移动通信系统
移动通信系统的组成
移动通信系统的组成移动通信系统是指通过无线通信技术实现移动通信的一种系统。
它由多个组成部分组成，包括移动设备、基站子系统、核心网以及其他支撑系统。
1. 移动设备移动设备是指用于进行无线通信的终端设备，如手机、平板电脑和智能手表等。
它们通过无线信号与基站进行通信，实现语音通话、短信传输、数据传输等功能。
移动设备通常具备无线接收和发送功能，可以接收来自基站的信号并将数据传输回基站。
2. 基站子系统基站子系统是移动通信系统中的关键组成部分，负责管理移动设备与核心网之间的通信。
它通常由基站控制器（BSC）和基站收发器（BTS）组成。
BSC负责控制和管理多个基站，调度信道资源、处理通话连接等任务；BTS则负责无线信号的发送和接收，将移动设备的信号转换为数字信号，并将其传输到核心网。
3. 核心网核心网是移动通信系统中的主要部分，它承担着控制和管理整个移动通信网络的重要功能。
核心网包括移动交换中心（MSC）、业务支持系统（BSS）和网络管理系统（NMS）等。
MSC主要负责移动设备之间的呼叫连接、信号传输和用户鉴权等功能；BSS则提供各种增值业务，如短信服务、上网服务等；NMS则负责对整个移动通信网络进行监控和管理。
4. 其他支撑系统除了上述的核心组成部分，移动通信系统还包括其他一些支撑系统，如位置服务系统、计费系统和安全管理系统等。
位置服务系统可以通过移动设备的信号确定用户的位置信息，为用户提供导航、定位等服务；计费系统则负责计算用户的通信费用，并生成相应的账单；安全管理系统则保障移动通信网络的安全性，防止恶意攻击和信息泄露。
移动通信系统的组成包括移动设备、基站子系统、核心网以及其他支撑系统。
这些组成部分相互协作，实现了移动通信的各种功能，极大地方便了人们的生活和工作。
随着无线通信技术的不断发展，移动通信系统也在不断完善和更新，为人们提供更加高效、安全和便捷的通信服务。
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
移动通信系统概念
移动通信系统概念在当今这个高度互联的时代，移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从随时随地的语音通话到高速流畅的视频播放，从便捷的移动支付到实时的导航服务，移动通信系统的身影无处不在。
那么，究竟什么是移动通信系统呢？移动通信系统，简单来说，就是允许用户在移动中进行通信的一套技术和设备的组合。
它的核心目标是实现无论用户身处何地，都能够保持与他人的通信联系，并获取所需的信息。
要理解移动通信系统，首先得从它的组成部分说起。
一个典型的移动通信系统通常包括移动台、基站、移动交换中心以及传输网络等几个主要部分。
移动台，也就是我们日常使用的手机、平板电脑等终端设备，是用户与移动通信系统进行交互的接口。
它不仅具备发送和接收信号的功能，还能够对信号进行处理和转换，以满足用户的各种通信需求，比如打电话、发短信、上网等。
基站则是移动通信系统中的关键设施。
它就像一个大型的信号收发站，负责接收和发送来自移动台的信号。
基站的覆盖范围决定了移动通信系统的服务区域。
为了实现更广的覆盖，通常需要在不同的地理位置设置大量的基站，形成一个基站网络。
移动交换中心则扮演着“指挥中心”的角色。
它负责管理和控制整个移动通信网络中的通信连接，包括呼叫的建立、维持和释放等。
当用户发起呼叫时，移动交换中心会根据用户的位置和网络资源的可用性，为其建立合适的通信链路。
传输网络则是连接各个组成部分的“桥梁”，负责传输各种信号和数据。
它可以是有线的，比如光纤网络；也可以是无线的，比如微波链路。
移动通信系统的工作原理基于无线电波的传播和信号处理技术。
当用户通过移动台发送信息时，信息会被转换成无线电信号，并通过天线发射出去。
这些无线电信号会在空间中传播，直到被附近的基站接收。
基站接收到信号后，会对其进行放大、解调等处理，然后通过传输网络将信号传输到移动交换中心。
移动交换中心再根据目标用户的位置和网络情况，将信号转发到相应的基站，最后由基站将信号发送到目标移动台，从而完成一次通信过程。
移动通信系统介绍
移动通信系统介绍在当今社会，移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从简单的语音通话到高速的数据传输，从短信交流到多媒体互动，移动通信系统的发展极大地改变了我们的生活方式和沟通模式。
移动通信系统，简单来说，就是允许用户在移动中进行通信的技术系统。
它使得我们无论身处何地，都能够与他人保持联系，获取信息，处理事务。
移动通信系统的发展经历了多个阶段。
最早的第一代移动通信系统（1G）主要提供模拟语音服务。
那时候，手机还被称为“大哥大”，个头大、功能简单，只能进行基本的语音通话，而且信号质量不稳定，通话效果也不尽如人意。
随着技术的进步，第二代移动通信系统（2G）应运而生。
2G 采用了数字信号技术，不仅提高了语音通话的质量，还引入了短信服务。
这一阶段，手机开始变得小巧便携，功能也逐渐丰富起来。
到了第三代移动通信系统（3G），数据传输速度有了显著提升。
这使得人们能够通过手机访问互联网，浏览网页、收发邮件等。
3G 开启了移动互联网的新时代，各种基于移动网络的应用开始涌现。
而第四代移动通信系统（4G）则带来了更快的数据传输速度和更好的用户体验。
我们可以流畅地观看高清视频、进行视频通话、在线玩游戏等。
4G 的普及推动了移动支付、在线教育、远程医疗等众多领域的发展。
如今，我们正步入第五代移动通信系统（5G）的时代。
5G 具有超高速率、超低时延和超大连接的特点。
它的应用场景更加广泛，包括智能交通、工业自动化、智能医疗、虚拟现实/增强现实等领域。
例如，在智能交通中，5G 可以实现车辆与车辆、车辆与基础设施之间的高速通信，提高交通安全性和效率；在工业自动化领域，5G 能够支持工厂内大量设备的实时连接和控制，提高生产效率和质量。
移动通信系统主要由以下几个部分组成：基站：基站是移动通信系统的重要组成部分，它负责接收和发送无线信号，将用户的通信请求与核心网络连接起来。
基站的覆盖范围和信号强度直接影响着用户的通信质量。
核心网络：核心网络负责处理和传输用户的数据和控制信息，包括用户认证、计费、移动性管理等功能。
移动通信系统组成及功能
移动通信系统组成及功能在当今数字化的时代，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友保持联系，还是获取各种信息、进行在线工作和娱乐，移动通信都发挥着至关重要的作用。
那么，你是否了解移动通信系统是如何组成的，以及它们各自承担着怎样的功能呢？移动通信系统主要由以下几个部分组成：一、移动台移动台，也就是我们通常所说的手机或者其他移动终端设备。
它是移动通信系统中直接与用户交互的部分。
移动台的主要功能包括：发送和接收无线信号、对语音或数据进行编码和解码、执行用户的操作指令等。
如今的移动台功能越来越强大，不仅能够进行语音通话和短信发送，还可以拍照、录像、玩游戏、上网浏览、进行移动支付等等。
而且，移动台的外观和尺寸也多种多样，以满足不同用户的需求和喜好。
二、基站子系统基站子系统是移动通信系统中的重要组成部分。
它主要由基站收发信机和基站控制器组成。
基站收发信机负责与移动台进行无线通信，接收移动台发送的信号，并向移动台发送信号。
它的覆盖范围通常被称为一个小区，多个小区共同组成了整个移动通信网络的覆盖区域。
基站控制器则负责管理和控制多个基站收发信机。
它可以对基站的资源进行分配和管理，比如频率资源、时隙资源等，以确保各个基站能够高效地运行，并且避免相互之间的干扰。
三、网络子系统网络子系统是整个移动通信系统的核心部分，它主要负责移动性管理、呼叫处理、用户数据管理等功能。
移动交换中心是网络子系统中的关键设备，它负责连接不同的基站子系统，并处理用户的呼叫请求。
当用户发起呼叫时，移动交换中心会根据用户的位置和被叫用户的号码，建立起通信链路，实现语音或数据的传输。
归属位置寄存器和访问位置寄存器也是网络子系统中的重要组成部分。
归属位置寄存器存储着用户的基本信息，如用户号码、签约服务、位置信息等。
访问位置寄存器则存储着当前进入其覆盖区域的用户的临时信息。
四、操作维护子系统操作维护子系统主要负责对整个移动通信系统进行监控、管理和维护。
移动通信系统
移动通信系统的特点有移动通信必须利用无线电波进行信息传输、通信是在复杂的干扰环境中运行的、移动 通信业务量的需求与日俱增等。
蜂窝系统
蜂窝系统是覆盖范围最广的陆地公用移动通信系统。在蜂窝系统中，覆盖区域一般被划分为类似蜂窝的多个 小区。每个小区内设置固定的基站，为用户提供接入和信息转发服务。移动用户之间以及移动用户和非移动用户 之间的通信均需通过基站进行。基站则一般通过有线线路连接到主要由交换机构成的骨干交换络。蜂窝系统是一 种有连接络，一旦一个信道被分配给某个用户，通常此信道可一直被此用户使用。蜂窝系统一般用于语音通信。
集群系统
集群系统与蜂窝系统类似，也是一种有连接的络，一般属于专用络，规模不大，主要为移动用户提供语音通 信。
卫星通信
卫星通信系统的通信范围最广，可以为全球每个角落的用户提供通信服务。在此系统中，卫星起着与基站类 似的功能。卫星通信系统按卫星所处位置可分为静止轨道、中轨道和低轨道3种。卫星通信系统存在成本高、传输 延时大、传输带宽有限等不足。
Ad Hoc络可以看作是移动通信和计算机络的交叉。在Ad Hoc络中，使用计算机络的分组交换机制，而不是电 路交换机制。通信的主机一般是便携式计算机、个人数字助理（PDA）等移动终端设备。Ad Hoc络不同于因特环 境中的移动IP络。在移动IP络中，移动主机可以通过固定有线络、无线链路和拨号线路等方式接入络，而在Ad Hoc络中只存在无线链路一种连接方式。在移动IP络中，移动主机通过相邻的基站等有线设施的支持才能通信， 在基站和基站（代理和代理）之间均为有线络，仍然使用因特的传统路由协议。
2024年移动通信系统(多应用版)
移动通信系统(多应用版)移动通信系统是一种无线电通信技术，通过无线电波将用户的声音、数据等信息传输到远处的接收设备。
它是一种无线通信技术，通过无线电波将用户的声音、数据等信息传输到远处的接收设备。
移动通信系统在现代社会中扮演着重要的角色，为人们提供便捷的通信服务，支持人们的工作和生活。
移动通信系统的发展经历了几个阶段。
早期的移动通信系统是基于模拟技术的，如第一代移动通信系统（1G）使用的就是模拟信号。
随着数字技术的发展，第二代移动通信系统（2G）开始使用数字信号，提供了更好的通话质量和更多的功能，如短信和互联网接入。
第三代移动通信系统（3G）进一步提高了数据传输速率，支持更多的应用，如视频通话和移动宽带。
第四代移动通信系统（4G）则进一步提高了数据传输速率和网络容量，支持更多的用户和更多的应用，如高清视频流媒体和在线游戏。
移动通信系统由多个组成部分构成。
是移动台（MS），它是指用户使用的移动设备，如方式、平板电脑等。
移动台通过无线电波与基站（BS）进行通信。
基站是移动通信系统中的无线通信设备，负责接收和发送无线电信号，并将信号传输到移动交换中心（MSC）。
移动交换中心是移动通信系统的核心部分，负责处理用户的通信请求，如方式呼叫、短信等，并将请求转发到目标用户或外部网络。
移动通信系统还包括其他组成部分，如基站控制器（BSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）等。
移动通信系统的关键技术包括多址技术、调制技术和编码技术。
多址技术允许多个用户共享同一频段，如时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）。
调制技术将数字信号转换为适合无线传输的模拟信号，如调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）。
编码技术则用于提高信号传输的可靠性和效率，如卷积编码和Turbo编码。
移动通信系统的安全性是一个重要的问题。
由于无线电波容易被截获和干扰，移动通信系统需要采取安全措施，保护用户的通信内容和个人隐私。
移动通信系统组成和特点
移动通信系统组成和特点在当今的数字化时代，移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是与亲朋好友保持联系，还是获取各种信息、进行工作和娱乐，我们都离不开移动通信系统的支持。
那么，移动通信系统究竟是由哪些部分组成的？它又有哪些显著的特点呢？移动通信系统主要由以下几个部分组成：首先是移动台，也就是我们通常所说的手机或者其他移动终端设备。
这些设备是用户与移动通信系统进行交互的工具，它们具备发送和接收信号的功能，能够将用户的语音、数据和图像等信息进行编码和调制，然后通过无线信道传输出去，同时也能够接收来自网络的信号，并进行解调和解码，将其转换为用户可以理解和使用的形式。
如今的移动台功能越来越强大，不仅具备基本的通话和短信功能，还能够运行各种应用程序，如社交媒体、在线游戏、视频播放等。
其次是基站子系统。
基站是移动通信系统中非常关键的组成部分，它负责与移动台进行无线通信，接收和发送信号。
一个基站通常覆盖一定的地理区域，称为小区。
当移动台在小区内移动时，基站会根据其信号强度和质量，进行切换和控制，以保证通信的连续性和稳定性。
基站子系统还包括基站控制器，它负责管理和控制多个基站的运行，协调资源分配和信号传输，确保整个网络的高效运行。
然后是网络子系统。
这部分是移动通信系统的核心，主要包括移动交换中心、归属位置寄存器、访问位置寄存器、鉴权中心等。
移动交换中心负责连接不同的基站和其他网络，实现用户之间的通信切换和路由选择。
归属位置寄存器存储着用户的基本信息，如手机号码、签约服务等。
访问位置寄存器则记录着用户当前所在的位置信息，以便能够快速找到用户并建立通信连接。
鉴权中心用于对用户进行身份认证和授权，保障通信的安全性。
再者是操作维护子系统。
它负责对整个移动通信系统进行监控、管理和维护，确保系统的正常运行。
操作维护人员可以通过这个子系统实时监测网络的性能指标，如信号强度、通话质量、流量使用等，及时发现并解决可能出现的故障和问题。
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3．TETRA系统的主要技术指标及接口 （1）主要技术指标
（2）TETRA系统接口 TETRA系统可提供对下列系统的接口： 公共交换电话网 (PSTN)； 综合业务数据网 (ISDN)； 公众数据网 (PDN)； 专用移动通信网 (PIN)； 互联网/局域网/区域网( Internet/LAN/WAN)。
1.1.1 移动通信系统的特点 1．移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2．通信是在复杂的干扰环境中运行的 3．移动通信业务量的需求与日俱增 4．移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须
有效
5．移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动环境中 使用
1.1.2 移动通信系统的分类 移动通信系统主要有以下分类：
1．泛欧数字集群（TETRA）系统的系统构成
分布式调度台 手机
无线交换机和控制器
无线交换机和控制器 分布式调度台
无线交换机和控制器
手机
管理设备 基站
无线交换机和控制器
基站 手机
基站 手机
基站
手机
2．泛欧数字集群（TETRA）系统的主要功能
（1）常规集群通话功能
单呼功能。TETRA具有无线单个呼叫无线用户的功能；
2. 全球星（Globalstar）系统
全球星系统组成主要由三部分组成：空间段、地面段、用 户段。
（1）按使用对象可分为民用设备和军用设备； （2）按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信； （3）按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址
（TDMA）和码分多址（CDMA）等； （4）按接入方式可分为频分双工（FDD）和时分双工
（TDD）； （5）按覆盖范围可分为宽域网和局域网； （6）按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网； （7）按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半
1. 铱（Iridium）系统 铱（Iridium）系统主要由66棵卫星及其地面控制设
施，12个关口站以及用户终端（话音、数据、传真） 组成。
铱系统的主要技术特点是系统性能极为先进。铱卫 星采用先进的星上处理和星上交换技术，具有独特 的星际链路功能。星际链路利用类似ATM的分组交 换技术通过卫星节点进行最佳路由选址，因其卫星 网络建立了独立的星际信令和话音链路，从而形成 覆盖全球的卫星通信网络。铱系统的所有卫星已部 署完毕，系统于1998年投入运营，但由于系统运营 成本高等原因于2003年3月关闭。
1．2．1 蜂窝移动通信系统 蜂窝移动通信网的示意图如图1.4所示。
图1.4蜂窝移动通信网的示意图
蜂窝移动通信网的概念实质上是一种系统级的 概念，利用蜂窝小区结构实现了频率的空间复 用。它采用许多小功率的发射机形成的小覆盖 区来代替采用大功率发射机形成的大覆盖区， 并将大覆盖区内较多的用户分配给不同蜂窝小 区的小覆盖区以减少用户间和基站间的干扰， 同时再通过区群间空间复用的概念满足用户数 量不断增长的需求，从而大大提高了系统的容 量，真正解决了公用移动通信系统要求容量大 与有限的无线频率资源之间的矛盾。
组呼功能。无线用户可同时呼叫同一组内的多个用户，单网 呼叫建立时间小于300ms；
广播呼叫。网内有权无线用户可以呼叫系统中所有用户。
（2）特殊功能
组呼确认功能、区域选择功能、接入优先功能、迟入网功能、 监听功能、动态重组呼叫功能、显示主叫号码和信道功能、 转告第三者功能、用户识别功能、组呼控制功能、计费提示 功能、查询呼叫功能和呼叫转移功能。
图1.5无绳电话系统
1．2．3 集群移动通信系统
集群移动通信系统（简称集群系统）是一种共用无 线频道的专用调度移动通信系统，它采用多信道共 用和动态分配信道技术。集群是指无线信道不是仅 给某一用户群所专用，而是若干个用户群共同使用。 集群移动通信系统所采用的基本技术是频率共用技 术。它的一个最重要的目的是尽可能地提高系统的 频率利用率，以便在有限的频率空间内为更多用户 服务。
第1章 概 论
【内容提要】 本章将阐述移动通信系统发展的历程、移动通信系统 特点和分类、基本组成、基本概念以及工作方式和相 关的国际标准化组织。
1.1 移动通信系统的特点和分类
移动通信是指通信双方至少有一方在移动状态中进行信息传 输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移 动体之间的通信，移动体与固定点（固定无线台或有线用户） 之间的通信。
双工；
（8）按服务范围可分为专用网和公用网； （9）按信号形式可分为模拟网和数字网。
1.2 移动通信系统的构成
移动通信系统一般由移动台（MS）、基站（BS）、 移动交换中心（MSC）及与公用交换电话网（PSTN） 相连的中继线等组成，如图所示。移动通信系统中 各组成部分的定义如表1.2所示。
1．2．4 移动卫星通信系统
移动卫星通信系统是利用通信卫星作为中继站，为 移动用户之间或移动用户与固定用户之间提供电信 业务的系统。系统一般由通信卫星、关口站、控制 中心、基站以及移动终端组成，如图1.7所示。
关口站 PSTN
卫星
空中移动体
控制中心 基站
海上移动体
手机
陆地移动体
图1.7移动卫星通信系统
（3）数据传输功能
TETRA系统最高可传输28.8kbit/s的数据，可以电路交换、 X.25分组交换、IP分组交换方式传输数据。
（4）移动台的直通功能
普通直通功能。移动台能在职离系统时相互间直接对通。
双监视直通功能。当移动台在系统覆盖范围内时，既可以和 移动台直通，同时也可以监视系统发来的信息。
1．2．2 无绳电话系统 无绳电话是指用无线信道代替普通电话线，在限定
的业务区内给无线用户提供移动或固定公共交换电 话网（PSTN）业务的电话系统，也是一种无线接入 系统。它由一个或若干个基站和多部手机组成，允 许手机在一组信道内任选一个空闲信道进行通信。 一个基站形成一个微蜂窝，多个微蜂窝构成一个服 务区，区内的手机都可通过基站得到服务。