移动通信网络结构
移动通信主要技术
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小规模、中规模、大规模本地网 本地网含义：具有相同长途区号
◦ 网络结构中设备间连接关系
移动侧：TMSC1、TMSC2----一、二级汇接中心 TMm、Tm----本地汇接局 GWm----移动网关
PSTN侧：GWp ----固网网关
无线信道：MS与BS间的一条双向传输通道
◦ FDD方式时双向使用分开的两个无线频率 上行：MS BS 下行：BS MS
双工间隔：上下行频率的差值
信道的含义
◦ 模拟系统：信道=频道（波道）----FDMA
◦ 数字GSM：信道=时隙
----TDMA
◦ CDMA： 信道=地址码
----CDMA
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频率资源 频谱管理 同频复用 多信道共用 多址技术 信道自动选择方式 载波干扰保护比
◦ 大区制 ◦ 小区制
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概念
◦ 整个服务区内只设一个基站，负责区内联络与控制
R为分集 接收台
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要求
◦ 为增大服务区： 天线架设要高；发射功率要大
◦ 解决上行信号弱的问题： 采用分集接收台
优点：设备简单，技术上易实现 缺点：频谱利用率低，用户容量小 （所有MS采用不同频率）
适用：小城市或业务量不大的城市
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特殊资源
◦ 不会用尽、不能储存 ◦ 不用与使用不当都是浪费
具有时间、空间、频率三维特性
◦ 同一时间、同一地点不能重复使用 ◦ 不同时间或不同地点可重复使用
同频复用 TDMA（不同时间的频率重复使用）
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频谱分配的基本原则 影响频率选择的因素
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无线电频谱资源是国家和国际的一种公共资源，还须考虑 国际、国内及各地区之间的频率协调问题 （有效利用）
移动通信__知识点
移动通信__知识点移动通信知识点：一、移动通信的基本概念移动通信是指利用无线电技术实现移动用户之间的通信。
它是现代通信技术的重要组成部分，使得人们可以在任何时间、任何地点进行通信。
二、移动通信的发展历程1·第一代移动通信：模拟蜂窝系统（AMPS），主要用于语音通信。
2·第二代移动通信：数字蜂窝系统（GSM），实现了语音和短信服务。
3·第三代移动通信：宽带无线接入技术（WCDMA、CDMA2000），支持更高速率的数据传输和多媒体服务。
4·第四代移动通信：LTE（Long Term Evolution），实现了更高的数据传输速率和更低的时延。
三、移动通信的网络结构1·移动通信基站：负责与移动设备进行无线连接。
2·移动核心网：包括移动交换中心、家庭位置寄存器和访问控制节点等。
3·移动终端：包括方式、平板电脑等。
四、移动通信的关键技术1·无线信道传输技术：包括调制解调、编解码、信道编码等。
2·多址接入技术：包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等。
3·移动通信协议：包括GSM、WCDMA、CDMA2000和LTE等。
4·移动通信安全：包括加密、认证和数据隐私保护等。
五、移动通信的应用1·语音通信：通过移动通信网络实现的语音通话服务。
2·短信服务：通过移动通信网络实现的文字信息传递服务。
3·数据传输：包括互联网接入、电子邮件、即时通讯和移动应用等。
4·多媒体服务：包括音频、视频、图像等多媒体内容的传输和播放。
附件：1·移动通信发展历程图表2·移动通信网络结构示意图3·移动通信技术流程图法律名词及注释：1·电信法：指国家关于电信行业管理的法律法规。
2·无线电管理局：负责管理国家无线电频率资源的机构。
中国移动网络结构介绍PPT课件
20.05.2020
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内容提纲
一. 课程介绍 二. 移动通信网的基本结构 三. IP网络结构与现状
20.05.2020
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一、移动话音网的基本结构
信令网
信令网完成MAP信令、TUP信令、ISUP信令等信令消 息的路由选择和传输
话务网
网络结构可分为三级：大区汇接局、省级汇接局、基本 业务区；
20.05.2020
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网元的功能③
BSC（Base Station Centre）：基站控制器
无线信道管理 BSC与BTS之间的信令交互 对呼叫控制的支持 小区配置数据管理 与MSC之间是A接口
BTS（Base Transceiver Station）：基站收发信机
空中接口，无线信号的调制和解调 与BSC之间是Abis接口 无线信道管理 操作维护功能 信令协议功能
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网元的功能①
MSC（Mobile Service Switching Centre）：移动业 务交换中心
完成呼叫建立、控制、终止；选择路由 无线资源的管理、移动性管理 控制MS的位置更新和越区切换 计费功能
VLR（Visitor Location Register）：拜访位置寄存器
AUC（Authentication Centre）：鉴权中心
防止非法用户接入GSM系统 存储鉴权信息和加密密钥（KI） 为每个用户提供鉴权三位组以鉴别用户身份的合法性 三位组包括：RAND（Random Number）、SRES（Signed
Response）、Kc（Ciphering Key）
综合网络基础知识之五 中国移动网络结构介绍
移动通信网络拓扑结构
移动通信网络拓扑结构移动通信网络拓扑结构移动通信网络是指由一系列基站、中继站和传输设备组成的网络，用于实现移动通信服务。
移动通信网络的拓扑结构是网络中各个设备之间的连接方式和布局，它直接影响着网络的性能、可靠性和扩展性。
1. 单站覆盖网络单站覆盖网络是指在一个区域内只有一个基站负责提供通信服务。
这种结构简单且成本低，适合于人口稀少的农村地区或偏远地区。
由于信号传播有限，单站覆盖网络的覆盖范围有限制，无法满足大城市或密集人口区域的需求。
2. 室内分布式网络室内分布式网络是指在一个室内区域内，通过无线局域网（WLAN）等技术分布多个无线访问点（AP），形成一个覆盖网络。
这种结构可以提供广泛的覆盖范围和高容量的数据传输，适用于办公大楼、商场等场所。
3. 微蜂窝网络微蜂窝网络是指在一个区域内，通过分布式小基站（NodeB）组成的网络。
这种结构适用于人口密集的城市区域，可以提供更好的覆盖范围和网络容量，可以避免大型基站的建设和部署成本。
4. 宏蜂窝网络宏蜂窝网络是指通过大型基站（Macrocell）组成的网络，覆盖面积较宽，适合于较为广阔的地区。
宏蜂窝网络的基站之间距离较大，可以提供较高的传输速率和容量，但相应地，信号传播会受到更多的干扰。
5. Mesh网络Mesh网络是指通过具有路由功能的节点互相连接组成的网络。
每个节点都可以作为转发器，使得Mesh网络具有更好的扩展性和鲁棒性。
这种结构适合于需要大规模覆盖的区域，如城市或广阔的农村地区。
6. 混合网络混合网络是指由多种拓扑结构组合而成的网络。
例如，在城市中可以使用宏蜂窝网络和微蜂窝网络，以充分利用它们各自的优势。
混合网络的设计可以根据特定需求进行灵活调整，以提供最佳的通信服务。
，移动通信网络的拓扑结构多种多样，可以根据不同的地域、人口密度和需求进行灵活配置。
这些拓扑结构的选择和部署将直接影响到移动通信网络的性能和覆盖范围，在设计和规划移动通信网络时，需要综合考虑各种因素，以满足用户的需求。
移动通信网络拓扑结构要点
因为这些用户不一定都处在其“归属”系统，所以这样使得系统不必 频繁的访问其HLR，而访问HLR是很费时的。
• VLR中另外所存的信息如下所示： • 移动台状态（忙/闲/无应答等） • 位置区识别号LAI（Location Area Identity） • 临时移动用户识别号TMSI（Temporary Mobile Subscriber Identity） • 移动台漫游号MSISDN （Mobile Subscriber Roaming Number）
GSM网络各部分简介
• 网络交换系统 • 移动业务交换中心MSC（Mobile Service
Switching Center） • GSM系统中MSC的主要作用是为呼叫建立连接，与所有
电话交换机的功能一样。
• 另外由于GSM系统的一些复杂的控制与安全特性，以及
给用户提供的多种服务使得MSC必须还能完成许多其它功 能。
• 操作与维护中心OMC（Operation and Maintenance
Centre）
操作与维护中心OMC是用来对蜂窝网络作日常管理的集 中化设备，并能为远期网络工程和规划提供数据库及工具。 一个OMC管理PLMN的一部分区域，提供局域化网络管 理。
GSM网络各部分简介
• 网络管理中心NMC（Network Management Centre）
•网络交换系统
• 网络交换系统完成GSM网络主要的交换功能，另外还包
括用于移动性管理和存储用户数据的数据库。网络交换系 统的主要功能是管理GSM网络与其它电信网络之间的通 信。
• 网络交换系统主要由以下部分组成：
1. 移动业务交换中心MSC（Mobile Service Switching Center）
通信行业移动通信网络的组网结构和通信协议解析
通信行业移动通信网络的组网结构和通信协议解析移动通信网络是指通过无线通信技术实现移动终端之间的信息传输的网络系统。
它是由一系列的无线基站、传输网、核心网等组成的复杂系统。
本文将从组网结构和通信协议两个方面进行解析。
一、组网结构移动通信网络的组网结构主要包括无线接入部分和核心部分。
1. 无线接入部分无线接入部分是指提供无线连接服务的网络，包括基站子系统、无线传输子系统和终端设备。
基站子系统（BSS）是移动通信网络中的重要组成部分，负责无线信号的接收与发送。
它由基站控制器（BSC）和基站（BS）组成，其中BSC负责管理多个基站，控制无线频道分配、功率控制等。
而基站则负责与移动终端进行无线通信。
无线传输子系统是连接基站与核心网的传输部分，通过无线传输信道完成信号的传输。
终端设备是指移动通信网络中使用的移动终端，如手机、平板电脑等。
它们通过基站与网络进行通信，实现信息的传输与接收。
2. 核心部分核心部分是移动通信网络的中枢部分，承载着用户数据的传输、信令控制等功能。
它主要由移动核心网和运营商的业务支撑系统组成。
移动核心网是移动通信网络的核心节点，由移动交换中心（MSC）、服务控制节点（SCP）、位置注册节点（HLR）等组成，负责用户数据的传输、切换、寻呼等功能。
运营商的业务支撑系统是指通过各种业务支撑软件实现运营商的运营、计费、营销等业务功能。
二、通信协议解析在移动通信网络中，各个组网部分之间通过通信协议进行交互，以实现信息的传输和控制。
1. 无线接入协议无线接入协议是指基站与终端之间的通信协议，主要包括GSM/CDMA等制式规范。
它定义了移动终端与基站之间的通信方式，包括信号的传输、频率的选择、功率的控制等。
2. 核心网络协议核心网络协议是指移动核心网与运营商的业务支撑系统之间的通信协议，主要包括SS7（Signaling System No.7）和IP（Internet Protocol）协议。
SS7协议是一种用于传输信令消息的协议，它负责控制移动通信网络中的信令流程，包括呼叫建立、寻呼、短信传输等。
移动通信系统的基本网络结构
移动通信系统的基本网络结构移动通信系统是由多个电子元件和网络组成的高度复杂系统，在这个系统中，包括了无线电信号、数字信号处理、计算机网络等许多的技术学科领域交织在一起。
移动通信系统的基本网络结构是由多个部分构成的。
本文将会介绍这些部分。
移动通信系统的基本网络结构移动通信系统的基本网络结构主要由以下几部分构成：1.移动终端（Mobile Station）移动终端是指移动电话、手持终端等可以随身携带的电子设备。
移动终端通常由发射器、接收器、微处理器和电池等部件构成。
通过这些部件，移动终端可以和移动通信基站建立通信连接，并进行语音、短信、图像、数据、视频等信息的传输。
2.移动电话交换机（Mobile Switching Center）移动电话交换机属于移动通信系统中的核心组件，它的主要作用是实现多个移动终端之间的连接。
移动电话交换机负责对来自移动终端的请求进行路由选择、信号调度、媒体转换和媒体控制等处理操作，同时也支持用户管理、收费和计费等功能。
3.基站控制器（Base Station Controller）基站控制器主要是负责对移动终端和移动电话交换机之间的通信进行控制和管理。
基站控制器可以同时控制多个基站，而且还可以支持移动终端的鉴权、位置跟踪和流量控制等功能。
4.基站（Base Transceiver Station）基站是与移动终端进行通信的设备，它通常由天线、收发器、基带处理器和电源等部件组成。
当移动终端向基站发送信号时，基站会将接收到的信号转发到其他基站或移动电话交换机，以便实现跨网络的通信。
5.业务支持系统（Business Support System）业务支持系统主要是用于支持移动通信系统的在线计费、帐单管理、客户关系管理和业务分析等业务操作。
通常，业务支持系统包括客户管理、资产管理、服务管理、订购管理等多个子系统，可以为移动终端提供各类付费服务，同时还能够协助管理运营商在各个领域的业务运营。
移动通信的基本原理和结构
移动通信的基本原理和结构
移动通信的基本原理和结构可以简单地分为以下几个方面：
1. 信号传输：移动通信是通过电磁波来传输信号的，这些电磁波的频率在几百兆赫兹到几千兆赫兹之间。
这些信号通过无线电发射器发射出去，然后被接收器接收。
2. 基站：移动通信系统由许多基站组成，基站是一种用于无线电通信的设备。
基站由一个天线、一个发射器和一个接收器组成。
基站负责接收从移动设备发送过来的信号，并将信号转发到其他基站或者到电话交换机。
3. 电话交换机：电话交换机是一个中心节点，用于控制整个移动通信系统的信号流。
电话交换机负责将来自基站的信号路由到正确的目的地，例如其他基站或者传统的固定电话网络。
4. 移动设备：移动通信的用户使用移动设备，例如手机或平板电脑，来发送和接收信息。
移动设备通过无线电波与基站进行通信。
总之，移动通信的基本原理和结构是通过无线电波来传输信息，由基站和电话交换机组成控制信号流，用户使用移动设备来发送和接收信息。
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数据库功能 呼叫控制：识别用户，建立呼叫，通话结束后释放连接 计费：收集有关呼叫的计费信息 移动性管理：保持用户的位置信息 和其它网络、基站相关的命令 用户数据处理 用户定位
GSM网络子系统NSS-MSC的功能
GSM网络子系统NSS-VLR的功能
GSM网络子系统NSS-HLR的功能
RNC 和 Node B功能
RNC 负责管理控制同一RNS内的小区资源，为移动用
户提供接入控制和无线资源分配功能，并为控制信令和各
种业务提供无线接入承载。 Node B可处理1个或多个小区，包含可选的宏分集功 能，通过空中接口Uu与移动终端接口。
内容介绍
1. GSM网络结构简介
2. GSM核心网到3G的演进
2G 3G SGSN SGSN
Internet
GGSN
* IP over any L2/L2.5 = PoS, IPoverATM, Ethernet, Gigabit Ethernet, MPLS
引入软交换MSS： 3GPP Release 4
Mobility Core New element
MSS MSC 3G
MSC HLR
Upgraded element
Control plane
GCS
MGW
ADM/TM
MGW MSC QoS-aware IP backbone or IP+ATM
GSM/EDGE/ WCDMA
PSTN
SDH/PDH/DWDM Gateway plane
2G 3G SGSN SGSN
Internet
GSM网络子系统 BSS-BSC的功能
GSM网络子系统 BSS-BTS的功能
GSM网络子系统-NMS
Unix Workstations
BSC
TCSM
Database and Communications Servers
MSC/VLR
HLR/AC/EIR
NMS/2000
GSM Network
• 功能：对GSM系统的各个功能实体进行管理
MGW
RNC Iu-CS RANAP
Iu-PS RANAP
TDM, IP, ATM
GTP
Nb
PSTN
SGSN
Gb, Gn GGSN
Internet
用户面
R4引入基于NGN的核心网框架
全IP网络的第一步： 3GPP Release 5
Байду номын сангаасIPv6 Mobility Core
HLR Control plane MSS CPS and IMR
5. 成都移动话务、信令网结构
TD-SCDMA核心网采用
3GPP R4版本架构，由电路
域(CS)和分组域(PS)组成。其 中电路域由MSC server、
MGW、VLR、HLR、AUC等
功能单元组成。分组域由 SGSN、GGSN、BG、CG、
DNS、HLR、AUC等功能单
元组成。电路域和分组域共用 HLR、AUC功能单元。
用户通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务,包括收发E-mail、 进行
Internet浏览等
EDGE--Enhanced Data Rate for GSM Evolution ：增强型数据速率GSM演进技术
采用现有的GSM频率，同时还利用了大部分现有的GSM设备，只需对网络软件及硬件做 一些较小的改动， 提供诸如互联网浏览、视频电话会议和高速电子邮件传输等无线多媒体服务。 由于EDGE是一种介于现有的第二代移动网络与第三代移动网络之间的过渡技术，比"二 代半"技术GPRS更加优良，因此也有人称它为"2.75代"技术
Iu RNS
Iur
Iub
Node B
RNC Iub Node B
Iub
Node B
Uu
UE
Uu UE
TD-SCDMA无线接入网络系统（RAN）由一组通过Iu连到核心网（CN） 的无线网络子系统（RNS）组成。 一个RNS由一个基站控制器（RNC）和一个或多个基站Node B组成。 RNC和Node B之间通过Iub接口连接。UE通过空中接口（Uu）接入RNS。
4. 四川移动话务、信令网结构
5. 成都移动话务、信令网结构
GPRS网络结构
SGSN =服务GPRS 支持节点 GGSN =网关GPRS支持节点 NMS =网络管理系统 BG = 边界网关 CG = 计费网关 FW = 防火墙 LIG =合法拦截网关
Internet
企业 路由器 Intranet FW DNS InterPLMN 网络 服务器
机房内的连接
机房1
机房2
SGSN GGSN ... DNS
MGW
信令承载在 IP上
IP router
MSC Server
信令承载在 IP上
IP/MPLS backbone
物理传输可基于SDH.
机房3
机房n
TD-SCDMA网络结构-无线接入网
核心网络 （ ） CN
Iu RNS RNC Iub
Node B
GSM网络结构模型
BSS - Base Station Subsystem VLR BTS BTS BTS BTS BTS BSC
PSTN ISDN PSPDN
OMC HLR
BSC
MSC
IWF
EIR
AC
NSS - Network Subsystem
MS Air Abis A
SC
Transcoder
GSM网络子系统NSS-AUC的功能
GSM网络子系统NSS-EIR的功能
GSM网络子系统 -BSS
BSC
TC
BTS BTS
BSC
TC
BTS
• 组件： 基站控制器(BSC),基站收发器(BTS),码型转换器(TC) • 功能： • 无线信道控制，BTS和TC控制 • Air 和 A 接口信令，MS-NSS连接确立 • 移动性管理，语音代码转换 • 统计数据收集
3. TD-SCDMA网络结构
4. 四川移动话务、信令网结构
5. 成都移动话务、信令网结构
四川移动话路网结构
四川移动信令网结构
四川移动信令网结构
四川省移动信令网在成都设置一对高级信令转接点HSTP 和三对低级信令转接 点LSTP,已成为标准三级网结构。
成都详细说明见后。
其他地市MSC/GMSC、HLR：按照大区制原则均以负荷分担的方式接入相对 应的一对LSTP，省内消息直接通过LSTP 疏通，省际信令消息则通过LSTP 再 转接至一对HSTP疏通，其中川南、川西片区的信息量由LSTP1、LSTP2 转接 ，川东、川北片区的信息量由LSTP3、LSTP4 转接，两对LSTP 之间的信息量 通过它们之间的B 链路进行转接。 业务平台（SGSN、SMSC、SCP 等）：根据设备提供的业务范围，分别与归 属的LSTP连接，对于按照信令区设置的业务平台，按照信令区分区连接；对 于无法细分到某一信令区的设备，与三个信令区的STP 设备连接
HLR HSS
CPS
MSC MG
ADM/TM
W
EDGE/ WCDMA
QoS-aware IP backbone
GGSN
PSTN
SDH/PDH/DWDM Gateway plane
Internet
内容介绍
1. GSM网络结构简介
2. GSM核心网到3G的演进
3. TD-SCDMA网络结构简介
4. 四川移动话务、信令网结构
3GPP Release 99
Mobility Core New element Upgraded element
Control plane MSC 3G 3G MSC MSC
3G HLR
ADM/TM
GSM/EDGE/ WCDMA
QoS-aware IP backbone*
PSTN
SDH/PDH/DWDM Gateway plane
NMS - Network Management System
• GSM网络被分成三个子系统： • 网络交换子系统(NSS) • 基站子系统(BSS) • 网络管理子系统(NMS)或者操作维护子系统（OMC）
GSM网络子系统-NSS
Air A
M SC
VLR
M SC
VLR
HLR
O&M
• 功能：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
GSM 和 GPRS 网络
Mobility Core
HLR
MSC Control plane
ADM/TM
Fiber
GSM/EDGE
PSTN
QoS-aware IP backbone
2G SGSN
SDH/PDH/DWDM Gateway plane
Internet
GGSN
核心网络：由一系列完成用户位置管理、网络功能和业务控制等功能的 物理实体组成，物理实体包括（G）MSC、HLR、SCP、SMC、GSN等。
成都移动话路网结构(2)
成都业务区GSM 网与中国电信、中国网通、中国联通等其它网之间的呼叫通 过GMSC1-4进行疏通：
• • • • • •
维护测试功能 障碍检测及处理功能 系统状态监视功能 系统实时控制功能 局数据修改 告警、话务、统计功能
移动台MS功能
I
GSM接口-NSS内部接口
F 接 口 M S C E I R
C 接 口 HC L R / A U B 接 口 E 接 口 V L R D 接 口