通信基礎(chǔ)知識系列培訓(xùn)二PPT課件

1、目錄 一、GSM網(wǎng)絡(luò)的概念 二、GSM網(wǎng)的組成及相關(guān)概念 移動電話網(wǎng)組成 GSM網(wǎng)絡(luò)的蜂窩結(jié)構(gòu) GSM網(wǎng)絡(luò)的頻分多址和時分多址特性 頻率復(fù)用 GSM移動電話號碼 三、現(xiàn)代移動通信的其他相關(guān)概念第1頁/共18頁一、GSM概念 GSM(global system for mobile communication) ：即“全球通” ，GSM網(wǎng)絡(luò)即是指全球通數(shù)字移動電話網(wǎng)。 這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，此處的“全球通”概念并非中國移動現(xiàn)在說的“全球通”號碼及服務(wù)的概念。 20世紀(jì)90年代中期，我國開始建設(shè)“全球通”(gsm)數(shù)字移動電話網(wǎng)，這就是g網(wǎng)。數(shù)字網(wǎng)具有許多新的業(yè)務(wù)功能，特別是具有漫游范圍最為廣泛的特點(diǎn)，

2、因而被稱為“全球通”。 g網(wǎng)工作于900兆赫頻段，頻帶比較窄，隨著近年來移動電話用戶迅猛增長，許多地區(qū)的g網(wǎng)已出現(xiàn)因容量不足而達(dá)到飽和的狀態(tài)。為了滿足廣大用戶的需求，近來又建設(shè)了“d”網(wǎng)。 第2頁/共18頁 d網(wǎng)：工作在dcs1800系統(tǒng)的移動電話網(wǎng) 它的基本體制和現(xiàn)有的gsm900系統(tǒng)完全一致，但工作于1800兆赫頻段，需要用全球通1800的手機(jī)。 如果使用雙頻手機(jī)（目前國內(nèi)市場銷售的大部分GSM手機(jī)都支持雙頻），那么在g網(wǎng)中也能漫游、自動切換。現(xiàn)在有許多城市是dcs1800系統(tǒng)和gsm900系統(tǒng)同時覆蓋一個地區(qū)，就稱為全球通雙頻系統(tǒng)，使全球通移動通信系統(tǒng)的容量成倍增長。 從上面的介紹我們可

3、以看出，D網(wǎng)實質(zhì)也是GSM網(wǎng)絡(luò)。 GSM系列主要有g(shù)sm900、dcs1800和pcs1900三部分，三者之間的主要區(qū)別是工作頻段的差異。 第3頁/共18頁二、 GSM網(wǎng)的組成及相關(guān)概念所有移動電話網(wǎng)絡(luò)的組成都大概如下：小區(qū)：是實際場地，配有一個基站，包括發(fā)射器、接收器和在窩小區(qū)范圍內(nèi)通過無線電通道與用戶的移動手機(jī)進(jìn)行通信時所用的其他設(shè)備；基站控制器：用于連接和控制每一蜂窩小區(qū)內(nèi)的基站；移動交換中心：用于控制基站控制器和通話的呼叫；傳輸線：用于連接移動交換中心、基站控制器、基站和pstn。 1、移動電話網(wǎng)的組成部分第4頁/共18頁 對于GSMGSM網(wǎng)絡(luò)來說，其具體組成主要包括以下幾部分： 移動

4、臺(ms)(ms)：它包括移動設(shè)備和用戶識別模塊（即手機(jī)和SIM卡）; 基站子系統(tǒng)(bss)：為一個小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)信設(shè)備;包括基站控制器(bsc)和無線基站(bts)兩部分（簡單理解為移動電話信號發(fā)射塔）。 移動業(yè)務(wù)交換中心(msc)：對于位于它管轄區(qū)域中的移動臺進(jìn)行控制和交換的功能實體; 拜訪位置寄存器(vlr)：它存儲與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)，例如用戶的號碼，所處位置區(qū)的識別，向用戶提供的服務(wù)等參數(shù); 歸屬位置寄存器(hlr)：它是管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫;設(shè)備識別寄存器(eir)，存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫; 鑒權(quán)中心(auc)和操作維護(hù)中心(omc)：它是操作維護(hù)系統(tǒng)中

5、的各功能實體，依據(jù)廠家的實現(xiàn)方式可分為無線子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心(omc-r)和交換子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心(omc-s)。第5頁/共18頁2 2、GSMGSM網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)的“蜂窩蜂窩”結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)顧名思義，GSM網(wǎng)絡(luò)被稱為“蜂窩”移動通信網(wǎng)，正是其組網(wǎng)時每個小區(qū)都是大致的正六邊形，眾多的正六邊形小區(qū)一個接一個連接起來，就組成整個像“蜂窩”一樣的GSM網(wǎng)絡(luò)了。如旁邊示意圖所示，很大一片區(qū)域劃分成眾多的正六邊形“小區(qū)”，并在每個小區(qū)的中心為止或者正六邊形交接點(diǎn)上安置“基站”，GSM網(wǎng)絡(luò)覆蓋就形成了。第6頁/共18頁3、GSM網(wǎng)絡(luò)的頻分多址和時分多址特性網(wǎng)絡(luò)的頻分多址和時分多址特性在第一章的通信基礎(chǔ)知識介紹里

6、，我們提到了頻分多址（FDMA)、時分多址（TDMA)、碼分多址（CMDA）的概念。這是什么意思呢？我們知道，中國的GSM網(wǎng)絡(luò)的兩個標(biāo)準(zhǔn)是GSM900和DCS1800，即是說我們中國所有使用GSM網(wǎng)絡(luò)的用戶的手機(jī)頻率要么是GSM900MHz的（890-915MHz/935-960MHz），要么是DCS1800的（1710-1785MHz/1805-1880MHz），而中國目前的移動電話用戶已經(jīng)達(dá)到了將近4億，這么有限的頻率帶寬內(nèi)要容納這么多用戶，怎么解決呢？第7頁/共18頁解決的辦法就是我們開始說的“頻分多址（FDMA)、時分多址（TDMA)、碼分多址（CMDA）”；”多址“的意思就是說將某一

7、個帶寬分成很多個小段，賦予每個用戶，從而來識別不用的用戶。這樣就容易理解頻分多址（FDMA)就是把頻率帶寬分成很多個小段，時分多址（TDMA)就是把時間分成很多個小段，碼分多址（CMDA）就是通過一串不同的編碼來識別用戶。從前面GSM通信的頻率帶寬（GSM900MHz的890-915MHz/935-960MHz，DCS1800的1710-1785MHz/1805-1880MHz）是很有限，僅僅通過頻率劃分來區(qū)別用戶，可容納的用戶數(shù)將很少，這就是蜂窩移動通信最早遇到的問題。后來，經(jīng)過改進(jìn)，GSM網(wǎng)絡(luò)不僅使用頻分多址（FDMA)，同時使用時分多址（TDMA)來增加用戶容量，使得GSM網(wǎng)絡(luò)移動通信兼

8、具頻分多址和時分多址兩種特性。第8頁/共18頁頻率f時間t0下面是GSM網(wǎng)絡(luò)多址方式的示意圖：如果只采取頻分多址，可容納的用戶數(shù)只有橫軸頻率f與豎線的交叉點(diǎn)數(shù)；只采用時分多址，則可容納的用戶數(shù)只有縱軸時間t與橫線的交叉點(diǎn)數(shù)上的點(diǎn)。同時采用兩種多址方式，則平面上所有線的交叉點(diǎn)都代表一個用戶，數(shù)量大為增加。第9頁/共18頁從前面的介紹我們已經(jīng)知道GSM移動通信通過頻分多址和時分多址來容納更多的用戶數(shù)；但即使是這樣，GSM網(wǎng)絡(luò)所有的通信頻率帶寬仍然不夠用。而從前面GSM網(wǎng)絡(luò)的蜂窩結(jié)構(gòu)了解到，相隔足夠遠(yuǎn)的兩個小區(qū)，使用相同頻率是可以沒有互相干擾，即是說在距離足夠遠(yuǎn)的不同區(qū)域，可以使用同一頻帶。這就是頻

9、率復(fù)用。早期的移動電話通話時，偶爾會碰到“傳話”的現(xiàn)象發(fā)生，正是因為使用相同頻率的用戶，由于早期系統(tǒng)的不成熟，“搭錯線”而產(chǎn)生的。當(dāng)然，現(xiàn)在隨著設(shè)備和技術(shù)的進(jìn)步，傳話現(xiàn)象已經(jīng)很少發(fā)生了。4、頻率復(fù)用、頻率復(fù)用第10頁/共18頁5、GSM移動電話號碼移動電話號碼我們知道，中國移動的134、135、136、137、138、139打頭的以及中國聯(lián)通的131、132打頭的移動電話號碼，都屬于GSM網(wǎng)絡(luò)所使用的號碼，這些號碼有什么特點(diǎn)或者怎么形成的呢？目前我國使用的手機(jī)號碼為11位，例如：139 8965 7463，其基本組成是： 前3位：“139”表示網(wǎng)絡(luò)識別號第47位：“8965”表示地區(qū)編碼第81

10、1位：“7463”表示用戶號碼第11頁/共18頁三、現(xiàn)代移動通信的其他相關(guān)概念v3G：3rd Generation的縮寫，指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機(jī)(1G)和第二代GSM、TDMA等數(shù)字手機(jī)(2G)，第三代手機(jī)，是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。它能夠處理多種媒體形式，提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù)。為了提供這種服務(wù)，無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度，也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆字節(jié)/每秒)、384kbps(千字節(jié)/每秒)以及144kbps的傳輸速度。 第12頁/共18頁vWCDMA：

11、Wideband CDMA，中文譯名為“寬帶分碼多工存取”，它可支持384Kbps到2Mbps不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，支持者主要以GSM系統(tǒng)為主的歐洲廠商。 是目前3G標(biāo)準(zhǔn)之一。vCDMA2000：CDMA Multi-Carrier ，是在CDMA標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上改進(jìn)的3G標(biāo)準(zhǔn)之一。vTD-SCDMA：全稱為time division synchronous cdma(時分同步cdma)，是由我國大唐電信公司提出的3g標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)提出不經(jīng)過2.5代的中間環(huán)節(jié)，直接向3g過渡，非常適用于gsm系統(tǒng)向3g升級。第13頁/共18頁vWap： wireless application protocol無線應(yīng)用

12、協(xié)議。是在數(shù)字移動電話、因特網(wǎng)或其他個人數(shù)字助理機(jī)(pda)、計算機(jī)應(yīng)用之間進(jìn)行通訊的開放全球標(biāo)準(zhǔn)。v它是由一系列協(xié)議組成，用來標(biāo)準(zhǔn)化無線通信設(shè)備，可用于internet訪問，包括收發(fā)電子郵件，訪問wap網(wǎng)站上的頁面等等。vwap將移動網(wǎng)絡(luò)和internet以及公司的局域網(wǎng)緊密地聯(lián)系起來，提供一種與網(wǎng)絡(luò)類型、運(yùn)行商和終端設(shè)備都獨(dú)立的移動增值業(yè)務(wù)。通過這種技術(shù)，無論你在何地、何時只要你需要信息，你就可以打開你的wap手機(jī)，享受無窮無盡的網(wǎng)上信息或者網(wǎng)上資源。如：綜合新聞、天氣預(yù)報、股市動態(tài)、商業(yè)報道、當(dāng)前匯率等。電子商務(wù)、網(wǎng)上銀行也將逐一實現(xiàn)。你還可以隨時隨地獲得體育比賽結(jié)果、娛樂圈趣聞以及幽默

13、故事，為生活增添情趣，也可以利用網(wǎng)上預(yù)定功能，把生活安排的有條不紊。 第14頁/共18頁vGPRS GPRS ：general packet radio service，是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡稱。gprs是gsm phase2.1規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容之一，能提供比現(xiàn)有g(shù)sm網(wǎng)9.6kbit/s更高的數(shù)據(jù)率。gprs采用與gsm相同的頻段、頻帶寬度、突發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、跳頻規(guī)則以及相同的tdma幀結(jié)構(gòu)。 v簡單理解，GPRS是在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了手機(jī)更快的數(shù)據(jù)傳輸功能。例如現(xiàn)在，我們可以通過支持GPRS功能的手機(jī)實現(xiàn)上網(wǎng)、下載、郵件收發(fā)等類似于電腦上的操作，這些操作傳輸?shù)男畔⑽覀兺ǚQ為

14、“數(shù)據(jù)”，與區(qū)別于手機(jī)的語音通話所傳輸?shù)恼Z音信號。vGPRS被認(rèn)為是2g向3g演進(jìn)的重要一步。gprs是一組新的gsm承載業(yè)務(wù)，在有g(shù)prs承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上，gprs網(wǎng)絡(luò)管理可以提供(或支持)一系列的交互式電信業(yè)務(wù)，例如承載業(yè)務(wù)、用戶終端業(yè)務(wù)、附加業(yè)務(wù)，具體應(yīng)用表現(xiàn)在：(1)信息業(yè)務(wù)；(2)交談；(3)網(wǎng)頁瀏覽；(4)文件共享及協(xié)同性工作；(5)分派工作；(6)企業(yè)e-mail ；(7)因特網(wǎng)e-mail ；(8)交通工具定位；(9)靜態(tài)圖像；(10)遠(yuǎn)程局域網(wǎng)接入；(11)文件傳送。第15頁/共18頁vGPRSGPRS與WAPWAP的關(guān)系 vwap是無線internet的

15、標(biāo)準(zhǔn)，由多家大廠商合作開發(fā)，它定義了一個分層的、可擴(kuò)展的體系結(jié)構(gòu)，為無線internet提供了全面的解決方案。wap協(xié)議開發(fā)的原則之一是要獨(dú)立于空中接口，所謂獨(dú)立于空中接口是指wap應(yīng)用能夠運(yùn)行于各種無線承載網(wǎng)絡(luò)之上，如tdma、cdma、gsm、gprs、sms等。vgrps對應(yīng)于gsm中的9.6kbps的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，與之不同的是gprs是通過分組交換來實現(xiàn)高速率的數(shù)據(jù)傳輸，換句話說，gprs是對gsm數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的改進(jìn)，是在gsm中實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖侄巍可見，wapwap是高層應(yīng)用，而gprsgprs是底層傳輸?？梢砸弥泥]遞信件的例子來說明wapwap與gprsgprs的關(guān)系：如果說wapwap是平信或賀卡或明信片，那么gprsgprs和gsmgsm的csd(9.6kbpscsd(9.6kbps電路交換的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)) )就是運(yùn)送信件的交通工具，只不過后者是汽車，前者則是飛機(jī)罷了。 第16頁/共18頁v什么是藍(lán)牙技術(shù)? ?v所謂藍(lán)牙(bluetooth)技術(shù),實際上是一種短距離無線電技術(shù),利用藍(lán)牙技術(shù),能夠有