【正文】 1 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 2 ? 張國(guó)東：綜合維護(hù)中心交換室 ? 電話： 13518154405 ? 郵箱： 3 課程目標(biāo) ? 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基本架構(gòu) ? 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)元作用與接口 ? 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一些常用名詞 ? 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的基本呼叫流程 學(xué)習(xí)完本課程 ， 您將能夠： 4 4 第 1章 移動(dòng)通信概述 第 2章 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口 第 3章移動(dòng)區(qū)域與編號(hào)計(jì)劃 第 4章移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基本流程 第一部分： 移動(dòng)通信簡(jiǎn)介 5 5 第 1章 移動(dòng)通信概述 第 1節(jié) 移動(dòng)通信概述 第 2節(jié) 多址技術(shù) 第 3節(jié) 頻率復(fù)用技術(shù) 6 6 移動(dòng)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(guò)程。 通信的目的 ? 無(wú)論是古代的烽火臺(tái)，還是現(xiàn)今的書信電話等，通信的目的只有一個(gè)：傳遞消息。 電通信 ? 所謂電通信是指利用“電”來(lái)傳遞消息的通信方式，它有迅速、有效、準(zhǔn)確、可靠的特點(diǎn)。 信息和信號(hào) ? 把語(yǔ)言和聲音、音樂(lè)、文字和符號(hào)、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(yīng)的電形式，就得到電信號(hào)。電話機(jī)、攝像機(jī)和錄像機(jī)等都可實(shí)現(xiàn)上述功能。 7 通信系統(tǒng)的分類 ? 按傳遞信號(hào)的信道媒質(zhì)來(lái)分，可分為有線通信和無(wú)線通信。 有線通信 雙絞線 電纜 光纖光纜 無(wú)線通信 微波 衛(wèi)星 移動(dòng) 按信源來(lái)分，可分為語(yǔ)音通信系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)（數(shù)據(jù)）通信系統(tǒng)和圖像（多媒體）通信系統(tǒng)。 按復(fù)用方式來(lái)分，可分為頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用和碼分復(fù)用。 8 8 一、移動(dòng)通信定義 移動(dòng)通信是指通信雙方或至少一方是處于移動(dòng)中進(jìn)行信息交流的通信 .移動(dòng)體之間的通信只能依靠無(wú)線電傳輸。 那什么是無(wú)線通信呢？無(wú)線通信指利用電磁波的輻射和傳播，經(jīng)過(guò)空間傳送信息的通信方式。電磁波是它的載體。 二、 1G～ 3G 移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展歷程 1G（ first generation）表示第一代移動(dòng)通訊技術(shù)，以模擬網(wǎng) TACS 為代表。我國(guó)模擬 TACS 網(wǎng)始建于 1987 年， 2022 年 12 月 31 日我國(guó)關(guān)閉了模擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。 2G（ second generation）表示第二代移動(dòng)通訊技術(shù)，以 GSM 為代表。以數(shù)字語(yǔ)音傳輸技術(shù)為核心。我國(guó) 1994 年開(kāi)始建設(shè) GSM 網(wǎng)絡(luò)。 是基于 2G 與 3G 之間的過(guò)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(luò)輕易地實(shí)現(xiàn)與高速數(shù)據(jù)分組的簡(jiǎn)便接入。 是基于 與 3G 之間的過(guò)渡類型。代表為 EDGE。網(wǎng)絡(luò)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(dòng)通訊技術(shù)。面向高速、寬帶數(shù)據(jù)傳輸。國(guó)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(dòng)通信概述 9 9 GSM 全名為： Global System for Mobile Communications，中文為全球移動(dòng)通訊系統(tǒng)，俗稱 “全球通 ”，是一種起源于歐洲的移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，其開(kāi)發(fā)目的是讓全球各地可以共同使用一個(gè)移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，讓用戶使用一部手機(jī)就能行遍全球。 1994 年進(jìn)入我國(guó)，此前一直是采用蜂窩模擬移動(dòng)技術(shù)，即第一代移動(dòng)通訊技術(shù)（ 2022 年 12月 31 日我國(guó)關(guān)閉了模擬移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)）。目前，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通各擁有一個(gè) GSM 網(wǎng)，為世界最大的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。 GSM 系統(tǒng)包括 GSM 900： 900MHz、 GSM1800： 1800MHz 及 GSM1900：1900MHz 等幾個(gè)頻段 。 GSM 系統(tǒng)有幾項(xiàng)重要特點(diǎn)：防盜拷能力佳、網(wǎng)絡(luò)容量大、手機(jī)號(hào)碼資源豐富、通話清晰、穩(wěn)定性強(qiáng)不易受干擾、信息靈敏、通話死角少、手機(jī)耗電量低。 GSM 手機(jī)的方便之處在于它提供了一個(gè)智能卡，人們稱之為 SIM 卡，機(jī)卡可以分離，這樣用戶更換手機(jī)時(shí)定制的個(gè)人信息就可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。 移動(dòng)通信概述 10 2G技術(shù) _GSM 10 11 移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展歷程 12 3G關(guān)鍵詞 :控制與承載分離 多媒體化 承載 IP化 更開(kāi)放 融合網(wǎng)絡(luò) 無(wú)縫漫游 ? 3GPP R99 3GPP R4 3GPP R5 GSM→ CS GPRS→PS ? 從 2G平滑演進(jìn) ? CN:CS域和 PS域 ? 引入 UTRAN(陸地?zé)o線接入網(wǎng) ) ? Iu接口采用 ATM承載 ? 增強(qiáng)安全功能 ? 開(kāi)放業(yè)務(wù)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(shù) ? 信令可由 IP承載 ? PS域無(wú)大變化 ? 增強(qiáng) 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(wù)統(tǒng)一會(huì)話控制機(jī)制 ? 接入網(wǎng)提出 HSDPA IMS 3GPP核心網(wǎng)版本演進(jìn) 13 13 第 1章 移動(dòng)通信概述 第 1節(jié) 移動(dòng)通信概述 第 2節(jié) 多址技術(shù) 第 3節(jié) 頻率復(fù)用技術(shù) 14 14 ? 多址技術(shù)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(shù)有三種：頻分多址 FDMA、時(shí)分多址TDMA、碼分多址 CDMA 多址技術(shù) 15 15 頻率 時(shí)間 FDMA 頻分多址 FDMA ? 各用戶使用不同的頻率 16 16 頻率 時(shí)間 TDMA 時(shí)分多址 TDMA ? 各用戶使用不同的時(shí)隙 17 17 頻率 時(shí)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(diǎn)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(hào) 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(dòng)通信概述 第 1節(jié) 概述 第 2節(jié) 多址技術(shù) 第 3節(jié) 頻率復(fù)用技術(shù) 22 頻率復(fù)用 頻率資源始終是有限的，但是，用戶確實(shí)無(wú)時(shí)不在增長(zhǎng)， 每一時(shí)刻都有成千上萬(wàn)的用戶同時(shí)享受著我們的服務(wù)，他們的通話并不受任何限制。這是怎么做到的呢？換句話說(shuō)，系統(tǒng)的容量是怎樣擴(kuò)大的呢？ 其實(shí)，這個(gè)問(wèn)題是通過(guò)頻率資源的不斷重復(fù)使用來(lái)解決。 一個(gè)小區(qū)中使用的頻率可以被距離足夠遠(yuǎn)的小區(qū)所復(fù)用（這時(shí)，頻率之間的干擾可以忽略）。簡(jiǎn)單的說(shuō)，如果一個(gè)頻段內(nèi)的所有頻點(diǎn)都同時(shí)被復(fù)用了 N次，那么，系統(tǒng)的容量就擴(kuò)大了 N倍。這樣，對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，擴(kuò)容就意味著不斷的新建基站和不斷的復(fù)用頻率 。 23 23 ? 頻率復(fù)用：處在不同位置 (不同小區(qū) )上的用戶可以同時(shí)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(shè)計(jì)得不好，將產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾 Cell1 f 1 f 1 R R D (D/R)2=3 k D—頻率復(fù)用距離 R—小區(qū)半徑 K—頻率復(fù)用模式 頻率復(fù)用 Cell2 24 24 ? GSM最基本的頻率復(fù)用模式為 4 3頻率復(fù)用?！?4”表示 4個(gè)站點(diǎn)，“ 3”表示每個(gè)站點(diǎn)有 3個(gè)小區(qū)，由這 12個(gè)小區(qū)組成一個(gè)復(fù)用簇。同一復(fù)用簇中的各小區(qū)，使用的頻率不同 ? 頻率復(fù)用度：復(fù)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(fù)用模式 25 25 4*3 頻率復(fù)用 A1 C1 B1 D1 A2 A3 B