? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 移動(dòng)通信（Mobile Communication）

基本術(shù)語(yǔ) ? ?-?電信Telecommunication ? ? ? ? ?-?通信Communication
- GPRS： 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（General Packet Radio Service）
- WAP： 無(wú)線應(yīng)用協(xié)議
- MMS： 多媒體信息服務(wù) ?
- PSTN： 公共交換電話網(wǎng)絡(luò)( Public Switched Telephone Network )，一種常用舊式電話系統(tǒng)。即我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫碾娫捑W(wǎng)。工作原理，公共交換電話網(wǎng)絡(luò)是一種全球語(yǔ)音通信電路交換網(wǎng)絡(luò)，包括商業(yè)的和政府擁有的。 - ISDN： 綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（Integrated Services Digital Network），綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)除了可以用來(lái)打電話，還可以提供諸如可視電話、數(shù)據(jù)通信、會(huì)議電視等多種業(yè)務(wù)，從而將電話、傳真、數(shù)據(jù)、圖像等多種業(yè)務(wù)綜合在一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸和處理，這也就是“綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)”名字的來(lái)歷。

由于ISDN的開(kāi)通范圍比ADSL和LAN接入都要廣泛得多，所以對(duì)于那些沒(méi)有寬帶接入的用戶，ISDN似乎成了惟一可以選擇的高速上網(wǎng)的解決辦法，

畢竟128kbps的速度比撥號(hào)快多了；ISDN和電話一樣按時(shí)間收費(fèi)，所以對(duì)于某些上網(wǎng)時(shí)間比較少的用戶（比如每月20小時(shí)以下的用戶）還是要比

使用ADSL便宜很多的。另外，由于ISDN線路屬于數(shù)字線路，所以用它來(lái)打電話（包括網(wǎng)絡(luò)電話）效果都比普通電話要好得多。

移動(dòng)通信基礎(chǔ) 移動(dòng)通信的概念：移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中所進(jìn)行的信息交換。移動(dòng)體與固定點(diǎn)之間、移動(dòng)體相互之間信息的交換都可以稱為移動(dòng)通信。 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成：移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由移動(dòng)臺(tái)（MS,Mobile Station）、基地站（BS,Base Station）、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC，Mobile Service Switching Center）以及傳輸線四個(gè)部分。 ? ? ?

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無(wú)線通信的頻譜環(huán)境 ? ? - 短波（1.5-30MHz，10-100m），電離層通信。（海外使館、遠(yuǎn)洋船隊(duì)、邊防哨所）。 ? ? -?超短波（米波，30-300MHz，1-10m）。 ? ? - 微波（0.3-3000GHz）：容量大，質(zhì)量好，其中分米波（0.3-3GHz,10-1m）。 ? ? -?衛(wèi)星通信：
? ? ? ? - 高軌道衛(wèi)星通信： 同步軌道、靜止衛(wèi)星，質(zhì)量好、容量大。（海事衛(wèi)星、軍事通信、電視廣播）。
? ? ? ? - 中低軌道衛(wèi)星通信：距離近、非靜止，要求跟蹤。（遙感。偵測(cè)）。
移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段使用?? ? 目前，大容量移動(dòng)通信系統(tǒng)均使用 800MHz頻段( CDMA)，900 MHz頻段(AMPS、TACS、GSM)，并開(kāi)始使用1800 MHz頻段(GSM1800/DCS1800)，該頻段用于微蜂窩(Microcell)系統(tǒng)。
我國(guó) 3G 頻段分配，其中 - 中國(guó)電信獲得的頻段是1920-1935MHz和2110-2125MHz； - 中國(guó)移動(dòng)獲得的頻段是1880-1900MHz和2010-2025MHz； - 中國(guó)聯(lián)通獲得的頻段是1940-1955MHz和2130-2145MHz。

第一代通信系統(tǒng)（1G） 1947年貝爾實(shí)驗(yàn)室提出了“蜂窩”概念。
人們把模擬通信系統(tǒng)（包括模擬蜂窩網(wǎng)、模擬無(wú)繩電話與模擬集群調(diào)度等）稱作第一代通信產(chǎn)品。 - 中國(guó)，1987年，在廣州和上海率先開(kāi)通900MHz的 TACS 模擬蜂窩系統(tǒng)，采用摩托羅拉系統(tǒng)（A網(wǎng)）和愛(ài)立信系統(tǒng)（B網(wǎng)）。
96年基本建成覆蓋全國(guó)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。2000年，模擬系統(tǒng)封網(wǎng)。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)（2G） ? ? - 20世紀(jì)90年代：數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。最典型的1992年的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)是歐洲基于時(shí)分多址（TDMA）技術(shù)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)——GSM。? ? ? - 另外還有北美的DAMPS（IS-54）和日本的PDC等。 ? ? - 窄帶碼分多址CDMA（IS-95A）數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，美國(guó)Qualcomm公司提出，是一個(gè)過(guò)渡性的技術(shù)。 CDMA系統(tǒng)采用了擴(kuò)頻通信技術(shù)。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）（1885~2025MHz，2110~2200MHz）? 2000年以后，移動(dòng)通信進(jìn)入到第三代。共三個(gè)頻段：150MHz，450MHz，900MHz，收發(fā)頻率間隔分別為：5.7MHz，10MHZ，45MHZ。
- 21世紀(jì)初：基于IS-95A CDMA 技術(shù)的寬帶CDMA技術(shù) CDMA2000 誕生。
- 日本的純 W-CDMA，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)的 UTRA（WCDMA） ? ? ? ? - 3GPP,3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計(jì)劃。

3GPP成立于1998年12月，多個(gè)電信標(biāo)準(zhǔn)組織伙伴簽署了《第三代伙伴計(jì)劃協(xié)議》。3GPP最初的工作范圍是為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)制定全球適用

技術(shù)規(guī)范和技術(shù)報(bào)告。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)基于的是發(fā)展的GSM核心網(wǎng)絡(luò)和它們所支持的無(wú)線接入技術(shù)，主要是UMTS。隨后3GPP的工作范圍得到

了改進(jìn)，增加了對(duì)UTRA長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定。目前歐洲ETSI、美國(guó)TIA、日本TTC、ARIB、韓國(guó)TTA以及我國(guó)CCSA作為3GPP的6個(gè)組織

伙伴（OP）。目前獨(dú)立成員有300多家，此外，3GPP還有TD-SCDMA產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（TDIA）、TD-SCDMA論壇、CDMA發(fā)展組織（CDG）等13個(gè)市場(chǎng)伙伴（MRP）。

? ? ? ? - 中國(guó)移動(dòng)的 TD-SCDMA，時(shí)分同步碼分多址，

第四代移動(dòng)通信技術(shù)（4G） 4G 是下一代的移動(dòng)蜂窩系統(tǒng)，在 2013年投入使用。
4G 通信技術(shù)并沒(méi)有脫離以前的通信技術(shù)，采用了一些新的通信技術(shù)，來(lái)提高無(wú)線通信的網(wǎng)絡(luò)效率和功能。ITU（國(guó)際電聯(lián)）已經(jīng)將 WiMax、HSPA+、LTE 正式納入 4G 標(biāo)準(zhǔn)，加上之前確定的 LTE-Advanced 和?Wireless MAN-Advanced 這兩種標(biāo)準(zhǔn)，4G 標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了5種。 4G?是在1G、2G、和 3G基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，是與2G 和3G共存的 （2.5G? 代表：GPRS、Edge），傳輸速率較3G提高10倍、成本降低10倍 （2001年） 截止到2013年12月 LTE 已然成為全球 4G 標(biāo)準(zhǔn)，包括 FDD-LTE 和 TD-LTE 兩種制式。?
4G 系統(tǒng)應(yīng)體現(xiàn)移動(dòng)與無(wú)線接入網(wǎng)和IP網(wǎng)絡(luò)不斷融合的發(fā)展趨勢(shì)，因此4G系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)。? 4G 系統(tǒng)是一個(gè)無(wú)縫網(wǎng)，包含系統(tǒng)、業(yè)務(wù)和覆蓋等多方面的無(wú)縫性
4G 系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫漫游，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)與無(wú)線LAN的無(wú)縫連接。并實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)中系統(tǒng)間切換和網(wǎng)絡(luò)互聯(lián). 4G 系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)綜合系統(tǒng)，蜂窩部分提供廣域移動(dòng)性，而WLAN提供熱點(diǎn)地區(qū)的高速業(yè)務(wù)，同時(shí)也應(yīng)當(dāng)包含家庭和辦公室的個(gè)人LAN.?

2代、2.5代、3代的主要區(qū)別：
2代（GSM)? ? ?? ?-?傳輸速率：9.6kbps --- 14.4kbps,? 可移動(dòng)（任意速度）； ? ?? ?-?僅有語(yǔ)音通信； 2.5代 (GPRS) - 傳輸速率：最大用戶數(shù)據(jù)率：21.4kbps, 采用GMSK一種調(diào)制方式 ? ? 2.75代（Edge） 3代 ? ? ? - 傳輸速率：144kbps,快速移動(dòng)狀態(tài)；384kbps,人行道步行；2Mbps,室內(nèi)不動(dòng)。
4G 系統(tǒng)的具體技術(shù)和特點(diǎn) - 無(wú)線接入方式與多址方案?
OFDM是4G系統(tǒng)最為合適的多址方案, OFDM也是將來(lái)4G系統(tǒng)最有可能采用的多址方式。
OFDM的主要優(yōu)點(diǎn)：各個(gè)信號(hào)間不會(huì)相互干擾； 對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感； 用戶間和相鄰小區(qū)間無(wú)干擾；可實(shí)現(xiàn)低成本的單波段接收機(jī)等。
- 調(diào)制與編碼? 4G系統(tǒng)將會(huì)采用多載波調(diào)制（MCM）技術(shù)?MC-CDMA? 或? OFDM-TDMA，并考慮功率與自適應(yīng)調(diào)制的平衡。 -?基于IP的核心網(wǎng) 移動(dòng)IP技術(shù)是真正實(shí)現(xiàn)“任何時(shí)間、任何地方、與任何人進(jìn)行任何業(yè)務(wù)通信”的全球個(gè)人通信的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)，代表著通信技術(shù)發(fā)展的未來(lái)方向。?
3G系統(tǒng)不是基于IP的，如CDMA2000基于ANSI-41，而WCDMA基于GSM-MAP。4G系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)。實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)間的無(wú)縫互連；全I(xiàn)P也是一種低成本的集成目前網(wǎng)絡(luò)的方法。
4G系統(tǒng)的核心網(wǎng)是一個(gè)基于全I(xiàn)P的網(wǎng)絡(luò)，獨(dú)立于各種具體的無(wú)線接入方案，能提供端到端的IP業(yè)務(wù)；能同已有的核心網(wǎng)和PSTN共存。

中國(guó)移動(dòng)通信發(fā)展概況 -?94年4月，聯(lián)通公司成立，打破了郵電一統(tǒng)天下的格局。采用技術(shù)先進(jìn)、具有國(guó)際漫游功能的GSM數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)。同年9月，中國(guó)電信也采用GSM數(shù)字移動(dòng)技術(shù)！
- 99年，中國(guó)移動(dòng)同中國(guó)電信分離！ - 2008年5月，鼓勵(lì)中國(guó)電信收購(gòu)中國(guó)聯(lián)通CDMA網(wǎng)，中國(guó)聯(lián)通與中國(guó)網(wǎng)通合并，中國(guó)衛(wèi)通基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)并入中國(guó)電信，中國(guó)鐵通并入中國(guó)移動(dòng) 。 - 2009年1月7日發(fā)放，中移動(dòng)將獲自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA牌照，中國(guó)電信和新聯(lián)通分別發(fā)放CDMA2000和WCDMA牌照。?

移動(dòng)通信系統(tǒng)中的大區(qū)和小區(qū)?
-?大區(qū)制是指把一個(gè)通信服務(wù)區(qū)域僅規(guī)劃為一個(gè)或少數(shù)幾個(gè)無(wú)線覆蓋區(qū), 簡(jiǎn)稱無(wú)線區(qū)。無(wú)線區(qū)是指當(dāng)基站采用全向天線時(shí), 在無(wú)障礙物的開(kāi)闊地, 以通信距離為半徑所形成的圓形覆蓋區(qū)。每個(gè)無(wú)線區(qū)的半徑在25~45km左右, 用戶容量為幾十至數(shù)百個(gè)。每個(gè)無(wú)線區(qū)僅為一個(gè)基站所覆蓋, 基站基本上是相互獨(dú)立的。?
-?大區(qū)制的缺點(diǎn)是: 由于一個(gè)基站所能提供的信道數(shù)有限, 因而系統(tǒng)容量不高,?
-?小區(qū)制是指把一個(gè)通信服務(wù)區(qū)域分為若干個(gè)小無(wú)線覆蓋區(qū), 每個(gè)小區(qū)的半徑在2~20 km左右,用戶容量可達(dá)上千個(gè)。

每個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站,負(fù)責(zé)本區(qū)移動(dòng)臺(tái)的聯(lián)系和控制,各個(gè)基站通過(guò)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心相互聯(lián)系,并與市話局連接。

每個(gè)小區(qū)只需提供較少的幾個(gè)無(wú)線電信道(一個(gè)信道組)就可滿足通信的要求,鄰近的小區(qū)使用不同的信道組。

小區(qū)中的基站天線采用全向天線：覆蓋面積可視為一個(gè)以基站為中心,以最大可通信距離為半徑的圓。

為了不留空隙地，各個(gè)圓形覆蓋區(qū)之間一定存在很多重疊區(qū)。通過(guò)理論分析,通信系統(tǒng)現(xiàn)在大都采用與圓形較接近的正六邊形作為小區(qū)的形

狀結(jié)構(gòu),因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)既避免了相鄰覆蓋區(qū)間的重疊,又不會(huì)產(chǎn)生空隙,區(qū)域銜接更緊密,產(chǎn)生的相互干擾更小。由于該結(jié)構(gòu)看上去像是蜂窩,

所以稱其為“蜂窩式移動(dòng)通信”。

? ? ? ??-?小區(qū)制結(jié)構(gòu)的最大特點(diǎn)是: 采用信道復(fù)用技術(shù), 大大緩解了頻率資源緊缺的問(wèn)題, 提高了頻率利用率, 增加了用戶數(shù)目和系統(tǒng)容量。 - 所謂信道復(fù)用技術(shù)指的是: 相鄰小區(qū)不使用相同的信道組, 但相隔幾個(gè)小區(qū)間隔的不相鄰小區(qū)可以重復(fù)使用同一組信道, 以充分利用頻率資源。 -?小區(qū)制結(jié)構(gòu)的另一特點(diǎn)是: 信道距離縮短, 發(fā)射機(jī)功率降低, 于是互調(diào)干擾亦減小。 ? ? ? ? ? ? ? ??

陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)
-?陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)也稱小區(qū)制移動(dòng)通信系統(tǒng), 在移動(dòng)通信中處于統(tǒng)治地位, 是目前應(yīng)用最廣泛、用戶數(shù)量最多、與人們?nèi)粘Ｉ钭罹o密的移動(dòng)通信系統(tǒng)。?
- 特點(diǎn)：
? ? ? ? 1.?把整個(gè)大范圍的無(wú)線服務(wù)區(qū)劃分成許多小區(qū),?每個(gè)小區(qū)設(shè)置一個(gè)基站, 負(fù)責(zé)本小區(qū)各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的聯(lián)絡(luò)與控制, 各個(gè)基站通過(guò)移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心相互聯(lián)系, 并與市話局連接。
2. 陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)利用超短波電波傳播距離有限的特性及蜂窩狀結(jié)構(gòu), 可有效實(shí)現(xiàn)信道復(fù)用, 在提高頻率利用率的同時(shí), 可保證通信的質(zhì)量。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

組成結(jié)構(gòu)： -?小區(qū)是采用基站識(shí)別碼(BSIC)或全球小區(qū)識(shí)別碼(CGIC)進(jìn)行標(biāo)識(shí)的無(wú)線覆蓋區(qū)域。 在采用全向天線結(jié)構(gòu)的模擬網(wǎng)中,?小區(qū)即為基站區(qū); 在采用?120°角天線結(jié)構(gòu)的 GSM 數(shù)字蜂窩移動(dòng)網(wǎng)中, 小區(qū)是每個(gè)120°角的天線所覆蓋的正六邊形區(qū)域的1/3。?? -?基站區(qū)指的是一個(gè)基站所覆蓋的區(qū)域。一個(gè)基站區(qū)可包含一個(gè)或多個(gè)小區(qū), 故不是所有的小區(qū)都設(shè)有一個(gè)專有的基站, 但必須為一個(gè)特定的基站所覆蓋。 -?位置區(qū)指的是一個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以自由移動(dòng)而不必重新“登記”其位置(位置更新)的區(qū)域, 一個(gè)位置區(qū)由一個(gè)或若干個(gè)小區(qū)(或基站區(qū))組成。 -?移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心簡(jiǎn)稱MSC, 一個(gè)MSC區(qū)指的是由一個(gè)MSC覆蓋的區(qū)域。一個(gè)MSC區(qū)可由若干個(gè)位置區(qū)組成。?
-?PLMN(Public Land Mobile Network)是公用陸地移動(dòng)網(wǎng)的簡(jiǎn)稱, 即陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。在該系統(tǒng)內(nèi)具有共同的編號(hào)制度(比如相同的國(guó)內(nèi)地區(qū)號(hào))和共同的路由計(jì)劃。
-?業(yè)務(wù)區(qū)指的是由一個(gè)或多個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)所組成的區(qū)域。只要移動(dòng)臺(tái)在業(yè)務(wù)區(qū)中, 就可以被另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的用戶找到, 而該用戶也無(wú)需知道這個(gè)移動(dòng)臺(tái)在該區(qū)內(nèi)的具體位置。這里的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以是另一個(gè)PLMN、PSTN(市話網(wǎng))或ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))。一個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)可由若干個(gè)PLMN組成, 也可由一個(gè)或若干個(gè)國(guó)家組成, 也可能是一個(gè)國(guó)家的一部分。
-?系統(tǒng)區(qū)指的由一個(gè)或多個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)組成。?

調(diào)制與解調(diào) 調(diào)制： 調(diào)制的目的是要把要傳輸?shù)哪M信或數(shù)字信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)母哳l信號(hào)。
解調(diào)： 在接收端需要將已調(diào)信號(hào)還原成要傳輸?shù)脑夹盘?hào)，稱為解調(diào)。
- FSK： 頻移鍵控 - MSK： 相位連續(xù)變化的最小頻移鍵控
- GMSK： 高斯濾波的最小頻移鍵控
- PSK： 相移鍵控
- QPSK： 四相移相鍵控 - QAM： 正交振幅調(diào)制
-?OFDM：正交頻分復(fù)用 主要思想：將信道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，并調(diào)制到每個(gè)子信道上進(jìn)行傳輸。每個(gè)子信道上的信號(hào)帶寬小于信道的相關(guān)帶寬，因此每個(gè)子信道都可以看作是一個(gè)平坦衰落信道。

GSM——全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（Global System for Mobile Communication） 1990年, GSM系統(tǒng)試運(yùn)行。1991年, 第一個(gè)實(shí)用系統(tǒng)在歐洲開(kāi)通, 同時(shí), GSM被更名為“全球移動(dòng)通信系統(tǒng)”(Global System for Mobile communications)。從此移動(dòng)通信跨入了第二代數(shù)字移動(dòng)通信的階段。?

GSM系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

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1. 移動(dòng)臺(tái)(MS, Mobile station)
移動(dòng)臺(tái)是GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備。移動(dòng)臺(tái)類型可分為車載臺(tái)、便攜臺(tái)和手機(jī)。
移動(dòng)臺(tái)通過(guò)?無(wú)線接口sm?接入GSM系統(tǒng)，即具有無(wú)線傳輸與處理功能。
- 移動(dòng)終端(MT, Mobile Terminal）： 移動(dòng)終端就是“機(jī)”, 它是移動(dòng)臺(tái)的主體, 是完成語(yǔ)音編碼、 信道編碼、信息加密、 信息的調(diào)制和解調(diào)、 信號(hào)的發(fā)射和接收的主要設(shè)備。
-?用戶識(shí)別模塊(SIM, Subscriber Identity Module)：用戶識(shí)別卡中存儲(chǔ)著有關(guān)用戶的個(gè)人信息和網(wǎng)絡(luò)管理的一些信息以及加密、 解密算法等, 通過(guò)這些信息可以驗(yàn)證用戶身份、 防止非法盜用、 提供特殊服務(wù)等, 因而又稱為智能卡。 2.?基站子系統(tǒng)(BSS, Base Station Subsystem)
從整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)來(lái)看, 基站子系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱基站)介于網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)和移動(dòng)臺(tái)之間,?起中繼作用:?一方面, 基站通過(guò)無(wú)線接口直接與移動(dòng)臺(tái)相接, 負(fù)責(zé)空中無(wú)線信號(hào)的發(fā)送、接收和集中管理; ?另一方面, 它與網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)中的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)采用有線信道連接, 以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信, 傳送系統(tǒng)信號(hào)和用戶信息等。?
基站子系統(tǒng)主要由基站收發(fā)信機(jī)(BTS)和基站控制器(BSC)構(gòu)成。
- BTS屬于基站子系統(tǒng)的無(wú)線接口設(shè)備, 完全由BSC控制, 主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸, 完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、無(wú)線調(diào)制、編碼等功能。它可以接收來(lái)自移動(dòng)臺(tái)的信號(hào), 也可以把BSC提供的信號(hào)發(fā)送給移動(dòng)臺(tái), 從而完成BSC與無(wú)線信道之間的信號(hào)轉(zhuǎn)換。?
-?BSC在BSS子系統(tǒng)內(nèi)充當(dāng)控制器和話務(wù)集中器, 它主要負(fù)責(zé)管理BTS,基站控制器負(fù)責(zé)所有的移動(dòng)通信接口管理, 主要是無(wú)線信道的分配、釋放和管理。除此之外, 一個(gè)BSC還對(duì)本控制區(qū)內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的越區(qū)切換進(jìn)行控制。 3.?移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)
?MSC是GSM系統(tǒng)的核心, 是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體, 也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)之間的接口。 它使用戶使用各種業(yè)務(wù)成為可能。?
提供交換功能并面向下列功能實(shí)體：基站子系統(tǒng)(BSS)、原籍位置寄存器(HLR)、鑒權(quán)中心(AUC)、移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)、操作維護(hù)中心(OMC)和固定網(wǎng)(公用電話網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)等)。
從而把移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)用戶、移動(dòng)用戶與移動(dòng)用戶之間互相連接起來(lái)。 MSC作為網(wǎng)絡(luò)的核心, 應(yīng)能完成位置登記、 越區(qū)切換和自動(dòng)漫游等移動(dòng)管理工作。
MSC還支持信道管理、數(shù)據(jù)傳輸以及包括鑒權(quán)、信息加密、 移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別等安全保密功能。?
4. 來(lái)訪位置寄存器(VLR, Visitor Location Register)
VLR是為其控制區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)用戶服務(wù)的, 它存儲(chǔ)著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)的已登記的移動(dòng)用戶的相關(guān)信息, 從而為該用戶以后的呼叫連接創(chuàng)造了前提條件。VLR從該移動(dòng)用戶所在的歸屬位置寄存器(HLR)處獲得并存儲(chǔ)該用戶的數(shù)據(jù)。一旦用戶離開(kāi)該VLR的控制區(qū)域,則重新在他所進(jìn)入的另一個(gè)VLR登記,原VLR將取消臨時(shí)記錄的該移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)。
因此, VLR可看作是一個(gè)動(dòng)態(tài)的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。
5. 歸屬位置寄存器(HLR, Home Location Register)
?HLR是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫(kù), 主要存儲(chǔ)著管理部門(mén)用于移動(dòng)用戶管理的相關(guān)數(shù)據(jù), 具體包括兩類信息:?一是有關(guān)用戶的參數(shù), 即該用戶的相關(guān)靜態(tài)數(shù)據(jù), 包括移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼、 訪問(wèn)能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等;?二是有關(guān)用戶目前所處狀態(tài)的信息, 即用戶的有關(guān)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù),?如用戶位置更新信息或漫游用戶所在的MSC/VLR地址及分配給用戶的補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其HLR處注冊(cè)登記。
HLR可以與MSC/VLR一一對(duì)應(yīng), 也可以一個(gè)HLR控制若干個(gè)MSC/VLR或整個(gè)區(qū)域的移動(dòng)網(wǎng)。?
? ? 6. 鑒權(quán)中心(AUC, Authentication Center)?
AUC也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù), 保存著關(guān)于用戶的三個(gè)參數(shù)(隨機(jī)號(hào)碼RAND、響應(yīng)數(shù)SRES和密鑰Kc)。其作用是: 通過(guò)鑒權(quán)能夠確定移動(dòng)用戶的身份是否合法,還能夠進(jìn)一步滿足用戶的保密性通信等要求。

7.?設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR, Equipment Identity Register)
EIR也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),存儲(chǔ)著有關(guān)移動(dòng)臺(tái)的設(shè)備參數(shù),主要是國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)。其功能是完成對(duì)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等，以防止非法移動(dòng)用戶的使用。

?GSM網(wǎng)絡(luò)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)的功能實(shí)體而言，就是移動(dòng)交換中心(MSC)與基站控制器(BSC)之間的互連接口。
-?Abis接口。Abis接口定義為基站子系統(tǒng)的基站控制器(BSC)與基站收發(fā)信機(jī)兩個(gè)功能實(shí)體之間的通信接口，
-?Um接口(空中接口)。Um接口(空中接口)定義為移動(dòng)臺(tái)(MS)與基站收發(fā)信機(jī)(BTS)之間的無(wú)線通信接口 -?B接口。B接口定義為移動(dòng)交換中心(MSC)與訪問(wèn)用戶位置寄存器(VLR)之間的內(nèi)部接口
-?C接口。C接口定義為MSC與HLR之間的接口，用于傳遞路由選擇和管理信息。
-?D接口。D接口定義為HLR與VLR之間的接口，用于交換移動(dòng)臺(tái)位置和用戶管理的信息，保證移動(dòng)臺(tái)在整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)能建立和接受呼叫。
-?E接口。E接口為相鄰區(qū)域的不同移動(dòng)交換中心之間的接口。 用于移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)MSC控制區(qū)到另一個(gè)MSC控制區(qū)時(shí)交換有關(guān)信息，以完成越區(qū)切換。
-?F接口。?F接口定義為MSC與移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)之間的接口， 用于交換相關(guān)的管理信息。
-?G接口。G接口定義為兩個(gè)VLR之間的接口。當(dāng)采用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)時(shí)，此接口用于向分配TMSI的VLR詢問(wèn)此移動(dòng)用戶的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)的信息。
?GSM系統(tǒng)與其它公用電話網(wǎng)接口。GSM系統(tǒng)通過(guò)MSC與公用電信網(wǎng)互連。一般采用?7 號(hào)信令系統(tǒng)接口。其物理鏈接方式是MSC與PSTN或ISDN交換機(jī)之間采用2.048 Mb/s的PCM數(shù)字傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)的。?

GSM的區(qū)域、號(hào)碼、地址與識(shí)別

1. 區(qū)域定義
GSM系統(tǒng)屬于小區(qū)制大容量移動(dòng)通信網(wǎng)，在它的服務(wù)區(qū)，設(shè)置很多基站，移動(dòng)臺(tái)只要在服務(wù)區(qū)內(nèi)，移動(dòng)通信網(wǎng)就必須具有控制、交換功能，以實(shí)現(xiàn)位置更新、呼叫接續(xù)、過(guò)區(qū)切換及漫游服務(wù)等功能。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? GSM系統(tǒng)組成的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
2. 號(hào)碼與識(shí)別
-?國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI?（IMSI：International Mobile Subscriber Identification Number）? IMSI是在GSM系統(tǒng)中對(duì)MS（Mobile Station，移動(dòng)臺(tái)）的唯一識(shí)別，在全網(wǎng)和全球范圍內(nèi)唯一。IMSI存儲(chǔ)在SIM或USIM卡、網(wǎng)絡(luò)測(cè)網(wǎng)元HLR（Home Location Register，歸屬位置寄存器）和VLR（Visitor Location Register，拜訪位置寄存器）中，在無(wú)線接口及MAP（Mobile Application Part，移動(dòng)應(yīng)用部分）接口上傳送。IMSI是與SIM（Subscriber Identity Module，用戶識(shí)別模塊）或者USIM（Universal Subscriber Identity Module，全球用戶身份模塊）
? ? ? - MCC是移動(dòng)用戶所屬國(guó)家代號(hào)，占3位數(shù)字，中國(guó)的MCC規(guī)定為460； ? ?? ?-?MNC是移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼，由兩位或者三位數(shù)字組成，中國(guó)移動(dòng)的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)編碼（MNC）為00；用于識(shí)別移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)通信網(wǎng)； ? ?? ?-?MSIN是移動(dòng)用戶識(shí)別碼，用以識(shí)別某一移動(dòng)通信網(wǎng)中的移動(dòng)用戶。 從技術(shù)上講，IMSI可以區(qū)別出每個(gè)用戶來(lái)自的國(guó)家，并且在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的所有位置（包括漫游區(qū)）都是有效的。因此，IMSI可以徹底解決國(guó)際漫游問(wèn)題。
-?臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼TMSI
考慮到移動(dòng)用戶識(shí)別碼的安全性， GSM系統(tǒng)能提供安全保密措施，即空中接口無(wú)線傳輸?shù)淖R(shí)別碼采用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)代替IMSI。?兩者之間可按一定的算法互相轉(zhuǎn)換。訪問(wèn)位置寄存器(VLR)可給來(lái)訪的移動(dòng)用戶分配一個(gè)TMSI(只限于在該訪問(wèn)服務(wù)區(qū)使用)。
IMSI只在起始入網(wǎng)登記時(shí)使用，?在后續(xù)的呼叫中，使用TMSI，以避免通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送其IMSI，從而防止竊聽(tīng)者檢測(cè)用戶的通信內(nèi)容，或者非法盜用合法用戶的IMSI。

-?國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼IMEI
IMEI(International Mobile Equipment Identity)是國(guó)際移動(dòng)設(shè)備身份碼的縮寫(xiě)，國(guó)際移動(dòng)裝備辨識(shí)碼，是由15位數(shù)字組成的"電子串號(hào)"，它與每臺(tái)移動(dòng)電話機(jī)一一對(duì)應(yīng)，而且該碼是全世界唯一的。每一只移動(dòng)電話機(jī)在組裝完成后都將被賦予一個(gè)全球唯一的一組號(hào)碼，這個(gè)號(hào)碼從生產(chǎn)到交付使用都將被制造生產(chǎn)的廠商所記錄。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼(IMEI)的格式
? ?? -?移動(dòng)臺(tái)國(guó)際ISDN號(hào)碼?MSISDN （eg，8618829028888）
MSISDN 是指主叫用戶為呼叫GSM PLMN中的一個(gè)移動(dòng)用戶所需撥的號(hào)碼，作用同于固定網(wǎng)PSTN號(hào)碼；是在公共電話網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)編號(hào)計(jì)劃中，唯一能識(shí)別移動(dòng)用戶的號(hào)碼。
MSISDN：Mobile Subscriber International ISDN/PSTN number (ISDN即是綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)，是Integrated Service Digital Network 的簡(jiǎn)稱)

-?CC：Country Code，含義為國(guó)家碼，因?yàn)殛懙匾苿?dòng)網(wǎng)絡(luò)遍布全球各地，自然需要對(duì)不同國(guó)家的移動(dòng)用戶進(jìn)行區(qū)分，中國(guó)的國(guó)家碼為86。
-?NDC：National Destination Code，表示國(guó)內(nèi)目的地碼，也稱網(wǎng)絡(luò)接入號(hào)。為保障消費(fèi)者的利益并允許合理的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，每個(gè)主權(quán)國(guó)家都可以授權(quán)一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商組建并經(jīng)營(yíng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，例如中國(guó)三大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接入號(hào)為134~139、150~152、188等，中國(guó)聯(lián)通為130~132、185~186等，中國(guó)電信為133、153、180、189等。 -?SN：Subscriber Number，客戶號(hào)碼
若在以上號(hào)碼中將國(guó)家碼CC去除，就成了移動(dòng)臺(tái)的國(guó)內(nèi)身份號(hào)碼，也就是我們?nèi)粘Ｋf(shuō)的"手機(jī)號(hào)碼"。
目前，我國(guó)GSM的國(guó)內(nèi)身份號(hào)碼為11位。
-?移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼(MSRN, Mobile Station Roaming Number)
當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到一個(gè)新的服務(wù)區(qū)時(shí)，由VLR給它分配一個(gè)臨時(shí)性的漫游號(hào)碼，并通知該移動(dòng)臺(tái)的HLR，用于建立通信路由。一旦該移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)該服務(wù)區(qū)，此漫游號(hào)碼即被收回，并可分配給其它來(lái)訪的移動(dòng)臺(tái)使用。
漫游號(hào)碼的組成格式與移動(dòng)國(guó)際(或國(guó)內(nèi))ISDN號(hào)碼相同。

? ? ? ? - 位置區(qū)識(shí)別(LAI, Location Area Identity )碼

? ? -?基站識(shí)別色碼(BSIC, Base Station Identity Code )

WCDMA系統(tǒng) ? ?? ?UMTS(Universal Mobile Telecommunications System， 通用移動(dòng)通信系統(tǒng))是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)無(wú)線接口技術(shù)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)， 通常也把UMTS系統(tǒng)稱為WCDMA通信系統(tǒng)。 WCDMA是一種直接序列擴(kuò)頻碼分多址（DS-CDMA）系統(tǒng)。

移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

基站與交換機(jī)之間、交換機(jī)與固定網(wǎng)絡(luò)之間可采用有線鏈路(如光纖、同軸電纜、雙絞線等)也可以采用無(wú)線鏈路(如微波鏈路、毫米波鏈路等)。 移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的交換機(jī)通常稱為移動(dòng)交換中心(MSC)。它與常規(guī)交換機(jī)的不同之處是： MSC除了要完成常規(guī)交換機(jī)的所有功能外，它還負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理和無(wú)線資源管理(包括越區(qū)切換、 漫游、用戶位置登記管理等)。

?-?越區(qū)切換?
越區(qū)(過(guò)區(qū))切換(Handover或Handoff)是指將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站的過(guò)程。

- 漫游? 漫游（roaming）指移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)自己注冊(cè)登記的服務(wù)區(qū)域，移動(dòng)到另一服務(wù)區(qū)后，移動(dòng)通信系統(tǒng)仍可向其提供服務(wù)的功能。
漫游只能在網(wǎng)絡(luò)制式兼容且已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的國(guó)內(nèi)城市間或已經(jīng)簽署雙邊漫游協(xié)議的地區(qū)或國(guó)家之間進(jìn)行。為實(shí)現(xiàn)漫游功能在技術(shù)上是相當(dāng)復(fù)雜的。首先，要記錄用戶所在位置，在運(yùn)營(yíng)公司之間還要有一套利潤(rùn)結(jié)算的辦法。
? ? ? ??自動(dòng)漫游：?移動(dòng)通信網(wǎng)自動(dòng)跟蹤移動(dòng)臺(tái)，向處在任何位置的移動(dòng)臺(tái)提供服務(wù)。它的主要功能有位置登記和呼叫轉(zhuǎn)移。? -?位置登記的功能是跟蹤移動(dòng)臺(tái)記錄來(lái)訪移動(dòng)臺(tái)的位置信息，以作為呼叫接續(xù)的依據(jù)。 ? ?? ? ? ?為了跟蹤移動(dòng)臺(tái)，通常將一個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)的服務(wù)區(qū)分成若干個(gè)位置區(qū)，一個(gè)位置區(qū)可包括若干個(gè)基站區(qū)。每個(gè)位置區(qū)具有唯一的識(shí)別碼，也稱位置區(qū)識(shí)別碼（區(qū)域識(shí)別碼），在位置區(qū)各基站的控制信道上不斷發(fā)送。移動(dòng)臺(tái)在一個(gè)位置區(qū)中可自由移動(dòng)而不需進(jìn)行位置登記。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)發(fā)現(xiàn)所接收的區(qū)域識(shí)別碼發(fā)生變化時(shí)，表明它已進(jìn)入一個(gè)新的位置區(qū)，則自動(dòng)打開(kāi)發(fā)射機(jī)，發(fā)出位置更新信息。移動(dòng)電話局將收到的信息送到控制此位置區(qū)的訪問(wèn)者位置寄存器，通過(guò)位置寄存器間的信令系統(tǒng)，告訴原籍位置寄存器目前這個(gè)移動(dòng)臺(tái)所處的位置，原籍位置寄存器更新此移動(dòng)臺(tái)的位置信息，并回發(fā)移動(dòng)臺(tái)類別、服務(wù)項(xiàng)目等信息，訪問(wèn)者位置寄存器根據(jù)收到的用戶信息，向移動(dòng)臺(tái)發(fā)位置登記確認(rèn)消息，移動(dòng)臺(tái)不需更改原有的電話號(hào)碼，就可在新的位置區(qū)得到它所登記的通信服務(wù)。原籍位置寄存器還要向移動(dòng)臺(tái)原來(lái)所處位置區(qū)的訪問(wèn)者位置寄存器發(fā)消息，刪除此移動(dòng)臺(tái)的有關(guān)信息。 ? ? ? ?-?呼叫轉(zhuǎn)移功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)處在任何一個(gè)移動(dòng)電話局控制區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)的呼叫。 ? ?? ? ??當(dāng)呼叫移動(dòng)臺(tái)時(shí)，有兩種轉(zhuǎn)移方式，①將呼叫先接至一個(gè)就近的移動(dòng)電話局，也稱接入移動(dòng)電話局。此移動(dòng)電話局通過(guò)信令系統(tǒng)向原籍位置寄存器詢問(wèn)移動(dòng)臺(tái)目前的位置信息，原籍位置寄存器向移動(dòng)臺(tái)目前所在位置的訪問(wèn)者寄存器請(qǐng)求一個(gè)臨時(shí)的漫游號(hào)碼，回發(fā)給接入移動(dòng)電話局。依據(jù)漫游號(hào)碼，呼叫接至移動(dòng)臺(tái)實(shí)際所處的移動(dòng)電話局，在相應(yīng)的位置區(qū)所有基站的下行控制信道上發(fā)送包含用戶識(shí)別碼的尋呼消息，找到移動(dòng)臺(tái)。②將呼叫先接到移動(dòng)臺(tái)原籍的移動(dòng)電話局，原籍局通過(guò)信令系統(tǒng)請(qǐng)求訪問(wèn)者位置寄存器分配一個(gè)臨時(shí)的漫游號(hào)碼，原籍局依據(jù)漫游號(hào)碼建立至被訪局的路由，找到移動(dòng)臺(tái)。?
參考：《移動(dòng)通信》 2016年11月通信工程移動(dòng)通信考試總結(jié)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的移动通信（Mobile Communication）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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