移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識要點_第1頁
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文檔簡介

1、1移動通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識1.1 通信網(wǎng)基本概念通信網(wǎng)是由通信端點、連接節(jié)點和相應(yīng)的傳輸鏈路有機地組合起來以實現(xiàn) 在兩個或多個通信端點之間提供信息傳輸?shù)耐ㄐ朋w系。例如電話網(wǎng)、計算機 網(wǎng)、因特網(wǎng)等都是目前典型的通信網(wǎng)。通信網(wǎng)由用戶終端設(shè)備,交換設(shè)備和傳 輸設(shè)備組成。交換設(shè)備間的傳輸設(shè)備稱為中繼線路(簡稱中繼線),用戶終端設(shè)備至交換設(shè)備的傳輸設(shè)備稱為用戶路線(簡稱用戶線)。通信網(wǎng)可從不同角度分類:按業(yè)務(wù)內(nèi)容可分為電報網(wǎng)、電話網(wǎng)、圖像網(wǎng)、 數(shù)據(jù)網(wǎng)等;按地區(qū)規(guī)模可分為農(nóng)村網(wǎng)、市內(nèi)網(wǎng)、長途網(wǎng)、國際網(wǎng)等;按服務(wù)對 象可分為公用網(wǎng)、軍用網(wǎng)、專用網(wǎng)等;按信號形式可分為模擬網(wǎng)、數(shù)字網(wǎng)等。1.1.1 (熟悉)通信網(wǎng)基

2、本概念通信系統(tǒng)就是用信號(電信號、光信號等)來傳遞信息的系統(tǒng)。通信系統(tǒng) 的構(gòu)成可以簡單地概括為一個統(tǒng)一的模型,由信源、發(fā)送設(shè)備、信道、接收設(shè) 備、信宿和噪聲源6各部分組成,如圖1-1所示。圖1-1通信系統(tǒng)模型1) 信源是指發(fā)出信息的信息源。在人與人之間通信的情況下,信源就是指發(fā) 出信息的人;在機器與機器之間通信的情況下,信源就是發(fā)出信息的機 器,如計算機等。2) 發(fā)送設(shè)備就是把信源發(fā)出的信息變換成適合于在信道上傳輸?shù)男盘柕脑O(shè) 備。3) 信道是信號傳輸媒介的總稱。不同的信源形式所對應(yīng)的變換處理方式不 同,與之對應(yīng)的信道形式也不同。傳輸信道的類型有兩種劃分方法:一是 按傳輸媒介可劃分為無線信道和有

3、線信道;二是按在信道上傳輸信號的形 式可劃分為模擬信道和數(shù)字信道。4) 接受設(shè)備是發(fā)送設(shè)備的逆過程。因為發(fā)送設(shè)備是把不同形式的信息變換和 處理成適合在信道上傳輸?shù)男盘枺话闱闆r下,這種信號是不能為信息接 收者所直接接收的,所以接收設(shè)備的功能就是把從信道上接收的信號變換 成信息接收者的信息。5) 信宿是指信息傳送的終點,也就是信息接收者。6) 噪聲源并不是人為實現(xiàn)的實體,但在實際通信系統(tǒng)中是客觀存在的。在模 型中把發(fā)送、傳輸和接收端各部分的干擾噪聲集中地用一個噪聲源來表 示。不同的信息源,不同的變換和處理方式,可以構(gòu)成不同類型的通信系統(tǒng)。通信的基本形式是在信源和信宿之間建立一個傳輸(轉(zhuǎn)移)信息的

4、通道(信道) ,即傳輸信道。如果把通信系統(tǒng)模型變成通信網(wǎng)來表示就更簡單了。通信網(wǎng)中有交換點,交換點能完成接續(xù)任務(wù)。用戶終端表示系統(tǒng)模型中的信源和信宿。終端和交換點之間的各連線表示系統(tǒng)模型中的信道,也稱為傳輸鏈路。這樣由多個用戶通信系統(tǒng)互連的通信體系構(gòu)成了通信網(wǎng)。1、移動通信網(wǎng)的發(fā)展通常1897年 被認為是人類移動通信元年。這一年,M.G.馬可尼在固定站與一艘拖船之間完成了一項無線通信試驗,實現(xiàn)了在英吉利海峽行駛的船只之間保持持續(xù)通信。這第一次向世人展示了無線電通信的魅力,由此揭開了世界移動通信歷史的序幕。移動通信的出現(xiàn),為人們帶來了無線電通信的更大自由和便捷。移動通信已經(jīng)成為現(xiàn)代社會中不可或缺

5、的生活必需品和通信手段。現(xiàn)代移動通信技術(shù)的發(fā)展始于 20 世紀 20 年代,大致經(jīng)歷了 6 個階段,但真正發(fā)展卻開始于20 世紀40 年代中期。第 1 階段從 20世紀 20年代至 20 世紀 40年代,為早期發(fā)展階段。在此期間,首先在短波幾個頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng),其代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作頻率為 2MHz ,到 20 世紀 40 年代提高到 30-40MHz ??梢哉J為這個階段是現(xiàn)代移動通信的起步階段,特點是專用系統(tǒng)開發(fā),工作頻率較低。第 2 階段從 20世紀 40年代中期至20世紀 60年代初期。在此期間,公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世。 1946 年,根據(jù)

6、美國聯(lián)邦通信委員會( FCC )的計劃,貝爾公司在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng),稱為“城市系統(tǒng)” 。當時使用 3 個頻道 , 間隔為 120kHz, 通信方式為彈工。 隨后 , 前西德( 1950) 、法國(1956)、英國(1959)等國家相繼研制了公用移動電話系統(tǒng)。美國貝爾實驗室解決了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題。這一階段的特點是從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡,接續(xù)方式為人工,移動通信容量小。第 3 階段從 20世紀 60年代中期至20世紀70年代中期。在此期間,美國推Improved Mobile Telephone Service, IMTS ) ,使用150MHz 和 450M

7、Hz 頻段,采用大區(qū)制、中小容量,實現(xiàn)了無線頻道自動選 擇,并能夠接續(xù)道公用電話網(wǎng)。前西德也推出了具有相同技術(shù)水平的 B 網(wǎng)??梢哉f,這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段,其特點是采用大區(qū)制、中小容量,使用 450MHz 頻段,實現(xiàn)了自動選頻與自動接續(xù)。第 4階段從 20世紀 70年代中期至20世紀 80年代中期。 20世紀 70年代,美國貝爾實驗室提出了蜂窩小區(qū)和頻率復(fù)用的概念,現(xiàn)代移動通信開始發(fā)展起來。 1978 年,美國貝爾實驗室開發(fā)了先進的數(shù)字移動電話系統(tǒng)( AdvancedMobile Phone Service, AMPS) ,這是第一種真正意義上的具有隨時隨地通信的大容量的蜂窩

8、移動通信系統(tǒng)。其他工業(yè)化國家也相繼開發(fā)出蜂窩式公用移動通信網(wǎng)。日本于1979年推出800MHz汽車電話系統(tǒng)(HAMTS ),在東京、大阪、神戶等地投入商用。前西德于1984年完成C網(wǎng),頻段為450MHz。英國在1985年開發(fā)出全地址通信系統(tǒng)( Total Access Communication System, TACS) ,首先在倫敦投入使用,以后覆蓋了全國,頻段為900MHz 。法國開發(fā)出450 系統(tǒng)。加拿大推出 450MHz 移動電話系統(tǒng)( Mobile Telephone System, MTS ) 。瑞典等北歐四國于 1980 年開發(fā)出 NMT-450 (Nordic Mobile

9、Telephone, NMT )移動通信網(wǎng),并投入使用,頻段為 450MHz 。這些系統(tǒng)都是雙工的基于頻分多址( Frequency Division Multiple Access, FDMA )的模擬制式系統(tǒng),被稱為第一代蜂窩移動通信系統(tǒng)。這一階段的特點是蜂窩狀移動通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成為實用系統(tǒng),并在世界各地迅速發(fā)展。移動通信大發(fā)展的原因,除了用戶要求迅猛增這一主要推動力之外,還有技術(shù)進展所提供的條件。首先,微電子技術(shù)在這一時期得到長足發(fā)展,使得通信設(shè)備的小型化、微型化有了可能性,各種輕便電臺被不斷地推出。其次,提出并形成了移動通信新體制。隨著用戶數(shù)量增加,大區(qū)制所能提供的容量很快飽和,這就必須

10、探索新體制。在這方面最重要的突破是貝爾實驗室在20 世紀 70 年代提出的蜂窩網(wǎng)的概念。蜂窩網(wǎng),即所謂小區(qū)制,由于實現(xiàn)了頻率再用,大大提高了系統(tǒng)容量??梢哉f,蜂窩概念真正解決了公用移動通信系統(tǒng)要求容量大與頻率資源有限的矛盾。第三方面進展是隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而出現(xiàn)的微處理器技術(shù)日趨成熟以及計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,從而為大型通信網(wǎng)的管理與控制提供了技術(shù)手段的保證。第 5階段從 20世紀 80年代中期至20世紀 90年代后期。 20世紀 80年代中期,隨著日益增長的業(yè)務(wù)需求,推出了數(shù)字移動通信系統(tǒng)。第一個數(shù)字蜂窩標準 GSM ( Globle Standard for Mobile Commun

11、ications ) 是 基 于 時 分 多 址(TDMA)方式,于1992年由歐洲提出。美國提出了兩個數(shù)字標準,分別為基于TDMA的IS-95和基于窄帶DS-CDMA的IS-95。日本第一個數(shù)字蜂窩系統(tǒng)是個人數(shù)字蜂窩(PDC)系統(tǒng),于1994年投入運行。在這些數(shù)字移動通信系統(tǒng)中,應(yīng)用最廣泛、影響最大的是采用 TDMA 技術(shù)的 GSM 系統(tǒng)和采用 CDMA 技術(shù)的 IS-95 系統(tǒng)。從此移動通信跨入了第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。第 6 階段從 20 世紀 90 年代后期至今。 20 世紀 90 年代后期,移動通信業(yè)務(wù)和移動通信用戶呈高速增長趨勢。隨著全球經(jīng)濟一體化和社會信息化的進展,在移動通信中多

12、媒體業(yè)務(wù)和 IP 業(yè)務(wù)的比例告訴增長,這使得第二代通信系統(tǒng)在系統(tǒng)容量和業(yè)務(wù)種類上逐漸趨于飽和,很難滿足個人通信的要求。為了適應(yīng)用戶對不同業(yè)務(wù),如會議、多媒體、數(shù)據(jù)接入、 Internet 等的要求,移動通信的發(fā)展創(chuàng)造了技術(shù)條件。市場和技術(shù)的雙重驅(qū)動,為第三代移動通信系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20 世紀 90 年代末開始時第三代( 3G )移動通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用階段。1999年 11月 5 日,在芬蘭赫爾辛基召開的 ITU GU8/1 第 18次會議上最終確定了 3 類共 5 種技術(shù)標準作為第三代移動通信的 基礎(chǔ) , 其中 WCDMA 、COMA2000 和 TD-SCDMA 是 3G 的主流標準,

13、國際電信聯(lián)盟在2000年 5 月批準了針對 3G 網(wǎng)絡(luò)的 IMT-2000 無線接口的5種技術(shù)標準。隨著信息社會對無線 Internet 業(yè)務(wù)需求的日益增長,第三代移動通信系統(tǒng)2Mbit/s 的最高傳輸速率已遠遠不能滿足需求,第三代移動通信系統(tǒng)正逐步采用各種速率增強型技術(shù)。 CDMA200lx 系統(tǒng)增強數(shù)據(jù)速率的下一個發(fā)展階段稱為CDMA2000lxEV ,其中 EV 是 Evolution (演進)的縮寫,意指在CDMA2000lx基礎(chǔ)上的演進系統(tǒng)。新的系統(tǒng)不僅要和原有系統(tǒng)保持后向兼容,而且要能夠提 供更大的容量,更佳的性能,滿足高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語音業(yè)務(wù)的需求。CDMA2000lxEV 又

14、分為兩個階段: CDMA2000lxEV-DO 和 CDMA2000lxEV- DV 。 WCDMA 和 TD-SCDMA 系統(tǒng)增強數(shù)據(jù)速率技術(shù)為 HSDPA/HSUPA , HSDPA/HSUPA統(tǒng)稱HSPA, HSPA+是在HSPA基礎(chǔ)上的演進。3G無線系統(tǒng)高 速解決方案需要數(shù)據(jù)傳輸具有非對稱性、峰值速率高、激活時間短等特點,能 夠更加有效利用無線頻譜資源,增加系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐量。近年來,在傳統(tǒng)蜂窩移動通信技術(shù)高速發(fā)展的同時,寬帶無線接入技術(shù)(移動WiMAX )也開始提供移動功能,試圖搶占移動通信的部分市場。為了保證 3G 移動通信的持續(xù)競爭力,移動通信業(yè)界提出了新的市場要求,要求進一步加強

15、 3G 技術(shù),提供更強大的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能力,向用戶提供更好的服務(wù),同時具有與其他技術(shù)進行競爭的實力。因此, 3GPP和3GPP2相應(yīng)啟動了 3G技術(shù) 長期演進( Long Term Evolution, LTE )和空中接口演進( Air Interface Evolution, AIE)。2007年2月,3GPP2鑒于新的標準與 CDMA2000lxEV-DO 有較大差別, 將新的空中接口標準命名為超移動寬帶( Ultra Mobile Broadband, UMB ) ,并于 2007年 4 月正式頒布。2003 年后, WP8F 開始 E3G 和 B3G 頻率需求和候選頻段的工作,在 200

16、5 年10月18日結(jié)束的ITU-R WP8F第17次會議上,ITU給出了超3G技術(shù)的一 個正式 的名 稱 IMT-Advanced 。 按照 ITU 的定義 : IMT-2000 技 術(shù)和 IMT- Advanced 技 術(shù) 擁 有 一 個 共 同 的 前 綴 “ IMT ” , 表 示 移 動 通 信 ; 當 前 的 WCDMA , CDMA-2000 , TD-SCDMA 及其增強型技術(shù)統(tǒng)稱為 IMT-2000 技術(shù); 未來新的空中接口技術(shù),叫做IMT-Advanced 技術(shù)。根據(jù)國際電聯(lián)( ITU )的工作計劃,在2008 年年初將開始公布征集下一代通信技術(shù)IMT-Advanced 標準

17、,并開始對候選技術(shù)和系統(tǒng)作出評估,最終選定相關(guān)技術(shù)作為 4G 標準。1.1.2 (掌握)第二代移動通信網(wǎng)GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)是由歐洲主要電信運營者和制造廠家組成的標準化 委員會設(shè)計出來的,它是在蜂窩系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展而成。GSMK字移動通信系統(tǒng)史源于歐洲。早在1982年,歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營,例如北歐多國的NMT(北歐移動電話)和英國的 TACS(全接入通信系統(tǒng)),西歐其它各國也提供移動業(yè)務(wù)。當時這些系統(tǒng)是國內(nèi)系統(tǒng),不 可能在國外使用。為了方便全歐洲統(tǒng)一使用移動電話,需要一種公共的系統(tǒng),1982年北歐國家向CEPT(歐洲郵電行政大會)提交了一份建議書,要求制定 900MHz頻段的

18、公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。在這次大會上就成立了一個在歐洲電信 標準學(xué)會(ETSI)技術(shù)委員會下的“移動特別小組( Group Special Mobile ) 簡稱“GSM ,來制定有關(guān)的標準和建議書。1991年在歐洲開通了第一個系統(tǒng),同時 MoU組織為該系統(tǒng)設(shè)計和注冊了市 場商標,將 GSM更名為“全球移動通信系統(tǒng) ( Global System for Mobile Communications ) 。從此移動通信的發(fā)展跨入了第二代數(shù)字移動通信系統(tǒng)。同 年,移動特別小組還完成了制定1800MHz頻段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)的規(guī)范,名為DCS18008統(tǒng)。該系統(tǒng)與GSM90暝有同樣的基本功能特性,因而

19、該規(guī)范只占 GSMt議的很小一部分,僅將 GSM90的DCS180必問的差別加以描述,絕大部 分二者是通用的,GSM90和DCS180(M個系統(tǒng)均可通稱為 GSM(統(tǒng)。相比于第一代移動通信系統(tǒng),第二代移動通信系統(tǒng)(20具有如下特點: 1) 業(yè)務(wù)范圍擴大,除提供話音業(yè)務(wù)外還提供數(shù)據(jù)、圖像等多種非話業(yè)務(wù)。2) 抗干擾性強,通信的安全保密性好。3) 提高了網(wǎng)絡(luò)管理和控制的有效性和靈活性,易于實現(xiàn)國際漫游。4) 設(shè)備成本降低,可以提高系統(tǒng)容量。5) 頻譜利用率高,可以提高系統(tǒng)容量。一個完整的蜂窩移動通信系統(tǒng)主要由網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)( Network Subsystem, NSS) 、基站子系統(tǒng)(Bass St

20、ation Subsystem, BSS ) 、網(wǎng)管系統(tǒng)( NetworkManage System, NMS 和移動臺(Mobile Station , MS 四大子系統(tǒng)組成。GSMI(統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)如圖所示。由圖可見,GSM系統(tǒng)由若干個子系統(tǒng)或功能實體組成。其中基站子系統(tǒng)(BSS在移動臺(MS和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS之間 提供和管理傳輸通路,特別是包括了MSt GSMR統(tǒng)的功能實體之間的無線接口管理。NSS必須管理通信業(yè)務(wù),保證 MS與相關(guān)的公用通信網(wǎng)或與其他 MS之間 建立通信,也就是說 NSS不直接與MS互通,BSS也不直接與公用通信網(wǎng)互通。 MS BSS和NSS組成GSM系統(tǒng)的實體部分。網(wǎng)

21、管系統(tǒng)則提供給運營部門一種手 段來控制和維護這些實際運行部分。移動臺就是移動客戶設(shè)備部分,即配有SIM 卡的終端設(shè)備,如手機登。它由兩部分組成,移動終端(MS)和客戶識別卡(SIM)。移動終端完成話音編碼、 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(guān)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(guān)的管理數(shù)據(jù),只有插入 SIM 后移動終端才能接入進網(wǎng)(緊急呼叫除外),但SIM卡本身不是代金卡。卜面將著重介紹基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和網(wǎng)管系統(tǒng)這三部分。BTS:基站收發(fā)信機BSC:基站中心MS:移動臺

22、OMC:操作維護中心MSC :移動業(yè)務(wù)交換中心HLR:歸屬位置寄存器VLR :訪問位置寄存器AuC :鑒權(quán)中心ELR:設(shè)備識別寄存器PSTN:公共交換電話網(wǎng)ISDN :綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)PDN :公共數(shù)據(jù)網(wǎng)圖1-2 GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)(BSS是在一定的無線覆蓋區(qū)中由移動交換中心( MSC控 制,與移動臺(MS進行通信的系統(tǒng)設(shè)備,它主要負責(zé)完成無線發(fā)送接收和無 線資源管理等功能。BSS功能實體可分為基站控制器(Base Station Controler, BSC )和基站收發(fā)信臺(Base Transceiver Station , BTS )。一 般情況下,基站子系統(tǒng)(BSS

23、)就是包含了 GShM字移動通信系統(tǒng)中無線通信部分 的所有基礎(chǔ)設(shè)施,他一端通過無線接口直接與移動臺實現(xiàn)通信連接,另一端又 連接到網(wǎng)絡(luò)端得交換機,為移動臺(MS和交換子系統(tǒng)提供傳輸通路。GSMB范規(guī)定,一個基站子系統(tǒng)是指一個 BSC以及由它所管轄的所有BTS基站控制器(BSC):BSC也是具有基站控制器(BSC是基站收發(fā)臺和移動交換中心之間的連接點,也為基站收發(fā)臺(BTS和移動交換中心(MSC之間交換信息提供接口重要計算能力的小型交換機,它把局部網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)匯集后傳送到移動交換中心 ( MSC)。一個基站控制器(BSC具有對一個或多個 BTS進行監(jiān)視和控制的功能,它主要負責(zé)無線網(wǎng)路資源的管理、小區(qū)配

24、置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換等。BSC!過BTS和MS的遠程命令對無線電接口進行管理,主要有無線信道安 排和釋放、切換的安排。BSC通過脈沖編碼調(diào)制(PCM傳輸網(wǎng)向下連接一系列 BTS (一般可以管理多大十幾個 BTS,向上連接移動交換中心(MSC。BTS-BSC 鏈路是類似于綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(ISDN)通道,即LAPD(Link Access Protocol on the D channel )。一個BSC&它相應(yīng)的BTS看成是基站子系統(tǒng)(BSS。 基站收發(fā)信機( BTS )基站收發(fā)信機(BTS在網(wǎng)絡(luò)固定部分和無線部分之間提供中繼,移動用戶 通過空中接口與BTS相連。它完全由BSC控制,

25、主要負責(zé)無線傳輸,完成無線 與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、跳頻等功能。除此之外,還要完成必要的無線測試,以便檢測通信是否正常進行。當然檢測并不是由 BTS 直接進行的,而是發(fā)送到BSC進行。BSC最終與BSC一起管理著數(shù)據(jù)鏈路層,以便在移動臺和基站子系統(tǒng)間交換信令,保證語音傳輸?shù)目煽啃裕ㄗ裱璂 信道鏈路接入?yún)f(xié)議LAPD) 。一個BTS 由無線收發(fā)信機及多塊用于無線電接口的信號處理模塊組成。在朝BSC側(cè),BTS區(qū)分與移動臺有關(guān)的話音和控制信令,并通過各自信道傳給BSC在朝MS側(cè),BTS將信令和語音合在一個載波上。 BTS位置通常在小區(qū)中 心。BTS的發(fā)射功率決定小區(qū)的尺寸。一個典型的 B

26、TS通常具有1到24個收發(fā) 信機(TRX ,每個TRX代表一個單獨的RF信道。BTS最大容量典型值是16個載頻(實際上從未達到)。這就是說,它能夠同時支撐上百個通信。在農(nóng)村用戶比較分散的區(qū)域, BTS 可能減少到一個載頻,能支持7個同時通信的用戶手機。在城市等用戶密集區(qū)域,一般BTS有2到4個載頻,可支持14-28個用戶手機。每個BTS約覆蓋一平方千米的面積。基站的各種配置與應(yīng)用有關(guān),一些基站是在野外使用,必須考慮到環(huán)境和機械強度,如一年的天氣變化等等。另一些是在室內(nèi)使用的,審美更為重要。室內(nèi)使用的一個重要因數(shù)是尺寸要小。基站可設(shè)置成扇形或全向。一個 BTS可控制一個扇區(qū)或多個扇區(qū)。另外需要的

27、設(shè)備有供電系統(tǒng)及一旦掉電用的后備電源。2、交換子系統(tǒng)交換子系統(tǒng)(NSS主要完成交換功能和客戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能。 NSS 由一系列功能實體如移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC) 、訪問位置寄存器(VLR) 、歸屬位置寄存器(HLR) 、設(shè)備識別寄存器(EIR) 、鑒權(quán)中心(AUC等所構(gòu)成,各功能實體介紹如下: 移動交換中心(MSC) :移動交換中心(Mobile Service Switching Centre , MS。是 GSM系統(tǒng)的 核心,是對位于它所覆蓋區(qū)域中的移動臺進行控制和完成話路交換的功能實體,也是移動通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它主要由交換機及支持呼叫建

28、立所需的幾個數(shù)據(jù)庫組成。它提供最基本的交換功能,完成移動用戶尋呼接入、信道分配、呼叫接續(xù)、話務(wù)量控制、計費、基站管理等功能,還完成BSS MSC之間的切換和輔助性的無線資源管理、移動性管理等,并提供面向其 他功能實體和通信網(wǎng)的接口功能。它還是GSMR和PSTNfc間的接口。MSCI成由MS頃責(zé)區(qū)域的移動用戶所有的交換和信令功能。一個MSCT以連接數(shù)個 BSC除了支持BSC之外,MSC還處理BSC/MS吶部 的切換及相互之間的呼叫,它通常是一臺相當大的交換機。數(shù)字移動通信系統(tǒng)與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時,通過入口MSC即GMSC GatewayMSC, GMS配其他網(wǎng)絡(luò)呼叫移動用戶進入數(shù)字移動通信系統(tǒng)的入口

29、點。GMS0有從HLR得到用戶當前位置信息的功能,也具有根據(jù)查詢得到的信息選擇到移 動用戶路由的功能。GMSCI有與固定網(wǎng)和其他NSS實體互通的接口,及我們通 常所說的關(guān)口局。 歸屬位置寄存器(HLR):歸屬位置寄存器( Home Location Register, HLR )是一個靜態(tài)數(shù)據(jù)庫,是GSM8統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫,用來儲存本地用戶的數(shù)據(jù)信息。另一方面,HLR也是一個定位數(shù)據(jù)庫,它為每一個用戶存儲著訪問位置寄存器( Visitor Location Register, VLR )的數(shù)據(jù),甚至用戶在接入外國PLMN網(wǎng)時的有關(guān)數(shù)據(jù)。這種定位是通過跨網(wǎng)手機發(fā)射的信息來實現(xiàn)的。每個移動用戶都應(yīng)在

30、其歸屬位置寄存器(HLR注冊登記。從邏輯上講,每個移動網(wǎng)有一個 HLR HLR所存儲的用戶信息分為兩類:一類是一些永久性的信息,例如用戶類別,業(yè)務(wù)限制 , 電信業(yè)務(wù),承載業(yè)務(wù),補充業(yè)務(wù),用戶的 IMSI 碼,以及用戶的保密參數(shù)等。另一類是有關(guān)用戶當前位置的臨時性信息,例如移動臺漫游號碼( MSRN等,用于建立至移動臺的呼叫路 由。存儲在HLR的數(shù)據(jù)由授權(quán)維護人員設(shè)置。(1) 用戶數(shù)據(jù)的存儲HLR必須存儲其歸屬用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。HLR還必須存儲由運營者選擇的不同 用戶提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并能隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展,增改相應(yīng)存儲內(nèi)容。(2) 用戶數(shù)據(jù)的檢索任何時候當VLR請求(例如登記時)HLR應(yīng)能依據(jù)要求向V

31、LR提供有關(guān)的用戶數(shù)據(jù)。當某些用戶數(shù)據(jù)有變化時(例如簽約的變化,服務(wù)項目清單的變化),HLR要能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)信息通知VLR(3) 提供移動臺漫游號碼(MSR)NMSRN是在MS進行位置更新時,由當?shù)氐?VLR負責(zé)產(chǎn)生。MS被叫時,HLR 應(yīng)能根據(jù)GMSC關(guān)口 MSC或始發(fā)MSC勺請求,將MSRNg往請求的MSC請求 的MSCA而彳4到MS目前所在的MSCF口 LA區(qū)域。(4) 鑒權(quán)HLR 應(yīng)能支持用戶的鑒權(quán)操作。(5) 登記HLR應(yīng)能配合VLR完成登記功能和向前一個VLR發(fā)起取消登記功能。(6) 移動臺去話當HLR接收到VLR發(fā)來的移動臺去話通知后,HLR應(yīng)能設(shè)置此移動臺為去 話狀態(tài)。(7)H

32、LR 的恢復(fù)應(yīng)能周期性拷貝HLR 中的數(shù)據(jù)(一般在24 小時內(nèi)) ,拷貝可存儲在磁盤或磁帶中。當HLR重新啟動后,在前一次拷貝的基礎(chǔ)上,執(zhí)行 HLR恢復(fù)程序,盡 量得到正確的移動用戶位置與補充業(yè)務(wù)有關(guān)的信息。為避免錯誤數(shù)據(jù)的擴散,HLR應(yīng)通知相關(guān)的VLR使VLR刪除與HLR有關(guān)的數(shù)據(jù),同時HLR應(yīng)能夠撤消 MS的登記,等待MS的重新登記。配置HLR可以是獨立的,也可以是內(nèi)置的。前者,一臺HLR能管理幾十萬用戶,它本身就是一臺專用設(shè)備。后者被裝配在MSC中,用戶數(shù)據(jù)也存儲在MSC中,在存取時享有優(yōu)先權(quán),信令的交換也降至最低限度。不管上述哪種情 況,都給每一用戶接有單一的HLR以便獨立提供某用戶對

33、定位的需要,使網(wǎng)絡(luò)從MSISDNt碼或IMSI身份碼來檢索HLR 訪問位置寄存器(VLR):訪問位置寄存器( Vistor Location Register, VLR )是一個數(shù)據(jù)庫,存儲著本地區(qū)動態(tài)用戶的數(shù)據(jù),例如客戶的號碼,所處位置區(qū)域的識別,向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。VLR通常為一個 MSC控制區(qū)服務(wù),也可以為幾個相鄰的MSC控制區(qū)服務(wù),但一般來說,VLR都只與一個MSG目連。VLR存儲的數(shù)據(jù)與HLR的數(shù)據(jù)相似,永久性數(shù)據(jù)與 HLR中的相同,臨時性數(shù) 據(jù)略有所不同,但是它僅存儲在搜索區(qū)內(nèi)的移動用戶數(shù)據(jù),可以看成分布的HLR 新加了臨時移動用戶身份( Temporary Mobile Su

34、bscriber Identity, TMSDo VLR具有的定位信息比HLR更確切。當漫游用戶進入某個 MSCE域時, 必須向該MSCJ目關(guān)的VLR登記,并被分配一個移動用戶漫游號(MSRN,在VLR 中建立該用戶的有關(guān)信息,其中包括臨時移動用戶識別碼(TMSI) 、移動用戶漫游號(MSRN所在位置區(qū)的標志以及向用戶提供的服務(wù)等參數(shù),這些信息是從 相應(yīng)的HLR中傳遞過來。MSC在處理入網(wǎng)出網(wǎng)呼叫時需要查詢VLR中的有關(guān)信息。一個VLR可以負責(zé)一個或若干個 MSCE域。(1) 用戶數(shù)據(jù)的存儲VLR 必須存儲其歸屬用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)。 VLR 還必須存儲由運營者選擇的不 同用戶提供的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),并能隨

35、著業(yè)務(wù)的發(fā)展,增改相應(yīng)存儲內(nèi)容。(2) 用戶數(shù)據(jù)的檢索當呼叫建立時,根據(jù) MSC勺請求,VLR應(yīng)能夠依據(jù)TMSI, MSRN MSO供用戶的信息。通常在移動臺呼叫時,依據(jù) TMSI;移動臺被叫時,依據(jù)MSRN(3) 登記當移動用戶出現(xiàn)在一個新的位置區(qū)域或從移動臺收到登記、呼叫建立、補充業(yè)務(wù)操作消息后,若需要則應(yīng)能向HLR發(fā)出登記通知。VLR應(yīng)能完成登記、取消登記的功能,并能向HLR檢索用戶的信息。根據(jù)HLR的請求或當用戶在24 小時內(nèi)沒有在MSC/VLFK域中出現(xiàn)時,VLR應(yīng)能刪除該用戶的有關(guān)信息。(4) 移動臺去話當VLR收至U MSC發(fā)來的移動臺去話通知后,VLR應(yīng)能刪除此用戶的數(shù)據(jù), 并

36、能通知相應(yīng)的HLR。(5) 鑒權(quán)VLR 應(yīng)能向鑒權(quán)中心(Au。索取并存儲鑒權(quán)參數(shù)。VLR通過MSC5求移動 臺進行鑒權(quán),并比較從移動臺返回的和自己存儲的鑒權(quán)參數(shù)。當比較不一致時,拒絕移動臺的業(yè)務(wù)請求,同時予以告警。(6) 提供 MSRN當MS在位置更新時,當?shù)氐?VLR應(yīng)能夠根據(jù) HLR請求,要求 MSC分配 MSRN并將MSR版往請求的HLR即支才I每次MSM呼時進行的MSR附配。(7)VLR 的恢復(fù)當VLR發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤時,VLR應(yīng)能夠通知相應(yīng)的 HLR刪除與其相應(yīng)的數(shù) 據(jù)。在VLR和MSC之間,規(guī)范所提出的設(shè)備上的差別很少引起人們的注意。通 常情況下,制造商把 VLR與MSCi成到一起,這

37、樣可以盡量避免 MSCW VLR之 間頻繁傳遞信令所帶來的接續(xù)時間。MSC/VLR可共同管理十萬以上的用戶,每 用戶平均話務(wù)量約為 0.025Erl 。 鑒權(quán)中心(AuC):鑒權(quán)中心( Authentication Centre, AuC )是用于產(chǎn)生為確定移動客戶的身份和對呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三個參數(shù)(隨機號碼 RAND符合響應(yīng)SRES密鑰Kc)的功能實體。AuC對任何試圖入網(wǎng)的用戶進行身份認證,只有合法用戶才能接入網(wǎng)中并得到服務(wù)。它給每一個在相關(guān)HLR登記的移動用戶安排了一個識別字, 該識別字用來產(chǎn)生用于鑒別移動用戶身份的數(shù)據(jù)及用來產(chǎn)生用于對移動臺與網(wǎng)絡(luò)之間無線信道加密的另一個密鑰。

38、AuC 是一個受嚴格保護的數(shù)據(jù)庫,它屬于HLR的一個功能單元部分,與 HLR一同集成在一個設(shè)備中。然而,從功能角度而言,他們不是一個子系統(tǒng)。 設(shè)備識別寄存器( EIR):設(shè)備識別寄存器( Equipment Identification Register , EIR )是存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的 數(shù)據(jù)庫 。 它存儲 著 移動設(shè)備 的國際 移動設(shè)備識 別碼(IMEI) ,通過檢查白名單、黑名單或灰名單這3 種表格,在這些表格中分別列出了準許使用的、出現(xiàn)故障需監(jiān)視的、失竊不準使用的移動設(shè)備的 IMEI 識別碼,使得運營部門對于不管是失竊還是由于技術(shù)故障或誤操作而危及網(wǎng)絡(luò)正常運行的MS設(shè)備,都能采用

39、即時的防范措施,以確保網(wǎng)絡(luò)所使用的移動設(shè)備的唯一性和安全性。3、網(wǎng)管系統(tǒng)網(wǎng)管系統(tǒng)即通常所說的操作與維護子系統(tǒng)( 0SS), 操作與維護子系統(tǒng)是操作人員與系統(tǒng)設(shè)備之間的中介,它實現(xiàn)了系統(tǒng)的集中操作與維護,完成包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理及網(wǎng)絡(luò)操作維護等功能。它的一側(cè)與設(shè)備相連, (但并不包括BTSS因為在GSM支術(shù)規(guī)范中明確提出,對 BTS的操作維護是經(jīng)過 BSC 進行管理) ,另一側(cè)是作為人機接口的計算機工作站。1) 網(wǎng)絡(luò)管理網(wǎng)絡(luò)管理(Network Management)包括所有的網(wǎng)絡(luò)運行和功能的管理,它存儲與控制運行管理和資源使用,從而為用戶提供一定質(zhì)量水平的服務(wù)。具體管理功能如下。 商

40、務(wù)管理(用戶登記、終端、賬單、統(tǒng)計等) 。 安全管理(非法入侵檢測、授權(quán)等級等) 。 運營和性能管理(通話質(zhì)量和話務(wù)質(zhì)量監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)承載的變化、維護移動監(jiān)測等) 。 系統(tǒng)控制(軟件水平、新設(shè)備和新功能的引入等) 維護(故障檢測、設(shè)備測試等) 。GSM網(wǎng)的管理系統(tǒng)近似于電信網(wǎng)管(Telecommnications ManagementNetwork, TMN )概念,其目標是合理組織運行和維護,規(guī)定有效的技術(shù)條件以及服務(wù)質(zhì)量。在M.30建議中,TMN既念已通過ITU規(guī)范化。2)網(wǎng)管TMN吉構(gòu)最初,通信網(wǎng)的管理是在每個設(shè)備上獨立實現(xiàn)的,主機與終端都是簡單直連,其功能與主機的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。這種管理平臺

41、在GSM網(wǎng)中也是可行的。但是,此時終端不再僅僅是固定的,而且可以間接地通過數(shù)據(jù)網(wǎng)(例如 X.25 網(wǎng))接向主機。當前網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性必然導(dǎo)致出現(xiàn)復(fù)雜的管理網(wǎng)絡(luò),這些管理網(wǎng)絡(luò)描述被管理網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)、設(shè)備圖形、承載等。由于管理應(yīng)是獨立于設(shè)備的,在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(BTS BSC MSC HLR)和操作體統(tǒng)間必須有集成媒體設(shè)備,目的是用標TMN如圖所準的形式來描述網(wǎng)絡(luò)的不同的單元,并且通過標準協(xié)議與操作系統(tǒng)繪畫。通過媒體設(shè)備所組織的操作系統(tǒng)、通信網(wǎng)和傳輸系統(tǒng)的管理網(wǎng)絡(luò),即 示。3) OMC和 NMC在GSM網(wǎng)絡(luò)中所用的設(shè)備是多種多樣的,主設(shè)備收發(fā)信機、交換機和數(shù)據(jù)庫的供貨商也很多,它們推薦相應(yīng)的結(jié)構(gòu)和等級。GSM

42、規(guī)范(GSM 12.00)推薦了以下兩種平臺: OMC (Operation and Maintenance Center ),操作維護中心NM NMC (Network manage Center),網(wǎng)絡(luò)管理中心這些專門用于操作維護的設(shè)備被稱為操作維護中心 OMC GSM(統(tǒng)的每個組 成部分都可以以通過特有的網(wǎng)絡(luò)連接至 OMC從而實現(xiàn)集中維護。OM(fe兩個功 能單元構(gòu)成。OMC-作操作維護中心一系統(tǒng)部分)用于 MSC HLR VLR等交換子 系統(tǒng)各功能單元的維護與操作。OMC-作操作維護中心一無線部分)用于實現(xiàn)整 個BSS系統(tǒng)的操作與維護,它一般是通過 SUN工作立在BSS上的應(yīng)用來實現(xiàn)。

43、OM(&可以作為進入更高一層管理網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理中心(NMC是一個用于管理網(wǎng)絡(luò)資源,如 MSC位置注冊和基站等 的運轉(zhuǎn)中心。進行網(wǎng)絡(luò)配置管理與用戶管理、日常運行數(shù)據(jù)的收集與統(tǒng)計、路 由選擇管理、網(wǎng)路監(jiān)測、故障告警與網(wǎng)路狀態(tài)顯示、根據(jù)交換機提供的計費信 息完成計費管理等。NMC通過一個控制中心對全網(wǎng)進行管理,而OMCS管本地設(shè)備。例如,多個OMCS管不同地區(qū)的BSCffi BTS群,另外一些OM斑將監(jiān)管MSCK VLR例 外事件也被傳送到 OMC由它進行篩選處理。大量的事件則被送至 NMC OMG口 NM2間的界線還未確定,在規(guī)范中管理功能仍包含兩者的功能。NMCd!殳對應(yīng)于TMNFF發(fā)系

44、統(tǒng)和各種OM賀障媒體功能。4、GSM的接口:無線接口、Abis接口、A接口、Asub接口GSM系統(tǒng)的接口有無線接口( Um接口)、Abis接口、A接口、Asub接口 等,如圖所示,其中Um接口、Abis接口、A接口為主要接口,這三個幾口標準 使得電信運營部門能夠把不同設(shè)備納入同一個GSM5:字通信網(wǎng)中。圖1-4 GSM接口結(jié)構(gòu)圖1)無線接口(Um)無線接口( Um接口)定義為移動臺與基站收發(fā)信機(BTS之間的通信接 口,用于移動臺與GSMR統(tǒng)的固定部分之間的互通,物理鏈路是無線鏈路。此 接口傳遞的信息主要包括無線資源管理、移動性管理和接續(xù)管理等。物理層采用無線射頻接口和GMSKI制方式,空中接

45、口數(shù)字速率為270.883kbit/s ,物理 信道為TDMA1F道,并通過各種邏輯信道完成消息的傳送。ums口鏈路層采用LAPDm吉才Um接口層的信號層3需要實現(xiàn)CM MM RR三個層的功能。( 2) Abit 接口Abit接口定義了基站子系統(tǒng)(BSS中基站才制器(BSC和基站收發(fā)信機 (BTS之間的通信標準,用于遠端互連方式。Abit接口物理層采用標準的2.048Mbit/s PCM數(shù)字鏈路,符合CCITT G.70則準;數(shù)據(jù)鏈路層采用LAP選 路協(xié)議。此接口支持所有向用戶提供的服務(wù),并支持對BTS無線設(shè)備的控制和無線頻率的分配。Abit接口的信號層三為BTS管理功能,BTS管理的對象分為

46、四類:無線鏈路層管理(RLM) ,專用信道管理(DCM) ,控制信道管理(CCM) ,收發(fā)信機管理(TRXM。RLM責(zé)無線通路數(shù)據(jù)鏈路層的建立和釋放以及透明消息的轉(zhuǎn)發(fā)。DCMft責(zé)無線業(yè)務(wù)信道和控制信息的激活、釋放、性能參數(shù)和操作方式控制以及測量報告等。CCM5責(zé)不透明消息轉(zhuǎn)發(fā)及公共控制信道的負荷控制。TRXMft責(zé)收發(fā)信機流量控制和狀態(tài)報告等。Abit的最上層是透明傳送移動用戶和移動業(yè)務(wù)交換中心( MSC之間的CM 和MMB息。( 3) A 接口A接口定義為網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS與基站子系統(tǒng)(BSS之間的通信接口。從系統(tǒng)上來講,就是移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC與基站控制中心(BSC之間的接口。物理鏈

47、路采用標準的 2.048Mbit/s 的數(shù)字傳輸鏈路實現(xiàn)。此接口傳遞的消息包括移動臺管理、基站管理、移動性管理、接續(xù)管理等。A 接口采用7號信令做為消息傳送協(xié)議,嚴格的說有四層:物理層(MTP-1, 64kbit/s 鏈路) ,鏈路層(MTP-2,網(wǎng)絡(luò)層(MTP-3+SC。P和應(yīng)用層(CM MM BSSMAAP如圖所示。 但 A 接口只使用到及其有限的網(wǎng)絡(luò)層功能,所以我們也可以認為它有三層,應(yīng)用層作為信令的第三層。MTP2/3+SCCP為第二層,負責(zé)消息的可靠傳送。A 接口的應(yīng)用層位于基站子系統(tǒng)應(yīng)用部分。它由兩部分構(gòu)成:直接傳遞應(yīng)用部分(DTAP,基站子系統(tǒng)應(yīng)用管理部分(BSSMAP),它們表

48、示GSMfc A接口 上的特定用戶層信令協(xié)議。為了識別消息是 DTAF是BSSMAP中間還加了一 個功能分配子層,用來做消息的分配。 BSSMAPBSSMA包含了 BS5口 MS&間傳遞的且實際由BSC處理的所有消息。一般 包括了 RR肖息和控制任務(wù)的消息。 DTAPDTAP&含了 NS用口 MS間的CMf口 MM勺所有的消息。BSS則透明白傳送CM 和MM勺消息,彳證了層3各子層協(xié)議在各接口之間的互通。( 4) Asub 接口TRAU用來進行速率適配和碼型轉(zhuǎn)換的單元,它與BSa口 MSG目連接。位于TRAUf口 MS2間的接口就是 A接口,而Asub接口就是位于TRAUt BSC之間 的接口

49、,在該接口上有話音和控制信道。在 Asub接口上采用子復(fù)用話音信道的 方式,以及4路14Kb/s的信道合并到1路64Kb/s的信道上。Asub接口采用了標 準的2Mb/s的PCM輸方式。1.1.3 (掌握)第三代移動通信系統(tǒng)1、第三代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)第三代移動通信標準中的主要技術(shù)使得第三代移動通信系統(tǒng)產(chǎn)生天翻地覆的變化,其原因在于第三代移動通信中所采用的多種高新技術(shù),這些高新技術(shù) 是第三代移動通信系統(tǒng)的精髓,也是制訂第三代移動通信系統(tǒng)標準的基礎(chǔ),了 解這些技術(shù)便于熟悉和掌握第三代移動通信系統(tǒng)的基本內(nèi)容。下面我們就專門 介紹幾項應(yīng)用于第三代移動通信系統(tǒng)中的技術(shù)。(1) TD-SCDMA術(shù)T

50、D-SCDMA中國唯一提交的關(guān)于第三代移動通信的標準技術(shù),它使用了第 二代和第三代移動通信中的所有接入技術(shù),包括TDMACDMAO SDMA其中最關(guān)鍵的創(chuàng)新部分是 SDMA SDMAM以在時域/頻域之外用來增加容量和改善性 能, SDMA 的關(guān)鍵技術(shù)就是利用多天線對空間參數(shù)進行估計,對下行鏈路的信 號進行空間合成。另外,將 CDMAt SDMAfc術(shù)結(jié)合起來也起到了相互補充的作 用,尤其是當幾個移動用戶靠得很近并使得SDMA5法分出時,CDM剛可以很輕松地起到分離作用了,而SDMA$:身又可以使相互干擾的CDMAffl戶降至最小。SDMAK術(shù)的另一重要作用是可以大致估算出每個用戶的距離和方位,

51、可應(yīng) 用于第三代移動通信用戶的定位,并能為越區(qū)切換提供參考信息??偟膩碇v,TD-SCDMA價格便宜、容量較高和性能優(yōu)良等諸多優(yōu)點。( 2)智能天線技術(shù)智能天線技術(shù)是中國標準 TD-SDMA的重要技術(shù)之一,是基于自適應(yīng)天線 原理的一種適合于第三代移動通信系統(tǒng)的新技術(shù)。它結(jié)合了自適應(yīng)天線技術(shù)的 優(yōu)點,利用天線陣列的波束匯成和指向,產(chǎn)生多個獨立的波束,可以自適應(yīng)地 調(diào)整其方向圖以跟蹤信號的變化,同時可對干擾方向調(diào)零以減少甚至抵消干擾信號,增加系統(tǒng)的容量和頻譜效率。智能天線的特點是能夠以較低的代價換得天線覆蓋范圍、系統(tǒng)容量、業(yè)務(wù)質(zhì)量、抗阻塞和抗掉話等性能的提高。智能天線在干擾和噪聲環(huán)境下,通過其自身的

52、反饋控制系統(tǒng)改變輻射單元的輻射方向圖、頻率響應(yīng)及其他參數(shù),使接收機輸出端有最大的信噪比。(3) WA股術(shù)WA(P Wireless Application Protocol,無線應(yīng)用協(xié)議)已經(jīng)成為數(shù)字移動電話和其他無線終端上無線信息和電話服務(wù)的實際世界標準。WAP可提供相關(guān)服務(wù)和信息,提供其他用戶進行連接時的安全、迅速、靈敏和在線的交互方式。WAP主留在因特網(wǎng)上的TCP/IP環(huán)境和蜂窩傳輸環(huán)境之間,但是獨立于所使 用的傳輸機制,可用于通過移動電話或其他無線終端來訪問和顯示多種形式的無線信息。WA覬范既利用了現(xiàn)有技術(shù)標準中適應(yīng)于無線通信環(huán)境的部分,又 在此基礎(chǔ)上進行了新的擴展。由于WA啦術(shù)位于G

53、SMR絡(luò)和因特網(wǎng)之間,一端連接現(xiàn)有的GSMR絡(luò),一端連接因特網(wǎng)。因此,只要用戶具有支持WAP協(xié)議的媒體電話,就可以進入互聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)一體化的信息傳送。而廠商使用該協(xié)議,則可以開發(fā)出無線接 口獨立 、 設(shè)備獨 立 和完全可 以交互 操作的手持設(shè)備Internet接入方案,從而使得廠商的 WAPJ案能最大限度地利用用戶對 WebK 務(wù)器、WeWF發(fā)工具、We斕程和Weg用的既有投資,保護用戶現(xiàn)有利益。同 時也解決了無線環(huán)境所帶來的有關(guān)新問題。目前,全球各大移動電話制造商,包括諾基亞、愛立信、摩托羅拉和阿爾卡特在內(nèi),都已保證提供支持WAP的無線設(shè)備。( 4)快速無線IP 技術(shù)快速無線 IP (Wire

54、less IP ,無線互聯(lián)網(wǎng))技術(shù)將是未來移動通信發(fā)展的重點,寬頻帶多媒體業(yè)務(wù)是最終用戶的基本要求。根據(jù)ITM-2000 的基本要求,第 三代移動 通信系 統(tǒng)可 以提供較 高 的 傳輸速度 ( 本地 區(qū) 2Mb/s, 移動144Kb/s)?,F(xiàn)代的移動設(shè)備越來越多了(手機、筆記本電腦、 PDA等),剩下的好像就是網(wǎng)絡(luò)是否可以移動,無線IP 技術(shù)與第三代移動通信技術(shù)結(jié)合將會實現(xiàn)這個愿望。由于無線IP 主機在通信期間需要在網(wǎng)絡(luò)上移動,其IP 地址就有可能經(jīng)常變化,傳統(tǒng)的有線IP 技術(shù)將導(dǎo)致通信中斷,但第三代移動通信技術(shù)因為利用了蜂窩移動電話呼叫原理,完全可以使移動節(jié)點采用并保持固定不變的 IP地址,

55、一次登錄即可實現(xiàn)在任意位置上或在移動中保持與IP 主機的單一鏈路層連接,完成移動中的數(shù)據(jù)通信。( 5)軟件無線電技術(shù)在不同工作頻率、不同調(diào)制方式、不同多址方式等多種標準共存的第三代移動通信系統(tǒng)中,軟件無線電技術(shù)是一種最有希望解決這些問題的技術(shù)之一。軟件無線電技術(shù)可將模擬信號的數(shù)字化過程盡可能地接近天線,即將AD轉(zhuǎn)換器盡量靠近 RF 射頻前端,利用 DSP 的強大處理能力和軟件的靈活性實現(xiàn)信道分離、調(diào)制解調(diào)、信道編碼譯碼等工作,從而可為第二代移動通信系統(tǒng)向第三代移動通信系統(tǒng)的平滑過渡提供一個良好的無縫解決方案。 第三代移動通信系統(tǒng)需要很多關(guān)鍵性技術(shù),軟件無線電技術(shù)基于同一硬件平臺,通過加載不同的

56、軟件,就可以獲得不同的業(yè)務(wù)特性,這對于系統(tǒng)升級、網(wǎng)絡(luò)平滑過渡、多頻多模的運行情況來講,相對簡單容易、成本低廉,因此對于第三代移動通信系統(tǒng)的多模式、多頻段、多速率、多業(yè)務(wù)、多環(huán)境的特殊要求特別重要,所以在未來移動通信應(yīng)用中有著廣泛的應(yīng)用意義,不僅可改變傳統(tǒng)觀念,還將為移動通信的軟件化、智能化、通用化、個人化和兼容性帶來深遠影響。( 6)多載波技術(shù)多載波MC-CDM是第三代移動通信系統(tǒng)中使用的一種新技術(shù)。多載波 CDMA技術(shù)早在1993年的PIMRC會議上就被提出來了。目前,多載波CDM肝為一種有著良好應(yīng)用前景的技術(shù),已吸引了許多公司對此進行深入研究。多載波CDMA技術(shù)的研究內(nèi)容大致有兩類:一是用給定擴頻碼來擴展原始數(shù)據(jù),再用每個碼片來調(diào)制不同的載波。另一種是用擴頻碼來擴展已經(jīng)進行了串并變換后的數(shù)據(jù) 流,再用每個數(shù)據(jù)流來調(diào)制不同的載波。( 7)多用戶檢測技術(shù)在CDM解統(tǒng)中,由于碼問不正交,會引起多址干擾(MAI),而多址干擾將會限制系統(tǒng)容量,為了消除多址干擾影響,人們提出了利用其他用戶的已知信息去消除多址干擾的多用戶檢測技術(shù)。多用戶檢測技術(shù)分為兩大類:線性多用戶檢測和相減去干擾檢測。在線性多用戶檢測中,對傳統(tǒng)的解相器軟輸出的信號進行一種線性的映射(變換)以期產(chǎn)

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