移動(dòng)通信技術(shù)電子教案設(shè)計(jì)

實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文檔精彩文案移動(dòng)通信技術(shù)電子教案本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)：本章要點(diǎn)：概述移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)移動(dòng)通信的工作方式及使用頻段數(shù)字移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)1.1移動(dòng)通信的發(fā)展概況1.1.1移動(dòng)通信的發(fā)展歷史第一階段：20世紀(jì)20年代~40年代，使用對(duì)象：船舶、航空、警車等專用無(wú)線電通信及軍事通信。代表：美底特律車載無(wú)線電系統(tǒng)第二階段：20世紀(jì)40年代~60年代，使用對(duì)象;公用移動(dòng)通信業(yè)務(wù)問(wèn)世。代表：美圣路易斯公用汽車電話網(wǎng)第三階段：20世紀(jì)60年代~70年代代表：美改進(jìn)型移動(dòng)電話系統(tǒng)第四階段：20世紀(jì)70年代~80年代代表：美貝爾實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)移動(dòng)電話系統(tǒng)第五階段：20世紀(jì)80年代~20世紀(jì)末代表：GSMCDMA第六階段：21世紀(jì)始代表：寬帶多媒體1.1.2我國(guó)移動(dòng)通信的發(fā)展概況我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)起步于軍事移動(dòng)通信即戰(zhàn)術(shù)通信，它經(jīng)歷了電子管、晶體管和集成電路三個(gè)時(shí)代。A網(wǎng)和B網(wǎng)模擬網(wǎng)G網(wǎng)GSM全球通D網(wǎng)DCS1800系統(tǒng)C網(wǎng)CDMA系統(tǒng)1.2移動(dòng)通信的特點(diǎn)及分類1.2.1移動(dòng)通信的特點(diǎn)1、衰落現(xiàn)象在移動(dòng)通信中，各接收點(diǎn)的信號(hào)是由直射波和各反射波疊加而成，這些波都是從同一天線發(fā)射出來(lái)，由于到達(dá)接收點(diǎn)的途徑不同，且移動(dòng)臺(tái)處于運(yùn)動(dòng)中，所以其接收信號(hào)合成的強(qiáng)度是不同的，這就是所謂的衰落。2、強(qiáng)干擾情況下工作移動(dòng)通信的質(zhì)量不僅取決與設(shè)備本身的性能，而且與外界的干擾和噪聲有關(guān)3、多卜勒效應(yīng)當(dāng)載體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到一定程度時(shí)，固定點(diǎn)接收到的信號(hào)載波頻率將隨著載體運(yùn)動(dòng)速度而改變，產(chǎn)生不同的頻移，這就是多卜勒效應(yīng)4、交換跟蹤技術(shù)1.2.2移動(dòng)通信的分類1、按使用環(huán)境分;陸地移動(dòng)通信水上移動(dòng)通信航空移動(dòng)通信2、按其服務(wù)對(duì)象分：軍事移動(dòng)通信專業(yè)移動(dòng)通信公眾移動(dòng)通信3、按交通工具分：汽車、坦克、火車、船舶、飛機(jī)和航天飛行器等4、按工作方式分：?jiǎn)喂ぁ腚p工和全雙工工作方式5、按組網(wǎng)方式及業(yè)務(wù)性質(zhì)分：公用自動(dòng)撥號(hào)移動(dòng)電話系統(tǒng)無(wú)線電尋呼系統(tǒng)專用調(diào)度系統(tǒng)無(wú)線市話系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)1.3移動(dòng)通信系統(tǒng)組成1、移動(dòng)系統(tǒng)由移動(dòng)臺(tái)（MS）、基地站（BS）、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）及與市話網(wǎng)相連的中繼線。2、基站的作用是為移動(dòng)臺(tái)提供一個(gè)雙向的無(wú)線鏈路。3、無(wú)限小區(qū)的大小由基地站天線的高度和發(fā)射功率決定。4、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心主要用來(lái)處理信息的交換和整個(gè)系統(tǒng)的集中控制管理。1.4移動(dòng)通信的工作方式1.4.1單工制單工方式：同時(shí)只能單方向工作，發(fā)信時(shí)需“按-講”操作同頻單工異頻單工1.4.2半雙工制半雙工方式：只有一方可收發(fā)同時(shí)進(jìn)行；另一方同時(shí)只能單方向工作1.4.3雙工制雙工方式：通信雙方均可同時(shí)收發(fā)工作準(zhǔn)雙工方式：移動(dòng)臺(tái)僅在發(fā)信時(shí)開(kāi)啟發(fā)射機(jī)，而接收機(jī)常開(kāi)。1.5移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻段使用1、GSM900：890～915MHZ上行頻率935～960MHZ下行頻率雙工間隔為45MHZ，工作帶寬為25MHZ，載頻間隔200KHZ。2、GSM（DCS）1800：1710～1785MHZ 上行頻率1805～1880MHZ 下行頻率雙工間隔為95MHZ，工作帶寬為75MHZ，載頻同隔為200kHZ.3、EGSM900：880～915MHZ（上行）925～960MHZ（下行）1.6數(shù)字移動(dòng)通信的相關(guān)技術(shù)1.6.1多址技術(shù)多址技術(shù)就是基站能從眾多的用戶信號(hào)中區(qū)分出是哪一個(gè)用戶發(fā)來(lái)的信號(hào)，而移動(dòng)臺(tái)能從基站發(fā)來(lái)的眾多的信號(hào)中識(shí)別出哪一個(gè)是發(fā)給自己的，避免用戶間的多址干擾。1、頻分多址頻分多址技術(shù)：是把移動(dòng)通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干個(gè)等間隔的頻道，每個(gè)頻道就是一個(gè)無(wú)線信道。頻分多址的頻道劃分頻分多址的頻道劃分FDMA系統(tǒng)的工作原理FDMA系統(tǒng)的工作原理2、時(shí)分多址時(shí)分多址技術(shù)（TDMA）：是把一個(gè)頻道按等時(shí)間分成周期性的幀，每一幀再分割成若干時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)信道。時(shí)分多址通信系統(tǒng)的工作示意圖時(shí)分多址通信系統(tǒng)的工作示意圖3、碼分多址碼分多址技術(shù)（CDMA）是通過(guò)不同的地址碼來(lái)區(qū)分用戶的，系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配了各自特定的地址碼。碼分多址方式示意圖碼分多址方式示意圖1.6.2調(diào)制技術(shù)1、調(diào)制：是為了使信號(hào)特性與信道特性相匹配。2、數(shù)字調(diào)制：是用基帶數(shù)字信號(hào)改變高頻載波信號(hào)的某一參數(shù)來(lái)傳遞數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。3、在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中，多采用線性調(diào)制和恒定包絡(luò)調(diào)制1.6.3分集接收技術(shù)分集技術(shù)：就是研究如何利用多徑信號(hào)來(lái)改善系統(tǒng)的性能。利用多條具有近似平等的平均信號(hào)強(qiáng)度和相互獨(dú)立衰落特性的信號(hào)路徑來(lái)傳輸相同的信息，并在接收端對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喜⒁员愦蟠蠼档投鄰剿ヂ涞挠绊?，從而改善傳輸?shù)目煽啃浴?、分集技術(shù)（1）空間分集（2）時(shí)間分集（3）頻率分集2合并技術(shù)選擇式合并最大比合并等增益合并開(kāi)關(guān)式合并1.6.4語(yǔ)音編碼技術(shù)波形編碼技術(shù)參量編碼技術(shù)混合編碼技術(shù)1.7移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)1、移動(dòng)通信設(shè)備正朝著數(shù)字化、寬帶化、小型化的方向發(fā)展2、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)正朝著綜合化、智能化、全球化、個(gè)人化的方向發(fā)展第2章移動(dòng)通信的組網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)通信網(wǎng)的體制及服務(wù)區(qū)域的劃分方法正六邊形無(wú)線區(qū)群的構(gòu)成條件及無(wú)線小區(qū)的激勵(lì)方式移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成及進(jìn)入市話網(wǎng)的方式2.1移動(dòng)通信的體制2.1.1大區(qū)制1、大區(qū)制是指在一個(gè)地區(qū)內(nèi)只設(shè)置一個(gè)基站，由它負(fù)責(zé)這個(gè)地區(qū)移動(dòng)用戶的通信聯(lián)絡(luò)和控制。2、每個(gè)基站都有一個(gè)服務(wù)區(qū)，即無(wú)線電波的覆蓋范圍，服務(wù)區(qū)的大小是由基站的天線高度和發(fā)射功率決定，一般發(fā)射機(jī)輸出功率為200W左右，覆蓋半徑大約為30～50km。3、由于大區(qū)制的基站天線架設(shè)較高、發(fā)射功率大，移動(dòng)臺(tái)接收信號(hào)容易，但移動(dòng)臺(tái)不能用較大的發(fā)射功率，所以移動(dòng)臺(tái)在服務(wù)區(qū)的邊緣時(shí)，基站的所接收的信號(hào)效果不太好，為了解決這個(gè)問(wèn)題，也可以在服務(wù)區(qū)建立一些分集接收站，為基站提供良好的接收效果。4、大區(qū)制的特點(diǎn)：大區(qū)制雖然有組網(wǎng)簡(jiǎn)單、投資少、見(jiàn)效快的優(yōu)勢(shì)，但由于一個(gè)地區(qū)只有一個(gè)基站，服務(wù)范圍有限，服務(wù)區(qū)內(nèi)所有信道不能重復(fù)使用。一因此大區(qū)制通信容量較小，一般只能容納數(shù)百至數(shù)千個(gè)用戶。大區(qū)制移動(dòng)通信示意圖大區(qū)制移動(dòng)通信示意圖2.1.2小區(qū)制1、小區(qū)制是指將整個(gè)服務(wù)區(qū)劃分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)基站，由它負(fù)責(zé)本區(qū)移動(dòng)通信的聯(lián)絡(luò)和控制。同時(shí)又可在移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心（MSC）的統(tǒng)一控制下，實(shí)現(xiàn)小區(qū)間移動(dòng)通信的轉(zhuǎn)接及以及移動(dòng)用戶與市話用戶的聯(lián)系。2、每個(gè)基站的服務(wù)區(qū)稱為一個(gè)無(wú)線小區(qū)。3、移動(dòng)臺(tái)和基站的發(fā)射功率減小，同時(shí)也減小了相互干擾；服務(wù)區(qū)內(nèi)所有頻率能重復(fù)利用，即同頻復(fù)用，提高了頻率利用率，增大了通信容量，有效地解決有限的頻率資源和日益增長(zhǎng)的通信用戶數(shù)的矛盾；組網(wǎng)靈活，小區(qū)范圍可根據(jù)用戶數(shù)靈活確定，當(dāng)小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)增加到一定程度，可進(jìn)行“小區(qū)分裂”。小區(qū)制移動(dòng)通信示意圖小區(qū)制移動(dòng)通信示意圖2.2服務(wù)區(qū)域的劃分方法2.2.1帶狀服務(wù)區(qū)帶狀服務(wù)區(qū)：服務(wù)區(qū)是一狹長(zhǎng)的區(qū)域，如，鐵路、公路、海岸等，無(wú)線小區(qū)需采用定向天線，按狹長(zhǎng)的區(qū)域形成帶狀網(wǎng)絡(luò)，相鄰小區(qū)可進(jìn)行頻率再用。F1F1F2F1F2帶狀服務(wù)區(qū)頻率復(fù)用2.2.2面狀服務(wù)區(qū)1、面狀服務(wù)區(qū)：服務(wù)區(qū)的地形是一寬廣的平面2、假設(shè)無(wú)線小區(qū)半徑都是r，將這三種圓內(nèi)接正多邊形的鄰區(qū)中心間距、小區(qū)面積、重疊區(qū)面積三種參數(shù)。比較后發(fā)現(xiàn)：正六邊形小區(qū)的鄰區(qū)中心間距最大、小區(qū)面積最大也最接近理想的圓形、重疊區(qū)面積卻最小。這意味著對(duì)于同樣面積的服務(wù)區(qū)域，采用正六邊形構(gòu)成小區(qū)所需的小區(qū)數(shù)最少、基站數(shù)最少也最經(jīng)濟(jì)、所需信道數(shù)最少，頻率利用率較高。所以服務(wù)區(qū)的無(wú)線小區(qū)采用正六邊形結(jié)構(gòu)是最佳選擇。小區(qū)形狀正三角形正方形正六邊形鄰區(qū)中心間距rrr小區(qū)面積1.3r22r22.6r2重疊區(qū)面積1.2r20.73r20.35r22.3正六邊形無(wú)線區(qū)群的構(gòu)成2.3.1構(gòu)成條件1、單位無(wú)線區(qū)群：若干個(gè)彼此相鄰的正六邊形無(wú)線小區(qū)組成無(wú)線區(qū)群。2、若干個(gè)無(wú)線區(qū)群彼此鄰接形成整個(gè)覆蓋區(qū)。3、構(gòu)成條件：（1）無(wú)線區(qū)群能彼此鄰接，且無(wú)縫隙、無(wú)重疊地覆蓋整個(gè)服務(wù)區(qū)。（2）相鄰單位無(wú)線區(qū)群中各使用相同頻率的無(wú)線小區(qū)的中心間距一定相等。4、滿足上述條件的單位無(wú)線區(qū)群內(nèi)的無(wú)線小區(qū)個(gè)數(shù)為：N=a2+ab+b2式中，a、b為≧0的整數(shù)，但不能同時(shí)為0，N為無(wú)線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)。區(qū)群示意圖區(qū)群示意圖5、設(shè)r是無(wú)線小區(qū)的半徑(即正六邊形外接圓的半徑)，Dg是鄰接的無(wú)線區(qū)群中同頻無(wú)線小區(qū)的中心間隔距離，可見(jiàn)無(wú)線區(qū)群中的小區(qū)數(shù)N越大，Dg越大；r越大時(shí)，Dg也越大。Dg越大同頻干擾就越小。例如：N=3，Dg/r=3；N=7，Dg/r=4.6；N=9，Dg/r=5.2，在實(shí)際應(yīng)用中，只要同頻干擾在允許范圍內(nèi)，N取值越小，頻率復(fù)用率就越高。2.3.2激勵(lì)方式1、中心激勵(lì)方式：無(wú)線小區(qū)中的基站如果設(shè)在小區(qū)的中心位置，采用圓形輻射的全向天線覆蓋無(wú)線小區(qū)，這就是所謂的“中心激勵(lì)”方式2、頂點(diǎn)激勵(lì)：如果基站設(shè)在每個(gè)正六邊形小區(qū)的三個(gè)頂點(diǎn)上，并且每個(gè)基站采用三副輻射角是120°的扇形定向天線，分別覆蓋三個(gè)相鄰無(wú)線小區(qū)的各三分之一區(qū)域，每個(gè)三分之一區(qū)域稱作扇區(qū)，既一個(gè)無(wú)線小區(qū)分為三個(gè)扇區(qū)，這就是“頂點(diǎn)激勵(lì)”方式，由于采用了定向天線，天線發(fā)射功率小，對(duì)同頻干擾有一定的抑制作用，且同頻復(fù)用距離小，頻率復(fù)用率較高，但是由于每個(gè)基站覆蓋面積減小，使頻率切換次數(shù)增加。頂點(diǎn)激勵(lì)方式也可以用六副輻射角是60°的扇形定向天線。2.3.3小區(qū)模式1、無(wú)線小區(qū)模型2、小區(qū)的裂變（1）小區(qū)分裂就是一種將擁塞的小區(qū)分成更小的小區(qū)的方法，分裂后的每個(gè)小區(qū)都有自己的基站并相應(yīng)地降低天線高度和減小發(fā)射機(jī)功率。（2）小區(qū)分裂能提高信道的復(fù)用次數(shù)，從而提高系統(tǒng)容量。常用的方式有1：3分裂方式和1：4分裂方式11：3分裂方式和1：4分裂方式（3）如果整個(gè)服務(wù)區(qū)的地理環(huán)境一致，用戶密度分布均勻，則所采用的無(wú)線小區(qū)大小相同。而實(shí)際上在整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)，建筑物分布復(fù)雜，用戶密度也是不均勻的，例如，在城市中心，用戶密度高，話務(wù)量大，而城市郊區(qū)的用戶密度相對(duì)較低，所以小區(qū)的劃分應(yīng)隨外界環(huán)境而靈活變化，例如，在用戶密度高的市中心，可使無(wú)線小區(qū)的面積小一些。在用戶密度低的城市郊區(qū)可使無(wú)線小區(qū)的面積大一些。用戶分布密度不等時(shí)的區(qū)域劃分用戶分布密度不等時(shí)的區(qū)域劃分2.3.4直放站1、盲區(qū)：服務(wù)區(qū)的地形起伏變化復(fù)雜，加之移動(dòng)通信的陰影效應(yīng)，這兩個(gè)原因都會(huì)使得服務(wù)區(qū)存在信號(hào)很弱或基站覆蓋范圍達(dá)不到的地方，這些地方稱之為盲區(qū)2、為了使信號(hào)有效地到達(dá)盲區(qū)，最大限度地滿足用戶對(duì)于通話服務(wù)的要求，通常在適當(dāng)?shù)牡胤浇⒅狈耪荆脕?lái)對(duì)移動(dòng)通信基站起延伸距離范圍和覆蓋重要盲區(qū)的作用。直放站是具有小型基站功能的設(shè)備，它的成本低、架設(shè)簡(jiǎn)單，所以廣泛應(yīng)用于隧道、偏遠(yuǎn)的礦區(qū)、建筑物內(nèi)部。2.4移動(dòng)通信網(wǎng)的組成1、本地網(wǎng)結(jié)構(gòu)2、聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2.5移動(dòng)通信網(wǎng)進(jìn)入市話網(wǎng)的方式2.5.1用戶線接入方式直接把移動(dòng)用戶作為市話局的一個(gè)用戶。系統(tǒng)常采用單個(gè)基地站，利用無(wú)線用戶集中器通過(guò)市話用戶線接入市話網(wǎng)。2.5.3市話中繼線接入方式一些專業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信業(yè)務(wù)主要集中在系統(tǒng)內(nèi)部，而與市話網(wǎng)的話務(wù)量不大，故可通過(guò)小交換機(jī)接入市話網(wǎng)。2.5.3移動(dòng)電話匯接中心移動(dòng)電話匯接中心就是將某個(gè)大地區(qū)或全國(guó)的各移動(dòng)電話局匯接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)區(qū)域性的或全國(guó)性的移動(dòng)電話匯接中心第3章蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)及設(shè)備蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)知識(shí)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)接入技術(shù)第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)臺(tái)的基本原理及信號(hào)流程3.1GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)3.1.1GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM系統(tǒng)主要由四個(gè)子系統(tǒng)組成：移動(dòng)臺(tái)子系統(tǒng)（MS）、基站子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)和操作支持系統(tǒng)（OSS）。1、移動(dòng)臺(tái)MS移動(dòng)臺(tái)是GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中用戶使用的設(shè)備，它是通過(guò)無(wú)線接口接入GSM系統(tǒng)的，所以移動(dòng)臺(tái)是用戶能夠直接接觸的整個(gè)GSM系統(tǒng)中的唯一設(shè)備,它分為車載型、便攜型和手持型三種類型。為了用戶的使用，移動(dòng)臺(tái)必須提供話筒、揚(yáng)聲器、顯示屏和按鍵等與用戶之間的接口，或者提供與傳真機(jī)和計(jì)算機(jī)等其它一些終端設(shè)備（TE）之間的接口。移動(dòng)臺(tái)的另外一個(gè)重要組成部分是用戶識(shí)別卡（SIM），SIM卡(SubscriberIdentityModule)是一種符合ISO標(biāo)準(zhǔn)的智能卡片，SIM卡是用戶入網(wǎng)登記的憑證，具有防止竊用、鑒權(quán)和加密的功能，用戶的全部資料幾乎都存儲(chǔ)在SIM卡內(nèi),供GSM系統(tǒng)對(duì)用戶身份進(jìn)行鑒別，同時(shí)，用戶通過(guò)它完成與系統(tǒng)的連接和信息保存與交換。SIM卡存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)分為四類：用戶身份認(rèn)證的信息；安全保密信息；網(wǎng)絡(luò)和用戶的管理數(shù)據(jù)；用戶的個(gè)人信息。2、移動(dòng)網(wǎng)子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS是整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)的核心，對(duì)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)用戶之間的通信起著管理作用，主要完成GSM系統(tǒng)的交換功能和用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能。組成NSS的各功能實(shí)體之間的信令傳輸符合CCITT信令系統(tǒng)No.7協(xié)議（1）移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC是網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS的核心，也是整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)的核心，MSC提供面向系統(tǒng)其它功能實(shí)體和固定網(wǎng)的接口，并對(duì)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)用戶之間的通信起著交換與連接的作用，并對(duì)系統(tǒng)的正常工作集中控制管理。（2）歸屬位置寄存器HLR歸屬位置寄存器HLR相當(dāng)于GSM網(wǎng)絡(luò)的中央數(shù)據(jù)庫(kù)，每個(gè)首次入網(wǎng)的移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，將移動(dòng)用戶相關(guān)的入網(wǎng)信息存儲(chǔ)在HLR中，如用戶的識(shí)別號(hào)碼、保密參數(shù)和注冊(cè)的有關(guān)業(yè)務(wù)信息等靜態(tài)數(shù)據(jù)，HLR還存儲(chǔ)著有關(guān)移動(dòng)用戶漫游時(shí)的動(dòng)態(tài)信息數(shù)據(jù)，如移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼等。（3）訪問(wèn)位置寄存器VLR訪問(wèn)位置寄存器VLR是GSM網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)著進(jìn)入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的來(lái)訪移動(dòng)用戶的相關(guān)信息數(shù)據(jù)。當(dāng)移動(dòng)用戶離開(kāi)其注冊(cè)登記的原籍地區(qū)漫游到其它地區(qū)時(shí)，被訪地區(qū)的VLR從該移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存器HLR處獲取并暫時(shí)存儲(chǔ)必要的數(shù)據(jù)，一旦移動(dòng)用戶離開(kāi)該VLR的控制區(qū)域，則VLR將取消這些暫時(shí)存儲(chǔ)的該移動(dòng)用戶數(shù)據(jù)。一個(gè)VLR可以負(fù)責(zé)一個(gè)或若干個(gè)MSC區(qū)域。鑒權(quán)中心AUC鑒權(quán)和加密是解決移動(dòng)通信系統(tǒng)信息安全的主要手段，鑒權(quán)中心AUC存儲(chǔ)著用于系統(tǒng)安全的鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來(lái)對(duì)移動(dòng)用戶鑒權(quán)認(rèn)證，防止無(wú)權(quán)用戶接入系統(tǒng)和對(duì)無(wú)線接口上的話音、數(shù)據(jù)和信號(hào)信息進(jìn)行保密。（5）設(shè)備識(shí)別寄存器EIR移動(dòng)設(shè)備管理是由EIR完成的，在EIR中存儲(chǔ)了移動(dòng)設(shè)備的設(shè)備識(shí)別碼（IMEI），通過(guò)使用EIR中的三種設(shè)備清單：白色清單（準(zhǔn)許使用的移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別號(hào)）、黑色清單（禁止使用的移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別號(hào)）和灰色清單（由于技術(shù)故障或誤操作不能使用的移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別號(hào)），使得運(yùn)營(yíng)部門對(duì)移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行正確識(shí)別，以確保網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所使用的移動(dòng)設(shè)備的唯一性和安全性。何時(shí)需要設(shè)備識(shí)別取決于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者。目前我國(guó)大部分省市的GSM網(wǎng)絡(luò)均未配置此設(shè)備（EIR），所以此保護(hù)措施也未采用。3.基站子系統(tǒng)BSS基站子系統(tǒng)在整個(gè)GSM系統(tǒng)中擔(dān)任無(wú)線發(fā)送接收和無(wú)線資源管理的任務(wù)。它通過(guò)無(wú)線接口直接與移動(dòng)臺(tái)MS相連，并與網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS中的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC相連，由MSC控制，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接?；咀酉到y(tǒng)是由基站控制器BSC和基站收發(fā)信臺(tái)BTS這兩部分功能實(shí)體構(gòu)成。BTS和BSC的連接可以是直接連接方式，也可以通過(guò)基站接口設(shè)備采用遠(yuǎn)端控制的連接方式。（1）基站控制器BSC基站控制器（BSC）是基站子系統(tǒng)（BSS）的控制部分，分別與BTS、MSC和操作維護(hù)中心相接，起著無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、無(wú)線參數(shù)管理及各種接口的管理控制作用。一個(gè)基站控制器根據(jù)話務(wù)量的需要可以控制一個(gè)BTS也可以控制多個(gè)BTS。（2）基站收發(fā)信臺(tái)BTS基站收發(fā)信臺(tái)BTS是基站子系統(tǒng)的無(wú)線接口設(shè)備，由基站控制器BSC控制，通常設(shè)置在小區(qū)中心，完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)BTS與移動(dòng)臺(tái)MS之間接口的無(wú)線傳輸及相關(guān)的控制功能。4.操作支持子系統(tǒng)OSS操作支持系統(tǒng)OSS為運(yùn)營(yíng)部門提供一種手段來(lái)控制和維護(hù)MS、BSS和NSS這些實(shí)際運(yùn)行部分，其任務(wù)是移動(dòng)用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理以及網(wǎng)路操作和維護(hù)。如對(duì)GSM系統(tǒng)的BSS和NSS進(jìn)行操作和維護(hù)的管理；網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)視、告警、故障處理等；話務(wù)量的統(tǒng)計(jì)和計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)的記錄與傳遞等。3.1.2編號(hào)為了將一個(gè)呼叫接至某個(gè)移動(dòng)用戶，需要調(diào)用相應(yīng)的功能實(shí)體，這就需要正確尋址。因此，編號(hào)計(jì)劃非常重要。1．移動(dòng)臺(tái)國(guó)際ISDN號(hào)碼(MSISDN)MSISDN號(hào)碼是指主叫用戶呼叫GSM系統(tǒng)中某一個(gè)移動(dòng)用戶所需撥的號(hào)碼。一個(gè)移動(dòng)臺(tái)可分配一個(gè)或多個(gè)MSISDN號(hào)碼，一個(gè)MSISDN號(hào)碼總長(zhǎng)不超過(guò)15位數(shù)字，其編號(hào)規(guī)則應(yīng)與各國(guó)的編號(hào)規(guī)則相一致。國(guó)家代碼國(guó)家代碼CC國(guó)內(nèi)地區(qū)碼NDC用戶號(hào)碼SNCC：國(guó)家代碼NDC：國(guó)內(nèi)地區(qū)碼SN：4位移動(dòng)用戶號(hào)碼2、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)在GSM系統(tǒng)中，每個(gè)移動(dòng)用戶均分配一個(gè)唯一的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)，用來(lái)在整個(gè)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中正確識(shí)別某個(gè)移動(dòng)用戶，IMSI碼存儲(chǔ)在用戶識(shí)別卡(SIM)、HLR、VLR中，通常在呼叫建立和位置更新時(shí)，需要使用IMSI。移動(dòng)用戶國(guó)家碼MCC移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MNC移動(dòng)用戶識(shí)別碼MSINIMSI的總長(zhǎng)不超過(guò)15位數(shù)字，每位數(shù)字僅使用0～9的數(shù)字。移動(dòng)用戶國(guó)家碼移動(dòng)用戶國(guó)家碼MCC移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MNC移動(dòng)用戶識(shí)別碼MSINMCC：移動(dòng)用戶所屬國(guó)家代號(hào)，3位數(shù)字，用于唯一地識(shí)別移動(dòng)用戶所歸屬的國(guó)家，中國(guó)的MCC為460。MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)碼，最多由兩位數(shù)字組成，用于識(shí)別移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)通信網(wǎng)。中國(guó)移動(dòng)的電信的MNC為00，中國(guó)聯(lián)通的MNC為01。MSIN：移動(dòng)用戶識(shí)別碼，用于識(shí)別某一移動(dòng)通信網(wǎng)（PLMN）中的移動(dòng)用戶，號(hào)碼組成為H0H1H2H3XXXX。由MNC和MSIN兩部分組成為國(guó)內(nèi)移動(dòng)用戶識(shí)別碼（NMSI）。用于唯一地識(shí)別國(guó)內(nèi)GSM通信網(wǎng)中的移動(dòng)用戶。3、臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)只在起始入網(wǎng)登記時(shí)使用，在后續(xù)的呼叫中用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)代替IMSI，目的是避免通過(guò)無(wú)線信道發(fā)送其IMSI為了對(duì)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)保密，從而防止竊聽(tīng)者檢測(cè)用戶的通信內(nèi)容，或者非法盜用合法用戶的IMSI。臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別碼(TMSI)是MSC/VLR給每個(gè)來(lái)訪的移動(dòng)用戶臨時(shí)分配的號(hào)碼TMSI與IMSI號(hào)碼之間可按一定的算法互相轉(zhuǎn)換。TMSI總長(zhǎng)不超過(guò)4個(gè)字節(jié)。4、移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼（MSRN）當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到一個(gè)新的業(yè)務(wù)區(qū)后，為使GSM移動(dòng)通信網(wǎng)路能再進(jìn)行路由選擇，該移動(dòng)臺(tái)的HLR請(qǐng)求由VLR給分配一個(gè)臨時(shí)性的漫游號(hào)碼（MSRN），并將MSRN送至HLR，用于建立通信路由。一旦該移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)該服務(wù)區(qū)，此漫游號(hào)碼即被收回，并可分配給其它來(lái)訪的移動(dòng)臺(tái)使用。漫游號(hào)碼MSRN的組成與移動(dòng)臺(tái)ISDN號(hào)碼相同。5．國(guó)際移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）是分配給每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)唯一地識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備的號(hào)碼，可用于監(jiān)控被竊或無(wú)效的的移動(dòng)設(shè)備。設(shè)備識(shí)別的作用就是確保系統(tǒng)中使用的移動(dòng)臺(tái)設(shè)備不是盜用的或非法的。設(shè)備的識(shí)別是在設(shè)備識(shí)別寄存器EIR中完成。IMEI號(hào)碼為一個(gè)15位的十進(jìn)制數(shù)字，組成為TAC(6)+FAC(2)+SNR(6)+SP(1)。型號(hào)批準(zhǔn)碼型號(hào)批準(zhǔn)碼TAC裝配廠家號(hào)碼FAC產(chǎn)品序號(hào)SNR備用數(shù)字SP6．位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)在檢測(cè)位置更新和信道切換時(shí)，要使用位置區(qū)識(shí)別標(biāo)志（LAI）。移動(dòng)用戶國(guó)家碼移動(dòng)用戶國(guó)家碼MCC移動(dòng)網(wǎng)號(hào)MNC位置區(qū)號(hào)碼LACMCC和MNC均與IMSI的MCC和MNC一樣。LAC：位置區(qū)碼，用于識(shí)別GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中的一個(gè)位置區(qū)，采用十六進(jìn)制編碼，最多不超過(guò)兩個(gè)字節(jié)7．全球小區(qū)識(shí)別碼(CGI)在位置區(qū)識(shí)別標(biāo)志（LAI）后面加上小區(qū)的標(biāo)志號(hào)（CI），就可以組成小區(qū)識(shí)別碼(CGI)，用于識(shí)別一個(gè)位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)。8．基站識(shí)別色碼（BSIC）基站識(shí)別色碼（BSIC）用于移動(dòng)臺(tái)識(shí)別采用相同載頻且相鄰的基站。BSIC為一個(gè)6比特編碼。網(wǎng)絡(luò)色碼網(wǎng)絡(luò)色碼NCC（3bit）BTS色碼BCC（3bit）NCC：網(wǎng)絡(luò)色碼，用來(lái)識(shí)別相鄰的通信網(wǎng)絡(luò)。BCC：BTS色碼，用來(lái)識(shí)別采用相同載頻的相鄰基站。9.MSC/VLR號(hào)碼MSC/VLR號(hào)碼是在No.7信令消息中使用的,代表MSC的號(hào)碼。10.HLR號(hào)碼HLR號(hào)碼是在No.7信令消息中使用的代表HLR的號(hào)碼。11.切換號(hào)碼HON切換號(hào)碼(HON)是指當(dāng)越區(qū)切換時(shí)，目標(biāo)MSC(即要求切換到的MSC)臨時(shí)分配給移動(dòng)用戶的一個(gè)號(hào)碼，用于路由選擇。3.1.3GSM網(wǎng)絡(luò)接口1.Um接口Um接口(空中接口)定義為移動(dòng)臺(tái)MS與基站收發(fā)信臺(tái)BTS之間的無(wú)線通信接口，是GSM網(wǎng)絡(luò)非常重要的無(wú)線接口，此接口傳遞的信息包括無(wú)線資源管理、移動(dòng)性管理和接續(xù)管理等。2.A接口A接口定義為移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心MSC與基站子系統(tǒng)BSS之間的通信接口，也是功能實(shí)體MSC與BSC間的互連接口，此接口傳遞的信息包括移動(dòng)臺(tái)管理、基站管理、移動(dòng)性管理、接續(xù)管理等，其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.Abis接口Abis接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個(gè)功能實(shí)體基站控制器BSC和基站收發(fā)信臺(tái)BTS之間的通信接口，在BTS和BSC不是直接連接方式時(shí)，此接口用于BTS與BSC間的遠(yuǎn)端互連，此接口支持所有向用戶提供的服務(wù)，并支持對(duì)BTS無(wú)線設(shè)備的控制和無(wú)線頻率的分配，其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mbit/s或64kbit/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。4．B接口B接口定義為MSC與訪問(wèn)位置寄存器VLR之間的接口，此接口用于MSC向VLR詢問(wèn)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)MS當(dāng)前的位置信息或者通知VLR有關(guān)移動(dòng)臺(tái)MS的位置更新信息等。5．C接口C接口定義為MSC與歸屬位置寄存器HLR之間的接口，此接口用于傳遞路由選擇和管理信息。其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。6．D接口D接口定義為歸屬位置寄存器HLR與訪問(wèn)位置寄存器VLR之間的接口，此接口用于交換有關(guān)移動(dòng)用戶的位置和用戶管理的信息，保證移動(dòng)臺(tái)在整個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)建立和接收呼叫。其物理鏈接與C接口相同，通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。7.E接口E接口定義為控制相鄰區(qū)域的不同MSC之間的接口，此接口用于移動(dòng)用戶在MSC之間進(jìn)行越區(qū)切換過(guò)程中交換有關(guān)切換信息，以啟動(dòng)和完成切換。其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。8．F接口F接口定義為MSC與設(shè)備識(shí)別寄存器EIR之間的接口，此接口用于交換移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼的管理信息。其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。9．G接口G接口定義為不同的VLR之間的接口，當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶使用臨時(shí)移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)(TMSI)時(shí)，此接口用于向分配TMSI的VLR詢問(wèn)此用戶的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼IMSI的信息。其物理鏈接通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)的2.048Mb/sPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。10．Sm接口Sm接口定義為用戶與GSM網(wǎng)絡(luò)間的接口，此接口在移動(dòng)臺(tái)中實(shí)現(xiàn)，包括移動(dòng)用戶與移動(dòng)臺(tái)的接口、用戶識(shí)別卡SIM及用戶識(shí)別卡SIM與移動(dòng)終端間的接口等內(nèi)容。3.1.4GSM系統(tǒng)的無(wú)線接口1、頻率配置（1）工作頻帶和載頻間隔GSM900：890～915MHZ上行頻率935～960MHZ下行頻率雙工間隔為45MHZ，工作帶寬為25MHZ，載頻間隔200KHZ。GSM（DCS）1800：1710～1785MHZ 上行頻率1805～1880MHZ 下行頻率雙工間隔為95MHZ，工作帶寬為75MHZ，載頻同隔為200kHZ.EGSM900：880～915MHZ（上行）925～960MHZ（下行）（2）頻道編號(hào)fL(n)=890+0.2′nMHzfH(n)=fL(n)+45MHz，01￡n￡124通常第1和第124頻道作為系統(tǒng)保護(hù)頻道不予使用。2、多址方式GSM蜂窩系統(tǒng)采用時(shí)分多址、頻分多址和頻分雙工制式。200kHZ200kHZ頻率幀時(shí)隙物理信道跳頻技術(shù)：主要是為了對(duì)抗移動(dòng)通信電波傳播多徑效應(yīng)引起的瑞利衰落，提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力和減少多徑衰落對(duì)傳輸?shù)挠绊?。跳頻有慢跳頻和快調(diào)頻，GSM中是用的是慢跳頻，每秒鐘217次。3、業(yè)務(wù)類型（1）語(yǔ)音業(yè)務(wù)（2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)4、信道類型GSM中每個(gè)載頻分為8個(gè)時(shí)隙，用TS0～TS7表示，每個(gè)用戶占用一個(gè)時(shí)隙用于傳遞信息，一個(gè)時(shí)隙就是一個(gè)物理信道，GSM系統(tǒng)共有124X8=992個(gè)物理信道。根據(jù)在物理信道所傳輸信息的種類，可人為定義不同的邏輯信道。邏輯信道要被映射到某個(gè)物理信道上才能實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。邏輯信道分為業(yè)務(wù)信道TCH和控制信道CCH兩大類。（1）業(yè)務(wù)信道TCH業(yè)務(wù)信道TCH用于在MS和BS之間傳送數(shù)字話音或數(shù)據(jù)等用戶信息的雙向信道，根據(jù)傳輸速率分成兩種形式：全速率信道和半速率信道。全速率信道信息速率是13kbit/s，半速率信道信息速率是6.5kbit/S（2）控制信道CCH控制信道CCH用于傳遞信令或同步數(shù)據(jù)，控制信道的下行信道用于發(fā)送呼叫移動(dòng)臺(tái)的尋呼信號(hào)，上行信道用于移動(dòng)用戶主呼時(shí)發(fā)送主呼信號(hào)?？刂菩诺繡CH一般分為三類：廣播信道（BCH）公共控制信道（CCCH）專用控制信道（DCCH）。廣播信道(BCH)廣播信道(BCH)是從基站到移動(dòng)臺(tái)的單向下行信道，用于基站同時(shí)向多個(gè)移動(dòng)臺(tái)廣播公用信息，信息內(nèi)容為移動(dòng)臺(tái)入網(wǎng)和呼叫建立所需的相關(guān)信息。廣播信道(BCH)又分為以下三類：頻率校正信道(FCCH)：用于傳輸供移動(dòng)臺(tái)校正其頻率的信息。同步信道(SCH)：用于傳輸供移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行同步的幀同步（TDMA幀號(hào)）和基站識(shí)別碼（BSIC）的信息。廣播控制信道(BCCH)：用于廣播系統(tǒng)的公用信息，如小區(qū)的識(shí)別信息、公共控制信道（CCCH）的號(hào)碼和移動(dòng)臺(tái)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度。公共控制信道(CCCH)公共控制信道(CCCH)是基站與移動(dòng)臺(tái)間的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的雙向信道。分為以下三類：尋呼信道(PCH)：用于廣播基站尋呼（搜索）移動(dòng)臺(tái)的尋呼消息，是下行信道。隨機(jī)接入信道(RACH)：用于移動(dòng)臺(tái)在尋呼響應(yīng)或主叫接入時(shí)在此信道向系統(tǒng)申請(qǐng)分配一條獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)，是上行信道。接入允許信道(AGCH)：用于基站向入網(wǎng)成功的移動(dòng)臺(tái)分配一個(gè)SDCCH，是下行信道。專用控制信道(DCCH)專用控制信道(DCCH)是呼叫接續(xù)和通信過(guò)程中，在基站與移動(dòng)臺(tái)間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地傳輸必須的控制信息，是雙向信道。分為以下三類：獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)：用于在分配業(yè)務(wù)信道TCH之前，傳送基站和移動(dòng)臺(tái)間的連接和信道分配的信令，如鑒權(quán)、登記信令等。慢速隨路控制信道(SACCH)：用于基站向移動(dòng)臺(tái)傳送功率控制信息、幀調(diào)整信息和移動(dòng)臺(tái)向基站發(fā)送移動(dòng)臺(tái)接收到的信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)和鏈路質(zhì)量報(bào)告。SACCH可與一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCH或一個(gè)獨(dú)立專用控制信道SDCCH聯(lián)用?？焖匐S路控制信道(FACCH)：在沒(méi)有分配獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)時(shí)，用快速隨路控制信道(FACCH)傳送與SACCH相同的信息，通常在切換時(shí)使用。使用此信道(FACCH)時(shí)，要占用業(yè)務(wù)信道20ms左右。5、突發(fā)脈沖序列在TDMA幀的一個(gè)時(shí)隙TS中發(fā)送的信息稱為一個(gè)突發(fā)脈沖序列，共156.25bit，長(zhǎng)度為577mS。時(shí)隙TS中傳輸?shù)男畔⒉煌?，?duì)應(yīng)的突發(fā)脈沖類型也不同。（1）普通突發(fā)脈沖序列（NB）普通突發(fā)脈沖(NB)用于攜帶業(yè)務(wù)信道TCH以及除頻率校正信道(FCCH)、同步信道(SCH)和隨機(jī)接入信道(RACH)以外的所有控制信道信息。加密信息(2×57bit)：加密語(yǔ)音、數(shù)據(jù)或控制信息；訓(xùn)練序列(26bit)：是一串已知比特，是供信道均衡用；尾比特TB(2×3bit)：一般是000，是突發(fā)脈沖開(kāi)始與結(jié)尾的標(biāo)志；借用標(biāo)志F(2×1bit)：當(dāng)業(yè)務(wù)信道被快速隨路控制信道(FACCH)借用時(shí)，以此表示這個(gè)突發(fā)脈沖序列被快速隨路控制信道(FACCH)信令借用；保護(hù)時(shí)間GP(8.25bit)：是用來(lái)防止由于定時(shí)誤差而造成突發(fā)脈沖間的重疊，既各用戶間各自使用的時(shí)隙重疊，故而采用8.25bit的空白保護(hù)間隔；（2）頻率校正突發(fā)脈沖序列（FB）頻率校正突發(fā)脈沖(FB)用于構(gòu)成頻率校正信道(FCCH)，并傳送142bit的固定頻率校正信息，用于校正移動(dòng)臺(tái)的載頻，另外還有尾比特TB(2×3bit)和保護(hù)時(shí)間GP(8.25bit)和普通突發(fā)脈沖(NB)一樣。（3）同步突發(fā)脈沖序列（SB）同步突發(fā)脈沖(SB)用于構(gòu)成同步信道(SCH)，并傳送系統(tǒng)的同步信息，使移動(dòng)臺(tái)獲得與系統(tǒng)的時(shí)間同步。同步突發(fā)脈沖由攜帶TDMA幀號(hào)和基站識(shí)別碼BSIC信息的加密信息（2×39bit）和一個(gè)易被檢測(cè)的長(zhǎng)同步序列(64bit)構(gòu)成。（4）接入突發(fā)脈沖序列(AB)接人突發(fā)脈沖(AB)用于構(gòu)成移動(dòng)臺(tái)的隨機(jī)接入信道(RACH)，并傳送隨機(jī)接入信息。接入突發(fā)脈沖由同步序列(41bit)、加密信息(36bit)、尾比特TB(2×3bit)和保護(hù)時(shí)間間隔(68.25bit)構(gòu)成。其中保護(hù)時(shí)間間隔較長(zhǎng)，這是因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)首次接人或切換到一個(gè)新的基站時(shí)，由于移動(dòng)臺(tái)和基站間的傳輸時(shí)間的長(zhǎng)短不知道，為了不與正常到達(dá)的下一個(gè)時(shí)隙中的突發(fā)脈沖序列重疊，需要設(shè)置較長(zhǎng)的保護(hù)時(shí)間間隔。當(dāng)保護(hù)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)252μs時(shí)，允許小區(qū)半徑為35km，在此范圍內(nèi)可保證移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)接人移動(dòng)網(wǎng)。（5）空閑突發(fā)脈沖序列(DB)空閑突發(fā)脈沖(DB)的作用是當(dāng)無(wú)用戶信息傳輸時(shí)，用空閑突發(fā)脈沖（不攜帶任何信息，不發(fā)送給任何移動(dòng)臺(tái)）替代普通突發(fā)脈沖在TDMA時(shí)隙中傳送?？臻e突發(fā)脈沖(DB)的結(jié)構(gòu)與普通突發(fā)脈沖的結(jié)構(gòu)相同，只是將普通突發(fā)脈沖中的加密比特?fù)Q成固定比特。6幀結(jié)構(gòu)GSM中每個(gè)載頻分為8個(gè)時(shí)隙：TS0～TS7，這相同頻率的8個(gè)時(shí)隙被稱為一個(gè)TDMA幀，前述的物理信道就是一個(gè)時(shí)隙，一個(gè)TDMA幀長(zhǎng)4.615ms。不同通信系統(tǒng)的幀長(zhǎng)度和幀結(jié)構(gòu)是不一樣的，GSM時(shí)隙幀結(jié)構(gòu)有時(shí)隙、TDMA幀、復(fù)幀(multiframe)、超幀(superframe)和超高幀5個(gè)層次。復(fù)幀是由若干個(gè)TDMA幀組成，由26個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀稱作業(yè)務(wù)復(fù)幀，幀長(zhǎng)120ms，主要用于TCH、SACCH和FACCH傳輸業(yè)務(wù)信息；由51個(gè)TDMA幀組成的復(fù)幀稱作控制復(fù)幀，幀長(zhǎng)235.385ms，主要用于BCCH和CCCH傳輸控制信息。超幀是由51個(gè)由26幀的復(fù)幀或26個(gè)由51幀的復(fù)幀構(gòu)成，超幀等于1326個(gè)TDMA幀。超高幀由2048個(gè)超幀構(gòu)成，等于2715648個(gè)TDMA幀。幀的編號(hào)是從0—2715648為一個(gè)周期。7.語(yǔ)音間斷傳輸技術(shù)由于人的講話過(guò)程是不連續(xù)的，既話音是間斷傳輸?shù)?，所以在GSM系統(tǒng)中還采用了話音間斷傳輸技術(shù)（DTX），該技術(shù)是指在話音的間隙時(shí)間關(guān)閉發(fā)射機(jī)，暫時(shí)停止傳輸，僅在包含有用信息幀時(shí)打開(kāi)發(fā)射機(jī)的一種傳輸模式。在關(guān)閉發(fā)射機(jī)之前，必須把發(fā)端背景噪聲的參數(shù)傳遞給收端，收端利用這些參數(shù)合成與發(fā)端相類似的噪聲，這樣收端在無(wú)語(yǔ)音時(shí)，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)產(chǎn)生舒適的背景噪聲，使通話者不會(huì)關(guān)閉發(fā)射機(jī)而產(chǎn)生通話中斷的誤會(huì)。采用話音間斷傳輸技術(shù)DTX可以節(jié)省移動(dòng)臺(tái)電源，延長(zhǎng)電池使用時(shí)間減少空中平均干擾電平，提高頻譜利用率。DTXDTX工作原理圖3.1.5數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的運(yùn)行1、位置登記GSM網(wǎng)絡(luò)所覆蓋的整個(gè)區(qū)域劃分為許多位置區(qū)，位置區(qū)是指用戶在移動(dòng)中通信無(wú)需更改位置信息的區(qū)域，每個(gè)位置區(qū)都有一個(gè)位置區(qū)識(shí)別碼(LAI),為了告知移動(dòng)用戶所在的實(shí)際位置信息,系統(tǒng)要在廣播控制信道（BCCH）中連續(xù)發(fā)送位置區(qū)識(shí)別碼(LAI)，移動(dòng)臺(tái)開(kāi)機(jī)后，就可以搜索此BCCH，從中獲取所在位置區(qū)的識(shí)別碼(LAI)，由于位置信息非常重要，因此,位置區(qū)的變化一定要通知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行登記。在移動(dòng)通信中，由于傳輸信道和通信用戶是動(dòng)態(tài)不固定的，為了跟蹤移動(dòng)臺(tái)的位置變化，通信網(wǎng)必須對(duì)移動(dòng)臺(tái)的位置信息進(jìn)行登記、刪除和更新，這種行為被稱作位置登記。移動(dòng)臺(tái)的位置信息儲(chǔ)存在原籍位置寄存器（HLR）和訪問(wèn)位置寄存器（VLR）中，通常移動(dòng)臺(tái)經(jīng)過(guò)位置登記才能進(jìn)行通信。當(dāng)一個(gè)移動(dòng)用戶首次進(jìn)入GSM移動(dòng)通信網(wǎng)時(shí)，它必須在入網(wǎng)當(dāng)?shù)兀ㄔ┻M(jìn)行位置登記，通過(guò)移動(dòng)交換中心(MSC)把用戶的有關(guān)的數(shù)據(jù)：位置信息、移動(dòng)臺(tái)國(guó)際ISDN號(hào)碼(MSISDN)及國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)等，存放在原籍位置寄存器(HLR)中。移動(dòng)臺(tái)的位置是不斷變化的，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)離開(kāi)原籍位置區(qū)漫游到其他新位置區(qū)“訪問(wèn)”時(shí)，移動(dòng)臺(tái)以它的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)標(biāo)明其身份，在新位置區(qū)的訪問(wèn)位置寄存器（VLR）進(jìn)行位置登記，報(bào)告原籍位置區(qū)號(hào)及自己的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI)。VLR向該移動(dòng)臺(tái)的HLR查詢其有關(guān)數(shù)據(jù)，并通知HLR修改該移動(dòng)臺(tái)的位置信息，同時(shí)VLR分配給移動(dòng)臺(tái)一個(gè)臨時(shí)性的漫游號(hào)碼（MSRN），此HLR要臨時(shí)保存該VLR提供的位置信息，以便為其他用戶呼叫此移動(dòng)臺(tái)提供所需的路由，該VLR所存儲(chǔ)的位置信息是臨時(shí)性的。2、呼叫過(guò)程（1）移動(dòng)用戶主呼移動(dòng)用戶要建立一個(gè)呼叫,首先需要撥被呼用戶的號(hào)碼并發(fā)送,同時(shí)移動(dòng)臺(tái)(MS)在隨機(jī)接入信道（RACH）上向基站(BS)發(fā)送呼叫請(qǐng)求信息，申請(qǐng)分配一個(gè)專用控制信道（DCCH），MSC/VLR便分配給它一個(gè)專用信道,并向MS發(fā)出立即指配信令，MS收到“立即分配”信令后，通過(guò)分配的專用控制信道（DCCH）經(jīng)BS向MSC發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求信息，接著，MSC向VLR發(fā)送請(qǐng)求認(rèn)證信息,對(duì)移動(dòng)臺(tái)(MS)進(jìn)行鑒權(quán)，若MS通過(guò)鑒權(quán)，系統(tǒng)承認(rèn)此MS的合法性，之后MSC經(jīng)BS向MS發(fā)送“置密模式”指令，MS完成加密后，向MSC發(fā)送“加密模式完成”的響應(yīng)信息。此時(shí)，VLR才向MSC做出“開(kāi)始接入請(qǐng)求”應(yīng)答。為了保護(hù)IMSI不被監(jiān)聽(tīng)或盜用，VLR將給MS分配一個(gè)新的TMSI。MS向MSC發(fā)出“建立呼叫請(qǐng)求”，MSC即向MS發(fā)送“呼叫開(kāi)始”指令，并向MS發(fā)出分配無(wú)線業(yè)務(wù)信息的“信道支配”信令。如果被呼用戶是移動(dòng)用戶,則系統(tǒng)直接將被呼用戶號(hào)碼接入傳輸網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)接至被呼用戶的交換機(jī),一旦接通被呼用戶的鏈路準(zhǔn)備好,網(wǎng)絡(luò)便向主呼用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí),并給他分配專用業(yè)務(wù)信道TCH,主呼用戶等候被呼用戶響應(yīng)的證實(shí)信號(hào),這是便完成了移動(dòng)用戶的主呼過(guò)程。如果被呼用戶是固定用戶，則系統(tǒng)直接將被呼用戶號(hào)碼接入固定網(wǎng)絡(luò),轉(zhuǎn)接至被呼用戶的交換機(jī)。（2）移動(dòng)用戶被呼固定用戶向移動(dòng)用戶撥出號(hào)碼后，固定網(wǎng)絡(luò)把呼叫接續(xù)到就近的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)GMSC入口局，GMSC入口局分析被叫用戶號(hào)碼，向相應(yīng)的HLR查詢路由信息，查出被呼MS所在的地區(qū)，HLR將所撥的移動(dòng)用戶號(hào)碼轉(zhuǎn)換為GSM用戶識(shí)別碼IMSI，向該區(qū)VLR發(fā)出被叫的IMSI，請(qǐng)求分配MSRN，VLR臨時(shí)分配給被叫用戶一個(gè)漫游號(hào)碼（MSRN），并告知HLR，HLR再轉(zhuǎn)發(fā)給查詢路由信息的GMSC；GMSC把入局呼叫接到被呼MS所在地區(qū)的移動(dòng)交換中心，記作VMSC。由VMSC向該VLR查詢有關(guān)的“呼叫參數(shù)”，查出被叫用戶的位置區(qū)LAI后，MSC/VLR將尋呼消息發(fā)送給位置區(qū)內(nèi)所有的基站，這些基站通過(guò)尋呼信道PCH發(fā)送尋呼消息。MS收到尋呼信息后，在隨機(jī)接入信道(RACH)上向BS發(fā)尋呼響應(yīng)，同時(shí)，申請(qǐng)分配一個(gè)專用控制信道（DCCH），MS用分配的專用控制信道（DCCH）與BS建立起信令鏈路，并向VMSC發(fā)回尋呼響應(yīng)，即完成移動(dòng)用戶被呼過(guò)程。系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行鑒權(quán)和加密模式的過(guò)程，VMSC向被呼MS發(fā)送“呼叫建立”的信令，被呼MS收到此信令后，向VMSC發(fā)回“呼叫證實(shí)”信息，表明呼叫建立完成，MS已可進(jìn)入通信狀態(tài)，此時(shí)BS給MS分配無(wú)線業(yè)務(wù)信道TCH，通過(guò)無(wú)線鏈路接通移動(dòng)用戶，移動(dòng)臺(tái)轉(zhuǎn)入TCH，開(kāi)始通話。3、越區(qū)切換越區(qū)切換是移動(dòng)通信系統(tǒng)的非常重要的網(wǎng)絡(luò)控制功能之一。由于用戶的移動(dòng)性，在通話過(guò)程中，移動(dòng)用戶有可能離開(kāi)原小區(qū)進(jìn)入一個(gè)新的小區(qū)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)將移動(dòng)用戶從原小區(qū)的業(yè)務(wù)信道轉(zhuǎn)換到新小區(qū)的業(yè)務(wù)信道，并保證通話不間斷，這種信道轉(zhuǎn)換叫越區(qū)切換。切換的操作不僅包括識(shí)別新的小區(qū)，而且需要分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的業(yè)務(wù)信道和控制信道。如果小區(qū)采用扇區(qū)定向天線，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在小區(qū)內(nèi)從一個(gè)扇區(qū)進(jìn)入另一扇區(qū)時(shí)，也要進(jìn)行信道的切換。3.2CDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)3.2.1CDMA數(shù)字系統(tǒng)的基本原理及特點(diǎn)1、CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的基本原理CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的基本原理基于擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)。擴(kuò)頻（SS：SpreadSpectrum）通信技術(shù)是一種信息傳輸方式，用來(lái)傳輸信息的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。在通信系統(tǒng)的發(fā)送端用一個(gè)帶寬比信息帶寬寬得多的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼）對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，使信號(hào)所占的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必須的帶寬，且與所傳信息數(shù)據(jù)無(wú)關(guān)。在接收端使用完全相同的擴(kuò)頻碼（偽隨機(jī)碼），對(duì)接收到的擴(kuò)展頻譜信號(hào)進(jìn)行解擴(kuò)，以恢復(fù)所傳信息數(shù)據(jù)，人們把傳輸擴(kuò)頻信號(hào)的系統(tǒng)為擴(kuò)頻系統(tǒng)。2、CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）不需要均衡器FDMA和TDMA需要均衡器以減少由于時(shí)延擴(kuò)展所產(chǎn)生的碼間干擾。（2）語(yǔ)音激活當(dāng)用戶講話時(shí)語(yǔ)音編碼器輸出速率高，發(fā)射機(jī)發(fā)射的平均功率大；當(dāng)用戶不講話是時(shí)語(yǔ)音編碼器輸出速率低，發(fā)射功率就小，減輕對(duì)其他用戶的干擾。（3）頻率復(fù)用和扇區(qū)的劃分不同的扇區(qū)可以使用相同的頻率，所以小區(qū)容量隨著扇區(qū)數(shù)的增加而增加。（4）大容量和軟容量（5）可變速率聲碼器（6）良好的保密能力擴(kuò)頻技術(shù)，使得發(fā)射的信號(hào)頻譜被擴(kuò)展的很寬，從而使發(fā)射的信號(hào)完全隱藏在噪聲、干擾之中，不一被發(fā)現(xiàn)和接收。（7）軟切換不需要移動(dòng)臺(tái)的收發(fā)頻率切換，只需要在碼序列上作相應(yīng)的調(diào)整。（8）多種形式的分集（9）發(fā)射功率低，移動(dòng)臺(tái)的電池使用壽命長(zhǎng)（10）從模擬向CDMA的過(guò)渡3.2.2信道劃分1、邏輯信道CDMA系統(tǒng)不分頻帶也不分時(shí)隙，所有的信道是靠不同的碼型來(lái)劃分的。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，CDMA系統(tǒng)的前向信道和反向信道各使用一個(gè)頻段。2、前向信道64個(gè)信道，1個(gè)導(dǎo)頻信道、1個(gè)同步信道、7個(gè)尋呼信道、55個(gè)業(yè)務(wù)信道。3、反向信道55個(gè)業(yè)務(wù)信道、n個(gè)接入信道3.2.3CDMA數(shù)字蜂窩網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與GSM基本相同3.2.4CDMA系統(tǒng)提高系統(tǒng)容量的關(guān)鍵技術(shù)1、功率控制（1）反向鏈路功率控制（用戶到基站）（上行鏈路）解決“遠(yuǎn)近效應(yīng)”以及各種衰落，使移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)在到達(dá)基站時(shí)具有相同的電平，且等于系統(tǒng)對(duì)信干比要求的門限值。當(dāng)信號(hào)的傳播條件突然改善時(shí)，功率控制應(yīng)作出快速反應(yīng)，以防止信號(hào)突然增強(qiáng)而對(duì)其他用戶產(chǎn)生附加干擾；相反，當(dāng)傳播條件突然變壞時(shí)，功率調(diào)整的速度可以相對(duì)慢一些。a）開(kāi)環(huán)功率控制移動(dòng)臺(tái)獨(dú)立完成。過(guò)程：移動(dòng)臺(tái)根據(jù)基站發(fā)來(lái)信號(hào)的強(qiáng)度來(lái)增加或降低自身的發(fā)射功率。移動(dòng)臺(tái)接收到強(qiáng)信號(hào)：表明MS與BS距離近，或傳播路徑好，這時(shí)MS降低發(fā)射功率；移動(dòng)臺(tái)接收到弱信號(hào)：表明MS與BS距離遠(yuǎn)，或傳播路徑差，這時(shí)MS增加發(fā)射功率。b)閉環(huán)功率控制基站和移動(dòng)臺(tái)聯(lián)合完成，基站起關(guān)鍵作用。目的：使基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)的開(kāi)環(huán)功率估計(jì)作出迅速的糾正，使移動(dòng)臺(tái)保持理想的發(fā)射功率。過(guò)程：控制各移動(dòng)臺(tái)在開(kāi)環(huán)控制所選擇的發(fā)射功率的基礎(chǔ)上上調(diào)或下調(diào)一個(gè)固定量。控制比特為“0”：MS上調(diào)輸出功率；控制比特為“1”：MS下調(diào)輸出功率；優(yōu)點(diǎn)：控制精度高。（2）正向鏈路功率控制（基站到用戶）（下行鏈路）解決同頻干擾。使所有MS接收到的基站發(fā)射的信號(hào)功率或SIR基本相等，且為所需要的最小值。2、軟切換當(dāng)MS越區(qū)時(shí)，啟動(dòng)越區(qū)切換功能。分類：硬切換、軟切換。（1）硬切換適用范圍：不同MSC的基站之間，不同工作頻率的兩個(gè)基站之間。過(guò)程：先斷后通存在問(wèn)題：不能保證通信的連續(xù)性，會(huì)有短暫的中斷。當(dāng)切換時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，影響正常通信。（2）軟切換適用范圍：同一MSC的具有相同工作頻率的小區(qū)。過(guò)程：先通后斷：先與新基站建立通信，但不中斷與原來(lái)基站的通信，移動(dòng)臺(tái)此時(shí)同時(shí)與兩個(gè)或多個(gè)基站建立通信，基站控制器比較各個(gè)基站的有關(guān)該移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)質(zhì)量報(bào)告，選用最好的。1)MS測(cè)量所有導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度，當(dāng)某一導(dǎo)頻強(qiáng)度大于門限，將其作為侯選導(dǎo)頻，移動(dòng)中心讓新基站B安排一個(gè)正向業(yè)務(wù)信道給MS；2)MSC通過(guò)原基站A向MS發(fā)送切換信令；3)MS將該導(dǎo)頻信號(hào)作為有效導(dǎo)頻，并向基站B發(fā)送切換完成的消息，與B建立了通信鏈路。此時(shí)，MS同時(shí)與A和B進(jìn)行通信；4)MS繼續(xù)移動(dòng)，當(dāng)A的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度低于門限時(shí)，MS啟動(dòng)”切換下降定時(shí)器”，開(kāi)始計(jì)時(shí)；5)定時(shí)器終止時(shí)，MS向基站A、B發(fā)送一個(gè)導(dǎo)頻強(qiáng)度測(cè)量消息；6)MSC根據(jù)A、B的導(dǎo)頻測(cè)量消息，返回切換指示消息；7)MS依照切換指示消息拆除與A的鏈路，保持與B的鏈路，切換完成。特點(diǎn)：1)由MS輔助完成；2)無(wú)縫、無(wú)間斷切換，不產(chǎn)生“乒乓效應(yīng)”，掉線率低；3)采用分集接收，提高了正、反向鏈路的傳輸質(zhì)量；3.3通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)接入技術(shù)3.3.1GPRS的功能1、GPRS的功能GPRS：全稱為GeneralPacketRadioService“通用無(wú)線分組業(yè)務(wù)”。是一種給予GSM的無(wú)線分組交換技術(shù)，提供端到端的廣域的無(wú)線IP連接。是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)，以“分組”的形式傳送資料。2、GPRS的特征1）分組交換可同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的傳輸，使用戶上網(wǎng)免受斷線的痛苦。GPRS上網(wǎng)與GSM不同：GSM上網(wǎng)如在家中上網(wǎng)，先“撥號(hào)連接”，上網(wǎng)后不能同時(shí)使用該電話線。GPRS上網(wǎng)與通話可同時(shí)進(jìn)行，通話繼續(xù)使用GSM，數(shù)據(jù)的傳送使用GPRS。2）高速數(shù)據(jù)傳輸GSM：9.6kb/sGPRS：115kb/s3）僅按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)只要不進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，哪怕一直在線，也無(wú)需付費(fèi)。比如：GSM上網(wǎng)：好比電話接通便開(kāi)始計(jì)費(fèi)；GPRS上網(wǎng)：電話接通不計(jì)費(fèi)，只有對(duì)話時(shí)才收費(fèi)。4）永遠(yuǎn)在線隨時(shí)都可與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。舉例：無(wú)GPRS支持，當(dāng)你在上網(wǎng)時(shí)，恰有電話接入，你需斷線后接通來(lái)電，通話完畢后重新上網(wǎng)。有GPRS支持，無(wú)需斷線。3.3.2GPRS的業(yè)務(wù)1、承載業(yè)務(wù)（1）點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)：在兩個(gè)用戶之間提供一個(gè)或多個(gè)分組的傳輸。1）PTP無(wú)連接型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)2）PTP面向連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（2）點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)：將單一信息傳送到多個(gè)用戶1）點(diǎn)到點(diǎn)廣播業(yè)務(wù)2）點(diǎn)到多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)3）IP多點(diǎn)傳播業(yè)務(wù)2、用戶終端業(yè)務(wù)（1）基于PTP的用戶終端業(yè)務(wù)1）檢索業(yè)務(wù)2）電子信函業(yè)務(wù)3）會(huì)話業(yè)務(wù)4）遙信業(yè)務(wù)（2）基于PTM的用戶終端業(yè)務(wù)1）分布業(yè)務(wù)2）調(diào)度業(yè)務(wù)3）會(huì)議電話業(yè)務(wù)3、附加業(yè)務(wù)3.3.3GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的，在GSM網(wǎng)絡(luò)中增加節(jié)點(diǎn)GSN（GPRS支持節(jié)點(diǎn)）。GSN：完成移動(dòng)臺(tái)和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)檢單餓數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN類型：(1)SGSN：服務(wù)GSN功能：記錄移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置，并完成移動(dòng)臺(tái)與GGSN間的數(shù)據(jù)傳遞。(2)GGSN：網(wǎng)關(guān)GSN功能：和各種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接3.3.4GPRS協(xié)議模型Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信協(xié)議有5層，自下面上依次為物理層、MAC（MdiumAcceSSControl）層、LLC（LogicalLinkControl）層、SNDC（SubnetworkDependantConvergence）層和網(wǎng)絡(luò)層。

1、Um接口的物理層為射頻接口部分，而物理鏈路層則負(fù)責(zé)提供空中接口的各種邏輯信道。

2、MAC為媒質(zhì)接入控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中接口的GPRS邏輯信道，使得這些信道能被不同的移動(dòng)臺(tái)共享。

3、

LLC層為邏輯鏈路控制層。它是一種基于高速數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程HDLC的無(wú)線鏈路協(xié)議。LLC層負(fù)責(zé)在高層SNDC層的SNDC數(shù)據(jù)單元上形成LLC地址、幀字段，從而生成完整的LLC幀。

4、SNDC被稱為子網(wǎng)依賴結(jié)合層。它的主要作用是完成傳送數(shù)據(jù)的分組、打包，確定TCP/IP地址和加密方式。

5、網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議目前主要是Phase1階段提供的TCP／IP和X.25協(xié)議，這些協(xié)議對(duì)于傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如BSS和NSS等設(shè)備）是透明的。3.3.5GPRS的路由管理

GPRS的路由管理是指GPRS網(wǎng)絡(luò)如何進(jìn)行尋址和建立數(shù)據(jù)傳送路由。GPRS的路由管理表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：移動(dòng)臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立、移動(dòng)臺(tái)接收數(shù)據(jù)的路由建立、以及移動(dòng)臺(tái)處于漫游時(shí)數(shù)據(jù)路由的建立。

第一種情況，如圖中的路徑1所示，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生了一個(gè)PDU（分組數(shù)據(jù)單元），這個(gè)PDU經(jīng)過(guò)SNDC層處理，稱為SNDC數(shù)據(jù)單元。然后經(jīng)過(guò)LLC層處理為L(zhǎng)LC幀，通過(guò)空中接口送到GSM網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)臺(tái)所處的SGSN。SGSN把數(shù)據(jù)送到GGSN。GGSN把收到的消息進(jìn)行解裝處理，轉(zhuǎn)換為可在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳送的格式（如PSPDN的PDU），最終送給公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶。為了提高傳輸效率并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩梢詫?duì)空中接口上的數(shù)據(jù)做壓縮和加密處理。

第二種情況中，一個(gè)公用數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶傳送數(shù)據(jù)到移動(dòng)臺(tái)，如圖中的路徑2所示。首先通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議建立數(shù)據(jù)網(wǎng)和GGSN之間的路由。數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)單元（如PSPDN中的PDU），通過(guò)建立好的路由把數(shù)據(jù)單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動(dòng)臺(tái)所在的SGSN，GSN把PDU封裝成SNDC數(shù)據(jù)單元，再經(jīng)LLC層處理為L(zhǎng)LC幀單元，最終經(jīng)空中接口送給移動(dòng)臺(tái)。

第三種情況是一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶傳送數(shù)據(jù)給一個(gè)正在漫游的移動(dòng)用戶。如圖路由3所示。其數(shù)據(jù)必須經(jīng)過(guò)歸屬地的GGSN，然后送到移動(dòng)用戶A。3.3.6空中接口的信道

1、PDTCH（PachetDataTrafficChanne1），分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道。這種信道用來(lái)傳送空中接口的GPRS分組數(shù)據(jù)。

2、PPCH（PacketPagingChanne1），分組尋呼信道PPCH用來(lái)尋呼GPRS被叫用戶。

3、PRACH（PacketRandemAccessChannel），分組隨機(jī)接入信道。GPRS用戶通過(guò)PRACH向基站發(fā)出信道請(qǐng)求。

4、PAGCH（PacketAccessGrantChannel），分組接人應(yīng)答信道。PAGCH是一種應(yīng)答信道，對(duì)PRACH作出應(yīng)答。

5、PACCH（PacketAsscrchtedControlChannel），分組隨路控制信道。這種信道用來(lái)傳送實(shí)現(xiàn)GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信令。3.4第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)3.4.1第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)概述一、3G基本概念國(guó)際電信聯(lián)盟于1985年提出的，1996年更名為IMT-2000.主要特征：可提供移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)。設(shè)計(jì)目標(biāo)：為了提供比第二代系統(tǒng)更大的系統(tǒng)容量、更好的通信質(zhì)量，而且要能在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無(wú)縫漫游及為用戶提供包括話音、數(shù)據(jù)及多媒體等在內(nèi)的多種業(yè)務(wù)，同時(shí)考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好的兼容性。二、IMT-2000系統(tǒng)1.組成核心網(wǎng)CN、無(wú)線接入網(wǎng)RAN、移動(dòng)臺(tái)MT、用戶識(shí)別模塊UIM。2.目標(biāo)(1)全球漫游；(2)適合多種環(huán)境；(3)提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)；(4)高頻譜利用率、足夠的系統(tǒng)容量、強(qiáng)大的多種用戶管理能力、高保密性能和服務(wù)質(zhì)量；(5)全球范圍設(shè)計(jì)上的高度一致；(6)低價(jià)格的設(shè)備和服務(wù)，滿足通信個(gè)人化的要求；3.業(yè)務(wù)(1)話音業(yè)務(wù)；(2)簡(jiǎn)單消息；(3)交換數(shù)據(jù)；(4)非對(duì)稱的多媒體業(yè)務(wù)；(5)交互式多媒體業(yè)務(wù)；3.4.2第三代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)1、同步技術(shù)2、分集接收技術(shù)3、信道編碼技術(shù)4、功率控制技術(shù)5、智能天線技術(shù)6、多用戶檢測(cè)技術(shù)第4章無(wú)線市話系統(tǒng)本章要點(diǎn)：PAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)知識(shí)PAS通信技術(shù)及通信過(guò)程小靈通手機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理4.1PAS系統(tǒng)4.1.1PAS簡(jiǎn)介1、PAS是一種新型的無(wú)線接入技術(shù)，依托原有的市話網(wǎng)，采用先進(jìn)的微蜂窩技術(shù)，以無(wú)線的方式接入到固定電話網(wǎng)，是市話的有效延伸和補(bǔ)充。2、PAS便攜電話采用先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)，能提供高質(zhì)量的傳輸和通話音質(zhì)，保密性能好，安全可靠，能充分利用現(xiàn)有固定市話網(wǎng)資源，無(wú)需重復(fù)投資建網(wǎng)。3、PAS系統(tǒng)移動(dòng)手機(jī)——小靈通4、從電磁污染的角度看，PAS系統(tǒng)是最干凈的電磁波系統(tǒng)，綠色環(huán)保輻射系統(tǒng)4.1.2PAS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1、移動(dòng)臺(tái)（PS）包括：天線、收發(fā)信部分、語(yǔ)音編碼部分、控制單元及揚(yáng)聲器、話筒等。2、基站（RP）通過(guò)空中無(wú)線接口與用戶單元相連，負(fù)責(zé)管理基站和手機(jī)之間的無(wú)線通信；具有動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)，可通過(guò)增加基站數(shù)目實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，無(wú)需增加復(fù)雜的頻率規(guī)劃；3、基站控制器（RPC）控制整個(gè)無(wú)線接入運(yùn)行的子系統(tǒng)，決定分配給各個(gè)通信用戶的通信路由，監(jiān)控系統(tǒng)的性能，提供并控制無(wú)線接入系統(tǒng)與外部網(wǎng)絡(luò)間的接口，同時(shí)還提供切換和定位等功能。4、局部設(shè)備（RT）與市話交換局通過(guò)模擬或數(shù)字接口相連，并通過(guò)鏈路與基站控制器連接，以E1數(shù)字信號(hào)形式及專用信令形式傳輸業(yè)務(wù)信息及控制信息。5、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）是對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中管理，負(fù)責(zé)所有的信息存儲(chǔ)與管理。6、空中話務(wù)控制器（ATC）交叉連接系統(tǒng)，為用戶提供不同基站之間的漫游服務(wù)。4.1.3PAS通信技術(shù)1、頻率使用與多址技術(shù)1.9GHz，整個(gè)頻段的可用載頻數(shù)77個(gè)，1~69業(yè)務(wù)信道，70~77控制信道。無(wú)線接入信道采用FDMA/TDMA/TDD.2、微蜂窩與信道動(dòng)態(tài)分配技術(shù)覆蓋半徑降至100m左右的宏區(qū)、微區(qū)、微微區(qū)，PAS系統(tǒng)是用微區(qū)來(lái)組網(wǎng)，有效提高頻率的利用率。PAS系統(tǒng)沒(méi)有為每個(gè)基站分配固定的使用頻率，而是隨著通話建立過(guò)程為基站自行分配最佳的頻率與信道，避免同頻干擾和鄰道干擾。3、V5技術(shù)V5接口是將接入網(wǎng)和本地交換機(jī)相連接的V接口系列的一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的、完全開(kāi)放的接口。4、越區(qū)切換與漫游技術(shù)（1）越區(qū)切換技術(shù)區(qū)內(nèi)切換：在同一個(gè)RPC控制的基站之間的切換，這種切換不需要在局端機(jī)RT端進(jìn)行任何的操作就可以把連接著的通信信道切換到另一個(gè)RP服務(wù)控制區(qū)域。越區(qū)切換：從RT服務(wù)區(qū)內(nèi)一個(gè)RPC控制的基站服務(wù)區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)RPC控制的基站服務(wù)區(qū)。(2)漫游當(dāng)其用戶從歸屬基站局端機(jī)覆蓋區(qū)到訪問(wèn)基站局端機(jī)的覆蓋區(qū)，就是漫游。4.1.4PAS通信過(guò)程1、主呼具體實(shí)現(xiàn)步驟：（1）當(dāng)一個(gè)PS手機(jī)用戶要打電話時(shí)，先在小靈通手機(jī)上撥號(hào)，然后發(fā)送出去，若所有信道被占用，便會(huì)聽(tīng)見(jiàn)忙音，否則小靈通手機(jī)就把呼出信息轉(zhuǎn)換成PHS協(xié)議的信息形式，并把信息傳送給基站RP。（2）基站RP接收到小靈通手機(jī)通過(guò)無(wú)線鏈路傳來(lái)的信息。（3）基站RP又將收到的信息通過(guò)有線鏈路傳送給基站控制器RPC。（4）RPC將接收到的PHS協(xié)議信息轉(zhuǎn)換，傳到局端設(shè)備RT。（5）當(dāng)局端設(shè)備RT接到呼出信息時(shí)，對(duì)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并把信息送回RPC，RPC將信號(hào)送到中心局交換機(jī)，完成撥號(hào)。2、被呼（1）呼入操作時(shí)，一用戶通過(guò)本地市話局呼叫小靈通用戶。（2）RT端檢測(cè)到鈴流，并將呼入信息送給基站控制器RPC.(3)基站RP又將收到的信息通過(guò)無(wú)線鏈路傳送給基站控制器RPC。（4）RPC將接收到的PHS協(xié)議信息轉(zhuǎn)換（5）當(dāng)RT接到呼出信息時(shí)，對(duì)該信息轉(zhuǎn)換，選擇并連接到本地交換機(jī)相應(yīng)的模擬線接口，完成撥號(hào)。3．鑒權(quán)為了保證PAS通信的保密性和安全性，防止非授權(quán)用戶盜用或竊聽(tīng)，系統(tǒng)向每個(gè)手機(jī)用戶提供一個(gè)惟一的鑒權(quán)密碼，所有的用戶號(hào)碼及鑒權(quán)密碼等一系列數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在局端機(jī)的管理數(shù)據(jù)庫(kù)里。4.1.5PAS與GSM的比較1、使用方法與結(jié)構(gòu)方面（1）結(jié)構(gòu)方面，機(jī)身小巧，重量輕，攜帶方便。（2）小靈通的通話時(shí)間比移動(dòng)電話時(shí)間長(zhǎng)，待機(jī)時(shí)間更長(zhǎng)。（3）小靈通費(fèi)用低廉，實(shí)行單向收費(fèi)。（4）均由射頻電路與邏輯電路組合成，均采用微處理控制，鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)。2、系統(tǒng)特點(diǎn)方面（1）GSM系統(tǒng)交換由移動(dòng)電話系統(tǒng)完成，而PAS系統(tǒng)通過(guò)中繼線，在市話網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行交換。（2）小靈通系統(tǒng)組網(wǎng)是微蜂窩式，基站發(fā)射功率很小，布網(wǎng)密，切換頻繁，切換時(shí)會(huì)出現(xiàn)短暫的中斷，這是其與移動(dòng)電話相比的不足之處。（3）移動(dòng)電話的核心是移動(dòng)交換中心，而小靈通系統(tǒng)的核心是基站控制器。（4）PAS系統(tǒng)模塊化，容量大，安裝方便，成本低。PAS系統(tǒng)通過(guò)進(jìn)入市話程控交換網(wǎng)進(jìn)行交換，節(jié)省了建網(wǎng)的投資費(fèi)用。（5）PAS與GSM是兩種不同制式的通信系統(tǒng)，互不兼容。3、通信技術(shù)方面（1）PAS系統(tǒng)的無(wú)線信道是多載頻時(shí)分雙工模式，無(wú)線信道基于時(shí)分多址結(jié)構(gòu)，在多頻率子帶中實(shí)現(xiàn)給每一個(gè)基站動(dòng)態(tài)分配一個(gè)信道。（2）PSA系統(tǒng)在切換和漫游技術(shù)上和移動(dòng)電話既有相同之處，也有自己的特點(diǎn)。PAS系統(tǒng)的用戶數(shù)據(jù)，鑒權(quán)認(rèn)證數(shù)據(jù)庫(kù)，歸宿存儲(chǔ)器，訪問(wèn)存儲(chǔ)器大大簡(jiǎn)化，從而節(jié)省系統(tǒng)中硬件和軟件的費(fèi)用。（3）PAS使用1.9GHz4、系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)4．2小靈通手機(jī)1、小靈通手機(jī)的特點(diǎn)（1）語(yǔ)音清晰（2）移動(dòng)通信（3）綠色環(huán)保（4）功能完備（5）超長(zhǎng)待機(jī)、通話時(shí)長(zhǎng)（6）精巧時(shí)尚（7）費(fèi)用低廉2、小靈通手機(jī)的常用功能（1）盲區(qū)呼（2）呼叫轉(zhuǎn)移無(wú)應(yīng)答轉(zhuǎn)移、無(wú)條件轉(zhuǎn)移、遇忙轉(zhuǎn)移（3）呼叫等待（4）三方通話（5）呼出限制（6）遇忙回叫第5章其他移動(dòng)通信系統(tǒng)本章要點(diǎn)：無(wú)線尋呼系統(tǒng)的組成及結(jié)構(gòu)原理集群系統(tǒng)的概念、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及發(fā)展趨勢(shì)移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類及相關(guān)的系統(tǒng)組成5.1無(wú)線尋呼系統(tǒng)5.1.1無(wú)線尋呼系統(tǒng)的概念及組成1、無(wú)線尋呼系統(tǒng)是一種單向傳輸數(shù)字信息的選擇呼叫系統(tǒng)，它通常由尋呼控制中心、基站和尋呼接收機(jī)組成。2、無(wú)線尋呼系統(tǒng)按用戶類別可分為專用系統(tǒng)和公用系統(tǒng)。5.1.2無(wú)線尋呼所使用的頻率國(guó)際：26.1~50MHz66~88MHz146~174MHz450~470MHz我國(guó)：150.725MHz，151.350MHz；152.650MHz；156.275MHz5.1.3無(wú)線尋呼業(yè)務(wù)1、普通業(yè)務(wù)普通呼、優(yōu)先呼、追呼、緊急呼、群呼、復(fù)臺(tái)呼、定時(shí)呼2、雙向?qū)ず?、網(wǎng)絡(luò)尋呼全球呼、E-mail尋呼、個(gè)人信息訂閱尋呼服務(wù)5.2集群系統(tǒng)5.2.1集群系統(tǒng)的概念第6章移動(dòng)通信中的電波傳播及干擾本章要點(diǎn)電波傳播特性及損耗預(yù)測(cè)噪聲的估計(jì)組網(wǎng)中應(yīng)考慮的主要干擾6.1電波傳播特性6.1.1表征衰落特性的常用數(shù)字特征移動(dòng)通信接收點(diǎn)所接收到的信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)是隨機(jī)起伏變化，這種隨機(jī)起伏叫做衰落。場(chǎng)強(qiáng)中值具有50%概率的場(chǎng)強(qiáng)值稱為場(chǎng)強(qiáng)中值。衰落深度描述衰落嚴(yán)重程度的物理量衰落深度=——接收電平值——場(chǎng)強(qiáng)中值衰落速率描述場(chǎng)強(qiáng)變化的快慢，即衰落頻繁程度的物理量。定義為：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)包絡(luò)與場(chǎng)強(qiáng)中值相交次數(shù)的一半。衰落持續(xù)時(shí)間場(chǎng)強(qiáng)低于某一給定電平值的持續(xù)時(shí)間。6.1.2自由空間的傳播衰耗自由空間：理想空間，是相對(duì)介電常數(shù)和導(dǎo)磁率均為1的均勻介質(zhì)所存在的空間。電波在自由空間中沿直線傳播而不被吸收，不產(chǎn)生反射、折射、繞射和散射等現(xiàn)象。d——傳播距離，單位km；f——工作頻率，單位MHz。6.1.3地形地物對(duì)電波傳播的影響1、地形的分類和定義（1）準(zhǔn)平滑地形（2）不規(guī)則地形丘陵