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移动通信基础知识
目录
第一章引言 1
移动通信概述 1
移动通信的特点 4
第二章 GSM通信系统 6
GSM的发展 6
GSM系统的技术规范及其主要性能 6
GSM系统关键技术 8
第三章数字公用陆地移动通信网PLMN 16
BSS子系统 16
MSS子系统 18
操作维护中心(OMC) 20
GSM系统各个接口和协议 21
第四章编号计划和拨号方式 28
编号计划 28
拨号方式 30
第五章无线覆盖的区域结构 31
第六章业务流程 32
移动用户状态 32
周期性登记 33
位置更新 33
切换 35
鉴权处理 37
移动用户呼叫移动用户 38
引言
移动通信概述
随着社会的进步、经济和科技的发展,特别是计算机、程控交换、数字通信的发展,近些年来,移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展,应用在社会的各个方面,到目前为止,全球移动用户超过 1亿,预计到本世纪末用户数将达到2亿。无线通信的发展潜力大于有线通信的发展,它不仅仅提供普通的电话业务功能,并能提供或即将提供丰富的多种业务,满足用户的需求。
移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。
从通信网的角度看,移动网可以看成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。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。
移动通信系统从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:
第一代――模拟蜂窝通信系统
第一代移动电话系统采用了蜂窝组网技术,蜂窝概念由贝尔实验室提出,70年代在世界许多地方得到研究,。当第一个试运行网络在芝加哥开通时,美国第一个蜂窝系统AMPS(高级移动电话业务)在1979年成为现实。
现在存在于世界各地比较实用的、容量较大的系统主要有:
(1)北美的AMPS;(2)北欧的NMT-450/900;(3)英国的TACS;其工作频带都在450MHz和900MHz附近,载频间隔在30kHz以下。
鉴于移动通信用户的特点:一个移动通信系统不仅要满足区内,越区及越局自动转接信道的功能,还应具有处理漫游用户呼叫(包括主被叫)的功能。因此移动通信系统不仅希望有一个与公众网之间开放的标准接口,还需要一个开放的开发接口。由于移动通信是基于固定电话网的,因此由于各个模拟通信移动网的构成方式有很大差异,所以总的容量受着很大的限制。
鉴于模拟移动通信的局限性,因此尽管模拟蜂窝移动通信系统还会以一定的增长率在近几年内继续发展,但是它有着下列致命的弱点:
A) 各系统间没有公共接口。
B) 无法与固定网迅速向数字化推进相适应,数字承载业务很难开展。
C) 频率利用率低,无法适应大容量的要求。
D) ,易于被窃听,易做"假机"。
这些致命的弱点将妨碍其进一步发展,因此模拟蜂窝移动通信将逐步被数字蜂窝移动通信所替代。然而,在模拟系统中的组网技术仍将在数字系统中应用。
第二代――数字蜂窝移动通信系统
由于TACS等模拟制式存在的各种缺点,90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统,称之为第二代移动电话系统。代表产品分为两类:
TDMA系统
TDMA系列中比较成熟和最有代表性的制式有:泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC。
(1)D-AMPS是在1989年由美国电子工业协会EIA完成技术标准制定工作,1993年正式投入商用。它是在AMPS的基础商改造成的,数模兼容,基站和移动台比较复杂。
(2)日本的JDC(现已更名为PDC)技术标准在1990年制定,93年使用,只限于本国使用。
(3)欧洲邮电联合会CEPT的移动通信特别小组(SMG)在88年制定了GSM第一阶段标准phase1,工作频带为900MHz左右,90年投入商用;同年,应英国要求,工作频带为1800MHz的GSM规范产生。
上述三种产品的共同点是数字化,时分多址、话音质量比第一代好,保密性好、可传送数据、能自动漫游等。
三种不同制式各有其优点,PDC系统频谱利用率很高,而D-AMPS系统容量最大,但GSM技术最成熟,而且它以OSI为基础,技术标准公开,发展规模最大。
N-CDMA系统
N-CDMA(码分多址)系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA(窄带CDMA)。北美