移动通信基础知识培训交流.pdf

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移动通信基础知识移动通信基础知识
————培训交流(培训交流(11))
培训人:秦英
联系电话:公司分机-128
二零一一年一月
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汇报提纲
Contents
Contents
一、移动通讯的定义
二、移动通讯发展历程和现状
三、移动通讯的关键技术
四、移动通讯网络结构
五、移动网络的基本业务
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移动通讯的定义
移动通信是指通信双方或至少一方是处于
移动中进行信息交流的通信.
移动体之间的通信只能依靠无线电传输.
那什么是无线通信呢?
无线通信指利用电磁波的辐射和传播,经
过空间传送信息的通信方式.
电磁波是它的载体.
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汇报提纲
Contents
Contents
一、移动通讯的定义
二、移动通讯发展历程和现状
三、移动通讯的关键技术
四、移动通讯网络结构
五、移动网络的基本业务
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移动通讯的历史
移动通信并不是一项很新的技术,但却是一项正在急剧发展的技
术.
20年代开始在军事及某些特殊领域使用(美国警察的车载无线电
系统),40年代才逐步向民用扩展(美国所建第一个公用汽车电
话网).移动通信经历了由模拟通信向数字化通信的发展过程.
目前,比较成熟的数字移动通信制式主要有泛欧的GSM,美国的
ADC和日本的JDC(现改称PDC).
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移动通讯发展历程
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移动通讯发展历程
移动通讯发展过程
1G1G2G2G3G3G
模拟系统GSMWCDMA
TD-SCDMA
GPRSEDGE
IS-136UWC-136
IS-95CDMA2000
CDMA
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移动通讯发展历程
第一代模拟蜂窝移动通信系统第一代模拟蜂窝移动通信系统
历史回顾:1978年,美国的贝尔实验室成功开发了AMPS(AdvanceMobilePhone
Service)系统,实现了真正意义上的可以随时随地通信的大容量的蜂窝移动通信
系统。1987年,中国首个TACS制式模拟移动电话系统建成商用,之后AMPS也
曾被引入中国。
主要标准:美国的AMPS、欧洲的TACS、英国的ETACS、欧洲的NMT-450和NMT-
900、日本的NTT和JTACS/NTACS
主要特点:
用户的接入方式采用频分多址(FDMA),当一个呼叫建立后,该用户在其呼叫
结束以前一直占用一个频段
调制方式:FM
业务的种类单一,主要是话音业务
系统的保密性较差
频谱效率较低,有限频谱资源和无限用户
容量之间的矛盾十分突出
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移动通讯发展历程
第二代数字蜂窝移动通信系统第二代数字蜂窝移动通信系统--GSMGSM
历史回顾:1992年,第一个数字蜂窝移动通信系统——欧洲的GSM
(GlobalSystemforMobileCommunication)网络在欧洲开始铺
设,由于其优越的性能,在全球范围内以惊人的速度得以扩张,
目前已是全球最大的蜂窝通信系统。1993年,中国的第一个全数
字移动电话GSM系统建成开通,之后中国电信和中国联通都采用
了GSM。
主要特点:
微蜂窝小区结构
数字化技术---语音信号数字化
新的调制方式---GMSK、QPSK等
FDMA/TDMA
频谱利用率高,系统容量大
便于实现通信安全保密
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移动通讯发展历程
第二代数字蜂窝移动通信系统第二代数字蜂窝移动通信系统--CDMACDMA
历史回顾:1995年,美国的高通公司(Qualcomm)提出了一种采
用码分多址(CDMA)方式的数字蜂窝系统技术解决方案(IS-95
CDMA),目前已分别在中国香港、韩国、北美等国家和地区投入
使用,用户反映良好。
CDMA系统的主要特点:
用户的接入方式采用码分多址(CDMA)
软容量、软切换,系统容量大
抗多径衰落
可运用话音激活、分集接收等先进技术
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移动通讯发展历程
第三代数字蜂窝移动通信系统第三代数字蜂窝移动通信系统
3G的主要特点:
支持移动多媒体业务
宽带CDMA技术
高频谱效率主流技术:
FDMA/TDMA/CDMAWCDMA
从电路交换到分组交换cdma2000
从媒体(media)到多媒体(Multi-media)TD-SCDMA
高保密性
全球范围无缝漫游系统
微蜂窝结构
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移动通讯发展历程
移动通讯各代典型业务特点
典型代表技术特性
第一代AMPS小区制蜂窝系统模拟话音
第二代GSM数字蜂窝数字话音,数据速率
(TDMA)
第二代半GPRS通用分组数字蜂窝数据速率115Kb/s,数据在
线连接
第三代W-CDMA宽带码分多址,实数据速率最高达2Mb/s,
cdma2000现宽带多媒体业务数据在线连接宽带数据业
务
TD-
SCDMA
后三代………
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2G向3G的演进
市场需求
3G
技术发展
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2G向3G的演进
市场对3G的推动
市场对3G的推动
用户数增长需求。2002年世界手机用户已达
,%。03,04
年持续增长
数据业务增长需求。近几年数据业务的增长速
率达到了40%,远大于话音业务10%的年增
长率速
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2G向3G的演进
市场对3G的推动
市场对3G的推动
降低运营成本的需求。可以通过运营商间的设
施共享和不同网络间的共享降低基础设施的支
出,且3G语音传输成本也大大低于2G
运营商的商业竞争需求。新的运营商为进入市
场,迫切需要3G牌照,这也带来了已有运营商
之间的竞争
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2G向3G的演进
技术对3G的推动
技术对3G的推动
无线接入网——先进的空中接口
更高数据率
更高移动性
更高频谱利用率
支持不同的空中接口
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2G向3G的演进
技术对3G的推动
技术对3G的推动
核心网——基于IP的网络
无缝接入
端到端的QoS
更高的系统性能
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2G向3G的演进
技术对3G的推动
技术对3G的推动
新型终端设备
智能化服务
个性化设计
多样化业务
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2G向3G的演进
2G向3G演进过程示意图
TDMACDPD
EDGE
(IS-136)
GSMGPRS
TD-SCDMA
PDCWCDMA
CDMA20001X
cdmaOneCDMA20003X
2GFirstStepinto3G3G
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2G向3G的演进
2G向3G的过渡()
一、基于GSM的演进:
,向3G演进的第一
步是增强数据传输能力,已有两种高速移动数据规范
•HSCSD(High-SpeedCircuit-SwitchedData)
高速电路交换数据业务,

•GPRS(GeneralPacketRadioService)
通用分组无线交换业务,欧洲ETSI建议GPRS分为两
个发展阶段(即Phase1+和Phase2+)
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2G向3G的演进
GSMPhase1+技术(GPRS)
•将信包交换模式引入到GSM网络中,从而提高
了资源利用率。
•GPRS可以使多个用户共享某些固定的信道资
源,
,使用8个时隙传送数据,在全速移动
,并
能支持Internet的IP协议及X,25协议。
•GPRS可以实现GPRS网络需要在GSM网中引
入新的网络接口和通信协议。GPRS于1999年
在新加坡投入使用。
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2G向3G的演进
GSMPhase2+技术(EDCG)
•EDGE:EnhancedDataratesforGSM
Evolution
•EDGE技术在不改变GSM200kHz带宽载波、
TDMA框架结构及通道的情况下,其帧结构与
GSM相同,采用8PSK调制,使每时隙可传
48kb/,如集中8个时隙,使数据
率可达到384kb/s,从而提供无线多媒体服
务。
•利用EDGE技术,电信运营公司可以在现有的
900MHz、1800MHz、1900MHz的GSM系统
中,以最经济的方式提供第三代移动通信业
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务。:.
2G向3G的演进
2G向3G的过渡()
二、基于CDMA的演进
•CDMA网络通过第一阶段无线传输标准(1xRTT)过
渡到第二阶段无线传输标准(3xRTT),从而实现2G
向3G的平滑过渡。
•IS-95B即cdmaOne,利用码聚集(aggregation)技术,
在一个突发中将8个码道分配给一个高速信包移动台,
构成一基本码信道,系统的数据速率改进到IS-95B规
定的中等数据速率(MDR),,IS-95采用
的软切换和移动台辅助的频率间的硬切换(MAHO)的改
进措施也可增加系统容量。
•IS-95C(cdma20001xRTT)将达到IMT-2000的MDR,
是cdmaOne系统容量的两倍,并可增加守候时间。
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2G向3G的演进
2G向3G的过渡()
三、基于D-AMP(IS-136)的演进
•第一个阶段为IS-136+,它利用新的频率调制
技术,使数据传输速率达到64kbps。
•第二阶段为136HS(HighSpeed),采用
EDGE技术。使数据传输速率达到384kbps,
在室内或低速运动时,提供2Mbps的传输速
率,同时,在系统容量、覆盖范围及通信质量
方面都有改善。
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2G向3G的演进
CDMA20001X与GPRS的比较
•GPRS的优势
。GPRS采用的分组技术使得用户无需建立
连接过程,免去了WAP的登陆之苦。
。
。理论上是3~5秒,网络忙时也不超过
8秒。
。,
但考虑到网络的配置和手机的不同品牌,目前的速
率可以达到20~30Kbps。
。在进行话音业务是,数据仍可以传输,
用户不用重复进行上网操作。
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2G向3G的演进
CDMA20001X与GPRS的比较
•GPRS的劣势
实际应用中速率比理论值要低。要达到理论值是有条件
的,要求只有一个用户占用所有8个时隙,并且没有防
错保护。
转接时延。GPRS分组通过不同方向发送数据,最终达到
相同的目的。这样数据在通过无线链路传输过程可能
发生一个或几个分组丢失,甚至发生更大的错误。有
关标准组织认识到了无线分组技术这一固有特性,引
入了数据完整性和重发策略,由此产生了潜在的转接
时延。
不同业务的互相干扰。
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2G向3G的演进
CDMA20001X与GPRS的比较
•CDMA20001x的优势
。CDMA是一个自扰系统,用
户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量
的下降。但对用户数并无限制,操作者可在容量和
话音质量之间折衷考虑
。CDMA系统的声码器可以动态地调整
数据传输速率,并根据适当的门限值选择不同的电
平级发射。同时门限值根据背景噪声的改变而改
变,可以得到较好的通话质量。
。用户按不同的序列码区分,所以不
相同CDMA载波可在相邻的小区内使用,网络规划
灵活,扩展简单。
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2G向3G的演进
CDMA20001X与GPRS的比较
。CDMA网络覆盖范围大,系统容量
高,所需基站少,降低了建网成本。
。CDMA的信号占用整个频段,几乎是普
通窄带调制效率的7倍,对于相同的带宽,CDMA系
统是GSM系统容量的4~5倍
。CDMA系统采用软切换技术,先连接再
断开,这样完全克服了硬切换容易掉话的缺点。
。要窃听通话,必须要找到码址。
CDMA码址是个伪随机码,
的排列,因此,要破解密码或窃听通话内容是太困
难了。
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3G概述
3G特征
按ITU总目标,第三代移动通信系统有如下特点
1)提供高速率和多种速率支持多种业务,能支持从话音
到分组数据到多媒体业务,特别是Internet,应能根据
需要来提供必要的带宽。其最低无线传输要求是:
快速移动环境:最高速率达114kb/s
步行环境:最高速率达384kb/s
室内环境:最高速率达2mb/s
2)全球覆盖及全球无缝漫游、全球使用共用频段(1885
-2025MHz,2110-2200MHz)。但不要求各系统
在无线传输设备及网络内部技术完全一致,而要求在
网络接口、互通及业务能力方面的统一或协调。
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3G概述
3G特征
3)高频谱效率
4)高服务质量:具有长话的话音质量,比
-6
特错误率小于10的数据业务。
5)核心网由电路交换向分组交换过渡,并
最终向全IP网演进
6)低成本、低功耗、小体积、高保密等良
好的商业特性
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3G概述
第三代移动通信标准化的伙伴项目:3GPP和3GPP2
3GPP(ThirdGenerationPartnershipProject)
-由欧洲的ETSI、日本ARIB、TTC、韩国TTA、美国的T1和中国
CWTS六个标准化组织组成。宗旨是制定以GSM为核心网,
WCDMA和CDMATDD(TD-SCDMA和UTRATDD融合技术)
为无线接口的标准。
3GPP2(ThirdGenerationPartnershipProject2)
-由美国的ANSI(TIA)、日本ARIB、TTC、韩国TTA和中国
CWTS五个标准化组织组成。宗旨是制定以ANSI/IS-41为核心
网,CDMA2000为无线接口的标准。
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3G概述
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3G概述
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3G概述

WCDMA——WidebandCDMA,“宽带分码多工存取”
它可支持384Kbps到2Mbps不等的数据传输速率,在
高速移动的状态,可提供384Kbps的传输速率,在低
速或是室内环境下,则可提供高达2Mbps的传输速
率。,固定线路
Modem也只是56Kbps的速率,由此可见WCDMA是无线
的宽带通讯。
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3G概述
--20002000简介简介
CDMA2000是TIA标准组织用于指代第三代
CDMA的名称。适用于3GCDMA的TIA规范
称为IS-2000,该技术本身被称为
CDMA2000。
CDMA2000的第一阶段也称为1x,其使拥有现
有IS-95系统的通信公司能将其整体系统容量增
加一倍,并可将数据速率增加到高达614kbps。
比1x更高的CDMA2000技术进展包括1xEV
(高速数据速率)。
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3G概述
--SCDMASCDMA简介简介
TD-SCDMA——TimeDivision-SynchronousCodeDivision
MultipleAccess(时分同步的码分多址技术)
它得到了CWTS及3GPP的全面支持是中国电信百年来
第一个完整的通信技术标准,集CDMA、TDMA、FDMA技
术优势于一体、系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力
强的移动通信技术。它采用了智能天线、联合检测、接力
切换、同步CDMA、软件无线电、低码片速率、多时隙、
可变扩频系统、自适应功率调整等技术。
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汇报提纲
Contents
Contents
一、移动通讯的定义
二、移动通讯发展历程和现状
三、移动通讯的关键技术
四、移动通讯网络结构
五、移动网络的基本业务
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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关键技术
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汇报提纲
Contents
Contents
一、移动通讯的定义
二、移动通讯发展历程和现状
三、移动通讯的关键技术
四、移动通讯网络结构
五、移动网络的基本业务
诚信规范专业更优:.
移动通讯网络结构-网络层次
诚信规范专业更优:.
移动通讯网络结构-传送网网络结构
传送网是指用作传送通道的网络,一般架构在交换网,数据网和支撑网这下,用来提供信号传送和
转换的网络,是上述网络的基础网。
组网方式:核心层、汇聚层和接入层
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移动通讯网络结构-语音网网络结构
PSTNotherPLMN
业务能力:
交换网GPRS网主要提供话音、短信等窄带
信令网
TMSCServer业务,以及彩信、WAP浏览等非
TMSC长途汇接网STP
实时移动数据业务。
TMGSTPGGSN
GMSCMSCServer
MSC
MGWSGSN
MGW网络结构:
正在向IP化演进,但TDM承
载仍与IP软交换并存。
IP专网CMNet
网络规模庞大,网元种类和
Synchronous
SDHNetwork处理环节多,运营维护复杂。
WDM/DWDM
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语音网网络结构-GMS网络结构
语音网为用户提供相互之间的语音通信,包括固定网(PSTN)和移动网(GMS)。
GMS网络系统由BSS(基站子系统)、NSS(交换子系统)、MS(移动台)和NMS(网络管理子系统)
四部分组成。
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GSM功能实体
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GSM功能实体
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GSM功能实体
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语音网网络结构-较交换网网络结构
交换网(核心网电路域)——主要承载GSM语音业务和CSD(电路交换数据)业
务;目前有TDM交换和IP软交换两种架构并存。
三级结构、两级路由控制面分级组网、承载面平面组网
TDM交换软交换
TDM长途汇接网软交换汇接网:70%以上长途话务量
TMSCServer/CMN
TMSC1:65台TMSCServer升级兼做CMN
省际汇接TMSCServer:19省,20对;
TMG:31省,82对;
TMG
IP专网
省内汇接
软交换MSCServer:399台,
MSCServer省内集中设置
本地网MSCServer
TDMMSC:1162台,
跨本地网组网
诚信规范专业更优:.
数据网网络结构–IP专用承载网
3层结构
全网一个ASCR核心层
BR/AR汇接层
AR
接入层
•网络分为核心、汇聚、接入3层,分别用CR/BR/AR描述;
但全网为单一AS,运行统一的IGP路由协议(ISIS);
•根据业务发展情况,目前网络延伸到C3层面(地市),每
个地市采用一对AR路