移动通信原理.ppt

第2章移动通信基本原理2.1手机发展概况2.数字式手机现在正处于移动通信的第二阶段，数字式手机泛指第二代移动通信的终端设备。第二代数字式手机，俗称“全球通”，我国现有GSM、CDMA两种制式。我国首先采用GSM制，它属时分多址（TDMA）方式。3.第三代手机实用的第三代手机已经问世，主要采用CDMA2000技术。显然，它必须与第三代移动通信相适应，第三代手机应具备以下几个特点：（1）不仅能传送语音信号，也为传递图像信号奠定了基础。（2）手机中可加装微型摄像头，可实时拍摄景物，使可视通信成为可能，可随意拨打可视电话。（3）由于通频带拓宽，通过无线电网络技术，能轻松地上网，能浏览网页，收发电子邮件，能下载网上文件和图片，实现多媒体通信。（4）手机与商务通浑然一体，能以手写体录入文字。4.第四代手机第三代手机以能达到3G频段为主要特征，第四代移动电话机的4G技术已经问世。美国AT&T实验室正在研究第四代移动通信技术，其研究的目标是提高手机访问互联网的速率。目前，手机上网的连接速率大约为调制解调器的1/4，而采用4G技术的连接速率一开始就能达到拨号调制解调器的十几倍，但现在还不能将这种技术转向实用化。表1-1为三代移动通信的主要特点。表2-1三代移动通信的比较5．小灵通PHS小灵通又叫无线市话，英文简称为PHS(PersonalHandphoneSystem)，是一种个人无线接入系统。在不少城市，“小灵通”已成为人们日常生活中不可缺少的通信工具。“小灵通”采用的是微蜂窝技术，将用户终端以无线的方式接入固定电话网，使传统意义上的电话不再固定在某个位置，用户可在小灵通网络覆盖范围内自由移动实现通信。正是由于无线市话小巧、价廉、环保的特点，人们亲切地称之为“小灵通”。小灵通定位在对固定电话的补充与延伸上。它的最大特点是通信费用低廉，其手机发射功率小，平均发射功率为10mW，手机通话时间较长。但其室内信号覆盖比较差，且它的移动速度一般不能超过35km/h。在最后一章将详细讨论其工作原理。2.2移动通信网的组成图1-1移动通信系统组成框图1.手机MS终端设备就是移动客户设备部分，它由两部分组成：移动终端(MS)和客户识别模块（SIM）。移动终端在早期是以车载台、便携台形式出现的，现在多为大众化的移动电话机——手机所取代，车载台仍有少量生产，主要用于通信部门和军事上。2.基站子系统BSS基站又称基地台，它是一个能够接收和发送信号的固定电台，负责与手机进行通信。基站（BSS）系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制，与MS进行通信的系统设备，它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器（BSC）和基站收发信台（BTS）。1）基站收发信台BTSBTS完全由BSC控制，主要负责无线传输，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。2）基站控制器BSC基站控制器是基站的智能控制部分，负责本基站的收发信机的运行、呼叫管理、信道分配、呼叫接续等。一个基站控制器可以控制管理最多可达256个基站收发器。3．交换网络子系统NSS交换网络子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。交换网络子系统NSS能在任意选定的两条用户线（或信道）之间建立和（而后）释放一条通信链路，并实现整个通信系统的运行、管理。1）移动交换中心MSCMSC是计算机控制的全自动交换系统。MSC与基站以光缆相连进行通信，一个MSC可以管理数十个基站，并组成局域网。MSC支持的呼叫业务是：（1）本地呼叫、长途呼叫和国际呼叫。（2）通过MSC进行移动用户与市话、长话之间的联系，控制不同蜂窝小区的运营。（3）支持移动电话机的越区切换、漫游、入网登录和计费。2）访问位置寄存器VLR访问位置寄存器VLR是一个用于存储来访用户信息的数据库。一个VLR通常为一个MSC控制区服务，也可以为几个相邻的MSC控制区服务。移动台MS的不断移动导致了其位置信息的不断变化，这种变化的位置信息在VLR中进行登记。3）归属位置寄存器HLRHLR是一种用来储存本地用户位置信息的数据库。当一个移动用户购机后首次使用SIM卡加入蜂窝系统时，必须通过MSC在该地的HLR中登记注册，把其有关参数存放在HLR中。4）鉴权中心AUC鉴权中心AUC的作用是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接入网络并取得服务。5）设备号识别寄存器EIR设备号识别寄存器EIR存放设备类型信息，每个移动电话机都有一个国际移动设备识别码IMEI，EIR用来监视和鉴别移动设备，并拒绝非法移动台入网。6）操作维护子系统OMS操作维护子系统OMS，又称操作维护中心。其任务主要是对整个GSM网络进行管理和监控。通过OMS实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。2.2.2C