【正文】 1 移動通信網(wǎng)絡基礎 2 ? 張國東：綜合維護中心交換室 ? 電話： 13518154405 ? 郵箱： 3 課程目標 ? 移動網(wǎng)絡基本架構 ? 移動網(wǎng)絡網(wǎng)元作用與接口 ? 移動網(wǎng)絡的一些常用名詞 ? 移動網(wǎng)絡的基本呼叫流程 學習完本課程 ， 您將能夠： 4 4 第 1章 移動通信概述 第 2章 移動網(wǎng)絡系統(tǒng)結構與接口 第 3章移動區(qū)域與編號計劃 第 4章移動網(wǎng)絡基本流程 第一部分： 移動通信簡介 5 5 第 1章 移動通信概述 第 1節(jié) 移動通信概述 第 2節(jié) 多址技術 第 3節(jié) 頻率復用技術 6 6 移動通信概述 什么是通信？ 通信是由一地向另一地傳遞消息的過程。 通信的目的 ? 無論是古代的烽火臺，還是現(xiàn)今的書信電話等，通信的目的只有一個：傳遞消息。 電通信 ? 所謂電通信是指利用“電”來傳遞消息的通信方式，它有迅速、有效、準確、可靠的特點。 信息和信號 ? 把語言和聲音、音樂、文字和符號、數(shù)據(jù)、圖像等統(tǒng)稱為消息。 把消息從非電形式變換成相應的電形式，就得到電信號。電話機、攝像機和錄像機等都可實現(xiàn)上述功能。 7 通信系統(tǒng)的分類 ? 按傳遞信號的信道媒質來分，可分為有線通信和無線通信。 有線通信 雙絞線 電纜 光纖光纜 無線通信 微波 衛(wèi)星 移動 按信源來分，可分為語音通信系統(tǒng)，計算機（數(shù)據(jù)）通信系統(tǒng)和圖像（多媒體）通信系統(tǒng)。 按復用方式來分，可分為頻分復用、時分復用和碼分復用。 8 8 一、移動通信定義 移動通信是指通信雙方或至少一方是處于移動中進行信息交流的通信 .移動體之間的通信只能依靠無線電傳輸。 那什么是無線通信呢？無線通信指利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過空間傳送信息的通信方式。電磁波是它的載體。 二、 1G～ 3G 移動通信技術發(fā)展歷程 1G（ first generation）表示第一代移動通訊技術，以模擬網(wǎng) TACS 為代表。我國模擬 TACS 網(wǎng)始建于 1987 年， 2022 年 12 月 31 日我國關閉了模擬移動網(wǎng)絡。 2G（ second generation）表示第二代移動通訊技術，以 GSM 為代表。以數(shù)字語音傳輸技術為核心。我國 1994 年開始建設 GSM 網(wǎng)絡。 是基于 2G 與 3G 之間的過渡類型， 以 GPRS 為代表。比 2G 在速度、帶寬上有所提高?？墒宫F(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡輕易地實現(xiàn)與高速數(shù)據(jù)分組的簡便接入。 是基于 與 3G 之間的過渡類型。代表為 EDGE。網(wǎng)絡容量及數(shù)據(jù)傳送比 GPRS更快，有 384Kbps。 3G（ third generation）表示第三代移動通訊技術。面向高速、寬帶數(shù)據(jù)傳輸。國際電信聯(lián)盟（ ITU）稱其為 IMT2022（ International Mobile Telemunication）。最高可提供 2Mbp/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。 移動通信概述 9 9 GSM 全名為： Global System for Mobile Communications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱 “全球通 ”，是一種起源于歐洲的移動通信技術標準，是第二代移動通信技術，其開發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個移動電話網(wǎng)絡標準，讓用戶使用一部手機就能行遍全球。 1994 年進入我國，此前一直是采用蜂窩模擬移動技術，即第一代移動通訊技術（ 2022 年 12月 31 日我國關閉了模擬移動網(wǎng)絡）。目前，中國移動、中國聯(lián)通各擁有一個 GSM 網(wǎng)，為世界最大的移動通信網(wǎng)絡。 GSM 系統(tǒng)包括 GSM 900： 900MHz、 GSM1800： 1800MHz 及 GSM1900：1900MHz 等幾個頻段 。 GSM 系統(tǒng)有幾項重要特點：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡容量大、手機號碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機耗電量低。 GSM 手機的方便之處在于它提供了一個智能卡，人們稱之為 SIM 卡，機卡可以分離，這樣用戶更換手機時定制的個人信息就可以實現(xiàn)轉移。 移動通信概述 10 2G技術 _GSM 10 11 移動通信系統(tǒng)發(fā)展歷程 12 3G關鍵詞 :控制與承載分離 多媒體化 承載 IP化 更開放 融合網(wǎng)絡 無縫漫游 ? 3GPP R99 3GPP R4 3GPP R5 GSM→ CS GPRS→PS ? 從 2G平滑演進 ? CN:CS域和 PS域 ? 引入 UTRAN(陸地無線接入網(wǎng) ) ? Iu接口采用 ATM承載 ? 增強安全功能 ? 開放業(yè)務接入 OSA ? 增加協(xié)議處理能力 CS： Softswitch PS ? CS引入軟交換 ? 核心網(wǎng)可用 IP承載 ? 引入 TrFO技術 ? 信令可由 IP承載 ? PS域無大變化 ? 增強 OSA ? 增加協(xié)議處理能力 CS： Softswitch PS ? 在 PS上疊加 IP多媒體子系統(tǒng) IMS ? UTRAN引入 IP承載：全網(wǎng) IP化 ? 多媒體業(yè)務統(tǒng)一會話控制機制 ? 接入網(wǎng)提出 HSDPA IMS 3GPP核心網(wǎng)版本演進 13 13 第 1章 移動通信概述 第 1節(jié) 移動通信概述 第 2節(jié) 多址技術 第 3節(jié) 頻率復用技術 14 14 ? 多址技術使眾多的用戶共用公共的通信線路而相互不干擾 ? 常用的多址技術有三種：頻分多址 FDMA、時分多址TDMA、碼分多址 CDMA 多址技術 15 15 頻率 時間 FDMA 頻分多址 FDMA ? 各用戶使用不同的頻率 16 16 頻率 時間 TDMA 時分多址 TDMA ? 各用戶使用不同的時隙 17 17 頻率 時間 CDMA 碼 碼分多址 CDMA ? 各用戶使用不同的正交代碼序列 18 18 ? GSM系統(tǒng)采用了 FDMA、 TDMA混合方式： FDDTDMA GSM系統(tǒng)頻率資源 信道間隔： 200kHz 1710 1785 1805 1880 雙工距離 : 95 MHz 890 915 935 960 雙工距離 : 45 MHz GSM 900 : GSM 1800 : 19 19 系統(tǒng)頻點配置 ? GSM900 – 基站收： f1（ n）＝ 890＋ n MHz – 基站發(fā)： f2（ n）＝ f1（ n）＋ 45 MHz ? GSM1800 – 基站收： f1（ n）＝ 1710＋（ n－ 511） MHz – 基站發(fā)： f2（ n）＝ f1（ n）＋ 95 MHz GSM系統(tǒng)頻率資源 20 20 其它頻段頻率劃分 系統(tǒng) 頻段 (MHz) 帶寬 (MHz) 頻道號 載頻數(shù) EGSM 上行 880~915 下行 925~960 35 0~124 975~1023 174 RGSM 上行 876~915 下行 921~960 40 0~124 955~1023 194 GT800 上行 806~821 下行 851~866 15 350~425 76 PCS1900 上行 1850~1910 下行 1930~1990 60 512~810 299 21 21 第 1章 移動通信概述 第 1節(jié) 概述 第 2節(jié) 多址技術 第 3節(jié) 頻率復用技術 22 頻率復用 頻率資源始終是有限的，但是，用戶確實無時不在增長， 每一時刻都有成千上萬的用戶同時享受著我們的服務，他們的通話并不受任何限制。這是怎么做到的呢？換句話說，系統(tǒng)的容量是怎樣擴大的呢？ 其實，這個問題是通過頻率資源的不斷重復使用來解決。 一個小區(qū)中使用的頻率可以被距離足夠遠的小區(qū)所復用（這時，頻率之間的干擾可以忽略）。簡單的說，如果一個頻段內(nèi)的所有頻點都同時被復用了 N次，那么，系統(tǒng)的容量就擴大了 N倍。這樣，對于無線網(wǎng)絡來說，擴容就意味著不斷的新建基站和不斷的復用頻率 。 23 23 ? 頻率復用：處在不同位置 (不同小區(qū) )上的用戶可以同時使用相同頻率的信道 ? 可以極大地提高頻譜利用率 ? 如果系統(tǒng)設計得不好，將產(chǎn)生嚴重的干擾 Cell1 f 1 f 1 R R D (D/R)2=3 k D—頻率復用距離 R—小區(qū)半徑 K—頻率復用模式 頻率復用 Cell2 24 24 ? GSM最基本的頻率復用模式為 4 3頻率復用?！?4”表示 4個站點，“ 3”表示每個站點有 3個小區(qū)，由這 12個小區(qū)組成一個復用簇。同一復用簇中的各小區(qū)，使用的頻率不同 ? 頻率復用度：復用簇中小區(qū)的總數(shù)量 1 8 9 2 10 4 6 5 3 7 11 12 R 小區(qū)復用模式 25 25 4*3 頻率復用 A1 C1 B1 D1 A2 A3 B