《移動(dòng)交換系統(tǒng)簡(jiǎn)介》課件

移動(dòng)交換系統(tǒng)簡(jiǎn)介移動(dòng)交換系統(tǒng)是移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的核心組件。它負(fù)責(zé)連接移動(dòng)用戶，并提供語音和數(shù)據(jù)服務(wù)。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)概述無線連接移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)利用無線電波，使移動(dòng)設(shè)備能夠進(jìn)行通信。移動(dòng)性移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)允許用戶在移動(dòng)中保持連接。廣泛覆蓋移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，提供廣泛的通信服務(wù)。數(shù)據(jù)傳輸移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不僅支持語音通話，還支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，例如互聯(lián)網(wǎng)訪問。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)組成及結(jié)構(gòu)核心網(wǎng)負(fù)責(zé)控制和管理移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的用戶和資源，包括呼叫控制、計(jì)費(fèi)和安全管理。無線接入網(wǎng)提供移動(dòng)用戶與核心網(wǎng)之間的無線連接，負(fù)責(zé)無線信號(hào)的傳輸和處理。用戶設(shè)備用戶使用的移動(dòng)終端，例如手機(jī)、平板電腦等，負(fù)責(zé)接收和發(fā)送無線信號(hào)。移動(dòng)交換系統(tǒng)的功能呼叫控制建立、維護(hù)和釋放呼叫。管理通話資源，確保呼叫質(zhì)量。位置管理跟蹤移動(dòng)用戶位置，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶切換和漫游。網(wǎng)絡(luò)管理管理網(wǎng)絡(luò)資源，如無線頻段、基站和信道。計(jì)費(fèi)管理記錄用戶通話時(shí)長(zhǎng)和流量，計(jì)算用戶費(fèi)用。移動(dòng)交換系統(tǒng)的主要設(shè)備移動(dòng)交換系統(tǒng)由多種設(shè)備組成，共同完成移動(dòng)通信的各種功能。主要設(shè)備包括移動(dòng)交換中心(MSC)、基站控制器(BSC)、基站(BTS)、移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)中心(HSS)等。MSC負(fù)責(zé)控制整個(gè)移動(dòng)交換系統(tǒng)，處理呼叫連接、用戶數(shù)據(jù)和計(jì)費(fèi)等功能。BSC負(fù)責(zé)管理基站，控制無線資源和分配無線信道。BTS提供與移動(dòng)用戶之間的無線連接，完成信號(hào)的發(fā)送和接收。HSS存儲(chǔ)移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)，例如用戶身份信息、資費(fèi)套餐等。移動(dòng)交換系統(tǒng)的業(yè)務(wù)語音通話移動(dòng)交換系統(tǒng)支持語音通話，用戶之間可以進(jìn)行實(shí)時(shí)語音交流。語音通話是移動(dòng)交換系統(tǒng)最基本的功能。短信服務(wù)用戶可以通過移動(dòng)交換系統(tǒng)發(fā)送和接收短信。短信服務(wù)是一種便捷的通信方式，可用于各種場(chǎng)景。數(shù)據(jù)服務(wù)移動(dòng)交換系統(tǒng)支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸，用戶可以訪問互聯(lián)網(wǎng)、使用移動(dòng)應(yīng)用程序等。數(shù)據(jù)服務(wù)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的核心，支撐著各種移動(dòng)應(yīng)用。多媒體服務(wù)移動(dòng)交換系統(tǒng)支持多媒體通信，例如視頻通話、圖片分享等。多媒體服務(wù)豐富了用戶的移動(dòng)體驗(yàn)，提升了通信的趣味性。移動(dòng)用戶入網(wǎng)過程SIM卡插入用戶將SIM卡插入手機(jī)，SIM卡包含用戶的身份信息和網(wǎng)絡(luò)接入憑證。網(wǎng)絡(luò)搜索手機(jī)自動(dòng)搜索附近的基站，并建立連接。身份驗(yàn)證手機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送身份驗(yàn)證請(qǐng)求，網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證SIM卡的合法性。注冊(cè)成功驗(yàn)證通過后，網(wǎng)絡(luò)為用戶分配一個(gè)臨時(shí)識(shí)別碼，用戶成功入網(wǎng)。移動(dòng)用戶發(fā)起呼叫過程1呼叫準(zhǔn)備用戶按下?lián)芴?hào)鍵，輸入對(duì)方號(hào)碼。2呼叫建立移動(dòng)交換系統(tǒng)分配空閑信道，建立呼叫連接。3呼叫接通對(duì)方手機(jī)收到呼叫信號(hào)，開始響鈴。4通話開始對(duì)方用戶接聽電話，雙方開始通話。移動(dòng)用戶發(fā)起呼叫過程包括呼叫準(zhǔn)備、呼叫建立、呼叫接通和通話開始四個(gè)階段。移動(dòng)用戶接聽呼叫過程1呼叫到達(dá)手機(jī)手機(jī)接收來自基站的呼叫信號(hào)。2手機(jī)振鈴手機(jī)發(fā)出振鈴提示用戶接聽。3用戶按下接聽鍵用戶選擇接聽呼叫，手機(jī)發(fā)送確認(rèn)信號(hào)到基站。4建立語音連接基站通過MSC與主叫用戶建立語音連接。移動(dòng)用戶切換過程1用戶請(qǐng)求切換手機(jī)信號(hào)弱或離開當(dāng)前小區(qū)2切換準(zhǔn)備尋找新的基站3切換執(zhí)行與新基站建立連接4切換完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)叫禄疽苿?dòng)用戶切換是指手機(jī)從一個(gè)基站切換到另一個(gè)基站的過程，是保證移動(dòng)通信系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)手機(jī)離開當(dāng)前基站的覆蓋范圍或信號(hào)強(qiáng)度降低時(shí)，就會(huì)觸發(fā)切換過程。移動(dòng)用戶掛斷過程1掛斷請(qǐng)求手機(jī)發(fā)送掛斷請(qǐng)求信號(hào)至基站，指示呼叫結(jié)束。2信號(hào)傳遞基站將掛斷信號(hào)傳遞至移動(dòng)交換中心（MSC），并通知對(duì)方手機(jī)用戶呼叫已結(jié)束。3呼叫結(jié)束MSC通知對(duì)方基站，對(duì)方手機(jī)用戶接收到掛斷信號(hào)后，呼叫結(jié)束。號(hào)碼的分配和轉(zhuǎn)換1號(hào)碼分配每個(gè)移動(dòng)用戶都分配一個(gè)唯一的移動(dòng)電話號(hào)碼，用于識(shí)別和區(qū)分不同的用戶。2號(hào)碼轉(zhuǎn)換移動(dòng)交換系統(tǒng)將用戶號(hào)碼轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用的專用地址，以實(shí)現(xiàn)有效的呼叫路由和管理。3國(guó)際號(hào)碼轉(zhuǎn)換對(duì)于國(guó)際漫游，需要進(jìn)行國(guó)際號(hào)碼轉(zhuǎn)換，以確保用戶能夠在不同的國(guó)家和地區(qū)之間進(jìn)行通話。位置管理手機(jī)位置跟蹤移動(dòng)交換系統(tǒng)跟蹤手機(jī)位置，方便用戶定位。小區(qū)位置信息移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)將手機(jī)劃分為小區(qū)，以便管理用戶位置。位置信息更新系統(tǒng)會(huì)定期更新用戶位置信息，確保準(zhǔn)確性。位置信息應(yīng)用位置信息應(yīng)用于呼叫連接、用戶定位、漫游等服務(wù)。頻道分配頻率分配移動(dòng)交換系統(tǒng)分配給用戶的頻率帶寬，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。根據(jù)用戶需求和網(wǎng)絡(luò)資源情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。帶寬分配根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源情況和用戶需求，分配帶寬給用戶，確保網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。資源分配根據(jù)用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)流量、地理位置等因素，分配資源給用戶，保證用戶體驗(yàn)和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)行。手機(jī)登記和鑒別登記登記是移動(dòng)用戶入網(wǎng)的第一步。手機(jī)號(hào)碼、身份信息、設(shè)備信息等進(jìn)行登記，創(chuàng)建用戶檔案。鑒別鑒別是移動(dòng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源的驗(yàn)證過程。通過身份驗(yàn)證，確保用戶身份合法、設(shè)備真實(shí)，防止網(wǎng)絡(luò)安全威脅。移動(dòng)用戶計(jì)費(fèi)移動(dòng)用戶計(jì)費(fèi)是運(yùn)營(yíng)商對(duì)用戶使用移動(dòng)通信服務(wù)收取費(fèi)用的過程，涉及多種計(jì)費(fèi)方式，例如通話時(shí)長(zhǎng)、數(shù)據(jù)流量、短信、彩鈴等。移動(dòng)用戶計(jì)費(fèi)系統(tǒng)需要記錄用戶的通話記錄、數(shù)據(jù)流量、短信等信息，并根據(jù)不同的計(jì)費(fèi)方式計(jì)算費(fèi)用。1計(jì)費(fèi)方式按時(shí)長(zhǎng)、流量、短信、彩鈴等計(jì)費(fèi)2計(jì)費(fèi)周期月度、季度、年度等3計(jì)費(fèi)系統(tǒng)記錄用戶使用信息，計(jì)算費(fèi)用4計(jì)費(fèi)賬單包含用戶使用記錄和費(fèi)用信息移動(dòng)用戶漫游11.漫游概述漫游是指移動(dòng)用戶在所歸屬的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域之外使用移動(dòng)通信服務(wù)的能力。漫游過程需要與其他移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建立連接，才能實(shí)現(xiàn)通話、數(shù)據(jù)連接等功能。22.漫游類型漫游類型分為國(guó)內(nèi)漫游和國(guó)際漫游，國(guó)內(nèi)漫游指在同一國(guó)家不同運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)之間的切換，而國(guó)際漫游則指在不同國(guó)家之間的網(wǎng)絡(luò)切換。33.漫游機(jī)制移動(dòng)用戶在漫游區(qū)域進(jìn)行通信時(shí)，需要通過移動(dòng)交換系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)切換，并與漫游網(wǎng)絡(luò)建立通信鏈路，完成呼叫的接續(xù)和數(shù)據(jù)傳輸。44.漫游資費(fèi)移動(dòng)用戶在漫游區(qū)域使用通信服務(wù)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生額外的漫游費(fèi)用，這部分費(fèi)用通常由漫游運(yùn)營(yíng)商收取，并根據(jù)不同的國(guó)家、地區(qū)、服務(wù)類型等因素而有所差異。移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)靈活性和便利性移動(dòng)通信系統(tǒng)允許用戶在各種環(huán)境中進(jìn)行通信，無論是在家中、辦公室還是在旅途中。移動(dòng)設(shè)備的便攜性和無線連接性使得溝通變得更加便捷。覆蓋范圍廣移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具有廣泛的覆蓋范圍，用戶可以在許多地區(qū)接入網(wǎng)絡(luò)，并與其他人進(jìn)行交流。多功能性除了語音通話外，移動(dòng)通信系統(tǒng)還提供了各種其他功能，例如短信、數(shù)據(jù)傳輸、互聯(lián)網(wǎng)訪問和視頻通話。經(jīng)濟(jì)高效移動(dòng)通信系統(tǒng)已被證明是經(jīng)濟(jì)高效的，因?yàn)樗鼈兛梢詫⑼ㄐ懦杀窘档筒⑻岣吖ぷ餍?。移?dòng)交換系統(tǒng)的發(fā)展1第一代移動(dòng)通信模擬電路交換技術(shù)語音通話為主2第二代移動(dòng)通信數(shù)字電路交換技術(shù)短信和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)3第三代移動(dòng)通信分組數(shù)據(jù)交換技術(shù)高速率數(shù)據(jù)傳輸4第四代移動(dòng)通信全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)網(wǎng)接入和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)交換系統(tǒng)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字，從電路交換到分組交換的發(fā)展歷程，并不斷演進(jìn)，以滿足用戶對(duì)更高帶寬和更豐富功能的需求。全I(xiàn)P移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)定義全I(xiàn)P移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)指所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)功能都基于IP協(xié)議，包括用戶接入、核心網(wǎng)功能和業(yè)務(wù)承載。特點(diǎn)簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)效率，支持多媒體業(yè)務(wù)，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)融合。4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)高速數(shù)據(jù)傳輸4G網(wǎng)絡(luò)提供高速數(shù)據(jù)傳輸，支持高清視頻通話、在線游戲等。更廣覆蓋范圍4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍更廣，用戶可以隨時(shí)隨地享受網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。多樣設(shè)備支持4G網(wǎng)絡(luò)支持各種智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備。5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)高速率5G網(wǎng)絡(luò)提供更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以支持更高質(zhì)量的視頻通話、游戲和其他數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用。低延遲5G網(wǎng)絡(luò)具有極低的延遲，可以提供更快的響應(yīng)時(shí)間，使其成為需要實(shí)時(shí)交互的應(yīng)用的理想選擇，例如虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。海量連接5G網(wǎng)絡(luò)可以支持大量的連接設(shè)備，使其成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的理想選擇，例如智能家居、智能城市和自動(dòng)駕駛。網(wǎng)絡(luò)切片5G網(wǎng)絡(luò)可以根據(jù)不同的服務(wù)需求進(jìn)行切片，以滿足各種應(yīng)用的特定需求，例如工業(yè)自動(dòng)化、醫(yī)療保健和金融服務(wù)。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)網(wǎng)絡(luò)速度更快5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的引入帶來更高的速度和更低的延遲，為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供了更強(qiáng)大的性能。萬物互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接更多設(shè)備，例如智能家居、可穿戴設(shè)備和自動(dòng)駕駛汽車。云計(jì)算融合移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與云計(jì)算的結(jié)合，使移動(dòng)用戶能夠訪問更多資源和服務(wù)，并享受更個(gè)性化的體驗(yàn)。人工智能應(yīng)用人工智能在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，例如智能路由、流量預(yù)測(cè)和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，將進(jìn)一步提高移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的效率和安全性。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的挑戰(zhàn)1容量增長(zhǎng)移動(dòng)用戶數(shù)量不斷增加，對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬和容量的需求不斷增長(zhǎng)。2數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)應(yīng)用的發(fā)展，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。3安全性問題移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)面臨著安全威脅，例如惡意軟件、網(wǎng)絡(luò)攻擊和隱私泄露。4能源消耗移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)需要消耗大量能源，如何降低能耗是一個(gè)重要問題。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)安全數(shù)據(jù)加密使用加密算法保護(hù)用戶數(shù)據(jù)，防止數(shù)據(jù)被竊取或篡改。身份驗(yàn)證通過多因素身份驗(yàn)證，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問，確保用戶身份安全。網(wǎng)絡(luò)安全采用VPN、防火墻等安全措施，保護(hù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接的安全。惡意軟件防護(hù)使用殺毒軟件，及時(shí)檢測(cè)并清除移動(dòng)設(shè)備上的惡意軟件，保護(hù)用戶設(shè)備安全。移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用語音通話移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)提供語音通信服務(wù)，可以撥打電話、發(fā)送短信、語音通話質(zhì)量高。數(shù)據(jù)通信移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持互聯(lián)網(wǎng)接入，瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)郵件、下載文件、觀看視頻，可以方便快捷地獲取信息。移動(dòng)支付移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持移動(dòng)支付，可以進(jìn)行線上購物、轉(zhuǎn)賬、繳費(fèi)等。位置服務(wù)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)支持位置服務(wù)，可以導(dǎo)航、查詢附近設(shè)施、分享位置。仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境是模擬真實(shí)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的關(guān)鍵工具。它可以幫助我們理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和各種協(xié)議的運(yùn)行機(jī)制，并進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)和測(cè)試。實(shí)驗(yàn)操作指引實(shí)驗(yàn)環(huán)境準(zhǔn)備確保實(shí)驗(yàn)環(huán)境已搭建，并準(zhǔn)備好所需的軟件、硬件設(shè)備。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)施嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟操作，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)過程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)和觀察到的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析使用專業(yè)工具和方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，撰寫詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)