數(shù)字移動通信網(wǎng)

1、第四章第四章 數(shù)字移動通信網(wǎng)數(shù)字移動通信網(wǎng)通信網(wǎng)視頻中國移動通信 鄂爾多斯無線城市宣傳片_高清.mp4發(fā)展歷程早期發(fā)展階段1上世紀40年代中期至60年代初期2上世紀60年代中期至70年代中期3蓬勃發(fā)展時期4數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期5早期發(fā)展階段早期發(fā)展階段 在這期間，首先在短波幾個頻在這期間，首先在短波幾個頻段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng)段上開發(fā)出專用移動通信系統(tǒng) 代表是美國底特律市警察使用代表是美國底特律市警察使用的車載無線電系統(tǒng)的車載無線電系統(tǒng) 該系統(tǒng)工作頻率為該系統(tǒng)工作頻率為2MHz，到，到40年代提高到年代提高到3040MHz,可以認可以認為這個階段是現(xiàn)代移動通信的起步為這個階段是現(xiàn)代移

2、動通信的起步階段。階段。 特點是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率特點是專用系統(tǒng)開發(fā)，工作頻率較低。較低。上世紀上世紀40年代中期至年代中期至60年年代初期代初期公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世公用移動通信業(yè)務(wù)開始問世1946年，貝爾系統(tǒng)年，貝爾系統(tǒng) 在圣路易斯城在圣路易斯城建立了世界上第一個公用汽車電建立了世界上第一個公用汽車電話網(wǎng)，稱為話網(wǎng)，稱為“城市系統(tǒng)城市系統(tǒng)”美國貝爾實驗室完成了人工美國貝爾實驗室完成了人工交換系統(tǒng)的接續(xù)問題交換系統(tǒng)的接續(xù)問題特點：從專用移動網(wǎng)向公用移動特點：從專用移動網(wǎng)向公用移動網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的網(wǎng)過渡，接續(xù)方式為人工，網(wǎng)的容量較小。容量較小。上世紀上世紀60年代中期至年代中

3、期至70年年代中期代中期 在此期間，美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)，使用在此期間，美國推出了改進型移動電話系統(tǒng)，使用150MHz和和450MHz頻段，采用大區(qū)頻段，采用大區(qū) 制、中小容量，實制、中小容量，實現(xiàn)了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網(wǎng)?，F(xiàn)了無線頻道自動選擇并能夠自動接續(xù)到公用電話網(wǎng)。德國也推出了具有相同技術(shù)水準的德國也推出了具有相同技術(shù)水準的B網(wǎng)網(wǎng) 特點：采用大區(qū)制、中小容量，使用特點：采用大區(qū)制、中小容量，使用450MHz頻段，頻段，實現(xiàn)了自動選頻與自動接續(xù)實現(xiàn)了自動選頻與自動接續(xù)這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段這一階段是移動通信系統(tǒng)改進與完善的階段蓬勃發(fā)展時期蓬勃發(fā)展

4、時期 1978年，美國貝爾試驗室研制年，美國貝爾試驗室研制出先進的移動電話系統(tǒng)出先進的移動電話系統(tǒng)(AMPS)，建，建成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，大大提高成了蜂窩狀移動通信網(wǎng)，大大提高了系統(tǒng)容量。了系統(tǒng)容量。 該階段稱為該階段稱為1G，主要采用的是模主要采用的是模擬技術(shù)和頻分多址擬技術(shù)和頻分多址(FDMA)技術(shù)技術(shù)。世界上第一臺手機第一代蜂窩移動通信第一代蜂窩移動通信(1G)v特點：特點：制式：制式：FDMA業(yè)務(wù)單一：模擬話音與傳輸業(yè)務(wù)單一：模擬話音與傳輸頻譜利用率低頻譜利用率低保密性差保密性差技術(shù)簡單技術(shù)簡單v主要代表：美國主要代表：美國AMPS系統(tǒng)系統(tǒng) 英國英國TACS系統(tǒng)系統(tǒng)我國已在我國已在2

5、0012001年年1212月月3131日關(guān)閉模擬移動網(wǎng)日關(guān)閉模擬移動網(wǎng)移動通信大發(fā)展的原因移動通信大發(fā)展的原因 用戶要求迅猛增加 微電子技術(shù)在這一時期得到長足發(fā)展，這使得通信設(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 提出并形成了移動通信新體制 ，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。數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期 2G 2G手機以數(shù)碼語音傳輸技術(shù)為核心，無法直接傳送如電子郵件、音視頻等信息；只具有通話和短信的傳送的功能。 主要采用的是時分多址(TDMA)技術(shù)和碼分多址(CD

6、MA)技術(shù)，與之對應(yīng)的是GSM和CDMA兩種體制。第二代蜂窩移動通信第二代蜂窩移動通信(2G)v特點：特點：主要業(yè)務(wù)：語音、低速率數(shù)據(jù)（主要業(yè)務(wù)：語音、低速率數(shù)據(jù)（9.6kb/s9.6kb/s） 短消息短消息(SMS)(SMS)、彩信（、彩信（MMSMMS）等）等 頻譜利用率較高、數(shù)字化頻譜利用率較高、數(shù)字化制式：制式：FDMA+TDMA, 或或 CDMAv代表系統(tǒng)：代表系統(tǒng)：歐洲的歐洲的GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)（大多數(shù)國家使用）：（大多數(shù)國家使用）：FDMA+TFDMA+TDMA制式制式美國的美國的D-AMPSD-AMPS系統(tǒng)（主要在美國使用）系統(tǒng)（主要在美國使用）日本的日本的JDCJDC系統(tǒng)（

7、僅在日本使用）：系統(tǒng)（僅在日本使用）：TDMA制式制式美國美國高通公司高通公司開發(fā)的開發(fā)的IS-95A CDMAIS-95A CDMA系統(tǒng)系統(tǒng)（美、日、韓、中等（美、日、韓、中等國）：國）： CDMACDMA制式制式v我國我國19921992年開始使用年開始使用GSMGSM系統(tǒng)系統(tǒng)，20012001年引進了年引進了IS-95A IS-95A CDMACDMA系統(tǒng)。系統(tǒng)。7/5/2022數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期 2.5G 2.5G是從2G邁向3G的銜接性技術(shù)，由于3G是個相當浩大的工程，要從目前的2G邁向3G不可能一下就銜接得上，因此出現(xiàn)了介于2G和3G之間的2.5G

8、。 較2G服務(wù)，2.5G無線技術(shù)可以提供更高的速率和更多的功能數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期 3G 3G是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)牡谌苿油ㄐ偶夹g(shù)。與1G、2G相比,不僅能傳輸話音，還能傳輸數(shù)據(jù)，從而提供快捷、方便的無線應(yīng)用，如無線接入Internet 能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸和寬帶多媒體服務(wù),滿足多媒體業(yè)務(wù)的要求，從而為用戶提供更經(jīng)濟、內(nèi)容更豐富的無線通信服務(wù)。3G的標準的標準v國際電聯(lián)的國際電聯(lián)的3G標準有三個標準有三個v歐洲和日本共同提出的：歐洲和日本共同提出的：WCDMA該標準提出了該標準提出了GSM(2G)-GPRS-EDGE-WCDMA(3G)GSM(2G)-GPR

9、S-EDGE-WCDMA(3G)的演進策略的演進策略v美國以高通公司為代表提出的：美國以高通公司為代表提出的：CDMA2000該標準提出了從該標準提出了從 CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA IS95(2G)-CDMA20001x-CDMA20003x(3G)CDMA20003x(3G)的演進策略的演進策略 v中國以大唐集團為代表提出的：中國以大唐集團為代表提出的：TD-SCDMATime Division Time Division Synchronous CDMA(Synchronous CDMA(時分同步時分同步CDMA)CDMA)是由我國大唐電信公司提出的是由我

10、國大唐電信公司提出的3G3G標準標準該標準提出：該標準提出：v不經(jīng)過不經(jīng)過2.52.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向代的中間環(huán)節(jié)，直接向3G3G過渡，非常適用過渡，非常適用于于GSMGSM系統(tǒng)向系統(tǒng)向3G3G升級升級 2015年2月10日。國家發(fā)展改革委對高通公司濫用市場支配地位實施排除、限制競爭的壟斷行為依法作出處理，責令高通公司停止相關(guān)違法行為，處2013年度我國市場銷售額8%的罰款，計60.88億元。 高通公司在CDMA、WCDMA、LTE無線通信標準必要專利許可市場和基帶芯片市場具有市場支配地位，實施了以下濫用市場支配地位的行為：1.收取不公平的高價專利許可費。收取不公平的高價專利許可費。2.沒

11、有正當理由搭售非無線通信標準必要專利許可。沒有正當理由搭售非無線通信標準必要專利許可。3.是在基帶芯片銷售中附加不合理條件。是在基帶芯片銷售中附加不合理條件。國家發(fā)展改革委對高通公司壟斷行為罰款國家發(fā)展改革委對高通公司壟斷行為罰款60億元億元 2005年，歐盟接到諾基亞、愛立信等六家公司的投訴后，曾對高通專利授權(quán)定價過高展開反壟斷調(diào)查，經(jīng)過四年的調(diào)查，這樁官司最終因為各家廠商的和解撤訴而終止。2009年高通曾在韓國長達三年的反壟斷調(diào)查結(jié)束。韓國官方認為“高通對客戶實行差別性對待，對其中一些客戶收費較高”，為此韓國公平貿(mào)易委員會向高通開出約2億美元罰單。2014年8月27日，高通再次面臨歐盟反壟

12、斷調(diào)查，如果歐盟判定高通確實違反歐盟規(guī)定的話，高通可能面臨最高達154億元人民幣的罰金數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期 4G 4G是集是集3G與與WLAN于一體并能于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸傳輸質(zhì)量質(zhì)量與高清晰度電視不相上下與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。的技術(shù)產(chǎn)品。 4G系統(tǒng)能夠以系統(tǒng)能夠以100Mbps的速的速度下載，比撥號上網(wǎng)快度下載，比撥號上網(wǎng)快2000倍，倍，上傳的速度也能達到上傳的速度也能達到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對于無并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求線服務(wù)的要求。 國際上主流的國際上主流的4G

13、技術(shù)主要是技術(shù)主要是LTE-Advanced和和802. 16 m 兩種技術(shù)。兩種技術(shù)。 TD-LTE-Advanced(LTE-Advanced TDD制式制式)是中國是中國繼繼TD-SCDMA之后，提出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代之后，提出的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代移動通信技術(shù)。它吸納了移動通信技術(shù)。它吸納了TD-SCDMA的主要技術(shù)元素，的主要技術(shù)元素，體現(xiàn)了我國通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶體現(xiàn)了我國通信產(chǎn)業(yè)界在寬帶無線移動通信無線移動通信領(lǐng)域的最新自領(lǐng)域的最新自主創(chuàng)新成果。主創(chuàng)新成果。2004年，中國在標準化組織年，中國在標準化組織3GPP提出了第提出了第三代移動通信三代移動通信TD-SCDMA的后

14、續(xù)演進技術(shù)的后續(xù)演進技術(shù)TD-LTE，主導(dǎo)，主導(dǎo)完成了相關(guān)技術(shù)標準。完成了相關(guān)技術(shù)標準。數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期數(shù)碼移動通信發(fā)展和成熟時期移動通信的發(fā)展趨向移動通信的發(fā)展趨向VoiceWide bandBroad bandAnalogDigitalIntegratedDataNarrow band4G3G2GMulti-function1GMultimediaSmartPoint frequency5G暢想暢想 5G，第五代移動通信技術(shù)，目前正在研究中。還，第五代移動通信技術(shù)，目前正在研究中。還沒有任何電信公司或標準訂定組織的公開規(guī)格或官方文沒有任何電信公司或標準訂定組織的公開規(guī)格或官方文件

15、有提到件有提到5G。5G與與4G的對比的對比v總的來說，總的來說，5G相比相比4G有著很大的優(yōu)勢：有著很大的優(yōu)勢：v在容量方面，在容量方面，5G通信技術(shù)將比通信技術(shù)將比4G實現(xiàn)單位面積移動數(shù)實現(xiàn)單位面積移動數(shù)據(jù)流量增長據(jù)流量增長1000倍；在傳輸速率方面，典型用戶數(shù)據(jù)倍；在傳輸速率方面，典型用戶數(shù)據(jù)速率提升速率提升10到到100倍，峰值傳輸速率可達倍，峰值傳輸速率可達10Gbps（4G為為100Mbps），端到端時延縮短），端到端時延縮短5倍；在可接入性方面：倍；在可接入性方面：可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增加可聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量增加10到到100倍；在可靠性方面：低倍；在可靠性方面：低功率功率MMC（機器型

16、設(shè)備）的電池續(xù)航時間增加（機器型設(shè)備）的電池續(xù)航時間增加10倍。倍。5G的發(fā)展現(xiàn)狀的發(fā)展現(xiàn)狀v歐盟宣布成立歐盟宣布成立METIS，投資，投資2700萬歐元用于萬歐元用于5G技術(shù)應(yīng)技術(shù)應(yīng)用研究。據(jù)了解，用研究。據(jù)了解，METIS由由29個成員組成，其中包括個成員組成，其中包括愛立信、華為、法國電信等主要設(shè)備商和運營商，歐洲愛立信、華為、法國電信等主要設(shè)備商和運營商，歐洲眾多的學術(shù)機構(gòu)以及寶馬集團。眾多的學術(shù)機構(gòu)以及寶馬集團。v三星已開展三星已開展5G技術(shù)試驗，透過技術(shù)試驗，透過64根天線，以根天線，以28 GHz頻頻段進行最快達段進行最快達1.056Gbps的速度進行無線傳輸，最遠傳的速度進行無

17、線傳輸，最遠傳輸距離可達輸距離可達2公里，其速度幾乎是公里，其速度幾乎是4G的百倍以上。的百倍以上。我國我國5G研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀v我國工信部已成立工作小組進行我國工信部已成立工作小組進行5G研發(fā)，早在研發(fā)，早在2013年年電信研究院就曾透露，工信部牽頭成立了電信研究院就曾透露，工信部牽頭成立了MG2020推進推進組，正式啟動我國組，正式啟動我國5G標準化研究，搶占先機。標準化研究，搶占先機。v作為國家無線電管理技術(shù)機構(gòu)，國家無線電監(jiān)測中心正作為國家無線電管理技術(shù)機構(gòu)，國家無線電監(jiān)測中心正積極參與到積極參與到5G相關(guān)的組織與研究項目中。相關(guān)的組織與研究項目中。4.1.1 4.1.1 移動通信的發(fā)

18、展歷程移動通信的發(fā)展歷程1.移動通信發(fā)展簡史移動通信發(fā)展簡史4.1移動通信概述移動通信概述目前，目前，3G（我國的（我國的TD-SCDMA） 4G（我國的（我國的TD-LTE-Advanced）2 .我國移動通信的發(fā)展狀況我國移動通信的發(fā)展狀況3 . 移動通信的發(fā)展趨勢移動通信的發(fā)展趨勢寬帶化、智能化、分組化、綜合化、個人化寬帶化、智能化、分組化、綜合化、個人化4 . 第四代移動通信系統(tǒng)第四代移動通信系統(tǒng)（1）建立在新的頻段上）建立在新的頻段上（2）基于分組數(shù)據(jù)的高速率、大容量傳輸）基于分組數(shù)據(jù)的高速率、大容量傳輸（3）真正的全球統(tǒng)一的系統(tǒng)，兼容性更加平滑）真正的全球統(tǒng)一的系統(tǒng)，兼容性更加平滑

19、（4）靈活性更強）靈活性更強4.1.2 無線傳播環(huán)境無線傳播環(huán)境 無線通信系統(tǒng)由收無線通信系統(tǒng)由收發(fā)信設(shè)備發(fā)信設(shè)備、天饋系統(tǒng)天饋系統(tǒng)和和無線信道無線信道三三部分組成。部分組成。 移動通信電波傳播的最顯著的特點是多徑效應(yīng)。無線移動通信電波傳播的最顯著的特點是多徑效應(yīng)。無線電波在傳輸過程中會受到地形、地物的影響而產(chǎn)生反射、電波在傳輸過程中會受到地形、地物的影響而產(chǎn)生反射、繞射、散射等，從而路徑不同，信號到達接收點的時間繞射、散射等，從而路徑不同，信號到達接收點的時間存在多徑時延，產(chǎn)生信號的頻率選擇性衰落和時延擴展存在多徑時延，產(chǎn)生信號的頻率選擇性衰落和時延擴展等現(xiàn)象，這些被稱為多徑衰落或多徑效應(yīng)。

20、等現(xiàn)象，這些被稱為多徑衰落或多徑效應(yīng)。 （1）快衰落）快衰落 （2）慢衰落）慢衰落 為了提高信道的利用率，提出了復(fù)用技術(shù)，將若干為了提高信道的利用率，提出了復(fù)用技術(shù)，將若干彼此獨立的信號合并為一個在同一信道上進行傳輸。目彼此獨立的信號合并為一個在同一信道上進行傳輸。目前常用的多址技術(shù)有：頻分多址、時分多址、碼分多址、前常用的多址技術(shù)有：頻分多址、時分多址、碼分多址、空分多址、時分空分多址、時分/頻分多址、碼分頻分多址、碼分/頻分多址等。頻分多址等。1、頻分多址（、頻分多址（FDMA）：將通信系統(tǒng)的總頻段劃分將通信系統(tǒng)的總頻段劃分為若干個等間隔的頻道分配給不同的用戶使用，這為若干個等間隔的頻道分

21、配給不同的用戶使用，這些頻道互不交疊。些頻道互不交疊。 頻分多址以頻率來區(qū)分信道，因此，頻道就是信道。頻分多址以頻率來區(qū)分信道，因此，頻道就是信道。早期的模擬蜂窩移動通信采用這種多址方式。早期的模擬蜂窩移動通信采用這種多址方式。2、時分多址（、時分多址（TDMA）：）：將時間分割成周期性的幀，將時間分割成周期性的幀，每一幀再分割成若干個時隙每一幀再分割成若干個時隙,然后根據(jù)一定的時隙分配然后根據(jù)一定的時隙分配原則，使各個移動臺在每幀內(nèi)按指定的時隙向基站發(fā)原則，使各個移動臺在每幀內(nèi)按指定的時隙向基站發(fā)送信號，在滿足定時和同步的條件下，基站可以分別送信號，在滿足定時和同步的條件下，基站可以分別在各

22、時隙中接收各移動臺的信號而互不混擾。在各時隙中接收各移動臺的信號而互不混擾。 時分多址以時隙（時間間隔）來區(qū)分信道，因此，時分多址以時隙（時間間隔）來區(qū)分信道，因此，時隙就是信道。這種方式只能傳送數(shù)字信息。時隙就是信道。這種方式只能傳送數(shù)字信息。用戶信息時隙125s幀125s幀125s幀3、碼分多址（、碼分多址（CDMA）：）：基于碼型來分割信道，不基于碼型來分割信道，不同用戶傳輸信息所用的信號用各不相同的編碼序列同用戶傳輸信息所用的信號用各不相同的編碼序列來區(qū)分。此時，碼型就是信道來區(qū)分。此時，碼型就是信道。實現(xiàn)條件實現(xiàn)條件：（1）要有數(shù)量足夠多、相關(guān)性能足夠好的地址碼；）要有數(shù)量足夠多、相

23、關(guān)性能足夠好的地址碼；（2）必須用地址碼對發(fā)射信號進行擴頻調(diào)制；）必須用地址碼對發(fā)射信號進行擴頻調(diào)制；（3）在接收端，必須具有與發(fā)送端完全一致的本地）在接收端，必須具有與發(fā)送端完全一致的本地地址碼。地址碼。圖圖4-2 三種基本多址方式示意圖三種基本多址方式示意圖干擾和衰落是影響通信質(zhì)量的主要因素。干擾和衰落是影響通信質(zhì)量的主要因素。1.分集接收技術(shù)分集接收技術(shù)2.交織編碼技術(shù)交織編碼技術(shù)3.RAKE接收技術(shù)接收技術(shù)4.自適應(yīng)均衡技術(shù)自適應(yīng)均衡技術(shù) 1.分集接收技術(shù) 分集的基本思想是將接收到的多徑信號分離成不相分集的基本思想是將接收到的多徑信號分離成不相關(guān)的（獨立的）多路信號，然后把這些多路分離

24、信號關(guān)的（獨立的）多路信號，然后把這些多路分離信號的能量按一定的規(guī)則合并起來，使接收到的有用信號的能量按一定的規(guī)則合并起來，使接收到的有用信號能量最大，進而提高接收信號的信噪比。能量最大，進而提高接收信號的信噪比。 分集接收包括兩個方面的內(nèi)容：一是如何把接收分集接收包括兩個方面的內(nèi)容：一是如何把接收的多徑信號分離出來使其互不相關(guān)，二是將分離出來的多徑信號分離出來使其互不相關(guān)，二是將分離出來的多徑信號恰當合并，以獲得最大的信噪比。的多徑信號恰當合并，以獲得最大的信噪比。 一條支路上的傳輸可能失敗，但是所有支路上的一條支路上的傳輸可能失敗，但是所有支路上的傳輸不可能同時失?。ㄒ粋€接收機有越多的可用

25、支路，傳輸不可能同時失?。ㄒ粋€接收機有越多的可用支路，整個通信鏈路的抗噪聲和誤碼率性能就越好）。整個通信鏈路的抗噪聲和誤碼率性能就越好）。圖 分集接收仿真示意圖 2.交織編碼技術(shù)交織編碼技術(shù) 大部分的差錯控制編碼能夠糾正隨機差錯，而對大部分的差錯控制編碼能夠糾正隨機差錯，而對于長突發(fā)形式的成串錯誤比特，信道編碼就無能為力于長突發(fā)形式的成串錯誤比特，信道編碼就無能為力了。采用交織編碼的目的是使誤碼離散化，使突發(fā)差了。采用交織編碼的目的是使誤碼離散化，使突發(fā)差錯變?yōu)殡S機差錯，在接收端糾正隨機離散差錯，從而錯變?yōu)殡S機差錯，在接收端糾正隨機離散差錯，從而改善整個數(shù)據(jù)序列傳輸質(zhì)量。改善整個數(shù)據(jù)序列傳輸質(zhì)

26、量。 3.Rake技術(shù)技術(shù) RAKE接收技術(shù)實際上是一種多徑分集接收技術(shù)，接收技術(shù)實際上是一種多徑分集接收技術(shù)，可以在時間上分辨出細微的多徑信號，對這些分辨出來可以在時間上分辨出細微的多徑信號，對這些分辨出來的多徑信號分別進行加權(quán)調(diào)整、使之復(fù)合成加強的信號的多徑信號分別進行加權(quán)調(diào)整、使之復(fù)合成加強的信號。這種作用有點像把一堆零亂的草用。這種作用有點像把一堆零亂的草用“耙子耙子”把它們集把它們集攏到一起那樣，英文攏到一起那樣，英文“RAKE”是是“耙子耙子”的意思，因的意思，因此被稱為此被稱為RAKE技術(shù)。技術(shù)。 4.自適應(yīng)均衡技術(shù)自適應(yīng)均衡技術(shù) 均衡技術(shù)可以用來削弱符號間干擾引起的誤碼問題。均

27、衡技術(shù)可以用來削弱符號間干擾引起的誤碼問題。由于移動衰落信道具有隨機性和時變性，這就要求均衡由于移動衰落信道具有隨機性和時變性，這就要求均衡器必須能夠?qū)崟r地跟蹤移動通信信道的時變特性，因此器必須能夠?qū)崟r地跟蹤移動通信信道的時變特性，因此這種均衡器又稱為自適應(yīng)均衡器。這種均衡器又稱為自適應(yīng)均衡器。 任何移動通信網(wǎng)都有一定的服務(wù)區(qū)域，一個基站能任何移動通信網(wǎng)都有一定的服務(wù)區(qū)域，一個基站能在其天線高度的視距范圍內(nèi)為移動用戶提供服務(wù)，這樣在其天線高度的視距范圍內(nèi)為移動用戶提供服務(wù)，這樣的覆蓋區(qū)稱為一個無線電區(qū)，簡稱小區(qū)。根據(jù)服務(wù)區(qū)覆的覆蓋區(qū)稱為一個無線電區(qū)，簡稱小區(qū)。根據(jù)服務(wù)區(qū)覆蓋方式的不同，可將移動

28、通信網(wǎng)分為大區(qū)制和小區(qū)制。蓋方式的不同，可將移動通信網(wǎng)分為大區(qū)制和小區(qū)制。 大區(qū)制大區(qū)制就是用一個基站覆蓋整個服務(wù)區(qū)。其特點就是用一個基站覆蓋整個服務(wù)區(qū)。其特點是基站只有一個天線，架設(shè)高，功率大，覆蓋半徑大是基站只有一個天線，架設(shè)高，功率大，覆蓋半徑大（2050km），但容納的用戶數(shù)有限（幾百戶），擴，但容納的用戶數(shù)有限（幾百戶），擴容非常困難。容非常困難。 特點：特點：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)成本低、控制簡單，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、組網(wǎng)成本低、控制簡單，適用于用戶密度不大、通信容量較小的系統(tǒng)。適用于用戶密度不大、通信容量較小的系統(tǒng)。1.大區(qū)制與小區(qū)制大區(qū)制與小區(qū)制 小區(qū)制小區(qū)制就是將整個服務(wù)區(qū)劃分為若干個

29、小區(qū)，在就是將整個服務(wù)區(qū)劃分為若干個小區(qū)，在各小區(qū)中分別設(shè)置基站，負責本小區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)各小區(qū)中分別設(shè)置基站，負責本小區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制。另外設(shè)立移動交換中心，負責與各基站之間和控制。另外設(shè)立移動交換中心，負責與各基站之間的聯(lián)系和對系統(tǒng)的集中控制管理。的聯(lián)系和對系統(tǒng)的集中控制管理。 特點：特點：有效地解決了頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大有效地解決了頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大之間的矛盾。其次是由于基站功率減小，也使相互間之間的矛盾。其次是由于基站功率減小，也使相互間的干擾減小了。的干擾減小了。 從發(fā)射功率來說，3G基站的發(fā)射功率僅相當于一部手機。就密度而言，基站密度越高，手機信號越強，輻射強度越低

30、；基站越少，人體受手機輻射的可能越高。 （1）小區(qū)形狀的選擇）小區(qū)形狀的選擇2. 區(qū)域覆蓋區(qū)域覆蓋 小區(qū)制的服務(wù)區(qū)有帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū)兩種，小區(qū)制的服務(wù)區(qū)有帶狀服務(wù)區(qū)和面狀服務(wù)區(qū)兩種，面狀服務(wù)區(qū)是地面移動通信服務(wù)區(qū)的主要形式，帶狀面狀服務(wù)區(qū)是地面移動通信服務(wù)區(qū)的主要形式，帶狀服務(wù)區(qū)主要用于鐵路、高速公路和沿江通信。服務(wù)區(qū)主要用于鐵路、高速公路和沿江通信。 一個全向天線輻射的覆蓋區(qū)是個圓形，為了不留一個全向天線輻射的覆蓋區(qū)是個圓形，為了不留空隙地覆蓋一個面狀服務(wù)區(qū)，一個個圓形輻射區(qū)之間空隙地覆蓋一個面狀服務(wù)區(qū)，一個個圓形輻射區(qū)之間一定會有很多的重疊區(qū)域。去除重疊之后，每個輻射一定會有很多的重

31、疊區(qū)域。去除重疊之后，每個輻射區(qū)的有效覆蓋區(qū)是一個多邊形。區(qū)的有效覆蓋區(qū)是一個多邊形。 d d面狀服務(wù)區(qū)的小區(qū)形狀面狀服務(wù)區(qū)的小區(qū)形狀選擇形狀時考慮的問題：選擇形狀時考慮的問題： 鄰接小區(qū)中心間距鄰接小區(qū)中心間距d越大越好，間隔大則干擾小；越大越好，間隔大則干擾??；單位小區(qū)的有效面積越大越好，面積大則使一個區(qū)域單位小區(qū)的有效面積越大越好，面積大則使一個區(qū)域小區(qū)個數(shù)少，使用頻率數(shù)少；重疊區(qū)域面積小為好，小區(qū)個數(shù)少，使用頻率數(shù)少；重疊區(qū)域面積小為好，重疊的地方少使得同頻干擾減??；重疊距離要小，使重疊的地方少使得同頻干擾減??；重疊距離要小，使移動通信便于跟蹤交接；所需無線電頻率個數(shù)越少越移動通信便于

32、跟蹤交接；所需無線電頻率個數(shù)越少越好。好。 綜合結(jié)論：采用正六邊形面狀服務(wù)區(qū)綜合結(jié)論：采用正六邊形面狀服務(wù)區(qū)蜂窩式蜂窩式移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng)d（2）無線區(qū)群的構(gòu)成）無線區(qū)群的構(gòu)成 蜂窩移動通信網(wǎng)通常是由若干鄰接的無線小區(qū)組蜂窩移動通信網(wǎng)通常是由若干鄰接的無線小區(qū)組成一個無線區(qū)群，再有若干個無線區(qū)群構(gòu)成整個服務(wù)成一個無線區(qū)群，再有若干個無線區(qū)群構(gòu)成整個服務(wù)區(qū)。每個區(qū)群內(nèi)不同的小區(qū)使用不同的頻率，另一區(qū)區(qū)。每個區(qū)群內(nèi)不同的小區(qū)使用不同的頻率，另一區(qū)群中對應(yīng)的小區(qū)可重復(fù)使用相同的頻率。不同區(qū)群中群中對應(yīng)的小區(qū)可重復(fù)使用相同的頻率。不同區(qū)群中相同的小區(qū)之間將產(chǎn)生同頻干擾，但當兩個同頻小區(qū)相同的小區(qū)之間

33、將產(chǎn)生同頻干擾，但當兩個同頻小區(qū)間隔足夠大時，同頻干擾不會影響正常通信。間隔足夠大時，同頻干擾不會影響正常通信。區(qū)群又稱為區(qū)群又稱為“簇簇”，區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足兩個條件：，區(qū)群的構(gòu)成應(yīng)滿足兩個條件：（1）區(qū)群之間可以鄰接，且無空隙無重疊地進行覆蓋；）區(qū)群之間可以鄰接，且無空隙無重疊地進行覆蓋；（2）相鄰無線區(qū)群中，同頻小區(qū)之間的距離相等且為）相鄰無線區(qū)群中，同頻小區(qū)之間的距離相等且為最大。最大。 dd123231d14323124ddd12345677231654 N=4 N=7 N=4 N=7不同小區(qū)數(shù)不同小區(qū)數(shù)N N構(gòu)成的區(qū)群形狀構(gòu)成的區(qū)群形狀 3. 激勵方式激勵方式 在每個小區(qū)中，基站設(shè)在

34、小區(qū)的中央，用全向天在每個小區(qū)中，基站設(shè)在小區(qū)的中央，用全向天線形成圓形覆蓋區(qū)，稱為線形成圓形覆蓋區(qū)，稱為“中心激勵中心激勵”。 將基站設(shè)計在每個小區(qū)六邊形的三個頂點上，每將基站設(shè)計在每個小區(qū)六邊形的三個頂點上，每個基站采用三個互相成個基站采用三個互相成120120扇形定向天線，分別覆扇形定向天線，分別覆蓋三個相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，稱為蓋三個相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，稱為“頂點激頂點激勵勵”。中心激勵與頂點激勵中心激勵與頂點激勵120o120o120o(a) 中心激勵(b) 頂點激勵4. 小區(qū)的分裂小區(qū)的分裂 因各個服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶密度不均勻，比如市區(qū)用因各個服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶密度不均勻，比如市

35、區(qū)用戶密度比郊區(qū)高，市區(qū)商業(yè)地帶比城市其他地區(qū)高。戶密度比郊區(qū)高，市區(qū)商業(yè)地帶比城市其他地區(qū)高。因此，一個城市的各個小區(qū)的服務(wù)半徑并不一樣大。因此，一個城市的各個小區(qū)的服務(wù)半徑并不一樣大。用戶密度較低的郊區(qū)小區(qū)半徑較大，用戶密度高的市用戶密度較低的郊區(qū)小區(qū)半徑較大，用戶密度高的市中心小區(qū)半徑則較小些。中心小區(qū)半徑則較小些。新 基 站原 基 站用戶密度不相等時的小區(qū)結(jié)構(gòu)用戶密度不相等時的小區(qū)結(jié)構(gòu)5.直放站直放站 在組網(wǎng)布局時，出于經(jīng)費及地形等方面的考慮，在組網(wǎng)布局時，出于經(jīng)費及地形等方面的考慮，會出現(xiàn)覆蓋不到的地域，通常稱為盲區(qū)或死角。會出現(xiàn)覆蓋不到的地域，通常稱為盲區(qū)或死角。為了消除盲區(qū)，通常

36、在適當?shù)牡胤浇⒅狈耪?，為了消除盲區(qū)，通常在適當?shù)牡胤浇⒅狈耪?，以溝通盲區(qū)移動臺與基地站的通信。以溝通盲區(qū)移動臺與基地站的通信。6. 信道信道(頻率頻率)配置配置分區(qū)分組配置法：盡量減小占用總的頻段，以提高頻盡量減小占用總的頻段，以提高頻段的利用率；同一區(qū)群內(nèi)不能使用相同的信道，以避段的利用率；同一區(qū)群內(nèi)不能使用相同的信道，以避免同頻干擾；小區(qū)內(nèi)采用無三階互調(diào)的相容信道組，免同頻干擾；小區(qū)內(nèi)采用無三階互調(diào)的相容信道組，以避免互調(diào)干擾。以避免互調(diào)干擾。等頻距配置法：按等頻率間隔來配置信道，只要頻距按等頻率間隔來配置信道，只要頻距選得足夠大，就可有效地避免鄰道干擾。選得足夠大，就可有效地避免鄰道

37、干擾。7. 多波道共用多波道共用 移動通信系統(tǒng)中，為保證一定的用戶容量，基站的移動通信系統(tǒng)中，為保證一定的用戶容量，基站的無線頻道數(shù)往往不止一個，多個無線信道在多用戶間如無線頻道數(shù)往往不止一個，多個無線信道在多用戶間如何有效分配，是移動通信組網(wǎng)要研究的一個問題。移動何有效分配，是移動通信組網(wǎng)要研究的一個問題。移動通信信道的分配有固定信道分配和動態(tài)分配兩種方式。通信信道的分配有固定信道分配和動態(tài)分配兩種方式。4.2 GSM移動通信網(wǎng)移動通信網(wǎng) GSM發(fā)展背景模擬系統(tǒng)有四大缺點模擬系統(tǒng)有四大缺點: :1 1、各系統(tǒng)間沒有公共接口；、各系統(tǒng)間沒有公共接口；2 2、很難開展數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)；、很難開展數(shù)據(jù)

38、承載業(yè)務(wù)；3 3、頻譜利用率低無法適應(yīng)大容量的需求；、頻譜利用率低無法適應(yīng)大容量的需求；4 4、安全保密性差，易被竊聽，易做、安全保密性差，易被竊聽，易做“假機假機”。 由于這些缺點的存在促使了第二代移動通信系的由于這些缺點的存在促使了第二代移動通信系的發(fā)展。發(fā)展。 2G2G與與1G1G相比提高了標準化程度及頻譜利相比提高了標準化程度及頻譜利用率、全數(shù)字化、保密性強、容量大，干擾用率、全數(shù)字化、保密性強、容量大，干擾小，能傳輸?shù)退俚臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，全球可以漫游小，能傳輸?shù)退俚臄?shù)據(jù)業(yè)務(wù)，全球可以漫游。在分組網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上加入窄帶分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。在分組網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上加入窄帶分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，2G2G網(wǎng)絡(luò)就改造升級為的

39、網(wǎng)絡(luò)就改造升級為的2.5G(GPRS)2.5G(GPRS)、2.75G2.75G網(wǎng)絡(luò)，從而為系統(tǒng)演進到寬帶系統(tǒng)打下了良網(wǎng)絡(luò)，從而為系統(tǒng)演進到寬帶系統(tǒng)打下了良好基礎(chǔ)。好基礎(chǔ)。 2020世紀世紀8080年代中期，我國模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)剛投放市年代中期，我國模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)剛投放市場時，世界上的發(fā)達國家就在研制第二代移動通信系統(tǒng)。其場時，世界上的發(fā)達國家就在研制第二代移動通信系統(tǒng)。其中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐中最有代表性和比較成熟的制式有泛歐GSM GSM ，美國的，美國的ADC(D-ADC(D-AMPS)AMPS)和日本的和日本的JDC(JDC(現(xiàn)在改名為現(xiàn)在改名為PDC)PDC)等

40、數(shù)字移動通信系統(tǒng)。在等數(shù)字移動通信系統(tǒng)。在這些數(shù)字系統(tǒng)中，這些數(shù)字系統(tǒng)中，GSMGSM的發(fā)展最引人注目。的發(fā)展最引人注目。19911991年年GSMGSM系統(tǒng)正系統(tǒng)正式在歐洲問世，網(wǎng)絡(luò)開通運行。式在歐洲問世，網(wǎng)絡(luò)開通運行。GSMGSM系列主要有系列主要有GSM900GSM900、DCS1800DCS1800和和PCS1900PCS1900三部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段三部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段的差異。的差異。 GSM發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀 GSMGSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)源于歐洲。早在數(shù)字移動通信系統(tǒng)源于歐洲。早在19821982年，歐洲年，歐洲已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐多國

41、的已有幾大模擬蜂窩移動系統(tǒng)在運營，例如北歐多國的NMT(NMT(北歐移動電話北歐移動電話) )和英國的和英國的TACS(TACS(全接入通信系統(tǒng)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)，電話，需要一種公共的系統(tǒng)，19821982年，北歐國家向年，北歐國家向CEPT CEPT ( (歐洲郵電行政大會歐洲郵電行政大會) )提交了一份建議書，要求制定提交了一份建議書，要求制定900MHz900MHz頻段的

42、公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。在這次大會上就頻段的公共歐洲電信業(yè)務(wù)規(guī)范。在這次大會上就成立了一個、成立了一個、“移動特別小組移動特別小組(Group Special Mobile (Group Special Mobile ) )”，簡稱，簡稱“GSMGSM”，來制定有關(guān)的標準和建議書。，來制定有關(guān)的標準和建議書。 我國自從我國自從19921992年在嘉興建立和開通第一個年在嘉興建立和開通第一個GSMGSM演演示系統(tǒng)，并于示系統(tǒng)，并于19931993年年9 9月正式開放業(yè)務(wù)以來，全國各月正式開放業(yè)務(wù)以來，全國各地的移動通信系統(tǒng)中大多采用地的移動通信系統(tǒng)中大多采用GSMGSM系統(tǒng)，使得系統(tǒng)，使得GSMG

43、SM系統(tǒng)系統(tǒng)成為目前我國最成熟和市場占有量最大得一種數(shù)字蜂成為目前我國最成熟和市場占有量最大得一種數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。窩系統(tǒng)。 目前我國主要的兩大目前我國主要的兩大GSMGSM系統(tǒng)為系統(tǒng)為GSM 900GSM 900及及GSM GSM 18001800，由于采用了不同頻率，因此適用的手機也不盡，由于采用了不同頻率，因此適用的手機也不盡相同。不過目前大多數(shù)手機基本是雙頻手機，可以自相同。不過目前大多數(shù)手機基本是雙頻手機，可以自由在這兩個頻段間切換。歐洲國家普遍采用的系統(tǒng)除由在這兩個頻段間切換。歐洲國家普遍采用的系統(tǒng)除GSM900GSM900和和GSM1800GSM1800另外加入了另外加入了GSM19

44、00GSM1900，手機為三頻手，手機為三頻手機。在我國隨著手機市場的進一步發(fā)展，現(xiàn)也已出現(xiàn)機。在我國隨著手機市場的進一步發(fā)展，現(xiàn)也已出現(xiàn)了三頻手機，即可在了三頻手機，即可在GSM900GSM1800GSM1900GSM900GSM1800GSM1900三種頻三種頻段內(nèi)自由切換的手機，真正做到了一部手機可以暢游段內(nèi)自由切換的手機，真正做到了一部手機可以暢游全世界。全世界。 GSMUS DigitalJapan digitalGSMGSM的分布的分布全球范圍全球范圍116116個國家個國家196196個運營商個運營商中國移動中國移動GSM工作頻段工作頻段(上行上行885-909、下行、下行930

45、-954)中國聯(lián)通中國聯(lián)通GSM工作頻段（上行工作頻段（上行909-915、下行、下行954-960）中國聯(lián)通中國聯(lián)通CDMA工作頻段（上行工作頻段（上行825-835、下行、下行870-880） 對于無線通信而言，最為珍貴的是對于無線通信而言，最為珍貴的是“空中接口的頻空中接口的頻率率”。 在中國，無線頻譜資源是由政府直接分配給運營商在中國，無線頻譜資源是由政府直接分配給運營商的。而在歐洲的很多國家，運營商的頻譜資源是通過拍的。而在歐洲的很多國家，運營商的頻譜資源是通過拍賣獲得的。賣獲得的。 對于無線信道我們無法改變電磁波在空氣中的傳播對于無線信道我們無法改變電磁波在空氣中的傳播特性，無法有

46、效地控制信號的傳播路徑，自然也就無法特性，無法有效地控制信號的傳播路徑，自然也就無法有效地控制同頻率信號與信號之間的干擾。所以，我們有效地控制同頻率信號與信號之間的干擾。所以，我們用了這個頻段在全國組網(wǎng)運營，其他人就不能再用這個用了這個頻段在全國組網(wǎng)運營，其他人就不能再用這個頻段了。頻段了。 上行頻段為上行頻段為890MHz915MHz, 下行頻段為下行頻段為935MHz960MHz， 收發(fā)雙工頻率間隔為收發(fā)雙工頻率間隔為45MHz， 相鄰頻道間隔為相鄰頻道間隔為200KHz, 每個頻道采用每個頻道采用TDMA方式，分為方式，分為8個時隙個時隙 4.2.1 GSM系統(tǒng)頻率配置系統(tǒng)頻率配置 4.

47、2.2 GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) GSM GSM數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分為網(wǎng)絡(luò)交換數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)的主要組成部分為網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（子系統(tǒng)（NSSNSS）、基站子系統(tǒng)（）、基站子系統(tǒng)（BSSBSS）和移動臺（）和移動臺（MSMS）。）。子系統(tǒng)子系統(tǒng)子單元子單元功能功能MSS（移動臺）移動臺）MS（移動臺）（移動臺）包括包括ME (移動設(shè)備移動設(shè)備)和和SIM (用戶識別模塊用戶識別模塊)BSS（基站子（基站子系統(tǒng)）系統(tǒng)）BTS（基站）（基站）為一個小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)信設(shè)備為一個小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)信設(shè)備BSC（基站控制器）（基站控制器）對一個或多個對一個或多個BTS進行控制以及相應(yīng)呼叫控制進行

48、控制以及相應(yīng)呼叫控制NSS（網(wǎng)路交（網(wǎng)路交換子系統(tǒng)換子系統(tǒng)）MSC（移動業(yè)務(wù)交換中心）（移動業(yè)務(wù)交換中心）對于位于它管轄區(qū)域中的移動臺進行控制、交對于位于它管轄區(qū)域中的移動臺進行控制、交換換VLR（訪問位置寄存器）（訪問位置寄存器）存儲來訪用戶與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)存儲來訪用戶與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)HLR（歸屬位置寄存器）（歸屬位置寄存器）存儲該存儲該HLR轄區(qū)的移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)與目前轄區(qū)的移動用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)與目前所處位置的信息，包括移動用戶號碼、訪問能所處位置的信息，包括移動用戶號碼、訪問能力、用戶類別、補充業(yè)務(wù)、漫游信息等力、用戶類別、補充業(yè)務(wù)、漫游信息等EIR（設(shè)備識別寄存器）（設(shè)

49、備識別寄存器）對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫AUC（鑒權(quán)中心）（鑒權(quán)中心）認證移動用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)認證移動用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)OMC（操作維護中心）（操作維護中心）操作維護系統(tǒng)中的各功能實體操作維護系統(tǒng)中的各功能實體BTSBTSBSCMSC / VLROMCHLR / AUCEIRMSC / VLRSCMSMSGSMUmDCS1800AbisAX.25X.25或No.7No.7 BSSAPNo.7 MAPNo.7 TUPNo.7 MAP TUPPLMNPSTNISDNPSPDNMS：移動臺

50、SC：短信息業(yè)務(wù)中心VLR：來訪位置寄存器EIR：移動設(shè)備識別寄存器PSPDN：分組交換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)BSS：基站子系統(tǒng)OMC：操作維護中心HLR：歸屬位置寄存器BSC：基站控制器PSTN：公用電話網(wǎng)NSS：網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心AUC：鑒權(quán)中心BTS：基站收發(fā)信臺ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)GSM系統(tǒng)可通過系統(tǒng)可通過MSC實現(xiàn)與多種網(wǎng)絡(luò)的互通，包括實現(xiàn)與多種網(wǎng)絡(luò)的互通，包括PSTN、ISDN、PLMN等等1、移動終端設(shè)備（、移動終端設(shè)備（MS） 移動臺（移動臺（Mobile Station, MS）有三種類型：車載型、）有三種類型：車載型、便攜型和手持型。它由兩部分組成：移動終端（便

51、攜型和手持型。它由兩部分組成：移動終端（MT）和用戶識別卡（和用戶識別卡（SIM）。）。（1）移動終端：主要完成話音編碼、信息加密、信息）移動終端：主要完成話音編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息的發(fā)射和接收等功能。的調(diào)制和解調(diào)、信息的發(fā)射和接收等功能。（2）用戶識別模塊：）用戶識別模塊：SIM卡中存有用戶的個人信息并卡中存有用戶的個人信息并能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法用能執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的重要信息，以防止非法用戶進入網(wǎng)絡(luò)。戶進入網(wǎng)絡(luò)。 SIM卡芯片有卡芯片有8個觸點，通常與移動設(shè)備連接個觸點，通常與移動設(shè)備連接需要需要6個觸點個觸點C1: Vcc（電源電壓）（電源電

52、壓）C2: Reset（復(fù)位）（復(fù)位）C3: Clock（時鐘）（時鐘）C4: RFUC5: Grand（接地）（接地）C6: Vpp（編程電壓）（編程電壓）C7: I/O (I/O數(shù)據(jù)）數(shù)據(jù)）C8: RFU傳統(tǒng)SIM卡的物理結(jié)構(gòu)注：注：RFURFU（保留未用（保留未用,Reserved for Future Use,Reserved for Future Use）2、基站子系統(tǒng)（、基站子系統(tǒng)（BSS） BSS由基站收發(fā)信機（由基站收發(fā)信機（BTS）和基站控制器（）和基站控制器（BSC）兩部分組成。兩部分組成。（1）基站收發(fā)信機（）基站收發(fā)信機（Base Transciver Station,

53、BTS）：受受BSC控制。主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)控制。主要負責無線傳輸，完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道的加密、跳頻等。換、無線分集、無線信道的加密、跳頻等。 具體來說具體來說, 它可以接收來自移動臺的信號它可以接收來自移動臺的信號, 也可以把也可以把BSC提供的信提供的信號發(fā)送給移動臺號發(fā)送給移動臺, 從而完成從而完成BSC與無線信道之間的信號與無線信道之間的信號轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。 (2)基站控制器（基站控制器（Base Station Control,BSC） ：BSC在在BSS子系統(tǒng)內(nèi)充當控制器和話務(wù)集中器子系統(tǒng)內(nèi)充當控制器和話務(wù)集中器, 它主要負責管它主要負責管理理BT

54、S, BSC同時具有對各種信道的資源管理、小區(qū)配同時具有對各種信道的資源管理、小區(qū)配置的數(shù)據(jù)管理、操作維護、置的數(shù)據(jù)管理、操作維護、 觀察測量和統(tǒng)計、功率控觀察測量和統(tǒng)計、功率控制、切換及定位等功能制、切換及定位等功能, 是一個很強的功能實體。是一個很強的功能實體。 3、網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（、網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS）MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心：移動業(yè)務(wù)交換中心HLR：歸屬位置寄存器：歸屬位置寄存器VLR：來訪位置寄存器：來訪位置寄存器EIR： 設(shè)備識別寄存器設(shè)備識別寄存器AUC：鑒權(quán)中心：鑒權(quán)中心OMC: 操作維護中心操作維護中心（1）MSC：移動業(yè)務(wù)交換中心移動業(yè)務(wù)交換中心MSC是是GSM系統(tǒng)的核

55、心系統(tǒng)的核心,它完成的主要工作有：它完成的主要工作有：（1）完成話音的接續(xù)功能，包括被叫用戶所在地址查詢）完成話音的接續(xù)功能，包括被叫用戶所在地址查詢與尋呼、信道的分配、話務(wù)量控制及計費等功能。與尋呼、信道的分配、話務(wù)量控制及計費等功能。（2）配合）配合HLR/AUC/和和VLR完成移動用戶位置登記、完成移動用戶位置登記、自動漫游、合法性檢驗等功能。自動漫游、合法性檢驗等功能。（3）配合）配合BSC完成跨完成跨BSC的切換，以及通過信令來指的切換，以及通過信令來指示無線信道的建立和釋放。示無線信道的建立和釋放。（4）提供面向系統(tǒng)其它功能實體和面向固定網(wǎng)（）提供面向系統(tǒng)其它功能實體和面向固定網(wǎng)（

56、PSTN、ISDN等）的接口功能。等）的接口功能。（2）HLR：歸屬地用戶位置數(shù)據(jù)庫歸屬地用戶位置數(shù)據(jù)庫HLR中的數(shù)據(jù)通常包含兩類：中的數(shù)據(jù)通常包含兩類：第一類是靜態(tài)數(shù)據(jù)，也稱用戶參數(shù)，包括用戶號碼第一類是靜態(tài)數(shù)據(jù)，也稱用戶參數(shù)，包括用戶號碼（MSISDN）、移動用戶識別碼）、移動用戶識別碼IMSI號、號、Ki號、接入號、接入的優(yōu)先等級、補充業(yè)務(wù)等；的優(yōu)先等級、補充業(yè)務(wù)等；第二類是動態(tài)數(shù)據(jù)，也稱用戶的位置參數(shù)，用戶會經(jīng)常第二類是動態(tài)數(shù)據(jù)，也稱用戶的位置參數(shù)，用戶會經(jīng)常漫游到漫游到HLR所服務(wù)區(qū)外，那么所服務(wù)區(qū)外，那么HLR需要登記由該區(qū)傳需要登記由該區(qū)傳來的位置信息。這樣做的目的是當呼叫一個不

57、知道所在來的位置信息。這樣做的目的是當呼叫一個不知道所在區(qū)域的移動用戶時，可由該用戶的區(qū)域的移動用戶時，可由該用戶的HLR獲知其現(xiàn)在所獲知其現(xiàn)在所處的地區(qū)，進而建立連接。處的地區(qū)，進而建立連接。（3）VLR：訪問位置寄存器：訪問位置寄存器 VLR往往和往往和MSC合并在一個設(shè)備實體中，因為每次合并在一個設(shè)備實體中，因為每次呼叫，這兩者之間總有大量的信令流通。呼叫，這兩者之間總有大量的信令流通。VLR是用來存是用來存儲用戶當前位置信息的數(shù)據(jù)庫。當用戶漫游到新的儲用戶當前位置信息的數(shù)據(jù)庫。當用戶漫游到新的MSC控制區(qū)時，它必須向該地區(qū)的控制區(qū)時，它必須向該地區(qū)的VLR申請登記。申請登記。VLR要從

58、要從該用戶的該用戶的HLR查詢有關(guān)的參數(shù)，為該用戶分配一個新的查詢有關(guān)的參數(shù)，為該用戶分配一個新的漫游號碼（漫游號碼（MSRN）,并通知其并通知其HLR修改該用戶的位置信修改該用戶的位置信息，準備為其他用戶呼叫此移動用戶提供路由信息。如息，準備為其他用戶呼叫此移動用戶提供路由信息。如果移動用戶從一個果移動用戶從一個VLR服務(wù)區(qū)移動到另一個服務(wù)區(qū)移動到另一個VLR服務(wù)區(qū)，服務(wù)區(qū)，HLR在修改了該用戶的位置信息后，還得通知原來的在修改了該用戶的位置信息后，還得通知原來的VLR刪除此移動用戶的位置信息。刪除此移動用戶的位置信息。 VLR也是一個動態(tài)的數(shù)據(jù)庫，它也存儲了兩類信息：也是一個動態(tài)的數(shù)據(jù)庫，

59、它也存儲了兩類信息：一是當前一是當前VLR下的用戶參數(shù)，該參數(shù)是從下的用戶參數(shù)，該參數(shù)是從HLR中獲得中獲得的；二是當前交換區(qū)的；二是當前交換區(qū)MS的位置區(qū)標識（的位置區(qū)標識（LAI）。）。 HLR與與VLR的關(guān)系的關(guān)系 你的手機（指的是一個你的手機（指的是一個SIM卡），數(shù)據(jù)會只存在卡），數(shù)據(jù)會只存在于一個于一個HLR，即你開戶的那個地區(qū)（商丘）的，即你開戶的那個地區(qū)（商丘）的HLR里，里，而你的漫游信息可能存儲于上海的而你的漫游信息可能存儲于上海的VLR（前提是你漫（前提是你漫游到上海了），或者在北京的游到上海了），或者在北京的VLR里（你又漫游到北里（你又漫游到北京了）。但你的注冊信息只

60、會存在于你的開戶所在地京了）。但你的注冊信息只會存在于你的開戶所在地（商丘）。（商丘）。（4）AUC:鑒權(quán)中心鑒權(quán)中心AUC屬于屬于HLR的一個功能單元部分，專用于的一個功能單元部分，專用于GSM系統(tǒng)系統(tǒng)的安全性管理。保存關(guān)于用戶的三個參數(shù)的安全性管理。保存關(guān)于用戶的三個參數(shù)隨機號碼隨機號碼RAND、響應(yīng)數(shù)、響應(yīng)數(shù)SRES和密鑰和密鑰Kc。這幾個參數(shù)用戶確定。這幾個參數(shù)用戶確定移動用戶的身份和對呼叫進行加密。移動用戶的身份和對呼叫進行加密。（5）EIR：設(shè)備識別寄存器：設(shè)備識別寄存器主要完成對移動臺設(shè)備的識別，監(jiān)視與閉鎖等功能，以主要完成對移動臺設(shè)備的識別，監(jiān)視與閉鎖等功能，以防止非法移動臺的