移动通信基本原理和实现网络基础知识、子系统和移动性管理
移动通信的移动性管理
移动通信的移动性管理移动通信技术的快速发展，使得人们能够随时随地进行通信。
在移动通信中，移动性管理起着至关重要的作用。
移动性管理是指对用户终端在不同位置之间的切换和连接进行管理和控制，确保用户在移动过程中能够保持网络连接的稳定性和通信的连续性。
本文将详细探讨移动通信中的移动性管理，包括其基本概念、技术原理和应用场景。
一、移动性管理的基本概念移动性管理是指移动通信中为了实现用户终端在不同位置之间的切换和连接而采取的各种技术手段和措施。
移动性管理的目的是确保用户可以在移动过程中无缝切换到最佳的网络连接点，提供良好的通信质量和用户体验。
移动性管理包括位置管理、蜂窝切换和漫游管理等核心技术。
1. 位置管理位置管理是移动通信系统中用于追踪和管理用户终端位置的技术。
通过位置管理，系统可以根据用户所处的位置提供相应的服务，并在用户移动到新的位置时实现无缝切换。
位置管理主要包括位置更新、位置注册和位置跟踪等功能，其中位置更新是用户终端周期性地向网络发送位置信息，位置注册是用户终端在进入新的位置区域时向网络注册新的位置，位置跟踪是系统根据用户终端的位置信息判断其所在的位置区域。
2. 蜂窝切换蜂窝切换是指用户在移动过程中由于信号强度的变化而从一个基站向另一个基站切换的过程。
蜂窝切换的目标是尽可能要求在切换过程中实现无缝切换，即用户在通信过程中不受到干扰和中断。
蜂窝切换主要包括水平切换和垂直切换两种方式，水平切换是指用户在同一频段的不同基站之间进行切换，垂直切换是指用户在不同频段的基站之间进行切换。
3. 漫游管理漫游管理是指用户在移动通信系统中从一个服务提供商的网络切换到另一个服务提供商的网络的过程。
漫游管理使得用户可以在不同的地理区域和不同的网络中进行通信，提高了用户的便捷性和灵活性。
漫游管理主要包括认证、授权和计费等功能，其中认证是指用户在切换到新的网络时进行身份验证，授权是指为用户提供相应的服务权限，计费是指对用户在漫游过程中产生的通信费用进行计费。
移动网络基础知识(绝对内部资料哦)
HLR
GMSC
GMSC
HLR
网络基本知识及名词解释－GPRS网
GPRS网络基本概念
GPRS（General Packet Radio Service，通用无线分 组业务）作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通 信（3G）的过渡技术，是一种基于GSM的移动分组数 据业务。它突破了GSM网只能提供电路交换的思维定式 ，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行 部分改造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并 不大，但得到的用户数据速率却相当可观。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。
网络子系统（NSS）
• 网络子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理 所需的数据库功能, 由MSC、VLR、HLR、AUC、EIR功能实体组成。
网络基本知识及名词解释－GSM网
移动业务交换中心MSC
移动业务交换中心MSC：MSC是一个程控交换机，它为位于其MSC覆盖 地理区域内的移动台进行全部的交换功能，还参与分配无线资源，进行用 户移动性管理，如位置登记程序、切换程序等。 移动关口局GMSC：GSM系统可通过关口局GMSC实现与其他运营商多 种网络的互通。 长途汇接局TMSC：转接长途话务的交换机，包括一级汇接局TMSC1及 二级汇接局TMSC2
▪
▪ ▪ MS ▪ ▪ ▪
BTS BSC BTS
BSS
NSS
MSC/VLR
ISDN PLMN PSTN
HLR/AUC
网络基本知识及名词解释－GSM网
GSM系统的网络组成
移动台（MS） 基站子系统（BSS）
移动通信原理
移动通信原理移动通信原理1. 引言移动通信是指通过无线电波或其他无线传输技术将信息传递给移动设备的通信方式。
它的核心原理是通过将信息转化为无线信号并传输到目标设备，实现移动设备之间的通信和互联网接入。
移动通信的原理涉及多个方面的知识和技术，本文将重点介绍移动通信的基本原理和相关技术。
2. 移动通信的基本原理移动通信的基本原理包括信号传输、调制解调、多路复用和频谱分配等内容。
2.1 信号传输信号在移动通信中是以无线电波的形式传输的。
信号可以是声音、数据或图像等信息的载体。
在移动通信中，信号首先要经过调制的过程将其转化为适合在无线传输中传播的信号。
2.2 调制解调调制是将信号转化为适合传输的波形的过程，而解调则是将接收到的波形信号转化为原始信号的过程。
在移动通信中，调制解调的方式有多种，包括频移键控（FSK）、相移键控（PSK）和正交振幅调制（QAM）等。
2.3 多路复用在移动通信中，多路复用是一种将多个信号用不同的方式叠加在一起进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等。
2.4 频谱分配频谱分配是一种将可用的无线频谱资源划分给不同的通信系统或服务的方法。
频谱分配可以通过分时复用或分频复用的方式实现，以确保不同系统或服务之间的互不干扰。
3. 移动通信的技术体系移动通信的技术体系包括多个重要的技术和标准，例如第一代（1G）移动通信技术、第二代（2G）移动通信技术、第三代（3G）移动通信技术和第四代（4G）移动通信技术等。
3.1 第一代（1G）移动通信技术第一代移动通信技术是指使用模拟信号传输的移动通信系统。
早期的第一代移动通信技术主要包括NMT（Nordic Mobile Telephone）和AMPS（Advanced Mobile Phone System）等。
3.2 第二代（2G）移动通信技术第二代移动通信技术是指使用数字信号传输的移动通信系统。
移动通信基础知识(初级)
移动通信基础知识(初级)移动通信基础知识(初级)移动通信是指通过无线电波或其他电磁波将信息进行传输的技术。
它已经成为现代社会中不可或缺的一部分，我们的方式、无线网络、移动支付等都离不开移动通信技术的支持。
1. 无线电与调频移动通信使用的主要技术是无线电和调频。
无线电技术是指通过无线电波进行信号传输，将电信号转化为无线电波，并通过天线进行传播。
调频技术是指将信号调制到不同频率的载波上进行传输，接收端再将频率调整回原来的频率进行解调。
2. 移动网络移动通信涉及的另一个重要概念是移动网络。
移动网络由各种基站和设备组成，这些设备相互连接，形成一个覆盖范围广泛的通信网络。
移动网络通过无线电波将通信信号传输到目标设备，实现了无线通信和移动性。
3. 移动通信标准移动通信标准规定了通信系统的技术规范和参数。
目前，全球主流的移动通信标准有GSM、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA和LTE等。
这些标准使不同厂商生产的设备能够互相通信，为用户提供了广泛的选择。
4. 移动通信频段移动通信频段是指用于移动通信的无线电频率范围。
不同的国家和地区有各自的频段分配规划。
常见的移动通信频段包括GSM 900、GSM 1800、GSM 1900、CDMA 800、CDMA 1900、WCDMA 2100等。
5. 移动通信技术的发展移动通信技术的发展经历了多个阶段。
从1G（第一代移动通信）发展到现在的5G（第五代移动通信），每一代技术都在提高通信速度、增加信道容量和改善服务质量方面取得了显著的进步。
移动通信的发展不仅改变了人们的通信方式，还推动了互联网、物联网等新兴技术的快速发展，为人们的生活和工作带来了巨大的便利。
随着技术的不断创新和进步，移动通信的发展前景更加广阔。
移动通信基本原理
并实现整个通信系统的运行、 管理。
第1章 移动通信基本原理
第1章 移动通信基本原理
1） 移动交换中心MSC MSC是计算机控制的全自动交换系统。
MSC是整个GSM网络的核心，它控制所有BSC的业
务，提供交换功能及和系统内其它功能的连接，MSC 可以直接提供或通过移动网关GMSC提供和公共电话
交换网（PSTN）、综合业务数字网（ISDN）、公共
线资源管理等功能。 功能实体可分为基站控制器
（BSC）和基站收发信台（BTS）。
第1章 移动通信基本原理
1） 基站收发信台BTS BTS完全由BSC控制， 主要负责无线传输， 完成 无线与有线的转换、 无线分集、 无线信道加密、 跳频 等功能。 2） 基站控制器BSC
基站控制器是基站的智能控制部分， 负责本基站
第1章 移动通信基本原理
•半双工通信
•通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时 •工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。
A T 发射机 受话器 R 接收机 f2 天线共用器 f1 R f1 f2 B T
发话器
Play
图1-5 半双工方式
第1章 移动通信基本原理
• 半双工方式，基站为双工，移动台为异频单工
数据网（PDN）等固定网的接口功能，把移动用户与 移动用户、移动用户和固定网用户互相连接起来。
第1章 移动通信基本原理
MSC支持的呼叫业务是： （1） 本地呼叫、 长途呼叫和国际呼叫。
（2） 通过MSC进行移动用户与市话、 长话之间的
联系， 控制不同蜂窝小区的运营。 （3） 支持移动电话机的越区切换、 漫游、 入网登 录和计费。
发话器 A T 发射机 天线共用器 受话器 R f2 f1 R f1 f2 B T
移动通信概述PPT课件
5G/6G关键技术创新点
• 增强型移动宽带（eMBB）：提供更高的数据传输速率和 更好的用户体验。
5G/6G关键技术创新点
空天地一体化网络
整合卫星、无人机等高空平台资 源，构建全球无缝覆盖的网络体
系。
超高速率传输
利用太赫兹等高频段资源，实现 Tbps级别的超高速率传输。
功率控制
调整基站和移动台的发射 功率，减少对其他小区的 干扰。
智能天线技术
利用波束赋形技术，提高 信号接收质量，降低干扰 。
基站选址及覆盖预测方法
基站选址原则
考虑地形、建筑物、人口密度等 因素，选择合适的基站位置。
覆盖预测方法
基于电波传播模型，预测不同地形 、建筑物条件下的信号覆盖情况。
仿真与实测验证
通过仿真和实测验证基站选址和覆 盖预测的准确性。
网络性能评估指标体系
接入性能
评估用户接入网络的成 功率、时延等指标。
保持性能
评估用户在移动过程中 保持通信的能力，如切 换成功率、掉话率等。
业务质量
评估用户在使用各种业 务时的质量，如语音质
量、数据速率等。
网络资源利用率
评估网络资源的使用效 率，如频谱利用率、基
信号处理技术
包括滤波、放大、变换等技术，提高信号质量和传输效率。
标准化组织及其作用
标准化组织
如3GPP、IEEE等，负责制定和推广移动通信相关标准。
作用
推动技术发展，提高设备兼容性，降低研发成本，促进产业合作。
02
移动通信关键技术分析
多址技术原理及应用场景
多址技术原理
多址技术是指在一个通信系统中，允许多个用户同时共享同一物理信道进行通信 的技术。它通过对信号进行不同的处理，使得系统能够区分来自不同用户的信号 ，实现多用户同时通信。
移动通信的基本技术
移动通信的基本技术随着科技的进步和人们对通信需求的不断增长，移动通信已经成为现代社会不可或缺的一部分。
移动通信的基本技术是支撑移动通信系统正常运行的关键，本文将就移动通信的基本技术进行介绍和解析。
一、移动通信的基本原理移动通信是指通过无线技术实现的移动设备之间的通信。
其基本原理是利用无线电波传输信息，在移动设备之间建立起通信链路，实现语音、数据和多媒体等信息的传递。
移动通信的基本技术主要包括无线信号传输、调制解调、信道编码、多址技术等。
二、无线信号传输无线信号传输是移动通信的基础。
无线通信系统通过无线电波传输信号，将信息从发送端传输到接收端。
在无线信号传输中，主要使用的频段有低频、中频、高频以及超高频等，不同频段的选择取决于通信系统的需求和应用环境。
三、调制解调技术调制解调技术是将原始信号转换为适合在无线传输信道中传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号的过程。
调制技术主要包括模拟调制和数字调制两种。
模拟调制主要用于语音通信，而数字调制则适用于数据和多媒体通信。
四、信道编码信道编码是为了提高无线信道传输的可靠性和效率而采取的一种技术手段。
通过对信息进行编码处理，可以在有限的带宽和受干扰的环境下，提高信息的传输质量和容量。
信道编码主要包括纠错编码和压缩编码两种。
五、多址技术多址技术是指在同一频率资源上实现多个用户之间的并行传输。
通过将不同用户的信号进行编码和解码，实现用户之间的区分和同时传输。
常见的多址技术有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等。
六、移动通信网络移动通信网络是支撑移动通信系统运行的基础设施。
移动通信网络主要由基站、交换网和移动终端组成。
基站负责无线信号的覆盖和转发，交换网负责信号的传输和交换，移动终端作为用户的通信设备。
七、移动通信标准为了保证不同厂商的设备能够互相兼容和互联，移动通信领域制定了一系列的标准。
常见的移动通信标准有GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等。
移动通信类面试题目及答案
移动通信类面试题目及答案一、移动通信基础知识1. 请简述移动通信的基本原理及技术特点。
移动通信是指通过使用无线电波等无线电技术，实现人与人之间、人与机器之间的语音、数据、多媒体信息传输的通信方式。
其基本原理是通过无线电信号在发射端和接收端之间进行无线传输。
移动通信的技术特点包括：一、无线传输：利用无线电波进行信息传输，克服了传统有线通信的限制；二、移动性：用户可以在不同地点进行通信，无需受到地域限制；三、广播性：一次发送的信号可以被多个接收设备接收，实现信息的广播。
2. 请说明3G、4G和5G的发展特点和区别。
3G、4G和5G是移动通信技术的不同发展阶段。
3G（第三代移动通信）在2001年开始商用，实现了移动宽带通信的世界性突破。
4G（第四代移动通信）在2009年开始商用，提供了更高的速率和更好的性能，支持了更丰富的多媒体应用。
5G（第五代移动通信）是目前最新的移动通信技术，于2020年开始商用。
其主要特点包括更高的频谱效率、更低的时延、更大的网络容量、更好的连接可靠性和更丰富的应用场景支持。
二、移动通信网络架构1. 请简述移动通信网络的基本架构及各组成部分的功能。
移动通信网络的基本架构包括三个部分：无线接入网、核心网和应用服务网。
无线接入网负责将用户的通信设备与网络相连接，包括基站和基站控制器。
核心网负责实现信令传输和数据转发，包括移动交换中心、数据传输网和漫游管理功能。
应用服务网则提供各种增值业务和服务，包括短信、彩信、互联网接入等。
2. 请说明3G和4G网络架构的不同之处。
3G网络采用了分层架构，包括核心网和无线接入网。
核心网使用了基于电路交换的传统技术，而无线接入网使用了基于分组交换的新一代技术。
而4G网络采用了全IP网络架构，将无线接入网和核心网进行了融合，实现了完全的分组交换，提供了更高的灵活性和更好的性能。
三、移动通信的安全性1. 简要说明移动通信网络中的安全问题及相应的解决方案。
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目前温州现网没有EIR
➢ GMSC：Gateway MSC,又称移动关口交换中心，主要 用于和其它运营商设备的互联互通，比如电信，联通。
目前温州现网有2个GMSC
网络基础知识－基站子系统
（七）基站子系统（BSS）的组成及功能 ➢ 基站控制器BSC
BSC是基站子系统BSS的控制部分。具有对一个或多个BTS 进行控制的功能，主要负责无线网络资源管理、小区配置数 据管理、功率控制、定位和切换等。 ➢ 基站收发信台BTS （基站）
网络基础知识－网络交换子系统（4）
➢ HLR：Home Location Register，归属位置寄存器 GSM系统的中央数据库，是一个存储移动用户数据的静态数 据库，包括用户识别号码，访问能力和补充业务等数据；同 时也存储移动用户所在VLR区域的有关动态数据。HLR存贮 着静态用户信息和动态位置信息. 目前温州现网共有5个HLR,HLR总用户数达（截至2006年9 月21日统计）
网络基础知识－网络交换子系统（3）
(六）网络交换子系统（NSS）的具体介绍 ➢ MSC：Mobile Switch Center，移动业务交换中心，是NSS
的核心，负责建立呼叫，路由选择，控制和终止呼叫。
➢ VLR：Visitor Location Register，拜访位置寄存器， 系统存储着进入其控制区域内已登记的移动用户相关信息， （这里的移动用户可以包括温州本地用户和外地漫游用户） 当某用户进入VLR控制区后，此VLR将向该移动用户的归属位 置寄存器HLR获取并存储必要数据，而一旦此用户离开后则 取消VLR中此用户的数据，故我们称VLR为动态数据库. VLR通常与MSC合设在一起。 目前温州现网有12个VLR，其中5个VLR管辖温州市区
BTS受控于基站控制器BSC。属于基站子系统BSS的无线部 分，是服务于某小区的无线收发信台设备。主要负责无线传 输。
网络基础知识－网络管理子系统（1）
(八）OMC/NMS的组成及功能 OMC的目的是监控网络的各个功能和单元。 OMC通常由若干工作站、服务器和路由器等组成并连接
到数据通信网（DCN）。
移动通信基本原理和实现 网络基础知识、子系统和移动
性管理
➢ GSM概述&频率分配 ➢ GSM移动通信系统的组成 ➢ 网络交换子系统的介绍 ➢ 基站子系统的介绍 ➢ 网络管理子系统的介绍 ➢ 网络识别码的介绍 ➢ 呼叫流程的介绍 ➢ 移动性管理－位置更新 ➢ 移动性管理－切换 ➢ BSS部分介绍
网络基础知识－GSM概述&频率分配
(一）GSM概述 GSM是Global System for Mobile Communication“全球 移动通信系统”的简称。它是一种数字移动通信 。
（二）G、935_960 MHz（下行
） 双工间隔：45 MHz，带宽(即频率间隔):200KHz，频点124个
OMC的功能被分成三类： ➢ 故障管理 ➢ 配置管理 ➢ 性能管理
网络基础知识－网络交换子系统（2）
NSS子系统功能: ▪ 呼叫控制：识别用户，建立、保持、释放连接； ▪ 记费：收集一切和记费有关的事件信息； ▪ 移动管理：保持用户的位置信息； ▪ 信令管理：应用于BSS、PSTN接口； ▪ 用户数据处理：处理HLR中的永久数据和VLR中的临 时数据； ▪ 用户定位：在呼叫建立之前定位用户。
➢ AC：Authentication Center，鉴权中心，属于HLR的一个 功能单元部分，存储着鉴权信息和加密密钥，防止无权用户 接入系统和防止无线接口数据被窃。
备注： KI是32位16进制的数，在SIM卡和AC都存有KI。
网络基础知识－网络交换子系统（5）
➢ EIR：Equipment Identity Register，移动设备识别寄 存器。存储有关移动台设备参数的数据库，即存储着移 动设备的国际移动设备识别码（IMEI），即我们通常所 说的手机串号
➢ 移动网络包括CS域（电路交换）和PS域（包交换）。CS域由NSS、BSS、 NMS系统组成。PS域现在实现的是GPRS数据业务。将来PS域将逐步取 代CS域，全部实现基于IP网络的交换（包括语音，数据等所有业务）。
（四） GSM的开放接口 ➢ A接口：移动业务交换中心MSC和基站控制器BSC之间的接口 ➢ 空中接口：移动台MS和基站BTS之间的接口
a. 1982 年 ， CEPT 启 动 一 个 新 的 蜂 窝 系 统 ， 预 留
900MHZ的频段用于GSM。 b. 1991年7月1日，世界上第一次使用GSM正式通话。 c. 1992年，世界上第一个GSM网在芬兰投入使用，同
年分配GSM 1800（DCS 1800）频率。
网络基础知识－GSM移动通信系统组成
➢ GSM1800：1710_1785 MHz（上行）、1805_1880 MHz （下行） 双工间隔：95 MHz，带宽(即频率间隔):200KHz，频点374个
现在的手机有支持双频和三频的，而国内的网络使用的频段主 要是GSM900和GSM1800,国外有使用GSM1900的，如美国
网络基础知识---GSM的发展
网络基础知识－GSM移动通信系统组成（图）
OMC/NM
S
NSS
BSS
手机
A接口
空中接口
网络基础知识－网络交换子系统（1）
（五）网络交换子系统（NSS）的组成和功能： NSS子系统包括 ▪ MSC（移动业务交换中心） ▪ VLR（拜访位置寄存器） ▪ HLR（归属位置寄存器） ▪ AC（鉴权中心） ▪ EIR（设备识别寄存器） ▪ GMSC(移动关口交换中心)