移动通信信号室内覆盖原理及工程设计第2章 移动通信网络基础.pptxVIP

第2章 移动通信网络基础2.1 GSM网络的基本原理2.2 CDMA网络的基本原理2.3 WCDMA网络的基本原理2.4 TD-SCDMA网络的基本原理2.5 LTE网络的基本原理2.6 WLAN网络的基本原理2.7 LTE-A网络的基本原理2.1 GSM网络的基本原理2.1.1 GSM网络概述 20世纪80年代初，第一代移动电话技术开始应用。当时存在众多互不兼容的标准，仅在欧洲，就有北欧的NMT、英国的TACS、西德等国使用的C-450、法国的Radiocom2000和意大利的RTMI等，某一标准下用户的手机无法在其他标准的网络上使用，造成很大的不便。因此，西欧国家开始考虑制定一个统一的下一代移动电话标准，以便能够提供更多样的功能并使用户漫游更加容易。最开始的标准起草和制定的准备工作由欧洲邮电行政大会（CEPT）负责管理，具体工作由1982年起成立的一系列“移动专家组”负责。GSM的名字即是移动专家组（法语：groupespécialmobile）的缩写，后来这一缩写的含义被改变为全球移动通信系统GSM（globalsystemformobilecommunication），以方便GSM向全世界的推广。 全球移动通信是1992年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术，相对于模拟移动通信技术是第二代移动通信技术，所以简称2G。中国于20世纪90年代初引进采用GSM技术标准，目前中国移动、中国联通各拥有一个GSM网络。　GSM系统在无线接口上采用时分复用技术（TDMA），语音或数据信号采用高斯最小频移键控（GMSK）方式进行调制，信道编码主要采用卷积码。每个GSM载频的带宽为200kHz，在时间上以4.615ms(更准确地说是60/13ms）为一帧，每一帧又顺序划分为8个时隙。时隙是GSM无线接口上资源的最小单位。图2.1 GSM网络系统的架构　1.交换子系统SSS　交换子系统由移动交换中心MSC、归属位置寄存器HLR、拜访位置寄存器VLR、设备识别寄存器EIR、鉴权中心AUC和短消息中心SMC等功能实体构成。SSS主要完成交换功能以及用户数据管理、移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。　(1)MSC。MSC是GSM系统的核心，它完成最基本的交换功能，即完成移动用户和其他网络用户之间的通信连接；完成移动用户寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制、计费、基站管理等功能；提供面向系统其他功能实体的接口、到其他网络的接口以及与其他MSC互连的接口。　（2）HLR。HLR是GSM通信系统的中央数据库，存放与用户有关的所有信息，包括用户的漫游权限、基本业务、补充业务及当前位置信息等，从而为MSC提供建立呼叫所需的路由信息。一个HLR可以覆盖几个MSC服务区甚至整个移动网络。　（3）VLR。VLR存储了进入其覆盖区的所有用户的信息，为已经登记的移动用户提供建立呼叫接续的条件。VLR是一个动态数据库，需要与有关的归属位置寄存器HLR进行大量的数据交换以保证数据的有效性。当用户离开该VLR的控制区域，则重新在另一个VLR登记，原VLR将删除临时记录的该移动用户的数据。在物理上，MSC和VLR通常合为一体。　（4）AUC。AUC是一个受到严格保护的数据库，存储用户的鉴权信息和加密参数。在物理实体上，AUC和HLR共存。　（5）EIR。EIR存储与移动台设备有关的参数，可以对移动设备进行识别、监视和闭锁等，防止未经许可的移动设备使用网络。　2.基站子系统BSS　基站子系统BSS是交换子系统SSS和移动台MS之间的桥梁，主要完成无线信道管理和无线收发功能。BSS主要包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS两部分。　（1）BSC。BSC位于MSC与BTS之间，具有对一个或多个BTS进行控制和管理的功能，主要完成无线信道的分配、BTS和MS发射功率的控制以及越区信道切换等功能。BSC也是一个小交换机，它把局部网络汇集后通过A接口与MSC相连。　（2）BTS。BTS是基站子系统的无线收发设备，由BSC控制，主要负责无线传输功能，完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。BTS通过Abis接口与BSC相连，通过空中接口Um与MS相连。　此外，BSS系统还包括码变换和速率适配单元TRAU。TRAU通常位于BSC和MSC之间，主要完成16kb/s的RPE-LTP编码和64kb/s的A律PCM编码之间的码型变换。　　3.操作维护子系统OMS　OMS是GSM系统的操作维护部分，GSM系统的所有功能单元都可以通过各自的网络连接到OMS，通过OMS可以实现GSM网络各功能单元的监视、状态报告和故障诊断等功能。　OMS分为两部分：OMC-S（操作维护中心-系统部分）和OMC-R（操作维护中心-无线部分）。OMC-S用于