , 提 供 中 等 速 率 数 据 服 务 , 与 话

8、音 业 务 无 关 .理 论 最 大 数 据 率 : 171.2kbps (8个 时 隙 同 时 捆 绑 使 用 )提 供 分 组 数 据 业 务目 前 手 机 一 般 支 持 不 超 过 4下 2上 (时 隙 )的 传 输 能 力(*因 此 实 际 数 据 速 率 是 理 论 数 据 速 率 的 一 半 )GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 14江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.2. GPRS系 统 (General Packet Radio Service):GPRS的 编 码 方 式 Coding Scheme 1/2/3

9、/4:CS1: 9.05KbpsCS2: 13.4KbpsCS3: 15.6KbpsCS4: 21.4Kbps数据速率提高抗干扰性能下降覆盖范围减少GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 15江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.3. EDGE系 统 (Enhanced Data Rates for GSM Evolution):是 与 GPRS平 行 发 展 的 一 种 数 据 传 输 技 术 ,也 属 于 2.5G. 主 要 是 在 信号 的 调 制 方 式 上 加 以 改 进 ,以 提 高 数 据 率 .依 附 于 GSM系 统

10、之 上理 论 数 据 率 可 达 473.6kbps目 前 在 国 内 开 始 有 试 验 系 统在 欧 洲 一 些 地 区 有 商 业 应 用由 于 3G应 用 的 推 迟 ,国 外 一 些 公 司 和 运 营 商 已 开 始 应 用 和 提 供EDGE的 服 务 和 设 备 .国 内 市 场 上 已 可 看 到 支 持 EDGE的 手 机 .GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 16江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.3. EDGE系 统 (Enhanced Data Rates for GSM Evolution):GSM采

11、用 GMSK调 制 方 式 , 数 据 速 率 相 当 于 BPSK (二 相 相 移 键 控 )EDGE采 用 8PSK(8相 相 移 键 控 )调 制 方 式 ,数 据 速 率相 当 于 3倍 的 GMSK速 率采 用 EDGE技 术 ,基 站 的 硬 件 和 手 机 的 硬 件 需 要 做 相 应 的 改 动 .但 成 本非 常 低 .与 3G设 备 相 比 ,可 忽 略 不 计GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 17江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 GPRS与 EDGE比 较 :CodingScheme Per Slotus

12、erthroughput (kbit/sec) 8 Slot userthroughput (kbit/sec) ModulationGPRSCS1 9.05 72.4CS2 13.4 107.2CS3 15.6 124.8CS4 21.4 171.2EDGEMCS1 8.8 70.4 MCS2 11.2 89.6MCS3 14.8 118.4MCS4 17.6 140.8MCS5 22.4 179.2MCS6 29.6 236.8MCS7 44.8 358.4MCS8 54.4 435.2MCS9 59.2 473.6 GMSK8-PSKGMSK GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术

13、发 展 和 演 进 18江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.3. EDGE系 统 (Enhanced Data Rates for GSM Evolution):EDGE基 站 支 持 全 部 9种 编 码 方 式 ,MCS1MCS9EDGE手 机 可 以 有 选 择 的 支 持 MCS1MCS4(不 必 更 改 硬 件 ); 也 可 以支 持 全 部 MCS1MCS9(必 须 更 改 硬 件 )EDGE的 基 站 和 手 机 也 同 时 支 持 GPRS的 CS1CS4GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 19江 西 移 动 通

14、信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.4. UMTS系 统 (Universal Mobile Telecommunication System, 有 时也 称 为 WCDMA宽 带 码 分 多 址 ): 源 于 欧 洲 的 第 三 代 移 动 通 信 标 准 ,可 同 时 提 供 较 高 的 数 据 和 话 音传 输 能 力空 间 接 口 技 术 采 用 WCDMA技 术带 宽 : 5Mhz, 码 片 速 率 : 3.84MpcsWCDMA/FDMA (FDD频 分 双 工 / TDD时 分 双 工 两 种 模 式 ) GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演

15、 进 20江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.4. UMTS系 统 (Universal Mobile Telecommunication System, 有 时也 称 为 WCDMA): 基 站 和 扇 区 的 区 分 采 用 GOLD CODE,最 明 显 的 特 点 就 是 全 系 统 不 需 要 GPS定 时系 统 和 手 机 需 要 采 用 多 种 和 多 个 不 同 的 编 码 技 术 ,技 术 实 现 相 对复 杂 .手 机 发 射 功 率 : 125250mWGSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 21江 西 移 动

16、通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.4. UMTS系 统 (Universal Mobile Telecommunication System, 有 时也 称 为 WCDMA): 可 采 用 正 交 可 变 扩 谱 系 数 编 码 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) ,每 一 个 OVSF编 码 ,可 等 效 为 通 常 意 义 上 的一 个 业 务 信 道OVSF可 用 编 码 数 量 :最 大 下 行 链 路 OVSF512 最 大 上 行 链 路 OVSF256话 音 容 量 : 采 用 AMR语 音 编 码 (EFR

17、)时 ,一 个 5Mhz的 载 频 内 ,同 时通 话 数 量 为 128GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 22江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.4. UMTS系 统 (Universal Mobile Telecommunication System, 有 时也 称 为 WCDMA): 数 据 率 : 目 前 最 大 可 达 384kbps 理 论 上 多 路 并 行 传 送 可 达 到 2Mbps(6路 并 行 传 送 )(* 目 前 在 中 国 各 个 设 备 供 应 商 的 UMTS试 验 系 统 暂 不 支 持2Mb

18、ps高 速 数 据 业 务 )GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 23江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.5. HSDPA(High Speed Downlink Packet Access):(高 速 数 据 下 行 分 组 接 入 )今 后 UMTS数 据 传 送 技 术 的 发 展 方 向 ,最 高 速 率 可 达 10Mbps 14Mbps (目 前 还 在 设 备 研 发 阶 段 )可 实 现 真 正 的 包 交 换 数 据 传 送 业 务 .用 于 下 行 链 路 方 向目 前 设 备 供 应 商 都 在 研 发 相

19、应 的 设 备 .GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 24江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.5. HSDPA(High Speed Downlink Packet Access):(高 速 数 据 下 行 分 组 接 入 )该 技 术 的 基 本 原 理 是 采 用 多 个 扩 谱 系 数 SF=16的 信 道 捆 绑 使 用捆 绑 数 量 越 多 ,则 数 据 传 送 能 力 越 强通 常 捆 绑 信 道 数 量 为 5, 10, 15用 户 之 间 的 区 分 为 时 分 方 式 ,共 享 信 道GSM(2G)到 UMTS(

20、3G)的技 术 发 展 和 演 进 25江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.6. GSM/GPRS/UMTS系 统 设 备 的 发 展 和 演 进 :GSM BTSBSCMSCPSTNGSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 26江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.6. GSM/GPRS/UMTS系 统 设 备 的 发 展 和 演 进 :GSM + GPRS BTSBSCMSCPSTN GGSNSGSNPCU Internet GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 27江 西

21、 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 1.6. GSM/GPRS/UMTS系 统 设 备 的 发 展 和 演 进 :GSM + GPRS + UMTS(Rel. 99) BTSBSCMSCuPSTN GGSNSGSNuPCU InternetRNC NODE B WCDMA GSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 28江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 HSDPA 欧 洲 标 准 :GSM GPRS EDGE UMTSGSM(2G)到 UMTS(3G)的技 术 发 展 和 演 进 29江 西 移 动 通 信 有 限

22、 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.1. 模 拟 系 统 :即 俗 称 大 哥 大 , 90年 代 初 国 内 广 泛 采 用 , 也 称 为 第 一 代 移 动通 信 系 统 . 现 已 退 出 服 务 . TACS(UTACS,ETACS), 900Mhz带 宽 : 25khz模 拟 调 频 FM, FDMA频 分 多 址手 机 功 率 : 0.6WIS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 30江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.2. CDMA IS-95系 统 :CDMA的 第 一 个 商 用 技 术 标 准 .发 表 于

23、 1993年 . 载 频 : 800Mhz带 宽 : 1.25MhzWALSH CODE 64 (沃 尔 什 码 )数 字 CDMA/FDMA手 机 功 率 : 200mWIS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 31江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.3. CDMA IS-95A系 统 :从 90年 代 中 后 期 引 入 国 内 , 由 于 种 种 原 因 未 能 商 用 . 从 2000年 在 中国 开 始 商 用 , 也 称 为 第 二 代 移 动 通 信 系 统 .目 前 拥 有 仅 次 于 GSM系统 的 用 户 群 .

24、(联 通 CDMA系 统 第 一 期 工 程 就 是 IS-95A)CDMA IS-95A 800Mhz(PCS1900Mhz 国 内 尚 未 开 通 此 频 段 )带 宽 : 1.25Mhz数 字 CDMA/FDMA手 机 功 率 200mW低 速 数 据 率 : 9.6/14.4kpbsIS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 32江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.4. CDMA IS-95B系 统 :综 合 了 IS-95A + TSB-74 + ANSI J-STD-008(PCS1900) 三 种 标 准 , 兼 容 了

25、所 有 的 话 音 功 能 . 新 增 加 了 较 高 的 数 据 传 送 能 力 . 国 內 没 有 采 用 这 一 标 准 的 设 备 .Supplement Code Channel:附 加 码 分 业 务 信 道专 门 用 于 数 据 传 送 , 最 多 可 以 有 7个 这 样 的 信 道 .最 大 数 据 传 送 能 力 :(1FCH + 7SCCH) x 14.4 =115.2kbpsIS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 33江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.5. CDMA2000-1X系 统 :从 2002年 在

26、 中 国 开 始 引 入 并 商 用 , 目 前 在 联 通 公 司 广 泛 采 用 .也称 为 2.5G或 3G. 可 以 完 全 兼 容 IS-95A的 全 部 现 存 业 务 ,并 提 供 较高 的 话 务 容 量 和 数 据 传 输 能 力 . CDMA2000-1X 800Mhz(PCS1900Mhz和 其 它 频 段 , 国 内 尚 未 开 通 )带 宽 : 1.25Mhz数 字 CDMA/FDMA话 音 容 量 比 IS-95提 高 约 一 倍 (Walsh 128)理 论 最 大 数 据 率 : 307.2kpbs Packet Data (Rel.0为 153.6kbps,

27、目 前 现 场 实 测 可 达 约 140kbps)IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 34江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.6. CDMA2000-1X EV-DO系 统 (1x evolved high-speed data only):CDMA200-1X EV-DO的 工 作 原 理 是 将 全 部 扩 谱 系 数 为 SF=16 (WALSH 16) 的 16个 信 道 全 部 捆 绑 到 一 起 ,提 供 高 速 数 据 传 送 能力前 向 信 道 : 2.4Mbps 反 向 信 到 : 153.6Kbps用 户

28、之 间 为 时 分 工 作 方 式目 前 的 商 用 版 本 可 支 持 WALSH64 (Cover) (*相 当 于 用 户 数 量 )IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 35江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.6. CDMA2000-1X EV-DO系 统 (1x evolved high-speed data only):目 前 联 通 已 经 完 成 一 些 现 场 测 试 ,试 验 结 果 与 理 论 指 标 基 本 一致 .最 快 数 据 速 率 约 2Mbps.同 时 也 在 继 续 进 行 一 些 扩 大 的

29、及不 同 地 区 的 现 场 测 试 .需 要 注 意 的 是 EV-DO系 统 不 提 供 话 音 业 务 ,同 时 与 IS-95和CDMA2000-1X不 兼 容 .IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 36江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.6. CDMA2000-1X EV-DO系 统 (1x evolved high-speed data only):CDMA200-1X EV-DO目 前 最 新 技 术 规 范 版 本 为3GPP2 C.S0024-A Version 1.0前 向 信 道 : 3.072Mbps 反

30、 向 信 到 : 1.843Mbps(*与 CDMA2000-1X EV-DV数 据 速 率 基 本 相 同 )可 支 持 WALSH128(Cover)与 目 前 的 版 本 比 较 ,前 向 /后 向 信 道 的 数 据 传 送 能 力 都 有 较 大 提 高 ,用 户 数 量 也 有 增 加 IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 37江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.7. CDMA2000-1X EV-DV系 统 (1x-evolved high speed integrated data and voice):可 同 时

31、 提 供 较 高 的 数 据 和 话 音 传 输 能 力 . 与 CDMA2000-1X 频 段 相 同带 宽 : 1.25Mhz数 字 CDMA/FDMA话 音 容 量 : 与 CDMA2000-1X相 同理 论 最 大 数 据 率 : 前 向 3.1Mpbs 后 向 1.8MbpsIS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 38江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 2.7. CDMA2000-1X EV-DV系 统 (1x-evolved high speed integrated data and voice):话 音 业 务 的 工

32、作 原 理 与 CDMA2000-1X相 同高 速 数 据 业 务 的 工 作 原 理 与 CDMA2000-1X EV-DO类 似目 前 还 没 有 成 熟 的 商 用 系 统 ,设 备 处 于 研 发 阶 段IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 39江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 IS-95和 CDMA2000系 统 , 所 有 基 站 均 需 采 用 GPS同 步 技术 ,否 则 系 统 无 法 工 作基 站 和 扇 区 的 区 分 由 PN SHORT CODE完 成 (伪 随 即 序列 )系 统 和 手 机 所 采 用

33、的 编 码 一 致 ,数 量 和 类 型 均 一 致 ,技 术实 现 相 对 简 单 .目 前 有 大 规 模 商 用 系 统 的 成 功 实 例 . 全 球 用 户 已 超 过 一亿 . IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进 40江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 美 国 标 准 : IS-95(2G)到 CDMA2000(3G)的 技 术 演 进IS-95A IS-95B CDMA2000-1X CDMA2000-1X EV-DVCDMA2000-1X EV-DO 41江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设

34、 部 几 种 主 要 移 动 技 术 体 制 的 性 能 比 较GSM GPRS EDGE UMTS CDMA1X CDMAEV-DO CDMAEV-DV带 宽 200khz 200khz 200khz 5Mhz 1.2288Mhz 1.2288Mhz 1.2288Mhz调 制方 式 TDMAGMSK TDMAGMSK TDMA8PSK CDMAQPSK CDMAQPSK CDMAQPSK CDMAQPSK话 音容 量 8用 户/载 频 不 支 持 不 支 持 128用 户 /载频 128用 户 /载 频 不 支 持 128用 户 /载 频 数 据速 率 9.6kbps 171.2kbps 4

35、73.6kbps 384kbps2Mbps1014Mbps 153.6kbps 2.4Mbps 3.1Mbps同 步 方式 GPS GPS GPS 42江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 主 要 内 容一 、 移 动 通 信 技 术 发 展二 、 GSM网 络 基 础 理 论三 、 理 论 联 系 实 际 43江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 GSM体 系 结 构 MS HLR/AUCBTS BSC MSC/VLROMCBSS PSTNISDNPLMNPSPDNNSSBTS NMCOSS EIR OSS： 操 作 支 持 子 系

36、 统 BSS： 基 站 子 系 统 NSS： 网 路 子 系 统 NMC： 网 络 管 理 中 心 DPPS： 数 据 后 处 理 系 统 SEMC： 安 全 性 管 理 中 心 PCS： 用 户 识 别 卡 个 人 化 中 心 OMC： 操 作 维 护 中 心 MSC： 移 动 业 务 交 换 中 心 VLR： 来 访 用 户 位 置 寄 存 器 HLR： 归 属 用 户 位 置 寄 存 器 AUC： 鉴 权 中 心 EIR： 移 动 设 备 识 别 寄 存 器 BSC： 基 站 控 制 器 BTS： 基 站 收 发 信 台 PDN： 公 用 数 据 网 PSTN： 公 用 电 话 网 IS

37、DN： 综 合 业 务 数 字 网 MS： 移 动 台 44江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 l长 波 30 300 KHz 10-1kml中 波 0.3-1.5 MHz 1000-200ml短 波 1.5-30 MHz 100-10ml超 短 波 : 米 波 30-300 MHz 10-1ml微 波 ： 分 米 波 0.3 3 GHz 100-10cm 厘 米 波 3-30 GHz 10-1cm 毫 米 波 30-300 GHz 10-1mm 亚 毫 米 波 300-3000 GHz 1-0.1mml光 波 ： 红 外 光 310 3-3105 GHz 10

38、0-1m 可 见 光 3105-3106 GHz 0.8-0.4m 无 线 通 信 的 频 谱 环 境 45江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 我 国 蜂 窝 频 率 分 配 图 基站发 920基站收基站发基站收 CDMA CT2 EGSM GSM(移 动 ) GSM(联 通 )825 835840843845 870 880 890885 900 909880 890885 900 910 915 930925 940 950 960909 915EGSM GSM(移 动 ) GSM(联 通 ) EGSM GSM(移 动 ) GSM(联 通 )830 875C

39、DMA 46江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 GSM网 络 侧 各 子 系 统 的 功 能 NSS是 整 个 系 统 的 核 心 ， 它 完 成 如 下 功 能 ： 对 GSM移 动 用 户 之 间 及 移 动 用 户 与 其 它 通 信 网 用 户 之 间 通 信 起着 交 换 、 连 接 与 管 理 的 功 能 GSM系 统 的 交 换 功 能 和 用 户 数 据 和 移 动 性 管 理 、 安 全 性 管 理 所需 的 数 据 库 功 能 BSS是 GSM系 统 中 与 无 线 蜂 窝 方 面 关 系 最 直 接 的 基 本 组 成 部 分 ， 它 ：

40、通 过 无 线 接 口 直 接 与 移 动 台 相 连 ， 负 责 无 线 发 送 接 收 和 无 线 资源 的 管 理 通 过 A接 口 与 NSS相 连 ， 实 现 移 动 用 户 间 或 移 动 用 户 与 固 定 网 路用 户 之 间 的 通 信 连 接 ， 传 送 系 统 信 息 和 用 户 信 息 等 与 操 作 支 持 子 系 统 OSS之 间 实 现 互 通 。 OSS主 要 完 成 移 动 用 户 管 理 （ 用 户 数 据 管 理 和 呼 叫 计 费 ） 、 移 动 设 备 管 理 以 及 网 络 操 作 维 护 等 功 能 。 47江 西 移 动 通 信 有 限 责 任

41、公 司 计 划 建 设 部 MS MS（ 移 动 台 ） 是 GSM移 动 通 信 网 中 的 用 户 设 备 ， 也是 整 个 GSM系 统 中 用 户 能 够 直 接 接 触 的 唯 一 设 备 。 移动 台 的 类 型 包 括 手 持 台 和 车 载 台 除 了 通 过 无 线 接 口 接 入 GSM系 统 的 功 能 外 ， 移 动 台 必须 提 供 与 使 用 者 之 间 的 人 机 接 口 （ 如 显 示 屏 、 键 盘 、话 筒 、 扬 声 器 ） GSM MS由 MT（ 移 动 终 端 ） 和 SIM卡 （ Subscriber Identity Module） 组 成 GSM

42、 MS可 以 通 过 内 置 的 或 外 置 的 TA（ 终 端 适 配 器 ， 实现 MODEM功 能 ） 外 接 TE（ 终 端 设 备 ， 如 便 携 机 ） 。 这 一般 用 于 数 据 业 务 情 形 48江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 BTS BTS属 于 BSS的 无 线 部 分 ， 实 现 GSM营 运 系 统 通 过 空中 接 口 与 MS之 间 的 无 线 传 输 及 控 制 功 能 。 BTS由 以 下 4部 分 组 成 ： 基 带 单 元 ： 完 成 所 有 的 信 号 处 理 功 能 载 频 单 元 ： 完 成 基 带 信 号 与

43、无 线 信 号 的 相 互 转 换 控 制 单 元 ： 完 成 所 有 的 操 作 与 维 护 功 能 天 馈 单 元 一 个 BTS负 责 一 个 小 区 的 业 务 ， 一 个 BTS机 架 可 以 配置 成 多 个 BTS， 一 个 站 址 可 以 配 置 多 个 机 架 BTS与 BSC通 过 Abis接 口 互 连 ， Abis接 口 的 物 理 介 质是 E1线 路 49江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 BSC BSC是 BSS的 控 制 部 分 ， 负 责 BSS的 各 种 接 口 管 理 ， 承担 无 线 资 源 管 理 任 务 。 BSC主

44、要 由 下 列 部 分 构 成 ： 无 线 资 源 管 理 部 分 MSC侧 的 A接 口 或 Ater 接 口 （ 与 码 变 换 器 相 接 ） 的数 字 中 继 控 制 部 分 BTS侧 Abis 接 口 或 BS接 口 控 制 部 分 公 共 处 理 部 分 ， 包 括 与 操 作 维 护 中 心 相 接 的 接 口 控制 电 路 交 换 部 分 码 变 换 器 和 子 复 用 设 备 （ TCSM） TCSM一 般 位 于 MSC， 以 节 省 A接 口 中 继 资 源 50江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 MSC/VLR（ 一 ） MSC在 GSM

45、网 络 中 处 于 中 心 位 置 ， 由 它 提 供 业 务 交 换功 能 及 和 系 统 内 其 它 实 体 互 通 的 功 能 。 MSC提 供 和PSTN、 ISDN、 PDN等 固 定 网 的 接 口 功 能 ， 把 移 动 用户 与 移 动 用 户 、 移 动 用 户 和 固 定 网 用 户 互 相 连 接 起 来 。 MSC还 支 持 移 动 性 管 理 、 越 区 切 换 等 移 动 通 信 特 有 的功 能 。 MSC从 GSM系 统 内 的 三 个 数 据 库 ， 即 HLR、 VLR和EIR中 获 取 用 户 位 置 登 记 和 呼 叫 请 求 所 需 的 全 部 数 据

46、 。 VLR服 务 于 其 控 制 区 域 内 的 移 动 用 户 ， 其 中 存 储 着 进入 其 控 制 区 域 内 已 登 记 的 用 户 的 相 关 信 息 。 VLR从 该移 动 用 户 的 HLR中 获 取 并 存 储 必 要 的 数 据 ， 并 进 行 动态 维 护 管 理 。 VLR功 能 实 体 与 MSC一 一 对 应 ， 一 般 总 是 集 成 在 MSC内 部 。 51江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 MSC/VLR（ 二 ） MSC、 GMSC、 VMSC的 概 念 MSC作 为 一 般 的 概 念 使 用 时 包 含 了 GMSC和

47、 VMSC GMSC与 MSC的 区 别 来 源 于 网 络 实 际 组 网 ， 是 静 态的 ； 可 以 合 一 实 现 ， 也 可 以 分 离 实 现 VMSC与 MSC的 区 别 来 源 于 用 户 漫 游 ， 是 动 态 的 MSC/VLR一 般 由 以 下 几 部 分 组 成 移 动 性 管 理 部 分 通 信 管 理 部 分 A接 口 管 理 部 分 电 路 交 换 部 分 VLR 七 号 信 令 系 统 部 分 52江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 HLR/AuC/EIR HLR是 GSM系 统 的 中 央 数 据 库 ， 存 储 着 该 HLR

48、控 制 的所 有 已 签 约 移 动 用 户 的 所 有 静 态 数 据 ， 包 括 ： IMSI、MSISDN、 用 户 类 别 、 签 约 业 务 列 表 等 等 HLR存 储 并 提 供 移 动 用 户 实 际 漫 游 所 在 的 位 置 区 信 息 ，以 便 任 何 入 局 呼 叫 都 能 取 得 被 叫 用 户 的 的 路 由 信 息 AUC存 储 着 鉴 权 必 需 信 息 和 加 密 密 钥 ， 用 来 防 止 无 权用 户 接 入 系 统 并 保 证 移 动 用 户 在 无 线 接 口 上 的 通 信 安全 AUC负 责 系 统 安 全 性 管 理 ， 一 般 与 HLR集 成

49、 在 一 起 EIR存 储 着 移 动 设 备 的 国 际 移 动 设 备 识 别 码 （ IMEI） ，它 维 护 白 色 清 单 、 黑 色 清 单 和 灰 色 清 单 三 种 表 格 ， 通过 核 查 这 三 种 表 格 使 得 运 营 商 对 于 不 管 是 失 窃 还 是 由于 技 术 故 障 或 误 操 作 而 危 及 网 络 正 常 运 行 的 移 动 台 ，都 能 采 取 及 时 的 网 络 安 全 防 范 措 施 ， 维 护 用 户 利 益 53江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 OSS GSM OSS的 主 要 功 能 分 散 在 多 个 实

50、 体 中 实 现 移 动 用 户 管 理 包 括 用 户 数 据 管 理 和 计 费 管 理 ： 用 户 数 据 管 理 一 般 由 HLR来 完 成 SIM的 管 理 也 可 认 为 是 用 户 数 据 管 理 的 一 部 分 。 不过 ， SIM管 理 还 必 须 根 据 运 营 商 对 SIM的 管 理 要 求和 模 式 采 用 专 门 的 SIM个 人 化 中 心 来 完 成 计 费 管 理 由 MSC和 计 费 中 心 共 同 完 成 移 动 设 备 管 理 是 由 EIR来 完 成 的 网 络 操 作 和 维 护 包 括 设 备 的 操 作 维 护 和 网 络 管 理 ， 前者 由

51、 由 OMC完 成 ， 而 后 者 由 网 络 管 理 中 心 （ NMC）完 成 54江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 一 ）Um接口 Abis接口 A接口 BS接口MS MS BTS BSC MSC/VLR/SSPBSC BTS 55江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 二 ） MSC/VLR/SSP MSC/VLR BSC EIR HLRPSTN/ISDN/PSPDN R AF E/G L C/DTUP/ISUP JSCP 56江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公

52、 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 三 ） Um接 口 定 义 为 移 动 台 与 GSM网 络 之 间 的 通 信 接 口 ， 物 理 链 路 是 无 线 链路 。 此 接 口 传 递 的 信 息 主 要 包 括 无 线 资 源 管 理 、 移 动 性 管 理 和通 信 管 理 等 方 面 的 信 息 是 GSM系 统 中 最 重 要 、 也 是 最 复 杂 的 接 口 A接 口 为 NSS与 BSS间 的 通 信 接 口 ， 基 于 SS7。 此 接 口 传 递 的 信 息 包 括移 动 台 管 理 、 基 站 管 理 、 移 动 性 管 理 、 接 续 管 理 等 信

53、息 是 GSM中 重 要 的 接 口 之 一 ， 其 兼 容 性 对 打 破 市 场 垄 断 有 重 要 意义 Abis接 口 定 义 为 BSS中 BSC与 BTS的 接 口 ， 物 理 链 路 是 E1。 通 过 此 接 口BSC和 BTS协 同 完 成 无 线 资 源 管 理 功 能 及 BSC对 BTS的 管 理 功 能 此 接 口 的 不 完 全 标 准 化 直 接 导 致 了 GSM市 场 的 “ 圈 地 ” 效 应 57江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 四 ） B接 口 定 义 为 VLR与 MSC之 间 的 通 信

54、接 口 用 于 MSC与 和 其 关 联 的 VLR之 间 的 通 信 由 于 VLR一 般 集 成 到 MSC， 故 B接 口 就 成 了 设 备 内 部 接 口 C接 口 定 义 为 MSC与 HLR之 间 的 接 口 ， 基 于 SS7 当 MS作 被 叫 时 ， C接 口 用 于 MSC从 HLR获 得 被 叫 MS的 路 由信 息 ； 当 向 MS传 短 消 息 时 ， C接 口 用 于 SMS-GMSC从 HLR获得 MS目 前 所 在 的 MSC号 码 D接 口 定 义 为 VLR与 HLR之 间 的 通 信 接 口 ， 基 于 SS7 该 接 口 用 于 VLR与 HLR交 换

55、 移 动 台 位 置 信 息 及 用 户 管 理 信 息 由 于 VLR一 般 集 成 到 MSC， 故 D接 口 与 C接 口 一 般 共 物 理 链 路 58江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 五 ） E接 口 定 义 为 MSC与 MSC之 间 的 通 信 接 口 ， 基 于 SS7 MSC之 间 的 切 换 需 要 该 接 口 F接 口 定 义 为 MSC与 EIR之 间 的 通 信 接 口 ， 基 于 SS7 当 MSC需 要 检 查 国 际 移 动 设 备 识 别 码 （ IMEI） 的 合 法 性 时 ，需 要 通 过

56、F接 口 和 EIR交 换 与 IMEI有 关 的 信 息 G接 口 定 义 为 VLR与 VLR之 间 的 通 信 接 口 当 移 动 用 户 漫 游 到 新 的 VLR控 制 区 域 并 且 采 用 TMSI发 起 位 置更 新 时 ， 此 接 口 用 于 当 前 VLR从 前 服 务 VLR取 得 IMSI及 鉴 权集 由 于 VLR一 般 集 成 到 MSC， 故 G接 口 一 般 与 E接 口 共 物 理 链 路 59江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 系 统 主 要 接 口 （ 六 ） J接 口 SCP与 HLR之 间 的 接 口 ， 基 于 SS7

57、和 CAMEL 业 务 控 制 功 能 （ SCF） 实 体 进 行 补 充 业 务 调 用 时 ， 通 过 该 接口 实 现 与 HLR之 间 的 信 息 交 换 。 L接 口 SSP与 SCP之 间 的 接 口 ， 基 于 SS7和 CAMEL 通 过 该 接 口 ， 实 现 业 务 交 换 功 能 （ SSF） 实 体 通 知 业 务 控 制 功能 （ SCF） 实 体 进 行 补 充 业 务 调 用 GSM系 统 与 固 定 网 的 接 口 其 它 公 用 电 信 网 泛 指 PSTN、 ISDN和 PSPDN GSM与 PSTN的 互 连 采 用 SS7的 TUP接 口 ， 与 IS

58、DN的 互 连 采 用SS7的 ISUP接 口 ， 与 PSPDN互 连 通 过 IWF实 体 进 行 。 60江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 服 务 区MSC区 MSC区位 置 区 位 置 区 位 置 区 位 置 区基 站 区小 区 小 区基 站 区 小 区 小 区 基 站 区小 区 小 区基 站 区小 区 小 区 基 站 区小 区 小 区基 站 区小 区 小 区基 站 区小 区 小 区基 站 区小 区 小 区 GSM无 线 覆 盖 区 结 构 61江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 GSM无 线 覆 盖 区 的 定 义 服

59、 务 区 ： 服 务 区 是 指 同 一 PLMN内 所 有 MSC区 的 总 和 MSC区 ： MSC区 是 指 由 一 个 MSC所 控 制 的 所 有 小 区 共 同 覆 盖 的区 域 的 总 和 ， 由 一 个 或 若 干 个 位 置 区 组 成 位 置 区 ： 位 置 区 是 指 移 动 台 可 以 任 意 移 动 而 不 需 要 进 行 位 置 更 新的 区 域 ， 由 一 个 或 若 干 个 小 区 （ 或 基 站 区 ） 组 成 。 GSM寻 呼 以 位置 区 为 基 础 基 站 区 ： 由 位 于 同 一 基 站 站 点 的 一 个 或 若 干 个 小 区 所 覆 盖 的 区

60、 域称 为 基 站 区 小 区 ： 采 用 全 球 小 区 识 别 码 进 行 标 识 的 无 线 覆 盖 区 域 称 为 小 区（ 当 基 站 采 用 全 向 天 线 结 构 时 ， 小 区 等 同 于 基 站 区 ） ， 一 个 小 区对 应 一 个 BTS。 GSM小 区 也 有 大 小 之 分 ， 大 者 ， 小 区 半 径 可 达35km， 适 用 于 农 村 地 区 ； 小 者 ， 小 区 半 径 可 降 至 2km左 右 ， 适 用于 城 市 ； 再 小 者 ， 小 区 半 径 可 降 到 几 百 米 ， 适 用 于 城 市 高 密 度 业务 区 62江 西 移 动 通 信 有

61、限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 国 际 移 动 用 户 标 识 （ IMSI） IMSI是 在 全 球 范 围 唯 一 标 识 一 个 移 动 用 户 。 IMSI保 存 在 HLR、VLR和 SIM卡 中 。 它 的 总 长 不 超 过 15位 数 ， 采 用 十 进 制 编 码 ， 由MCC和 MNC和 MSIN组 成 MCC 移 动 国 家 码 ， 由 3位 数 组 成 ， 唯 一 地 识 别 移 动 用 户 所 属 的国 家 。 中 国 的 MCC规 定 为 460 MNC 移 动 网 号 ， 最 多 由 2位 数 组 成 ， 识 别 移 动 用 户 所 归 属 的 移动 通

62、信 网 。 MSIN 移 动 用 户 识 别 码 ， 唯 一 地 识 别 某 一 移 动 通 信 网 中 的 移 动用 户 NMSI 国 家 移 动 用 户 识 别 码 ， 由 MNC和 MSIN组 成MCC MNC MSINNMSIIMSI460 00 4637869018 63江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 国 际 移 动 设 备 标 识 （ IMEI） IMEI在 全 球 范 围 唯 一 地 标 识 一 个 移 动 终 端 ， 由 TAC、 FAC、 SNR和 SP四 部 分 组 成 TAC 型 号 批 准 码 ， 由 欧 洲 型 号 批 准 中 心

63、分 配 。 FAC 最 后 装 配 码 ， 表 示 生 产 厂 或 最 后 装 配 所 在 地 。 由 厂 家 自行 编 码 。 SNR 序 号 码 ， 这 个 数 字 的 独 立 序 号 唯 一 地 识 别 每 个 TAC和 FAC的 每 个 设 备 。 SP 备 用 。 TAC FAC SNRIMEI SP 64江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 移 动 用 户 ISDN号 码 （ MSISDN） CC 国 家 码 ， 即 移 动 台 登 记 注 册 的 国 家 码 ， 中 国 为86。 NDC 国 内 目 的 码 ， 即 网 络 接 入 号 ， 每 个 P

64、LMN可以 分 配 多 个 NDC SN 移 动 用 户 号 码 由 NDC和 SN确 定 的 国 内 有 效 MSISDN号 码 ， 由 各 个 国 家 运 营 管 理 部 门 确 定 编 号 方 案CC NDC SNMSISDN86 138 07096871 65江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 TMSI和 MSRN 临 时 移 动 用 户 标 识 （ TMSI） 可 在 空 中 接 口 代 替 IMSI使 用 ， 作 用 是 在 空 中 接 口 保 护 用 户 身 份 的 私 密 性 。 TMSI为 4个 字 节 ， 具 体 编 码 方 案 由 运 营

65、商 确 定 TMSI由 VLR管 理 ， 有 效 范 围 是 位 置 区 ， 当 某 用 户 进 入一 个 新 的 位 置 区 进 行 位 置 更 新 时 ， 由 新 位 置 区 的 VLR给 来 访 的 用 户 分 配 一 个 唯 一 的 TMSI 移 动 台 漫 游 号 码 用 于 当 呼 叫 一 移 动 用 户 的 时 候 ， 为 了方 便 网 络 进 行 路 由 选 择 ， VLR临 时 分 配 给 该 移 动 用 户的 一 个 号 码 ， 该 号 码 的 编 码 方 案 与 MSISDN号 相 同 在 每 次 移 动 台 有 来 话 呼 叫 时 ， 根 据 HLR的 请 求 ， 临

66、时由 VLR分 配 一 个 MSRN， 此 号 码 只 在 很 短 的 时 间 范 围内 （ 如 30秒 ） 有 效 66江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 MCC MNC LACLAI LAI和 GCI LAI在 全 球 范 围 唯 一 标 识 一 个 GSM位 置 区 GCI在 全 球 范 围 唯 一 标 识 一 个 GSM小 区 ， 它 是 在 LAI的 基 础 上 再 加 上 小 区 识 别 组 成 MCC 移 动 国 家 码 ， 与 IMSI中 的 MCC相 同 。 MNC 移 动 网 号 ， 与 IMSI中 的 MNC相 同 。 LAC 位 置 区 码 ， 最 多 为 2个 字 节 长 度 的 16进 制 编 码 ，运 营 商 自 己 确 定 分 配 方 案 CI 小 区 标 识 ， 2个 字 节 长 度 的 16进 制 编 码 ， 运 营 商 字 节 确 定 分 配 方 案460 00 7910H 67江 西 移 动 通 信 有 限 责 任 公 司 计 划 建 设 部 电 信 业 务 和 承 载 业 务 电 信 业 务 电 话 业 务 普