[资格考试]第8章 移动通信网

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4 话音编码： 在GSM系统中，为了降低每个话音信道的 编码的比特率，以在规定的有限带宽 信道中传输，而采用一种特殊的“线 性预测编码LPC（Linear Predictive Coding）-长期预测LTP（Long Term Prediction）-规则脉冲激励RPE （Regular Pulse Excitation）编码 器”，即（LPC-LTP-RPE编码器）， 其输出比特速率为13kbit/s。
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2、时分多址技术（TDMA）： 在GSM系统中，每个无线载频上是采 用时分多址（TDMA）方式复用的。 每载频上可分成8个时隙，每一时 隙为一个信道，因此，一个载频最 多可有8个移动用户同时使用。
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3 空间分集技术： 在若干个支路上接收相互间相关性很小的 载有同一消息的信号，然后通过合并 技术将各个支路信号合并后输出，那 么便可在接收终端上大大降低深衰落 的影响。分集的方法有空间分集、频 率分集、极化分集、角度分集、时间 分集和分量分集等多种。在移动通信 中，通常采用空间分集。
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2、信号衰落较大： 由于城市中的高楼林立、高低不平、疏密 不同、形状各异，使移动通信中无线电 波的传播路径进一步复杂化，导致其传 输特性变化十分剧烈，移动台接收到的 电波一般是直射波和随时变化的绕射波、 反射波、散射波的矢量叠加，而各种波 的空间传输路径的不同，使它们具有不 同的时间差和相位差，这样就造成所接 收信号的电场强度起伏不定，这种现象 称为衰落。
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4、鉴权中心AUC： 鉴权中心AUC的作用是可靠地识别移动用户的身 份，只允许有权用户接入网络并获得服务。 5、设备标志寄存器EIR： 设备标志寄存器EIR是存储移动台设备参数的数 据库，用于对移动设备的鉴别和监视，并拒 绝非移动台入网。 6、操作和维护中心OMC： 操作和维护中心OMC的任务是对全网进行监控和 操作，例如系统的自检、报警与备用设备的 激活、系统的故障诊断与处理、话务量的统 计和计费数据的记录与传递，以及各种资料 的收集、分析与显示等。
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移动通信网的长途网络一般为三级结 构，在大区中心设立一级移动业务 汇接中心，以网状网结构相连；在 各大都市设立二级移动业务汇接中 心，与相应的一级业务汇接中心以 星型网结构相连；在移动业务本地 网中设一个或若干个移动端局MSC， 也可视业务量由一个MSC覆盖多个 移动业务本地网。
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8．3．2 移动通信网与固定电话网 的互连
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1移动交换中心MSC： 移动交换中心MSC是移动通信网络的核 心，对所属区域中的系统设备进行各 种管理、控制，其主要功能包括： （1）信道的管理和分配； （2）呼叫的处理和控制； （3）越区切换和漫游的控制； （4）用户位置信息的登记与管理；
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（5）用户号码和移动设备号码的登记和管 理； （6）服务类型的控制； （7）对用户实施鉴权； （8）为连接移动通信网中其它的MSC提供链 路接口，保证用户在转移或漫游的过程中 实现不间断的服务。 （9）为连接其它公用通信网络，如公用交 换电信网（PSTN）、综合业务数字网 （ISDN）和公用数据网（PDN）提供链路 接口，使移动用户与固定用户之间能够实 现通信。
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8．1．1 移动通信系统的分类 移动通信的分类方式较多，按系统用 途划分可以分为如下几种： 1 集群移动通信： 2 蜂窝移动通信： 3 卫星移动通信： 4、无绳电话：
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8．1．2 移动通信系统的特点 1 移动性： 2 波传播条件复杂，信号接收不稳定 3 噪声和干扰严重： 4 通信系统和网络结构复杂： 5 要求频带利用率高、设备性能好。
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8．4．2 GSM主要技术 1、工作频段的分配： （1）工作频段 ：
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（2）频道间隔： 在GSM上行（下行）信道频段范围内， 有49个载频，每个载频相隔200KHz， 采用TDMA多址接入方式，分为8个 时隙，传送全速率（13Kbit/s）话 音信息时为8个话音信道；传送半 速率（6.5Kbit/s）话音信息时为 16个话音信道。
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8．3．3 我国的五种移动电话网 我国的五种移动电话网又被称为A、B、C、 D、G网，其中A网和B网是模拟网，C、D、 G网是数字网 G网是指“全球通”（GSM）数字移动电话 网。 D网是指DCS1800系统的网 C网是指CDMA（码分多址）制式的移动电 话网
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8 ．4
GSM移动通信系统简介
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3、访问位置寄存器VLR： 访问位置寄存器VLR是一种用于存储来访用户位 置信息的数据库。一个VLR通常为一个MSC控 制区服务，也可为几个相邻MSC控制区服务。 当移动用户漫游到新的MSC控制区时，它必 须向该地区的VLR申请登记。VLR要从该用户 的HLR 数据库中查询该用户有关的数据，给 该用户分配一个新的漫游号码（MSRN），并 通知其HLR 修改该用户的位置信息数据，准 备为其它用户呼叫此移动用户时提供路由信 息。如果移动用户由一个VLR 服务区移动到 另一个VLR服务区时，HLR在修改该用户的位 置信息后，还要通知原来的VLR，删除此移 动用户的位置信息。
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8 ．2移动通信主要技术来自8．2．1 多址接入技术 1、频分多址FDMA技术： FDMA是用信号的载波频率不同来区分 信道的
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FDMA技术的特点是技术成熟、稳定、容 易实现且成本较低，对信号功率控制要 求不严格；它的主要缺点是频谱利用率 较低，每个用户都要占用一定的频带， 基站需要多部不同载波频率发射机同时 工作，设备多且容易产生信道间的互调 干扰。FDMA系统通常应用在模拟移动系 统中，如模拟移动网TACS系统，就是使 用频分多址接入技术。
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2、时分多址TDMA技术: TDMA技术采用基于时间分割信道的方式。即 把时间分割成周期性重复的时间段（帧）， 对一个帧再分割成更小的时间段（时隙）， 以周期性重复的时隙作为传送信道，然后 根据一定的分配原则，使每个移动用户只 能使用指定的时隙作为传输信道收/发信 号。
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3、码分多址CDMA技术: 在CDMA技术中，不同用户传输信息所 用的信号不是用频率不同或时隙不 同来区分的，而是用各自不同的编 码序列来区分，即靠信号的不同地 址码来区分，各个地址码相互具有 准正交性，以相互区别地址，而在 频率、时间和空间上都可以重叠
第8章 移动通信网
本章主要内容 8．1 概述 8．2 移动通信主要技术 8．3 移动通信网 8．4 GSM移动通信系统简介 8．5 CDMA移动通信系统简介 8．6 第三代移动通信系统（3G） 8．7 个人通信 8．8 移动通信的发展趋势--第四代移动通 信系统（4G）
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8 ．1
概述
移动通信是一种无线通信方式。在移动通 信中，信息的发出者/接收者可能处于 移动状态，这种在移动状态下进行的通 信称为移动通信。由于通信主体可能处 于较大范围的移动状态，必须采用无线 通信技术来满足移动的需要，而且这种 无线通信技术还必须适应千变万化的复 杂传输环境，克服各种自身的和外界产 生的干扰，才能保证通信的正常进行， 因此可以说移动通信系统是一个非常复 杂的通信系统。
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（3）频道配置： 频道序号和频点标称中心频率的关系为： 上行信道（移动台发，基站收）FL(n)= 890.200MHz ＋（n-1） 0.200MHz 下行信道（基站发，移动台收）FH(n)= FL(n) ＋ 45MHz 其中 n= 76～124频道
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GSM900系统采用等间隔频道配置方法，频道 序号为76-124（1-75为其它移动通信系统 使用），共49个频点
GSM（Global System for Mobile Communications）数字移动通信系 统是由欧洲开发出来的，在蜂窝系 统的基础上发展而成的数字移动通 信系统。该系统采用开放式网络结 构，与ISDN兼容，频率利用率高， 成本低，目前已广泛应用于全球移 动网中。
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8．4．1 GSM通信系统组成 GSM蜂窝移动通信系统是由网络子系统NSS、 基站子系统BSS和移动台（MS）三大部分 组成
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9、基站收发信机BTS： 基站收发信机BTS包括无线传输所需要的各种硬 件和软件，如发射机、接收机、支持各种小 区结构（如全向、扇形、星状和链状）所需 要的天线，连接基站控制器的接口电路以及 收发台本身所需要的检测和控制装置等。 10、基站控制器BSC： 基站控制器BSC是基站收发信机BTS和移动交换 中心MSC之间的连接点，也为基站收发信机 BTS和操作维修中心OMC之间交换信息提供接 口。
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8．1．3
移动通信系统的基本组成：
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8．1．4 移动通信传输特性 1、多普勒效应问题： 在移动通信中，当移动台移向基站时， 其工作接收到的基站频率变高，远离基 站时，其工作接收到的基站频率变低， 这种随着移动台的移动而产生的频率偏 移称为移动通信中的“多普勒效应”。 通常移动台的移动速度的大小决定着频 率偏移的大小，速度越快，频偏越大。
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8．1．5 移动通信中的调制方式 目前已在数字蜂窝移动通信系统中得到 广泛应用的有：正交相移键控QPSK （Quadrature Phase Shift Keying）、 正交调幅QAM（Quadrature Amplitude Modulation）和最小移频键控MSK （Minimum Shift Keying）、高斯滤波 最小移频键控（GMSK）等方式。 在全球通GSM系统中，采用的是最小高 斯滤波频移键控（GMSK）调制技术
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8．2．2 蜂窝技术 从理论分析中发现，用正六角形的图 形结构来构造小区要比其它形状结 构（如圆形、正方形等）效果更好， 衔接更紧密，产生的相互干扰更小。 因此现在划分小区都采用这种正六 角形的图形结构，该结构看上去像 是蜂窝，所以称为“蜂窝式移动通 信”。
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常见的蜂窝移动通信系统结构可以 分为三类，它们是宏蜂窝结构、微 蜂窝结构以及智能蜂窝结构： 1、宏蜂窝结构： 2、微蜂窝技术结构： 3、智能蜂窝技术结构：