無線傳輸設(shè)備維護(hù)(無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu))

1、東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)2.1 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)移動性管理系統(tǒng)移動性管理2.3 McWill無線集群系統(tǒng)無線集群系統(tǒng)第第2講講 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)東 北 石 油 大 學(xué)移動通信的發(fā)展移動通信的發(fā)展AMPSTACSNMT其它模擬技術(shù)GSMCDMA IS95CDMAIS-136PDC需求驅(qū)動數(shù)字技術(shù)語音業(yè)務(wù)UMTSWCDMACDMA2000需求驅(qū)動寬帶業(yè)務(wù)TD-SCDMA第一代 80年代模擬第二代 90年代數(shù)字第三代 IMT-20003東 北 石 油 大 學(xué)4東 北 石 油 大 學(xué)移動通信的發(fā)展移動通信的發(fā)展54G是3G

2、+WLAN，能傳輸高質(zhì)量圖像，傳輸質(zhì)量與高清電視不相上下，提供下行100Mbps的下行和50Mbps的上行峰值速率。東 北 石 油 大 學(xué)無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)東 北 石 油 大 學(xué)2.1 GSM2.1 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口q網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要組成部分移動臺（MS：Mobile Station ）基站子系統(tǒng)（BSS ：Base Station Subsystem）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS： Network Switching Subsystem）7-7東 北 石 油 大 學(xué)7-8東 北 石 油 大 學(xué)q 1、移動臺（） 移動用戶設(shè)備部分，分為移動終端和用戶識別卡 移動

3、終端就是“機(jī)”，完成話音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息的發(fā)射和接收等功能。 卡就是“身份卡”，存有認(rèn)證用戶身份所需要的所有信息，并能執(zhí)行一些與保密安全有關(guān)的重要信息，防止非法用戶接入網(wǎng)絡(luò)，卡還存有與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)，只有插入卡后才能接入網(wǎng)絡(luò)。7-9東 北 石 油 大 學(xué)q卡產(chǎn)生的初衷：將用戶信息從手機(jī)中分離開來7-10東 北 石 油 大 學(xué)7-11東 北 石 油 大 學(xué)2、基站子系統(tǒng)q 考慮到無線資源的有效管理，將基站的收發(fā)信機(jī)的業(yè)務(wù)承載功能和控制功能分離開來，基站收發(fā)信機(jī)（BTS）和基站控制器（BSC）各司其職。無線傳輸：負(fù)責(zé)“采樣-量化-編碼-交織-調(diào)制-解調(diào)-去

4、交織”這些經(jīng)典的無線通信工作業(yè)務(wù)控制：眼光要更宏觀一些，要著眼于資源的調(diào)度和管理以及BTS之間的協(xié)調(diào)q BTS和BSC共同組成了基站子系統(tǒng)（BSS：Base Station Subsystem）7-12東 北 石 油 大 學(xué)7-13東 北 石 油 大 學(xué)（1）移動交換中心（MSC）首要任務(wù)是完成話音的接續(xù)，即交換功能7-14作為網(wǎng)絡(luò)的核心，配合其他功能實(shí)體完成移動性管理和合法性檢驗(yàn)配合完成跨的切換提供面向系統(tǒng)其他功能實(shí)體和面向固定網(wǎng)的接口功能東 北 石 油 大 學(xué)（2）HLR與VLRq 為了方便用戶信息管理，需要有個(gè)數(shù)據(jù)庫存儲用戶資料（如位置信息，業(yè)務(wù)信息等等），這樣就有了寄存器。q 考慮到漫

5、游，為了方便提取用戶信息，不過多占用系統(tǒng)資源，寄存器又分為了原籍位置寄存器（HLR）和訪問位置寄存器（VLR）。當(dāng)用戶辦卡時(shí)，運(yùn)營商把用戶資料輸入HLR；當(dāng)用戶漫游到別的城市時(shí)，漫游地的VLR把用戶資料從HLR復(fù)制過來，用戶就可以繼續(xù)享有運(yùn)營商的服務(wù)了。7-15東 北 石 油 大 學(xué)（3）EIRq為了防止非法移動臺的使用，需要有個(gè)數(shù)據(jù)庫來存儲有關(guān)移動臺設(shè)備的參數(shù)，完成對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，這就是設(shè)備識別寄存器（EIR）。7-16東 北 石 油 大 學(xué)（4）AuCq為了方便安全性管理，確定用戶的身份和對呼叫進(jìn)行加密，這樣就有了鑒權(quán)中心（AuC），由于是針對用戶的，所以它是屬于HLR

6、的一個(gè)功能單元。7-17東 北 石 油 大 學(xué)（5）OMCq為了方便對整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控，又產(chǎn)生了操作維護(hù)中心（），通過它實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)內(nèi)各種部件功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能。7-18 網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 基站子系統(tǒng) 移動臺 操作維護(hù)中心東 北 石 油 大 學(xué)q為了各廠家的設(shè)備可以通用，網(wǎng)絡(luò)中各組成部分的連接都必須嚴(yán)格地符合接口標(biāo)準(zhǔn)，采用同樣的分層協(xié)議。7-19東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)LTELTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)扁平化與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)互通E-UTRANE-UTRAN只有一種節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元只有一種節(jié)點(diǎn)網(wǎng)元E-Node BE-Node B全全I(xiàn)PIP媒體面

7、控制面分離媒體面控制面分離RNC+NodeB=eNodeBRNC+NodeB=eNodeBn網(wǎng)絡(luò)扁平化使得系統(tǒng)延時(shí)減少，網(wǎng)絡(luò)扁平化使得系統(tǒng)延時(shí)減少，從而改善用戶體驗(yàn)，可開展更多從而改善用戶體驗(yàn)，可開展更多業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)n網(wǎng)元數(shù)目減少，使得網(wǎng)絡(luò)部署更網(wǎng)元數(shù)目減少，使得網(wǎng)絡(luò)部署更為簡單，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)更加容易為簡單，網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)更加容易n取消了取消了RNCRNC的集中控制，避免單點(diǎn)的集中控制，避免單點(diǎn)故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性故障，有利于提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性東 北 石 油 大 學(xué)LTELTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)各網(wǎng)元功能各網(wǎng)元功能 E-Node BMME移動性管理實(shí)體Serving GW服務(wù)網(wǎng)關(guān)PDN GW公共數(shù)據(jù)網(wǎng)具

8、有現(xiàn)具有現(xiàn)3GPP Node B3GPP Node B全部和全部和RNCRNC大部分功大部分功能，包括：能，包括：物理層功能物理層功能MACMAC、RLCRLC、PDCPPDCP功功能能RRCRRC功能功能資源調(diào)度和無線資資源調(diào)度和無線資源管理源管理無線接入控制無線接入控制移動性管理移動性管理 NASNAS信令以及安全信令以及安全性功能性功能 3GPP3GPP接入網(wǎng)絡(luò)移接入網(wǎng)絡(luò)移動性導(dǎo)致的動性導(dǎo)致的CNCN節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)間信令間信令 空閑模式下空閑模式下UEUE跟跟蹤和可達(dá)性蹤和可達(dá)性 漫游漫游 鑒權(quán)鑒權(quán) 承載管理功能承載管理功能（包括專用承載的（包括專用承載的建立）建立） 支持支持UEUE的移動性

9、切的移動性切換用戶面數(shù)據(jù)的功能換用戶面數(shù)據(jù)的功能 E-UTRANE-UTRAN空閑模式空閑模式下行分組數(shù)據(jù)緩存和下行分組數(shù)據(jù)緩存和尋呼支持尋呼支持 數(shù)據(jù)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包路由和轉(zhuǎn)發(fā)上下行傳輸層數(shù)據(jù)上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記包標(biāo)記基于用戶的包過濾基于用戶的包過濾合法監(jiān)聽合法監(jiān)聽IPIP地址分配地址分配上下行傳輸層數(shù)據(jù)上下行傳輸層數(shù)據(jù)包標(biāo)記包標(biāo)記DHCPv4DHCPv4和和DHCPv6DHCPv6（clientclient、relayrelay、serverserver）東 北 石 油 大 學(xué)2.1 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)移動性管理系統(tǒng)移動性管理2.3 McWillMcW

10、ill無線集群系統(tǒng)無線集群系統(tǒng)第第2講講 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)東 北 石 油 大 學(xué)2.2 2.2 系統(tǒng)的移動性管理系統(tǒng)的移動性管理通信網(wǎng)絡(luò)最基本的任務(wù)：建立始呼與被呼之間的連接 識別被呼用戶 定位用戶所在位置 建立網(wǎng)絡(luò)到用戶的路由連接 通話過程中維持連接 通話結(jié)束，拆除連接在此過程中的有哪些問題需要解決？東 北 石 油 大 學(xué) 在移動通信網(wǎng)中，建立一個(gè)呼叫連接需要解決三個(gè)問題 用戶所在的位置 用戶識別 用戶所需提供的服務(wù)東 北 石 油 大 學(xué) 基站如何找手機(jī)？ “動中通”？東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 你在外面晃悠，家里希望有事

11、的時(shí)候能夠找到你，所以你最好到了一個(gè)新的地方就給家里打電話，同樣，手機(jī)到了一個(gè)新地方也要報(bào)告給基站，這就是“正常位置更新”。問題：怎么劃分問題：怎么劃分“新地方新地方”？ 怎么知道到了怎么知道到了“新地方新地方”？東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新怎樣劃分“新地方”？ 位置區(qū)的概念 位置區(qū)是隨著蜂窩通信的發(fā)展而產(chǎn)生的，在模擬通信時(shí)代是沒什么位置區(qū)的概念的，一個(gè)MSC包打天下。如果要尋找一臺“大哥大”，那么就在該MSC下所有的基站下發(fā)尋呼消息來找該手機(jī)。問題：系統(tǒng)負(fù)荷大解決：劃分位置區(qū)，分片尋呼東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新q移動通信網(wǎng) 若干服務(wù)區(qū) 若干MSC區(qū) 若干

12、位置區(qū) 若干基站小區(qū)東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 手機(jī)通過偵聽廣播消息得知自己所在的位置區(qū)，如果位置區(qū)發(fā)生了變化，則主動聯(lián)系無線網(wǎng)絡(luò)，上報(bào)自己所在的位置。終端主動報(bào)告位置變更 問題：位置更新信息存哪兒？問題：位置更新信息存哪兒？東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 無線網(wǎng)絡(luò)收到手機(jī)發(fā)來的位置變更消息后，就把它記載在數(shù)據(jù)庫中，這個(gè)數(shù)據(jù)庫稱為位置寄存器。 無線網(wǎng)絡(luò)收到對該手機(jī)的被叫請求后，就首先查找位置寄存器，確定手機(jī)當(dāng)前所處的位置區(qū)，再將被叫的請求發(fā)送到該位置區(qū)的基站，由這些基站對手機(jī)進(jìn)行尋呼。位置區(qū)下面管理多少個(gè)小

13、區(qū)（基站）？東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新兩個(gè)位置寄存器 -原籍位置寄存器（HLR） 訪問位置寄存器（VLR）原籍位置寄存器（HLR）：負(fù)責(zé)移動臺數(shù)據(jù)庫管理用戶參數(shù)信息：向用戶提供的服務(wù)，用戶的各種號碼，識別碼，用戶的保密參數(shù)；用戶位置信息：移動漫游號碼，VLR地址，呼叫路由。東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新 訪問位置寄存器（VLR）：存儲用戶位置信息的動態(tài)數(shù)據(jù)庫，往往和MSC合并在一個(gè)設(shè)備實(shí)體中 漫游用戶必須向與漫游地點(diǎn)MSC相關(guān)的VLR登記。向漫游用戶分配移動用戶漫游號碼，并通知該用戶的HLR。 已經(jīng)有了HLR還要VLR干什么呢？東 北 石 油 大 學(xué)一、位置

14、更新一、位置更新兩個(gè)位置寄存器 -原籍位置寄存器（HLR） 訪問位置寄存器（VLR） 用戶資料信息很多，在其它位置區(qū)時(shí)，如果每次呼叫都要去注冊地所在的HLR中把用戶資料弄過來，太麻煩，因此有了VLR，用戶由一個(gè)位置區(qū)進(jìn)入另外一個(gè)時(shí)，從HLR中下載新的數(shù)據(jù)到VLR中，并刪除前一個(gè)VLR的信息。可以將VLR理解為HLR的本地緩存東 北 石 油 大 學(xué)不同不同MSC/VLR不同位置區(qū)的位置更新不同位置區(qū)的位置更新 小區(qū)小區(qū)1小區(qū)小區(qū)3小區(qū)小區(qū)2小區(qū)小區(qū)4位置區(qū)位置區(qū)1位置區(qū)位置區(qū)2BSCBSCMSCVLRMSCVLRHLR(1) MS(1) MS向向MSCMSC發(fā)送發(fā)送“位置更新請求位置更新請求”(

15、1)(2)(2) MSC(2) MSC向客戶的向客戶的HLRHLR發(fā)送發(fā)送“位置更新請求位置更新請求”(3) HLR(3) HLR回送回送“位置更新接受位置更新接受”(3)(4)(4) MSC (4) MSC 對對VLRVLR中該客戶的中該客戶的IMSIIMSI作標(biāo)記，并向作標(biāo)記，并向MSMS回送回送“位置更新證實(shí)位置更新證實(shí)”(5)(5) HLR(5) HLR通知原來的通知原來的MSCMSC刪除刪除VLRVLR中有關(guān)該中有關(guān)該MSMS的客戶數(shù)據(jù)的客戶數(shù)據(jù) 東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新位置更新與位置更新與“打電話報(bào)平安打電話報(bào)平安” 你在外面晃悠，就算地方?jīng)]有變，但是隔段時(shí)間

16、也要給家里打電話，免得家里擔(dān)憂，同樣，手機(jī)也要周期性向系統(tǒng)匯報(bào)所在位置，這叫“周期性位置”。東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新位置更新與“打電話報(bào)平安” 手機(jī)周期性向系統(tǒng)匯報(bào)所在位置。逾時(shí)未報(bào)的，就把它當(dāng)成了“網(wǎng)絡(luò)不可及”，直到收到它的下一次位置更新再改變狀態(tài)。周期性更新（圖示為30分鐘后） 特殊事件：手機(jī)沒電，沒信號，下特殊事件：手機(jī)沒電，沒信號，下電池，關(guān)機(jī)電池，關(guān)機(jī)東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新新問題：手機(jī)關(guān)機(jī)問題？ “周期性匯報(bào)”無法有效解決手機(jī)關(guān)機(jī)問題！ 解決思路：開關(guān)機(jī)的時(shí)候都通知網(wǎng)絡(luò)一聲。關(guān)機(jī)時(shí)，用戶向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送“分離處理請求”，這一信息存在VLR上（不

17、發(fā)送給HLR）。開機(jī)時(shí)，如果通過接收系統(tǒng)消息發(fā)現(xiàn)開機(jī)時(shí)的位置區(qū)標(biāo)識已經(jīng)發(fā)生了改變，那么就執(zhí)行正常的位置更新，如果位置區(qū)沒有發(fā)生改變，就向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一個(gè)“附著”消息，告訴網(wǎng)絡(luò)我又回來了，可以呼我了。東 北 石 油 大 學(xué)一、位置更新一、位置更新若若A A客戶為北京固定網(wǎng)某客戶，客戶為北京固定網(wǎng)某客戶，B B客戶為上海數(shù)字移動某客戶，客戶為上海數(shù)字移動某客戶，B B客戶已漫游到客戶已漫游到廣州，廣州，A A客戶呼叫客戶呼叫B B客戶流程如下：客戶流程如下：（5 5）VLR VLR 把分配給被叫客戶的把分配給被叫客戶的MSRNMSRN號碼回送給號碼回送給HLRHLR，由，由HLRHLR發(fā)送給發(fā)送給GM

18、SCGMSCMSCHLRVLR廣州廣州GMSC北京北京PSTN（1 1）A A客戶撥打客戶撥打B B客戶，撥客戶，撥MSISDN(0139H0HlH2H3ABCD)MSISDN(0139H0HlH2H3ABCD)號碼號碼（1 1）（2 2）本地交換機(jī)根據(jù)）本地交換機(jī)根據(jù)A A客戶所撥號碼客戶所撥號碼(139)(139)可以與可以與GSMGSM網(wǎng)的網(wǎng)的GMSCGMSC間建立鏈路，間建立鏈路，并將并將B B客戶號碼傳送給客戶號碼傳送給GMSCGMSC（2 2）（3 3）GMSCGMSC根據(jù)根據(jù)H0HlH2H3ABCDH0HlH2H3ABCD，向，向B B客戶的客戶的HLRHLR發(fā)發(fā)MSISDNMS

19、ISDN號碼，詢問號碼，詢問B B客戶客戶漫游號碼漫游號碼(MSRN)(MSRN)（3 3）（4 4）HLRHLR將將B B客戶客戶MSISDNMSISDN號碼轉(zhuǎn)換為客戶識別碼號碼轉(zhuǎn)換為客戶識別碼(IMSI)(IMSI)，查詢，查詢B B客戶目前所客戶目前所在的業(yè)務(wù)區(qū)在的業(yè)務(wù)區(qū)MSCMSC，向該區(qū)，向該區(qū)VLRVLR發(fā)被叫的發(fā)被叫的IMSIIMSI，請求，請求VLRVLR分配給被叫客戶一個(gè)分配給被叫客戶一個(gè)漫游號碼漫游號碼MSRNMSRN（4 4）（5 5）（6 6）GMSCGMSC有了有了MSRNMSRN，就可以把入局呼叫接到，就可以把入局呼叫接到B B客戶所在的客戶所在的MSC (MSC

20、(北京北京- -廣州廣州) )（6 6）（7 7）VLRVLR查出被叫客戶的位置區(qū)識別碼查出被叫客戶的位置區(qū)識別碼(LAI)(LAI)之后，之后，MSCMSC將尋呼消息發(fā)送給位將尋呼消息發(fā)送給位置區(qū)內(nèi)所有的置區(qū)內(nèi)所有的BTSBTS，由這些，由這些BTSBTS在整個(gè)位置區(qū)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行廣播尋呼在整個(gè)位置區(qū)覆蓋范圍內(nèi)進(jìn)行廣播尋呼（8 8）守候的空閑）守候的空閑MSMS接收到此尋呼消息，識別出其接收到此尋呼消息，識別出其IMSIIMSI碼后，發(fā)送應(yīng)答響應(yīng)，碼后，發(fā)送應(yīng)答響應(yīng)，并建立通信連接，通信過程中采用并建立通信連接，通信過程中采用TMSITMSI號碼號碼上海上海東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換

21、二、越區(qū)切換越區(qū)切換 切換，是指將一個(gè)正處于呼叫建立狀態(tài)或者通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)換到新的業(yè)務(wù)信道上的過程。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換越區(qū)切換與“空中接力” 足球比賽中的“空中接力”要考慮的因素是很多的，來球的方向、高度和力度等等，隊(duì)員在一瞬間要根據(jù)球場上瞬息萬變的形式作出準(zhǔn)確的判決。 同樣越區(qū)切換也是件麻煩事情，空中接力要求球不能落地，切換要求不能掉話，考慮的因素一樣復(fù)雜。 什么時(shí)候由誰確定進(jìn)行切換？如什么時(shí)候由誰確定進(jìn)行切換？如何切換？何切換？東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換 由誰決定是否切換？MS？ 切換的決定者不是MS本身，而是網(wǎng)絡(luò)。MS只有對本身信號質(zhì)量以

22、及接收電平進(jìn)行測量并上報(bào)給網(wǎng)絡(luò)的權(quán)力，至于要不要進(jìn)行切換，那是網(wǎng)絡(luò)考慮的事情。MS需要做點(diǎn)什么呢？東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換越區(qū)切換控制策略：1. 1. 移動臺：移動臺：選擇具有可用業(yè)務(wù)信道的最佳候選基站，并發(fā)送越區(qū)切換請求。2 2網(wǎng)絡(luò)控制：網(wǎng)絡(luò)控制：網(wǎng)絡(luò)要求所有基站都監(jiān)測移動臺信號，并將結(jié)果報(bào)告網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)確定后通知基站與移動臺3 3移動臺輔助控制：移動臺輔助控制：網(wǎng)絡(luò)要求移動臺監(jiān)測所有基站的信號，并將結(jié)果報(bào)告舊基站，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)測試結(jié)果決定何時(shí)切換及切換至哪一個(gè)基站。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換網(wǎng)絡(luò)控制切換（網(wǎng)絡(luò)控制切換（NCHONCHO）網(wǎng)絡(luò)決定何時(shí)進(jìn)行切

23、換基站監(jiān)聽來自移動臺的信號的強(qiáng)度和質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)利用多個(gè)基站對所有連接的信號強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測MSC決定何時(shí)進(jìn)行切換網(wǎng)絡(luò)信令負(fù)荷較重，基站的資源有限，造成切換時(shí)間較長。切換時(shí)間第1代模擬系統(tǒng)：10s東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換移動臺輔助切換（MAHO）移動臺檢測周圍來自基站信號的能量將測量的數(shù)據(jù)通知當(dāng)前提供服務(wù)的BS。當(dāng)從其它基站接收到的信號比當(dāng)前服務(wù)基站的信號高出一定程度或持續(xù)一段時(shí)間時(shí)，開始進(jìn)行切換。使用MAHO降低了需要的切換時(shí)間切換的檢測由每個(gè)移動臺完成。適用于切換頻繁的場合。 切換時(shí)間第2代數(shù)字系統(tǒng)：1-2s東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換切換過程 發(fā)起：移動臺和

24、基站都可以根據(jù)信號的強(qiáng)弱來決定是否需要進(jìn)行切換，并準(zhǔn)備進(jìn)入切換處理。 資源預(yù)留：預(yù)留分配切換所需要的資源（切換優(yōu)先于呼叫請求）。 執(zhí)行：進(jìn)行切換，移動臺使用新分配的資源。 完成：舊資源被釋放。 東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換什么時(shí)候需要切換？ 根據(jù)移動臺接收的平均信號強(qiáng)度，或信噪比（信干比）、誤比特率等參數(shù)來確定。 重要的切換參數(shù)切換的門限電平。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（1）相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則1） 在任何時(shí)候都選擇具有最強(qiáng)接收信號的基站。 缺點(diǎn)：在原基站的信號強(qiáng)度仍滿足要求的情況下，會引發(fā)不必要的越區(qū)切換。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切

25、換二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（2）具有門限規(guī)定的相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則2） 僅允許移動用戶在當(dāng)前基站的信號低于門限，且新的基站強(qiáng)于本基站的信號情況下，才進(jìn)行越區(qū)切換。 門限選擇很重要？太高會怎么樣？太低呢？如果太高，則與準(zhǔn)則1相同，若太低，則可能會因鏈路質(zhì)量較差而導(dǎo)致通信中斷。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（3）具有滯后余量的相對信號強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則3） 僅允許移動用戶在新的基站的信號強(qiáng)度比原基站信號強(qiáng)度強(qiáng)很多（即大于滯后余量）的情況下才進(jìn)行越區(qū)切換。 防止“乒乓效應(yīng)”。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換越區(qū)切換的準(zhǔn)則（4）具有門限規(guī)定和滯后余量的相對信

26、號強(qiáng)度準(zhǔn)則（準(zhǔn)則4） 僅允許移動用戶在當(dāng)前基站的信號強(qiáng)度低于規(guī)定門限并且新基站的信號強(qiáng)度高于當(dāng)前基站一個(gè)給定滯后余量時(shí)進(jìn)行越區(qū)切換。東 北 石 油 大 學(xué)二、越區(qū)切換二、越區(qū)切換東 北 石 油 大 學(xué)2.1 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.2 系統(tǒng)移動性管理系統(tǒng)移動性管理2.3 McWill無線集群系統(tǒng)無線集群系統(tǒng)第第2講講 無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)東 北 石 油 大 學(xué)主要內(nèi)容主要內(nèi)容McWiLLMcWiLL總體介紹總體介紹McWiLLMcWiLL無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備McWiLLMcWiLL提供的業(yè)務(wù)及應(yīng)用提供的業(yè)務(wù)及應(yīng)用McWiLLMcWiLL主要特點(diǎn)及構(gòu)成

27、主要特點(diǎn)及構(gòu)成東 北 石 油 大 學(xué)什么是什么是McWILL?McWILL?M Multi-ulti-C Carrier arrier W Wireless ireless I Information nformation L Local ocal L Loopoop多載波無線信息本地環(huán)路多載波無線信息本地環(huán)路 McWiLL是一種基于是一種基于SCDMASCDMA無線窄帶技術(shù)平臺的無線窄帶技術(shù)平臺的技術(shù)，技術(shù)，完全自主知識產(chǎn)權(quán)，全完全自主知識產(chǎn)權(quán)，全I(xiàn)PIP移動寬帶無線接入系統(tǒng)。移動寬帶無線接入系統(tǒng)。 提供超大容量的移動寬帶數(shù)據(jù)和移動語音業(yè)務(wù)；提供超大容量的移動寬帶數(shù)據(jù)和移動語音業(yè)務(wù)； 全全I(xiàn)

28、PIP結(jié)構(gòu)；結(jié)構(gòu)； 具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。東 北 石 油 大 學(xué)東 北 石 油 大 學(xué)BTSCPESAGB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g eB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g eB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g eB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g e軟交換軟交換接入層接入層匯聚層匯聚層核心層核心層SIPSAbisPSAGSArShShL2 隧道隧道 協(xié)議協(xié)

29、議BTS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出口數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出口語音業(yè)務(wù)出口語音業(yè)務(wù)出口EMSHLR信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)SIGTRANH.248 寬帶智能手機(jī)寬帶智能手機(jī) SCDMA IAD固定業(yè)務(wù)固定業(yè)務(wù)游牧業(yè)務(wù)游牧業(yè)務(wù)全移動業(yè)務(wù)全移動業(yè)務(wù)CDR-SVRPGW/BRAS/SMC SCDMA PDA PCMCIA卡卡RNMSBTSCPESAGB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g eB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g eB O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g e

30、B O XB ro a d b a n d O ffic e E x c h a n g e軟交換軟交換接入層接入層匯聚層匯聚層核心層核心層SIPSAbisPSAGSArShShL2 隧道隧道 協(xié)議協(xié)議BTS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出口數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)出口語音業(yè)務(wù)出口語音業(yè)務(wù)出口EMSHLR信令網(wǎng)關(guān)信令網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)中繼網(wǎng)關(guān)SIGTRANH.248 寬帶智能手機(jī)寬帶智能手機(jī) SCDMA IAD固定業(yè)務(wù)固定業(yè)務(wù)游牧業(yè)務(wù)游牧業(yè)務(wù)全移動業(yè)務(wù)全移動業(yè)務(wù)CDR-SVRPGW/BRAS/SMC SCDMA PDA PCMCIA卡卡RNMS東 北 石 油 大 學(xué)McWILLMcWILL系統(tǒng)系統(tǒng)EMSModem用戶計(jì)算機(jī)用戶計(jì)算機(jī)BT

31、SModemInternet單基站組網(wǎng) McWiLL目標(biāo)：一個(gè)任意時(shí)間、任意地點(diǎn)、零安裝、可游牧的高速寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)。東 北 石 油 大 學(xué)McWiLLMcWiLL主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)v 高容量：單扇區(qū)容量15Mbps/5MHz ，三扇區(qū)設(shè)置可以提供45Mbps；v 覆蓋廣：城市覆蓋半徑13km, 郊區(qū)可達(dá)30km； v 高帶寬：上下行總共可達(dá)3Mbps的傳輸速率；v 多頻段：400M，1800M和3300MHz等不同頻率的產(chǎn)品和多頻終端；v 同頻組網(wǎng)：實(shí)現(xiàn)11同頻組網(wǎng)，并且性能穩(wěn)定；v 超大語音容量：單扇區(qū)支持雙向各300個(gè)并發(fā)信道；v 上下行帶寬靈活:上下行帶寬分配比例可以靈活調(diào)整:1:7、

32、2:6、4:4等；v 安全：自主知識產(chǎn)權(quán)、多層次安全方案；v 低輻射：綠色環(huán)保。東 北 石 油 大 學(xué)McWiLLMcWiLL基站的構(gòu)成基站的構(gòu)成基站系統(tǒng)室內(nèi)部分室外部分BTS和機(jī)柜 裝配架和走線架天線和饋線GPS天線塔放東 北 石 油 大 學(xué)室內(nèi)單元室內(nèi)單元-BTS-BTS和機(jī)架防雷器和機(jī)架防雷器東 北 石 油 大 學(xué)機(jī)柜機(jī)柜q 標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機(jī)柜，可以室內(nèi)或室外安裝，機(jī)柜的高度根據(jù)裝配基站的數(shù)目可以選用1.6米或1.9米。q 對于室內(nèi)BTS，信威公司提供標(biāo)準(zhǔn)1.6米和2米機(jī)柜。 東 北 石 油 大 學(xué)McWiLL基站最大發(fā)射功率2W，采用8陣元智能天線技術(shù)99.999電信級可靠性；板卡熱插

33、拔設(shè)計(jì)對傳輸?shù)囊螅和ㄟ^10/100M以太網(wǎng)口接入IP網(wǎng)靈活的電源選擇：電源板支持DC-48V、DC24V、 AC220V，適應(yīng)于不同的機(jī)房條件機(jī)械尺寸： 221435440mm（高寬深） 滿配置重量：12.5kg 工作溫度：+5+50功耗峰值功率350W，典型功耗280W（TDD模式，平均功率） RF板傳輸接口：10/100M以太網(wǎng)口頻綜板基帶板東 北 石 油 大 學(xué)天饋線和塔放天饋線和塔放q無線系統(tǒng)安裝在塔頂或建筑物的頂部，可以是面板天線或全向天線；q面板天線輻射角度為120度，該天線可以單獨(dú)使用或者組合使用；q全向天線的覆蓋角度為360度全向；q在McWiLL天線系統(tǒng)配置中，還包含TTA

34、塔放設(shè)備。 定向天線全向天線東 北 石 油 大 學(xué)室外單元室外單元- -天線天線東 北 石 油 大 學(xué)室外單元室外單元- -塔頂塔頂放大器放大器東 北 石 油 大 學(xué)室外單元室外單元- -天線饋纜天線饋纜東 北 石 油 大 學(xué)q 無線系統(tǒng)安裝在塔頂或建筑物的頂部，可以是面板天線或全向天線；q 面板天線輻射角度為120度，該天線可以單獨(dú)使用或者組合使用；q 全向天線的覆蓋角度為360度全向；q 在McWiLL天線系統(tǒng)配置中，還包含TTA塔放設(shè)備。 天饋線和塔放天饋線和塔放東 北 石 油 大 學(xué)室外單元室外單元-GPS-GPS天線天線東 北 石 油 大 學(xué)GPSGPS全球定位系統(tǒng)全球定位系統(tǒng)q 每

35、臺基站都要至少用一個(gè)GPS提供同步信號；q GPS同步對于BTS之間的干擾消除是至關(guān)重要的；q McWiLL R5基站采用的是Motorola GPS天線。 東 北 石 油 大 學(xué)McWiLL 終端終端-CPEq 一款使用便捷的用戶無線寬帶接入上網(wǎng)設(shè)備，可為一款使用便捷的用戶無線寬帶接入上網(wǎng)設(shè)備，可為家庭、企業(yè)、行業(yè)等用戶提供無線語音和寬帶數(shù)據(jù)家庭、企業(yè)、行業(yè)等用戶提供無線語音和寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)，無需專門的硬件安裝，使用極為方便。服務(wù)，無需專門的硬件安裝，使用極為方便。q 調(diào)制方式調(diào)制方式:QPSK,QAM8,QAM16,QAM64q 上下行總共可達(dá)上下行總共可達(dá)3Mbps的傳輸速率的傳輸速率q

36、可以連接交換機(jī)或者路由器可以連接交換機(jī)或者路由器:最多最多20個(gè)個(gè)MACq 可以限制可以限制IP地址數(shù)量地址數(shù)量q 安全功能安全功能:安全模式和學(xué)習(xí)模式安全模式和學(xué)習(xí)模式q 支持移動和切換支持移動和切換東 北 石 油 大 學(xué)McWiLLMcWiLL能提供的業(yè)務(wù)能提供的業(yè)務(wù)q語音業(yè)務(wù)語音業(yè)務(wù)基本語音業(yè)務(wù)基本語音業(yè)務(wù)VoIPVoIP（固（固定、移動語音業(yè)務(wù)）定、移動語音業(yè)務(wù)）移動語音增值業(yè)務(wù)移動語音增值業(yè)務(wù)q數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)高速互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)高速互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)企業(yè)應(yīng)用企業(yè)應(yīng)用q多媒體業(yè)務(wù)多媒體業(yè)務(wù)流媒體業(yè)務(wù)流媒體業(yè)務(wù)視頻會議視頻會議視頻電話視頻電話東 北 石 油 大 學(xué)語音業(yè)務(wù)語音業(yè)務(wù)q基于McWiLL可

37、以開展語音業(yè)務(wù)，具有容量大、音質(zhì)好、覆蓋廣等特點(diǎn)。采用McWiLL特有的語音包壓縮技術(shù)，可以支持高達(dá)300路并發(fā)的語音容量。這就意味著在一個(gè)基站的覆蓋范圍內(nèi)，發(fā)展話吧、商業(yè)電話等用戶時(shí)可以不受系統(tǒng)容量的限制。q相對于目前的有線IP電話，無線方式的語音業(yè)務(wù)更具靈活性。采用CPE+IAD的方式，McWiLL可以在校園、商貿(mào)區(qū)、建設(shè)工地附近等場合提供語音業(yè)務(wù)。東 北 石 油 大 學(xué)無線寬帶業(yè)務(wù)無線寬帶業(yè)務(wù)q中小型企業(yè)用戶。在新型工業(yè)園區(qū)，為中小企業(yè)提供寬帶上網(wǎng)、電話業(yè)務(wù)和傳真業(yè)務(wù)，面向企業(yè)提供綜合的解決方案。中小企業(yè)、工業(yè)園區(qū)的寬帶無線接入有利于快速發(fā)展優(yōu)質(zhì)用戶，提高網(wǎng)絡(luò)利用率，并為實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化和

38、辦公移動化打造良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。q在已經(jīng)提供有線寬帶的地方，可以“有線為主，無線為輔”的方式發(fā)展用戶；在沒有有線寬帶的地方，可以“新一代的無線寬帶技術(shù)引領(lǐng)潮流，高帶寬、支持移動”等特點(diǎn)來發(fā)展用戶。 東 北 石 油 大 學(xué)最后最后1 kmq城市信息化是國家信息化發(fā)展戰(zhàn)略中的重要部分。作為運(yùn)營商，如何在城市信息化中發(fā)揮作用，是一個(gè)比較新的課題，也是一個(gè)比較重要的課題。qMcWiLL可以在政務(wù)信息化、警務(wù)信息化、交通信息化等中作為一個(gè)支持“隨時(shí)隨地高速接入”的接入網(wǎng)，解決“最后1 km”的問題，并結(jié)合我國電信豐富的光纖傳輸資源和內(nèi)容提供平臺，可以為城市信息化提供高質(zhì)量的接入、傳輸以及端到端的解決方案。東 北 石 油 大 學(xué)無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與視頻監(jiān)控?zé)o線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與視頻監(jiān)控 基于高速穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸方式，McWiLL安全與控制服務(wù)可為行業(yè)用戶提供“一攬子”解決方案，滿足用戶在生產(chǎn)、生活、服務(wù)、管理過程中的安全與控制需要，并可廣泛運(yùn)用政府機(jī)關(guān)、居民區(qū)、銀行、礦山、油田、工廠、碼頭、醫(yī)院、商場、寫字樓、娛樂等場所。東 北 石 油 大 學(xué)McWiLLMcWiLL系統(tǒng)油田物聯(lián)網(wǎng)解決方案系統(tǒng)油田物聯(lián)網(wǎng)解決方案在石油行業(yè)中需要大量的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。在石油行業(yè)中需要大量的數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。東