一级建造师(通信)讲义--------第09讲 1L411040移动通信系统(一)

1、1L411040移动通信系统大纲要求：1.掌握移动通信系统的构成2.掌握CDMA和GSM网络特点3.掌握3G网络特点4.了解移动通信新技术及应用1L411041掌握移动通信系统的构成移动通信是指通信双方或至少一方在移动中进行信息交换的通信方式。移动通信是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网(PLMN)。2移动通信是有线和无线相结合的通信方式；无线电波传播存在严重的多径衰落；具有在互调、邻频、同频干扰条件下工作的能力；具有多普勒效应；终端

2、用户的移动性。一、移动通信特点(1) 移动性；(2) 电波传播条件复杂；(3) 噪声和干扰严重；(4) 系统和网络结构复杂；(5) 要求频带利用率高、设备性能好；二、移动通信的发展历程移动通信系统从20世纪40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段：1、第一代移动电话系统是模拟系统技术：由贝尔实验室提出的蜂窝组网技术，在多址技术上采用频分多址技术（FDMA）。特点：频谱利用率低，设备成本高，业务种类少，保密性差，容量小，不能满足用户量的发展。代表性：美国的AMPS（高级移动电话业务）和英国的TACS（全接入通信系统）。2、第二代移动电话系统是数字蜂窝移动通信系统20世纪80

3、年代几乎同时出现了两种重要的通信体制，一种是TDMA,一种是CDMA.代表性：GSM系统、IS-95系统。3、IMT-2000支持的网络成为第三代移动通信系统，是将无线通信与互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。功能：1）能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务。2）可以支持高达2Mbit/s的传输速率。三大标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA,其中欧洲的WCDMA和美国的CDMA2000分别是在GSM和IS-95CDMA的基础上发展起来的，大唐电信代表中国提出的TD-SCDMA标准采用了TDD模式，支持不对称业务。三、

4、移动通信系统频段分配四、移动通信系统构成（一）2G移动通信系统的网络构成2G移动通信系统主要由移动交换子系统（NSS）、操作维护子系统（OSS）、基站子系统(BSS）和移动台（MS)四大部分组成,见图1L4110412-2。1. 移动交换子系统NSS功能：移动交换子系统NSS主要完成话务的交换功能，同时管理用户数据和移动性所需的数据库。NSS子系统的主要作用是管理移动用户之间的通信和移动用户与其他通信网用户之间的通信。移动交换子系统NSS主要由移动交换中心（MSC）与操作维护台（OMC )以及移动用户数据库所组成。1）移动交换中心（MSC）是公用陆地移动网（PLMN）的核心。MSC对位于它所覆

5、盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是公用陆地移动网（PLMN）和其他网络之间的接口。它完成通话接续，计费，BSS（基站子系统）和MSC（移动交换中心）之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。MSC从移动用户数据库中取得处理用户呼叫请求所需的全部数据。反之，MSC则根据移动台位置信息的新数据更新移动用户数据库。2）(移动用户数据库)一般存储管理部门用于移动用户管理的数据、移动交换中心(MSC)所管辖区域中的移动台的相关数据以及用于系统的安全性管理和移动台设备参数信息。2、操作维护子系统OSS :对整个网络进行管理和监控功能：操作维护子系统对整个网络进行管理和监控。通过它

6、实现对网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。操作子系统(OSS) 主要包括：网路管理中心(NMC)，安全性管理中心(SEMC)，集中计费管理的数据后处理系统(DPPS)、用户识别卡个人化管理中心(PCS)等3.基站子系统BSS.BSS子系统可以分为两个部分。基站收发信台（BTS)负责无线传输；基站控制器（BSC)负责控制与管理。一个基站子系统BSS系统由一个BSC（基站控制器）与一个或多个BTS（基站收发信台）组成，一个BSC可以根据话务量需要控制多个BTS.1）基站控制器（BSC）是基站子系统(BSS)的控制部分，在BSS（基站子系统）中起交换作用。.BSC基站控制器一端可与多个

7、BTS基站相连，另一端与移动交换中心（MSC）和操作维护中心OMC相连。.BSC基站控制器面向无线网络，主要负责完成无线网络管理、无线资源管理及无线基站的监视管理，控制移动台和BTS基站之间无线连接的建立、接续和拆除等管理，控制完成移动台的定位、切换和寻呼，提供语音编码、码型变换和速率适配等功能，并能完成对基站子系统的操作维护功能。2）无线基站（BTS)即：基站收发信台。是基站子系统（BSS）的无线部分，BTS在系统中的位置处于移动台MS与基站控制器（BSC）之间。基站（BTS)是由基站控制器BSC控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成基站控制器BSC与无线信道之间的转换，实现基站(BTS

8、)与移动台(MS)之间通过空中接口的无线传输以及相关的控制功能。3. 移动台MS机:移动终端人:SIM卡，存有认证客户身份所需的所有信息，执行与安全保密有关的重要信息。【例4】在移动通信网中，用于系统安全管理的数据存储在()的数据库中。A.移动台；B.操作维护子系统 ；C.基站子系统；D.移动交换子系统答案是：D【解析】：(移动用户数据库)一般存储管理部门用于移动用户管理的数据、移动交换中心(MSC)所管辖区域中的移动台的相关数据及用于系统安全性管理和移动台设备参数信息。(二)3G移动通信系统的网络构成和工作方式1. 3G移动通信系统的网络构成组成：用户设备（UE）、无线接入网（UTRAN）、

9、核心网（CORE Network）UE ：ME 和 USIMUTRAN: 包括Node B和RNC核心网：PS和CS主要接口： Uu接口、Iub接口、IuCS、IuPS接口2. 3G移动通信系统的工作模式3G移动通信系统主要有两种工作模式，即频分数字双工(FDD)模式和时分数字双工(TDD)模式。FDD是上行（发送）和下行（接收）的传输分别使用分离的两个对称频带的双工模式，需要成对的频率，通过频率来区分上、下行。TDD是上行和下行的传输使用同一频率的双工模式，根据时间来区分上、下行并进行切换，不需要成对的频率，上下行链路业务共享同一信道，可以不平均分配，特别适用于非对称的分组交换数据业务（如互

10、联网）。3G移动通信系统主要由用户设备（UE）、无线接入网（UTRAN）和核心网（CORE Network）3. 3G移动通信系统的工作模式WCDMA和CDMA2000采用FDD方式，需要成对的频率规划。WCDMA即宽带CDMA技术，其扩频速率为3.8chip/s,载波带宽为5MHz,而CDMA2000的扩频码速率为1.2288chip/s,载波带宽为1.25MHz。另外，WCDMA的基站间同步是可选的，而CDMA2000的基站间同步是必需的，因此需要全球定位系统（GPS）。以上两点是WCDMA和CDMA2000最主要的区别。除此以外，在其他关键技术方面，例如功率控制、软切换、扩频码以及所采用

11、的分集技术等都是基本相同的，只是很小的差别。【例5】关于移动通信系统描述正确的是（ ）。A.移动交换中心对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是公用陆地移动网（PLMN）和其他网络之间的接口B.一个基站控制器（BSC）控制一个基站收发信台（BTS）C.移动台MS是移动用户设备，它由移动终端和客户识别卡（SIM卡）组成D.移动台通过馈线与基站收发信台（BTS）相连E.操作维护子系统OSS是基站控制器（BSC）的组成部分，对整个网络进行管理和监控正确答案：A C【解析】：A：移动交换子系统NSS主要由移动交换中心（MSC）与操作维护台（OMC )以及移动用户数据库所组成，(移

12、动用户数据库)一般存储管理部门用于移动用户管理的数据、移动交换中心(MSC)所管辖区域中的移动台的相关数据以及用于系统的安全性管理和移动台设备参数信息。B：一个基站子系统BSS系统由一个BSC（基站控制器）与一个或多个BTS（基站收发信台）组成，一个BSC可以根据话务量需要控制多个BTS.C：MS是移动用户设备，它由移动终端和客户识别卡（SIM卡）组成。D：移动台通过空中接口（无线接口）与基站收发信台（BTS）相连。P35E：操作维护子系统对整个网络进行管理和监控。通过它实现对网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。操作维护子系统对整个网络进行管理和监控。操作子系统主要包括网路管理中心，安全性管理中心，集中计费管理的数据后处理系统、用户识别卡个人化管理中心等。【例6】 移动通信3G系统采用的新技术有（）。A波分复用传送技术； B复杂的编译码及调制解调算法 ；C快速功率控制； D多址干扰对