移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)介紹

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)介紹2013年7月移動(dòng)公司生產(chǎn)什么？客戶從移動(dòng)公司購(gòu)買(mǎi)什么？Page3課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能移動(dòng)通信的主要通信流程移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信發(fā)展概述移動(dòng)通信中的傳輸移動(dòng)通信的定義：移動(dòng)通信就是指移動(dòng)雙方或者有一方處于運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中而進(jìn)行的信息交互方式；什么是移動(dòng)通信移動(dòng)通信系統(tǒng)按照制式不同其結(jié)構(gòu)也有所不同，GSM\CDMA\WCDMA\TD-SCDMA等移動(dòng)通信系統(tǒng)都具有各自不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是其大致都包含移動(dòng)通信系統(tǒng)所必須的幾個(gè)主要結(jié)構(gòu)部分。一般來(lái)講，移動(dòng)通信系統(tǒng)都包含移動(dòng)臺(tái)(MS)、無(wú)線基站子系統(tǒng)(BSS)、交換子系統(tǒng)(NSS/RNS)三個(gè)主要部分。移動(dòng)通信系統(tǒng)Page6OSS：操作支持子系統(tǒng)NMC：網(wǎng)絡(luò)管理中心DPPS：數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng)SEMC：安全性管理中心PCS：用戶識(shí)別卡個(gè)人化GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能PDN：公用數(shù)據(jù)網(wǎng) PSTN：公用電話網(wǎng) ISDN：綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)MS：移動(dòng)臺(tái)BSS：基站子系統(tǒng)BSC：基站控制器BTS：基站收發(fā)信臺(tái)NSS：網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) OMC：操作維護(hù)中心MSC：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心VLR：來(lái)訪用戶位置寄存器HLR：歸屬用戶位置寄存器AUC：鑒權(quán)中心EIR：移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器MS：移動(dòng)臺(tái)Page7

移動(dòng)臺(tái)由SIM卡與物理設(shè)備組成，二者是分離的.移動(dòng)臺(tái)的功能GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能SIM卡上包含所有與用戶有關(guān)的無(wú)線接口一側(cè)的信息，也含有鑒權(quán)和加密實(shí)現(xiàn)的信息.固化數(shù)據(jù)：IMSI、Ki、安全算法（A3、A8)

臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)：TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN、

PLMN選擇預(yù)編程業(yè)務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)：PIN(個(gè)人識(shí)別號(hào))物理設(shè)備可以是手持機(jī)，車(chē)載機(jī)或是由移動(dòng)終端直接與終端設(shè)備相連而構(gòu)成.Page8BSC的功能GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能接口管理BTS-BSC之間的信道管理無(wú)線參數(shù)及無(wú)線資源管理無(wú)線鏈路的測(cè)量話務(wù)量統(tǒng)計(jì)切換支持呼叫控制操作與維護(hù)Page9BTS的功能GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能BTS主要分為基帶單元、載頻單元和控制單元三部分.BTS受控于基站控制器(BSC)，服務(wù)于某小區(qū)的無(wú)線收發(fā)信設(shè)備，實(shí)現(xiàn)BTS與移動(dòng)臺(tái)(MS)空中接口的功能.交換的概念：交換源自電話網(wǎng)中的交換機(jī)，就是用于將用戶線路、電信電路和(或)其他要互連的功能單元根據(jù)單個(gè)用戶的請(qǐng)求連接起來(lái)的功能單元。在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，交換子系統(tǒng)（NSS/RNS）主要完成交換功能（交換機(jī)功能）和客戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能等。目前，交換子系統(tǒng)一般包括CS域和PS域兩部分功能模塊。交換交換的組成：MSC：是系統(tǒng)的核心，是對(duì)位于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其它公用通信網(wǎng)之間的接口。它可完成網(wǎng)絡(luò)接口、公共信道信令系統(tǒng)和計(jì)費(fèi)等功能，還可完成BSS、MSC之間的切換和輔助性的無(wú)線資源管理、移動(dòng)性管理等。另外，為了建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，還應(yīng)能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查詢位置信息的功能。

VLR：是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)MSC為了處理所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱(chēng)拜訪客戶）的來(lái)話、去話呼叫所需檢索的信息，例如客戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)域的識(shí)別，向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。

HLR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，是存儲(chǔ)管理部門(mén)用于移動(dòng)客戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)客戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類(lèi)信息：一是有關(guān)客戶的參數(shù)；二是有關(guān)客戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。

AUC：用于產(chǎn)生為確定移動(dòng)客戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的三參數(shù)（隨機(jī)號(hào)碼RAND，符合響應(yīng)SRES，密鑰Kc）的功能實(shí)體。

EIR：也是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。

交換交換的組成：GMSC：GMSC(GatewayMobileSwitchingCenter)網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心,GMSC是網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心,它具有從HLR查詢得到被叫MS目前的位置信息，并根據(jù)此信息選擇路由。GMSC可以是任意的MSC，也可以單獨(dú)設(shè)置。單獨(dú)設(shè)置時(shí)，不處理MS的呼叫，因此不需設(shè)VLR，不與BSC相連。SGSN：SGSN作為GPRS/TD-SCDMA(WCDMA)核心網(wǎng)分組域設(shè)備重要組成部分，主要完成分組數(shù)據(jù)包的路由轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、會(huì)話管理、邏輯鏈路管理、鑒權(quán)和加密、話單產(chǎn)生和輸出等功能。

GGSN：GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻(xiàn)中，把GGSN稱(chēng)為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網(wǎng)中的GPRS分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。

交換HLRGMSCMSC/VLRMSC/VLRAuCGGSNInternetPSTNOtherPLMNSGSNGGSNBTSBTSNodeBNodeBIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHEGGpIubAbisUmUuRNCIurCS域PS域NodeBIubUMSCGiGSMIMT-2000交換Page14操作支持子系統(tǒng)OSS完成移動(dòng)用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理、系統(tǒng)的操作與維護(hù).GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能Page15課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能移動(dòng)通信的主要通信流程移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信發(fā)展概述移動(dòng)通信中的傳輸GSM通信流程位置更新被叫主叫切換位置更新切換移動(dòng)主叫移動(dòng)被叫Page21課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能移動(dòng)通信的主要通信流程移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信發(fā)展概述移動(dòng)通信中的傳輸雙工技術(shù)雙工技術(shù)TDDFDD時(shí)分雙工(TDD):

上行頻段和下行頻段一樣

DUDDDDDD頻分雙工(FDD):

上行頻段和下行頻段分開(kāi)DDDDDDDU多址技術(shù)FDMACDMA多址技術(shù)TDMA資源容量質(zhì)量2341FDMAFREQUENCYDivisionMultipleAccess時(shí)間TDMATIMEDivisionMultipleAccess頻率時(shí)間CDMACODEDivisionMultipleAccess編碼頻率時(shí)間...頻率多址技術(shù)多址技術(shù)蜂窩和頻率復(fù)用技術(shù)蜂窩和頻率復(fù)用技術(shù)f1f6f2f5f4f3f7f1f6f2f5f4f3f1f6f2f5f4f3f7f7f1f6f2f5f4f3f7蜂窩和頻率復(fù)用技術(shù)蜂窩技術(shù)的基本概念提高容量蜂窩技術(shù)不是分割頻率而是分割地理區(qū)域蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：頻率復(fù)用蜂窩移動(dòng)通信的頻率分配我國(guó)模擬蜂窩移動(dòng)通信曾使用890—905MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）和935—950MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）工作頻段，現(xiàn)已逐步將部分頻率讓給GSM我國(guó)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信使用905—915MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）和950—960MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）工作頻段，其中中國(guó)移動(dòng)通信公司GSM系統(tǒng)使用905—909MHz和950—954MHz工作頻段，中國(guó)聯(lián)通公司GSM系統(tǒng)使用909—915MHz和954—960MHz工作頻段。此外中國(guó)移動(dòng)通信公司還使用了1800MHz頻段的10MHz的帶寬。第三代移動(dòng)通信工作在2000MHz頻段上。29CDMA上行CDMA下行825835電信CDMA870880電信CDMAGSM上行890909915移動(dòng)GSM聯(lián)通GSMGSM下行移動(dòng)GSM聯(lián)通GSM935954960我國(guó)GSM，CDMA移動(dòng)通信工作頻段MHzGSM,CDMA工作頻段頻段分配30DCS1800工作頻段的分配DCS上行17101785DCS下行18051880DCS-1800工作頻段中國(guó)移動(dòng)公司擁有15M的帶寬，1710—1725,1805—1820

中國(guó)聯(lián)通公司擁有10M的帶寬，1745—1755,1840—1850－31－中國(guó)3G頻譜分配中國(guó)3G頻譜資源中國(guó)聯(lián)通獲1940-1955MHz和2130-2145MHz共30MHz頻段；中國(guó)電信獲得1920-1935MHz和2110-2125MHz共30MHz頻段，目前在CDMA占用的825-835和915-925頻段升級(jí)EVDO；中國(guó)移動(dòng)獲得的TDD頻段是1880-1900MHz和2010-2025MHz，以及日后小靈通讓出的1900MHz-1920MHz頻段，其中核心頻段55MHz資源，另外還2300至2400MHz的補(bǔ)充資源。無(wú)線電波無(wú)線電波是一種能量傳輸形式，在傳播過(guò)程中，電場(chǎng)和磁場(chǎng)在空間是相互垂直的，同時(shí)這兩者又都垂直于傳播方向。無(wú)線電波在空氣中的傳播速度略小于光速，通常我們就認(rèn)為它等于光速。無(wú)線電波有點(diǎn)象一個(gè)池塘上的波紋，在傳播時(shí)波會(huì)減弱天饋系統(tǒng)電波的傳播特性GSM和CDMA移動(dòng)通信使用的頻段都屬于UHF（特高頻）超短波段，其高端屬于微波。超短波和微波的頻率很高，波長(zhǎng)較短，它的地面波衰減很快。因此也不能依靠地面波作較遠(yuǎn)距離的傳播，它主要是由空間波來(lái)傳播的?？臻g波一般只能沿直線方向傳播到直接可見(jiàn)的地方，即視距傳播。電波除了直接傳播外，遇到障礙物，例如，山丘、森林、地面或樓房等高大建筑物，還會(huì)產(chǎn)生反射。因此，到達(dá)接收天線的超短波不僅有直射波，還有反射波，這種現(xiàn)象就叫多徑傳輸。電波在傳播途徑上遇到障礙物時(shí)，總是力圖繞過(guò)障礙物，再向前傳播。這種現(xiàn)象叫做電波的繞射。超短波的繞射能力較弱，在高大建筑物后面會(huì)形成所謂的“陰影區(qū)”。天饋系統(tǒng)天線的極化無(wú)線電波在空間傳播時(shí)，其電場(chǎng)方向是按一定的規(guī)律而變化的，這種現(xiàn)象稱(chēng)為無(wú)線電波的極化。無(wú)線電波的電場(chǎng)方向稱(chēng)為電波的極化方向。如果電波的電場(chǎng)方向垂直于地面，我們就稱(chēng)它為垂直極化波。如果電波的電場(chǎng)方向與地面平行，則稱(chēng)它為水平極化波。天饋系統(tǒng)垂直極化波水平極化波天線輻射的電磁場(chǎng)的電場(chǎng)方向就是天線的極化方向垂直極化水平極化+45°極化-45°極化天饋系統(tǒng)天線的輻射在方向圖中通常都有兩個(gè)瓣或多個(gè)瓣，其中最大的瓣稱(chēng)為主瓣，其余的瓣稱(chēng)為副瓣。主瓣兩半功率點(diǎn)間的夾角定義為天線方向圖的波瓣寬度。稱(chēng)為半功率（角）瓣寬。主瓣瓣寬越窄，則方向性越好，抗干擾能力越強(qiáng)。120°(eg)峰值

-10dB點(diǎn)-10dB點(diǎn)10dB波束寬度60°

(eg)峰值

-3dB點(diǎn)

-3dB點(diǎn)3dB波束寬度15°

(eg)峰值-3dB點(diǎn)-3dB點(diǎn)32°(eg)峰值-10dB點(diǎn)-10dB點(diǎn)俯仰面即垂直面方向圖下旁瓣抑制上旁瓣抑制俯仰面即水平面方向圖前功率后功率天線的下傾為使波束指向朝向地面,需要天線下傾，天線下傾分為電下傾和機(jī)械下傾。天饋系統(tǒng)無(wú)下傾電下傾機(jī)械下傾天饋系統(tǒng)天線的下傾變化圖逐漸增加天線下傾角Page38課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能移動(dòng)通信的主要通信流程移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信發(fā)展概述移動(dòng)通信中的傳輸移動(dòng)通信發(fā)展概述Page40移動(dòng)通信發(fā)展歷程1G(1980s)AMPSTACSOthers2G(1992-2000)CDMAIS95GSM2.5G(2000-2004)CDMA20001xGPRS

3G(2004-至今)UMTS/WCDMACDMA2000-EVDOTD-SCDMAWiMAX語(yǔ)音業(yè)務(wù)語(yǔ)音業(yè)務(wù)寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)FDD-LTETDD-LTE超寬帶業(yè)務(wù)4G模擬技術(shù)數(shù)字技術(shù)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)3G第一代模擬系統(tǒng)我國(guó)TACS制式：A系統(tǒng)（摩托羅拉網(wǎng)）B系統(tǒng)（愛(ài)立信網(wǎng)）第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)主要制式AMPSTACS移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)主要缺陷模擬蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)從開(kāi)始使用到大規(guī)模商用不過(guò)20年的時(shí)間，其發(fā)展速度之快十分驚人?？墒?，在一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家，卻因?yàn)橐苿?dòng)通信業(yè)務(wù)的激增使人們很早就預(yù)感到模擬蜂窩系統(tǒng)存在著許多不足：(1)已有的模擬蜂窩系統(tǒng)制式混雜，不能實(shí)現(xiàn)國(guó)際漫游。(2)模擬蜂窩網(wǎng)不能提供綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)業(yè)務(wù)。通信網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)將實(shí)現(xiàn)向ISDN過(guò)渡，隨著非話業(yè)務(wù)的發(fā)展，綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)逐步投入使用，對(duì)移動(dòng)通信領(lǐng)域的數(shù)字化要求愈來(lái)愈迫切。(3)模擬系統(tǒng)設(shè)備價(jià)格高，手機(jī)體積大，功耗大。(4)模擬系統(tǒng)網(wǎng)用戶容量受到限制，在人口密度很大的城市系統(tǒng)擴(kuò)容困難。(5)模擬系統(tǒng)保密性不好。為了克服第一代蜂窩系統(tǒng)的局限性，以滿足移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)展的需要，北美、歐洲和日本自20世紀(jì)80年代中期起相繼開(kāi)始第二代即數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的研究。同模擬系統(tǒng)相比，數(shù)字系統(tǒng)具有系統(tǒng)容量大，頻率利用率高，通信質(zhì)量好，業(yè)務(wù)種類(lèi)多，便于與ISDN等網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，易于保密，便于集成，設(shè)備體積小、重量輕、耗電省、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)。移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)3G第2代移動(dòng)通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)即第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)，也就是我們常說(shuō)的2G系統(tǒng)。目前，世界上已投入市場(chǎng)的數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)有以下幾種：1)歐洲的GSM系統(tǒng)由于歐洲各國(guó)模擬蜂窩通信系統(tǒng)體制的不統(tǒng)一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)國(guó)與國(guó)之間的漫游通信，因此歐洲各國(guó)最早開(kāi)始數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究，并于1991年率先投入商用。GSM系統(tǒng)不但能獲得比模擬系統(tǒng)更高的通信容量，而且可以實(shí)現(xiàn)相鄰國(guó)家之間的漫游通信。2)?CDMA系統(tǒng)這也是一種數(shù)字和模擬兼容的系統(tǒng)，由美國(guó)Qualcomm公司提出，并于1993年被美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)批準(zhǔn)，定為IS-95標(biāo)準(zhǔn)。它采用碼分多址(CDMA)技術(shù)，具有用戶容量更大，抗干擾、保密性能好，通信質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，業(yè)已在許多國(guó)家投入使用。移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)3)北美的ADC(也稱(chēng)DAMPS)系統(tǒng)這種系統(tǒng)的特點(diǎn)是數(shù)字和模擬兼容(也叫雙模式)。用戶利用一種雙模式設(shè)備，既能在數(shù)字蜂窩網(wǎng)中通信，也能在模擬蜂窩網(wǎng)中通信。這樣不僅能提高通信容量，而且有利于解決建立新設(shè)備和利用舊設(shè)備的矛盾。美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)于1990年批準(zhǔn)了雙模式數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱(chēng)IS-54標(biāo)準(zhǔn)。4)日本的JDC系統(tǒng)繼歐洲的GSM系統(tǒng)和北美的ADC系統(tǒng)之后，日本于1989年提出了JDC系統(tǒng)。JDC系統(tǒng)的有些技術(shù)特征和ADC相似，但它有自己的特點(diǎn)，也不是雙模式。移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)數(shù)字蜂窩系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)能有效地利用無(wú)線頻率資源，系統(tǒng)容量大呼叫質(zhì)量高能向用戶提供話音以外的多種非話業(yè)務(wù)制式比較統(tǒng)一，能方便地提供自動(dòng)漫游業(yè)務(wù)（包括國(guó)際漫游）易于加密，提供較完善的保密方法（如話音、接入加密等）數(shù)字網(wǎng)要求的功率較低移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)第二代數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)主要制式GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))DCS-1800TDMAIS—136(最初被稱(chēng)為D—AMPS)CDMAIS—95（QCDMA)PDC(個(gè)人數(shù)字蜂窩)我國(guó)數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)以GSM為主，同時(shí)也采用了DCS—1800以及CDMA制式移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)（2.5G/2.75G）傳輸承載平臺(tái)技術(shù)短消息(SMS)非結(jié)構(gòu)化補(bǔ)充業(yè)務(wù)(USSD)電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(CSD)高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(HSCSD)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)增強(qiáng)型分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(EDGE)第三代技術(shù)(3G)應(yīng)用開(kāi)發(fā)平臺(tái)技術(shù)SIM卡應(yīng)用工具（SIMToolkit）無(wú)線應(yīng)用協(xié)議（WAP）移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)CSD（接入速率9.6kbit／s）HSCSD（57.6kbit／s）分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)GPRS（171.2kbit／s）EDGE（384kbit／s）第三代數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（2Mbit／s）移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)高速電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(HSCSD)采用了新的信道編碼方式，使每個(gè)時(shí)隙的傳輸速率從9.6kbit／s提高到14.4kbit／s可實(shí)現(xiàn)1—4時(shí)隙捆綁，使傳輸速率最高可達(dá)到57.6kbit／s上下行數(shù)據(jù)傳輸可采用不同速率移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)的特點(diǎn)傳輸速率快支持4種編碼方式,并采用多時(shí)隙(最多8個(gè)時(shí)隙)合并傳輸技術(shù)，使數(shù)據(jù)速率最高可達(dá)171.2kbit／s可靈活支持多種數(shù)據(jù)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)接入速度快可長(zhǎng)時(shí)間在線連接計(jì)費(fèi)更加合理高效地利用網(wǎng)絡(luò)資源，降低通信成本支持多用戶共享一個(gè)信道的機(jī)制(每個(gè)時(shí)隙允許最多8個(gè)用戶共享)利用現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，提高網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度，降低建設(shè)成本在無(wú)線接口，GPRS采用與GSM相同的物理信道，定義了新的用于分組數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪壿嬓诺?。可設(shè)置專(zhuān)用的分組數(shù)據(jù)信道，也可按需動(dòng)態(tài)占用話音信道GPRS的核心網(wǎng)絡(luò)順應(yīng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)，為GSM網(wǎng)向第三代演進(jìn)打下基礎(chǔ)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(EDGE)采用一種改進(jìn)的GSM調(diào)制技術(shù)，每時(shí)隙的速率提高到48kbit/s允許集中使用多達(dá)8個(gè)時(shí)隙，此時(shí)速率可達(dá)到384kbit/s屬于增強(qiáng)型GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)WAP系統(tǒng)組成WAP網(wǎng)關(guān)(或WAP代理服務(wù)器)功能：協(xié)議轉(zhuǎn)換；內(nèi)容編解碼；用戶認(rèn)證、用戶管理、計(jì)費(fèi)功能等WAP終端WAP終端安裝有支持WAP協(xié)議的微型瀏覽器作為用戶接口，完成類(lèi)似于Web瀏覽器的功能無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器WAP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)WAP是在Internet業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的機(jī)制上進(jìn)行了簡(jiǎn)化、優(yōu)化和擴(kuò)展，以適應(yīng)移動(dòng)終端傳輸帶寬窄、存儲(chǔ)和處理能力有限、顯示屏幕小等特點(diǎn)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)3G第3代移動(dòng)通信系統(tǒng)IMT-2000的特點(diǎn)全球無(wú)縫覆蓋和漫游高速傳輸，提供窄帶和寬帶多媒體業(yè)務(wù)無(wú)縫業(yè)務(wù)傳遞支持系統(tǒng)平滑升級(jí)和現(xiàn)有系統(tǒng)的演進(jìn)適應(yīng)多種運(yùn)行環(huán)境移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)第三代移動(dòng)通信地面無(wú)線接口主要技術(shù)IMT—2000CDMADS（直接序列）UTRA/WCDMAcdma2000DSIMT—2000CDMAMC（多載波）cdma2000MC（包括1x，3x并可擴(kuò)展至6x，9x，12x）IMT—2000CDMATDD（時(shí)分雙工）TD-SCDMAUTRATDDIMT—2000TDMASCUWC-l36IMT—2000TDMAMCEPDECT移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)三種方案的主要差別情況向第三代演進(jìn)不是立即重新建設(shè)一個(gè)第三代移動(dòng)通信網(wǎng)，而是在已有的第二代網(wǎng)絡(luò)上增加第三代移動(dòng)通信設(shè)備，首先在用戶密集地區(qū)提供第三代移動(dòng)通信服務(wù)，平滑過(guò)渡和升級(jí)第二代向第三代過(guò)渡的方案GSM網(wǎng)絡(luò)向第三代的演進(jìn)GPRSEDGE窄帶CDMA網(wǎng)絡(luò)向第三代的演進(jìn)cdma2000-1x移動(dòng)通信技術(shù)的演進(jìn)3G第4代移動(dòng)通信系統(tǒng)4G（第四代移動(dòng)通信技術(shù))的概念可稱(chēng)為寬帶接入和分布網(wǎng)絡(luò)，具有非對(duì)稱(chēng)的超過(guò)2Mb/s的數(shù)據(jù)傳輸能力。它包括寬帶無(wú)線固定接入、寬帶無(wú)線局域網(wǎng)、移動(dòng)寬帶系統(tǒng)和交互式廣播網(wǎng)絡(luò)。第四代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)比第三代標(biāo)準(zhǔn)具有更多的功能。第四代移動(dòng)通信可以在不同的固定、無(wú)線平臺(tái)和跨越不同的頻帶的網(wǎng)絡(luò)中提供無(wú)線服務(wù)，可以在任何地方用寬帶接入互聯(lián)網(wǎng)（包括衛(wèi)星通信和平流層通信），能夠提供定位定時(shí)、數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程控制等綜合功能。此外，第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)是集成多功能的寬帶移動(dòng)通信系統(tǒng)，是寬帶接入IP系統(tǒng)。第四代移動(dòng)通信技術(shù)的主要指標(biāo)：1、數(shù)據(jù)速率從2Mb/s提高到100Mb/s。2、支持高速數(shù)據(jù)和高分辨率多媒體服務(wù)的需要。3、對(duì)全速移動(dòng)用戶能夠提供150Mb/s的高質(zhì)量影像等多媒體業(yè)務(wù)。移動(dòng)通信技術(shù)演進(jìn)TD-LTE即TimeDivisionLongTermEvolution（分時(shí)長(zhǎng)期演進(jìn)），是由阿爾卡特-朗訊、諾基亞西門(mén)子通信、大唐電信、華為技術(shù)、中興通訊、中國(guó)移動(dòng)等業(yè)者，所共同開(kāi)發(fā)的第四代（4G）移動(dòng)通信技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。TDD即時(shí)分雙工(TimeDivisionDuplexing)，是移動(dòng)通信技術(shù)使用的雙工技術(shù)之一，與FDD相對(duì)應(yīng)。TD-LTE與TD-SCDMA實(shí)際上沒(méi)有關(guān)系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技術(shù)，F(xiàn)DD-LTE的技術(shù)是FDD版本的LTE技術(shù)。TD-SCDMA是CDMA（碼分多址）技術(shù)，TD-LTE是OFDM（正交頻分復(fù)用）技術(shù)。兩者從編解碼、幀格式、空口、信令，到網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，都不一樣。MSC/VLRHLR/AuC/EIRA

GSM/GPRSBSSBTSAbisBSCss7PSTNISDNGbGiGpFirewallFirewallChargingGatewayBillingCenterGGSNBorderGatewaySGSNGaGPRSBackboneInternet,Intranet,etc.GiDNSWAPGatewayRADIUSLANGSM/GPRSBSSBTSAbisBSCPCUPCU：分組控制單元SGSN：GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)GGSN：GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)CG：計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)OtherPLMN

SMS-GMSCSMS-IWFMSCGd/Gr/GsGsGrGdGnGnDNSGSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)69

在LTE系統(tǒng)架構(gòu)中，RAN將演進(jìn)成E-UTRAN,且只有一個(gè)結(jié)點(diǎn)：eNodeB。MME/S-GWMME/S-GWeNodeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPSLTE的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SGSNGPRSUMTSE-UTRANcdma2000MMEHSSPCRFServingGWPDNGWBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS2bS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10UserplaneControlplaneBTSInternetCorporate

InternetOperatorService

NetworkEPS(EvolvedPacketSystem)

S6dPDSNBSCA10/A11LTE系統(tǒng)總體架構(gòu)MME：移動(dòng)性管理實(shí)體PCRF：策略及計(jì)費(fèi)規(guī)則功能移動(dòng)終端的演進(jìn)：

MSPage72課程內(nèi)容GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能移動(dòng)通信的主要通信流程移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)移動(dòng)通信發(fā)展概述移動(dòng)通信中的傳輸要想富，先修路傳送網(wǎng)是基礎(chǔ)網(wǎng)傳送網(wǎng)隨業(yè)務(wù)發(fā)展而發(fā)展傳送網(wǎng)是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的先行者傳送網(wǎng)未來(lái)信息高速公路的傳輸平臺(tái)。傳輸傳輸?shù)幕救蝿?wù)

網(wǎng)絡(luò)，不論是公路網(wǎng)、鐵路網(wǎng)、電力網(wǎng)、給排水網(wǎng)，還是通信網(wǎng)、INTNET、傳輸網(wǎng)，都經(jīng)歷了從一個(gè)個(gè)獨(dú)立的鏈、到環(huán)、到多環(huán)多鏈、到重疊環(huán)和鏈，最終將逐步回歸網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)“網(wǎng)狀網(wǎng)”。在傳輸網(wǎng)中尤其如此，一些電信運(yùn)營(yíng)商經(jīng)過(guò)多年的傳輸網(wǎng)的建設(shè)，在城域布置了大量網(wǎng)絡(luò)，分割來(lái)看，是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的/重疊的環(huán)或鏈，從全網(wǎng)來(lái)說(shuō)，它已經(jīng)是一個(gè)“網(wǎng)狀網(wǎng)”。

“網(wǎng)狀網(wǎng)”有其與生俱來(lái)的優(yōu)勢(shì)，“網(wǎng)狀網(wǎng)”能實(shí)現(xiàn)最完善的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，鏈只能覆蓋到一條“線”，環(huán)可以覆蓋到一個(gè)照顧到邊緣的“面”，而“網(wǎng)狀網(wǎng)”可以實(shí)現(xiàn)最小間隙的覆蓋；網(wǎng)絡(luò)追求的高效、快捷，難以擺脫“兩點(diǎn)間最短距離是直線”這一基本原理，“網(wǎng)狀網(wǎng)”正是這一原理的最佳體現(xiàn)；

“網(wǎng)狀網(wǎng)”能提供最好的網(wǎng)絡(luò)生存性和業(yè)務(wù)的可靠性，“網(wǎng)狀網(wǎng)”通過(guò)提供大量迂回路徑，大大提高了網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的可靠性。ASTN(AutomaticSwitchedTransportNetwork)技術(shù)的出現(xiàn)提供了一種基于“網(wǎng)狀網(wǎng)”的業(yè)務(wù)調(diào)度和業(yè)務(wù)保護(hù)的解決方案，在MSTP的基礎(chǔ)上，逐步引入ASTN，可真正實(shí)現(xiàn)一個(gè)全程全網(wǎng)全業(yè)務(wù)可管理可調(diào)度可運(yùn)營(yíng)的傳輸網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的發(fā)展將是一種演進(jìn)，為便于網(wǎng)絡(luò)的管理，網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)，尤其是邏輯上的分層結(jié)構(gòu)還將在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在，隨著技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)需求的推動(dòng)，傳輸網(wǎng)會(huì)經(jīng)歷從核心到匯聚到接入回歸網(wǎng)絡(luò)的本質(zhì)的演進(jìn)。傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳輸網(wǎng)的發(fā)展傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類(lèi)本地傳輸網(wǎng)從邏輯功能上也可分為核心層、匯聚層、接入層三層結(jié)構(gòu)。核心層

由核心節(jié)點(diǎn)組成，一般有交換局、長(zhǎng)途局、數(shù)據(jù)中心及關(guān)口局等，負(fù)責(zé)核心節(jié)點(diǎn)間大容量中繼電路，與省/本地長(zhǎng)途網(wǎng)的互聯(lián)互通，與其它網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定，業(yè)務(wù)可靠性、安全性要求高。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量少、業(yè)務(wù)容量大、電路調(diào)度頻繁。匯聚層

由匯聚節(jié)點(diǎn)組成，負(fù)責(zé)一定區(qū)域內(nèi)業(yè)務(wù)匯聚和疏導(dǎo)，要求具有強(qiáng)大的業(yè)務(wù)調(diào)度能力。匯聚層的存在避免了接入點(diǎn)直接入核心層，導(dǎo)致的接入網(wǎng)跨度大、主干光纖消耗嚴(yán)重等問(wèn)題。接入層

處在網(wǎng)絡(luò)末端，進(jìn)行業(yè)務(wù)的接入。傳輸網(wǎng)結(jié)構(gòu)模擬（FDM）→數(shù)字（TDM）電通信→光通信有線/無(wú)線結(jié)合→有線(光纖)為主PDH→SDH→DWDM→全光網(wǎng)

PDH：PlesiochronousDigitalHierarchy(異步數(shù)字傳輸體系)SDH：SynchronousDigitalHierarchy(同步數(shù)字傳輸體系)

DWDM:DenseWavelengthDivisionMultiplexing(密集型光波復(fù)用)傳輸傳輸技術(shù)的發(fā)展傳輸網(wǎng)現(xiàn)有技術(shù)1PON2SDH/MSTP3PTN4、WDM/OTNPON業(yè)務(wù)接入方案IMS/SS/2G/3GInternet城域網(wǎng)/傳輸OLT分光器流媒體xDSL監(jiān)控FTTB+DSL10GE/GEIPTVPCPhoneMxUCPEHGIPTVPCPhoneFEFTTB+LANMxUONTFTTH/FTTH+WLAN語(yǔ)音數(shù)據(jù)IPTV監(jiān)控Wi-Fi/微蜂窩/Fetmo在同一根光纖上，使用波分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的雙向傳輸，同時(shí)提供多種不同業(yè)務(wù)接入方式，目前最普遍的是同時(shí)提供VoIP業(yè)務(wù)和IPTV業(yè)務(wù)。FTTx網(wǎng)絡(luò)的引入，帶寬的提升為開(kāi)展全業(yè)務(wù)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Page80PON原理下行數(shù)據(jù)廣播方式：1490nm，

PON的下行幀長(zhǎng)為固定的125us，下行為廣播方式，所有的ONU都能收到相同的數(shù)據(jù)，但是通過(guò)GEMportID來(lái)區(qū)分不同的ONU的數(shù)據(jù)，ONU通過(guò)過(guò)濾來(lái)接收屬于自己的數(shù)據(jù)。Page81PON原理上行數(shù)據(jù)TDMA方式：1310nm，PON的上行是通過(guò)TDMA（時(shí)分復(fù)用）的方式傳輸數(shù)據(jù)，上行鏈路被分成不同的時(shí)隙，根據(jù)下行幀的upstreambandwidthmap字段來(lái)給每個(gè)ONU分配上行時(shí)隙。SDH的產(chǎn)生傳輸Page83MSTP技術(shù)分析BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMAE1/IPE1GENodeBFE

完善的

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)

多業(yè)務(wù)

承載能力剛性管道

一定的帶寬統(tǒng)計(jì)復(fù)用能力

物理隔離

安全性高M(jìn)STP出現(xiàn)最初就是為了解決IP業(yè)務(wù)在傳送網(wǎng)的承載問(wèn)題，遺憾的是這種改進(jìn)不徹底，采用剛性管道承載分組業(yè)務(wù)，匯聚比受限，統(tǒng)計(jì)復(fù)用效率不高。Page84面向IP化的分組傳送技術(shù)——PTN分組傳送網(wǎng)絡(luò)PTNPTN(PacketTransportNetwork)是一種以分組作為傳送單位，承載電信級(jí)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，兼容TDM、ATM等業(yè)務(wù)的綜合傳送技術(shù)。

PTN技術(shù)基于分組的架構(gòu)，繼承了MSTP的理念，融合了Ethernet和MPLS的優(yōu)點(diǎn)，是下一代分組承載的技術(shù)。PTNPTN分組技術(shù)（MPLS/增強(qiáng)以太網(wǎng)）SDH傳輸體驗(yàn)PTN（分組傳送網(wǎng)）L2/L3分組轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)統(tǒng)計(jì)復(fù)用與QOS業(yè)務(wù)隔離與安全E2E業(yè)務(wù)提供與管理精確時(shí)鐘同步OAM與保護(hù)Page85PTN設(shè)備示意圖Page86MSTP與PTN對(duì)比VC12-1VC12-63VC12-1VC12-632M2M3M丟包STM-1剛性通道，不能動(dòng)態(tài)分配帶寬，總體帶寬利用率低。PTNTUNNELPW15MPW210MPW35MPW45MPW110MPW25MPW32MPW42M動(dòng)態(tài)調(diào)整PTN數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)依賴標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)，動(dòng)態(tài)的使用帶寬，在沒(méi)有做限速的條件下，只要不超過(guò)物理承載的最高速率，內(nèi)部業(yè)務(wù)可以動(dòng)態(tài)的進(jìn)行帶寬調(diào)整，對(duì)于業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)可以越界行駛在A-B之間的通路上。MSTPPage87PTN與MSTP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)對(duì)比

MSTP組網(wǎng)PTN組網(wǎng)組網(wǎng)模式三層組網(wǎng)或二層組網(wǎng)三層組網(wǎng)或二層組網(wǎng)速率核心層、匯聚層采用10G、10G/2.5G組網(wǎng)，接入層采用、622/155M組網(wǎng)核心層、匯聚層采用10GE組網(wǎng)，

接入層采用GE組網(wǎng)組網(wǎng)環(huán)形、鏈型、MESH環(huán)形、鏈型、MESH保護(hù)復(fù)用段保護(hù)、SNCP保護(hù)環(huán)網(wǎng)Wrapping/Steering保護(hù)、

1+1/1:1鏈型端到端保護(hù)保護(hù)性能50ms電信級(jí)保護(hù)50ms電信級(jí)保護(hù)升級(jí)能力骨干層面可升級(jí)ASON可全面升級(jí)ASON核心的差別交換方式和顆粒上MSTP向分組化繼續(xù)演進(jìn)的必要性：業(yè)務(wù)IP化，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以太網(wǎng)接口越來(lái)越普及EoS的代價(jià)總是存在MSTP與PTN有明確的定位(效率和成本)MSTP定位以TDM業(yè)務(wù)為主PTN在分組業(yè)務(wù)占主導(dǎo)時(shí)才體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)Page88PTN將是未來(lái)主流傳輸技術(shù)適時(shí)地在CBD、城市熱點(diǎn)等地區(qū)優(yōu)先規(guī)劃建設(shè)PTN網(wǎng)絡(luò)來(lái)承載海量的3G數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，進(jìn)而向其他業(yè)務(wù)延伸；在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量不大的地方仍可沿用MSTP網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)承載網(wǎng)實(shí)現(xiàn)MSTP網(wǎng)絡(luò)與新建PTN網(wǎng)絡(luò)混合組網(wǎng)。在無(wú)需改造MSTP設(shè)備條件下，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)互聯(lián)互通、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)管理。Page89PTN設(shè)備定位MSCServerMSCServerMGWRNCPSTNSGSNGGSNSGSNUMTSCNIP/MPLSInternetRouterNodeBNodeBNodeBRAN商業(yè)用戶接入IPHotel3G基站接入