1、移动通信基础介绍,介绍提纲,移动通信概述 GSM数字移动通信系统 CDMA移动通信系统 第三代移动通信系统 网络演进策略,移动通信概述（1）,移动通信的概念 通信双方或至少其中一方在运动状态中进行信息传递的通信方式 移动通信的发展 最早的移动电话是在1921年开始使用的 第一个公用移动系统在1946年开办 第一个蜂窝系统（AMPS）是在1983年10月在芝加哥地区开始使用，由美国电话电报公司（AT&T）经营管理,移动通信概述（2）,多址方式有三种：FDMA、TDMA和CDMA,移动通信概述（3）,第一代蜂窝移动通信系统 采用模拟技术 频率：800MHz、900MHz 主要的制式 美国：AMPS
2、 欧洲：TACS、NMT-450、NMT-900 英国：ETACS 西德、葡萄牙：C-450 意大利：RTMS 日本：NTT、JTACS、NTACS,移动通信概述（4）,第二代蜂窝移动通信系统 采用数字技术 频率： 800MHz、900MHz、1800MHz 主要的系统 美国：DAMPS、CDMA 欧洲：GSM 日本：PDC,移动通信概述（5）,第三代蜂窝移动通信系统 将各种业务结合起来，用一个单一的全功能网络来实现 主要特点 全球普及和全球无缝漫游的系统 具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet业务 便于过渡、演进 高频谱效率 高服务质量 低成本 高保密性,GSM数字移动通信系统
3、,GSM概述 GSM系统结构 GSM频率配置 GSM无线接口 GSM网络结构 编号计划 呼叫建立流程,GSM概述,GSM含义 1982年，欧洲邮电大会（CEPT）成立了一个新的标准化实体GSM（Group Special Mobile），其目的是制定欧洲900MHz数字TDMA蜂窝移动通信系统技术规范。 1992年，GSM系统重新命名为全球移动通信系统（Global System For Mobile Communication）。,GSM系统结构,GSM系统结构 NSS各部分的功能,GSM系统结构 BSS各部分的功能,GSM系统接口,NSS的内部接口,NSS的内部接口,MSC,HLR,AUC
4、,BTS的主要功能,BSC的主要功能,信道管理建立与释放无线资源，执行逻辑信道的组合、物理信道的映射响应MS和MSC的呼叫请求,协议转换实现MSC-BSC侧七号信令和BSC-BTS侧LAPD信令的转换,TC的主要功能,BSS内部语音信号传输速率,TC可以放在传输链中BTS与MSC之间的不同地方TC在功能上属于BTS，但通常放在MSC机房以节省长途传输链路,OMC,OMC,编号方案IMSI,TMSI是为了加强系统的保密性而在VLR内分配的临时用户识别，在某一VLR区域内与IMSI唯一对应。TMSI分配原则： 一、TMSI 包含四个字节，可以由八个十六进制数组成，其结构可由各运营部门根据当地情况而
5、定。 二、TMSI的32比特不能全部为1，因为在SIM卡中比特全为1的TMSI表示无效的TMSI。 三、要避免在VLR重新启动后TMSI重复分配，可以采取TMSI的某一部分表示时间或在VLR重起后某一特定位改变的方法。,编号方案TMSI,CC,NDC,SN,National (significant),Mobile station international,ISDN number,Mobile number,MSISDN 号码结构图,CC： Country Code，国家码，如中国为86。 NDC：National Destination Code，国内接入号，如中国移动的NDC目前有139
6、、138、137、136、135；中国联通的NDC 目前有130、131、133。 SN： Subscriber Number ，SN的一般格式H0 H1 H2 H3 ABCD,一、MSISDN是指主叫用户为呼叫GSM PLMN中的一个移动用户所需拨的号码，作用同于固定网PSTN号码。 二、MSISDN 采取E.164编码方式。 三、存储在HLR和VLR中，在MAP接口上传送。,编号方案MSISDN,一、编码格式为 CC+NDC+LSP 二、 CC、NDC含义同MSISDN的规定，LSP(locally significant part)由运营者自己决定 三、E.164编码方式 四、目前在网上
7、MSC与VLR都是合一的，所以MSC号码 与VLR号码基本上都是一样的。,一、采取E.164编码方式 二、 编码格式为：CC+NDC+H0 H1 H2 H3 0000，即为用户号为全零的MSISDN，CC，NDC含义同MSISDN的规定。,编号方案MSC号与HLR号,编号方案MSRN/HON,MSRN （移动台漫游号码）是在移动台有来话呼叫时，根据HLR的请求，临时由VLR分配的号码，用于发端MSC 寻址被叫拜访的MSC，接续完成后立即释放，此号码只在某一时间范围（比如90秒）内有效。 采取E.164编码方式，编码格式为：在MSC号码/VLR号码 的后面增加3 个数字。,HON（切换号码）是用
8、于用户在两个移动交换区间进行切换时，为建立MSC间通话链路而临时使用的号码，其编码方式和格式类似MSRN。,在检测位置更新、切换请求和下发寻呼时，要使用位置区识别LAI。LAI 的组成为MCC+MNC+LAC。 其中MCC 和MNC 与IMSI 中的相同，LAC 为位置区码，用于识别移动通信网中的一个位置区，最多为2 个字节长度的16 进制编码，0000 和FFFE 不能用来表示某一位置区。,在所有的GSM PLMN中小区的唯一标识。 在LAI的基础上再加上小区识别CI构成。 编码为：LAI+CI，其中CI为2个字节长的16进制的BCD码，由运营商自定。,基站识别码。用于移动台识别相邻的、采用
9、相同载频的、不同的BTS，特别用于区别在不同国家的边界地区采用相同载频的相邻BTS。,BSIC,CDMA移动通信系统,CDMA技术标准的发展历程 CDMA关键技术 cdma2000 1x系统,几种多址方式比较（1）,频分多址（FDMA）方式 每信道占用一个载频，每个信道的每一载波仅支持一个电路连接 信号速率低 基站设备复杂庞大，重复设置收发信设备 越区切换较为复杂和困难,几种多址方式比较（2）,时分多址（TDMA）方式 突发传输的速率很高，远大于语音编码速率 用不同的时隙来发射和接收，不需双工器 基站复杂性减小，互调干扰小 抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大 越区切换简单,CDMA技术标准
10、的发展历程,窄带CDMA（N-CDMA） 由美国高通（Qualcomm）公司提出，1980年11月进行了首次现场实验 1995年正式的N-CDMA标准出台，即IS-95A 1998年制定了IS-95B标准 1998年3月提出了一种向后兼容IS-95的宽带CDMA框架，称为cdma2000 2000年3月通过cdma2000的标准IS-2000,CDMA技术标准的发展历程,IS-95B标准的核心思想 在不改变IS-95A物理层的前提下通过自适应信道捆绑技术提供高速数据业务 9.676.8kbit/s（RS1） 14.4115.2kbit/s（RS2）,CDMA技术标准的发展历程,cdmaOne
11、是基于IS-95的各种CDMA制造厂家的产品和不同运营商的网络构成的一个家族概念 国际CDMA发展组织的一个品牌名称 cdma2000 是IS-95标准向第三代演进的技术体制方案 美国在制定第三代移动通信空中接口标准过程中提出的技术建议,CDMA关键技术,CDMA信道设置 CDMA编码 CDMA功率控制 CDMA呼叫处理 CDMA切换,CDMA信道设置,导频信道（Pilot Channel） 同步信道（Sync Channel） 寻呼信道（Paging Channel） 前向业务信道（Forward Traffic Channel） 接入信道（Access Channel） 反向业务信道（Re
12、verse Traffic Channel）,CDMA编码,Walsh码 64位（128位），在前向信道中用于区分信道，在反向信道中用于正交调制 PN短码（2） 215=32,768，在前向信道中用于区分基站小区，在反向信道中作为扰码 PN长码 242=4400Billion，用于区分用户,CDMA功率控制,前向功率控制（Forward Power Control） 闭环（Closed loop） 反向功率控制 反向开环功率控制（Reverse Open Loop Power Control） 反向闭环功率控制（Fast Reverse Closed Loop Power Control） 反
13、向外环功率控制（Reverse Outer Loop Power Control）,CDMA呼叫处理（1）,CDMA呼叫处理（2）,CDMA切换,软切换（“Soft” Handoff） 同一BSC中不同基站之间 更软切换（“Softer” Handoff） 同一基站不同小区之间 硬切换（“Hard” Handoff） 同一系统内不同MSC之间、不同BSC之间 不同载频之间 不同系统之间,cdma2000 1x系统,主要采用的新技术 丰富的信道结构 引入新的编码方式 快速前向功率控制 反向相干解调 不同的无线配置，适应不同需求 完善体系结构，考虑向第三代演进 EV-DO及EV-DV标准,cdma
14、2000 1x系统,第三代蜂窝移动通信系统,IMT-2000：国际移动电信2000系统 将支持速率高达2Mb/s的业务 业务种类将涉及话音、数据、图像以及多媒体等 由包括连接至地面和卫星网络的各种移动终端以及相应的网络基础设施等构成 系统结构上采用模块化概念，将无线接入网络与核心网络这两个系统部件进行清晰的分离 IMT-2000家族： 允许各地区标准化组织有一定的灵活性，可根据市场、业务需求的不同，提出各自向第三代系统演进的策略,第三代移动通信无线传输技术,10种提案 日本：W-CDMA 欧洲：ETSI-UTRA-UMTS、EP-DECT 美国：WIMS W-CDMA、CDMA2000、UWC
15、-136、WCDMA/NA 韩国：Global CDMA 、Global CDMA 中国：TD-SCDMA,网络演进策略（1）,第一种演变策略 采用增强的第二代网络，延续一段时间。第三代的无线接入网通过适配功能单元接入到增强的第二代核心网 在较晚的时间再采用第三代的核心网络（基于ATM或IP）。第三代核心网络与第二代网络间采用互通功能单元进行互通，而逐步淘汰第二代核心网,网络演进策略（2）,第一种演进策略,第二代/第三代双模终端,第二代终端,MT：移动终端 RAN：无线接入网 CN：核心网 AF：适配功能 IWF：互通功能,网络演进策略（3）,第二种演进策略 从开始阶段就建设第三代核心网络（基于ATM或IP）。第二代与第三代之间采用互通功能单元互通，逐步将第二代的无线接入网直联到第三代的核心网络，而淘汰第二代核心网。,网络演进策略（4）,第二种演进策略,第二代/第三代双模终端,第二代终端,MT：移动终端 RAN：无线接入网 CN：核心网 AF：适配功能 IWF：互通功能,
