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移动通信原理与系统 ???移动通信概念与特点 移动通信就是移动台MS（Mobile Station）移动通信 是指通信双方或至少其中一方在运动状态下进行通信. 移动通信系统是移动用户之间、移动用户和固定用户 之间建立信息传输通道的通信系统。常见的移动通信系 统有蜂窝移动通信系统（AMPS、GSM、IS-95）、卫星通 信系统（如铱星系统、海事卫星通信系统）、寻呼系 统、无绳电话系统以及集群移动通信系统。 ? ? 蜂窝的概念 蜂窝概念提出解决了频率资源和用户容量之间的矛盾, 其思想是:用许多小覆盖区来代替大覆盖区,小覆盖区采 用小功率发射机,大覆盖区采用大功率发射机,每个基站 分配整个系统可用信道的一部分,相邻基站分配不同信道 组,以降低基站之间的干扰.换一种说法,蜂窝是指将整个 覆盖区划分为小单元,每个单元复用频带的一部分以提高 频带的利用率,其代价是增加系统的结构开销. 频率复用是蜂窝移动通信中的重要概念,其思想是:在 不同的小区使用相同的频率,以增加系统容量. 蜂窝频率复用思想的示意图 蜂窝通信的特点 ?电波传播条件恶劣 ?具有多普勒效应 ?干扰严重 ?无线频谱资源非常紧缺 ?需要采用位置登记、过境切换等移动性管理技术 ?综合了交换、计算机、传输等技术 ?多种网络结构,网络管理复杂 蜂窝通信的优点 对于移动用户的优点 ?移动性 ?灵活性 ?便利性 ? 对于网络运营商的优点 ?易于扩容 ?高收益率 ?频谱利用率高 ?易于重新配置 蜂窝移动通信系统发展 第一代:模拟移动通信系统 利用模拟传输方式实现话音业务,包括美国AMPS(先 进的移动电话业务)、英国的（全接入通信系统）、斯堪 的纳维亚的NMT（北欧移动电话）以及日本的NTT日本电 话和电报）等。 第二代：数字蜂窝移动通信系统 利用数字传输方式实现话音和低码率数据业务，其 容量和频谱利用率高于第一代，包括GSM（全球移动通 信系统）、PDC（个人数字蜂窝）、CDMAONE（IS-95）以 及US-TDMA（IS-136）。 2.5代：第二代向第三代演变，提供更先进的业务，如速 率为100-200Kb/s的电话和分组交换数据业务，这些演变 的系统称为2.5代系统，如GPRS（一般分组无线业务）。 第三代：3G 主要特点：宽带化、智能化、个人化，具有大容量、 高速率、多业务、多码率以及变码率。 代表系统：中国TD-SCDMA，欧洲WCDMA，美国CDMA200 0 移动通信系统的基本结构 系统组成： 移动台MS（mobile station） 基站子系统BSS(base station system)：基站收发信 机BSC和基站控制器BTS组成 网络子系统OM：移动交换中心MSC、操作维护中心OMC 、归属位置寄存器HLR 、访问位置寄存器VLR、设备识别 寄存器EIR、鉴权中心AUC组成 移动台MS (Mobile Station)：实现移动终端功能 基站收发信台BTS (Base Transceiver Station)：实现移动通信系统与MS之间的无线通信 基站控制器BSC (Base Station Controller)：实现无线系统到交换系统的集线功能、无线资源管理功能以及其它与无线相关的控制功能 移动业务交换中心MSC (Mobile service Switching center)：实现移动业务交换功能 操作维护中心OMC (Operation and Maintenance Center)：提供人机界面实现对系统设备的监测和控制功能 归属位置登记处HLR (Home Location Register)：实际上是一个数据库，主要储存二类数据： 用户数据，主要包括： 用户的身份IMSI (International Mobile Subscriber Identification) 用户ISDN号码 VLR地址 用户的位置信息 访问位置寄存器VLR (Visitor Location Register)：实际上是一个数据库，储存用户信息，主要包括： MSRN (Mobile Station Roaming Number) : 移动台漫游号码 TMSI (Temporary Mobile Subscriber Identification) : 临时移动用户身份 移动台登记的位置区（LAC） 与补充业务有关的数据 鉴权中心AUC (Authenticate Center) : 用于对用户身份的鉴别 设备识别寄存器EIR (mobile station Equipment Identity Register) :