移动通信网络及交换技术素材
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现代网络交换技术-移动交换技术
• 但此时信道资源仍未释放，MSC与MS之 间的信道资源仍保持着，以便完成诸如收 费指示等附加操作。
• 当MSC决定不再需要呼叫时，它发送一 个“信道释放”消息给MS，而MS也以一 个“释放完成”消息应答。
• 至此，连接才被释放，MS回到空闲状态。
9.3.2 自动漫游
• 漫游（Roaming）是蜂窝移动通信系统的 一项重要服务功能，它可使不同地区的移 动网实现互连。
移动交换技术
• 本章首先介绍移动通信的基本概念、特点 及分类，并对移动通信的发展演变过程进行 概述。
• 然后，以第2代数字移动系统GSM/GPRS 为参照，全面地讨论了公用蜂窝移动通信 系统的网络结构、系统组成、编号与识别、 空中接口、呼叫处理、移动性管理、漫游 与切换、网络安全、接口及信令技术。
• 如果MS进入一个新的VLR服务区，需要进 行如图9-6所示的位置更新。
• 新的VLR首先根据更新请求消息中的TMSI 及LAI判定MS原来所在的VLR，即PVLR， 然后向PVLR索取该MS的IMSI，再根据 IMSI向HLR发起位置更新，请求MS的有关 数据。
• 与此同时，PVLR将收回原先分配的TMSI， 由VLR重新给MS分配新的TMSI。
• 由此可知，IMSI不在空口上传送，取而代 之的是TMSI，而TMSI是动态变化的，降低 了IMSI被截获的可能，使IMSI得到了保护。
图9-6 基于TMSI的位置更新过程
2．用户鉴权
• 用户鉴权（Authentication）也称为用户 认证，其目的是以一种可靠的方法确认用 户的合法身份。
•它不依赖于IMSI、MSISDN或IMEI，这 是GSM区别于其他系统的一个特色。
• 这些操作是机器自动完成的，无需用户介 入，但有一段时延存在。
交换技术交换与通信网汇总
收号器 ——接收用户所拨的电话号码。
扫描驱动电路 ——对话路设备的状态进行扫 描，以便送入CPU进行分析处理， CPU发出的指令经驱动电路控制话路设 备动作。
I/O设备 —— 键盘，显示器，打印机等。
二 目前程控交换机的组成
• 交换网络 • 外围接口电路
用户电路
模拟用户电路 数字用户电路
中继单元 模拟中继单元
• •
管从 “业 这理务 一的开 代展”通角网信度络网来主看要络，开。展基于话音、文字或图像的单一媒体业务，
• “下一代”网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。
• 从电信网络层以下所采用的核心技术来看，
• “这一代”网络是以TDM电路交换为基础的网络，
• “下一代”网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。
通信网越大，后者的优点越明显。
如图N1=.110用0户时间，互连构 交换式通成通信信网网需100根线
图1.2 用户间通过交换设备 构成通信网
互连式通信网需100×99÷2=4950根线
7
终端 中继线
用户小交换机 用户线
市话交换机 汇接交换机
图1.3 大型通信网
8
结论
交换设备是通信网的重要组成 部分，交换设备的好坏决定了通信网 的好坏。
18
3、计算机网的交换方式——分组交换 packet switching
将报文分成若干个报文组（packet)，每个报文组要加上地址、 编号、校验码，然后以报文组为存储转发单位逐节点转发，到达 目的地再按编号组装成原报文。
分组交换有两种工作模式：数据报、虚电路方式。
数据报方式：以分组为基本单位逐节点转发，且不同分组 可
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软交换网络的体系结构图
扫描驱动电路 ——对话路设备的状态进行扫 描，以便送入CPU进行分析处理， CPU发出的指令经驱动电路控制话路设 备动作。
I/O设备 —— 键盘，显示器，打印机等。
二 目前程控交换机的组成
• 交换网络 • 外围接口电路
用户电路
模拟用户电路 数字用户电路
中继单元 模拟中继单元
• •
管从 “业 这理务 一的开 代展”通角网信度络网来主看要络，开。展基于话音、文字或图像的单一媒体业务，
• “下一代”网络应当开展基于视频、音频和文字图像的混合多媒体业务。
• 从电信网络层以下所采用的核心技术来看，
• “这一代”网络是以TDM电路交换为基础的网络，
• “下一代”网络在网络层以下将以分组交换为基础构建。
通信网越大，后者的优点越明显。
如图N1=.110用0户时间，互连构 交换式通成通信信网网需100根线
图1.2 用户间通过交换设备 构成通信网
互连式通信网需100×99÷2=4950根线
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终端 中继线
用户小交换机 用户线
市话交换机 汇接交换机
图1.3 大型通信网
8
结论
交换设备是通信网的重要组成 部分，交换设备的好坏决定了通信网 的好坏。
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3、计算机网的交换方式——分组交换 packet switching
将报文分成若干个报文组（packet)，每个报文组要加上地址、 编号、校验码，然后以报文组为存储转发单位逐节点转发，到达 目的地再按编号组装成原报文。
分组交换有两种工作模式：数据报、虚电路方式。
数据报方式：以分组为基本单位逐节点转发，且不同分组 可
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软交换网络的体系结构图
《通信交换技术》课件
ATM交换技术的缺点
ATM交换技术的缺点是实现复杂度较高，因为ATM的数据 包结构和控制协议比较复杂，需要较高的技术和设备支持 。此外，ATM交换技术的资源利用率较低，因为ATM的数 据包长度固定，无法充分利用带宽资源。
IP交换技术原理
IP交换技术原理
IP（互联网协议）是一种基于包 的通信协议，它通过IP地址来标 识主机并进行数据传输。IP交换 是一种基于IP协议的交换方式， 它将IP包直接在IP层进行交换和 传输。
03
通信交换技术的应用
Chapter
电路交换技术的应用
电路交换技术
在通信过程中，始终保持通信链路的连接状态，直到通信结束。适用于实时、 高速、稳定的数据传输，如语音通话。
应用场景
固定电话网络、移动电话网络等。
分组交换技术的应用
分组交换技术
将数据分割成多个小段，每个小段独立传输，并在到达目的地后重新组合成完整 的数据。适用于突发式、非实时的数据传输，如互联网访问。
05
通信交换技术的实践操作
Chapter
பைடு நூலகம்
电路交换技术的实践操作
01
电路交换技术的实践操作包括建立通信链路、保持通信链路和释放通信链路等过 程。在建立通信链路时，需要完成信令交互和资源预留等操作。保持通信链路时 ，需要保证通信链路的稳定性和可靠性。在释放通信链路时，需要完成资源释放 和信令交互等操作。
ATM交换技术原理
01 02 03
ATM交换技术原理
ATM（异步传输模式）是一种基于包的交换方式，它将数 据分割成若干个固定长度的数据包，每个数据包都包含一 定的数据和控制信息。ATM采用面向连接的方式进行通信 ，通过建立虚电路来保证数据的顺序和完整性。
ATM交换技术的缺点是实现复杂度较高，因为ATM的数据 包结构和控制协议比较复杂，需要较高的技术和设备支持 。此外，ATM交换技术的资源利用率较低，因为ATM的数 据包长度固定，无法充分利用带宽资源。
IP交换技术原理
IP交换技术原理
IP（互联网协议）是一种基于包 的通信协议，它通过IP地址来标 识主机并进行数据传输。IP交换 是一种基于IP协议的交换方式， 它将IP包直接在IP层进行交换和 传输。
03
通信交换技术的应用
Chapter
电路交换技术的应用
电路交换技术
在通信过程中，始终保持通信链路的连接状态，直到通信结束。适用于实时、 高速、稳定的数据传输，如语音通话。
应用场景
固定电话网络、移动电话网络等。
分组交换技术的应用
分组交换技术
将数据分割成多个小段，每个小段独立传输，并在到达目的地后重新组合成完整 的数据。适用于突发式、非实时的数据传输，如互联网访问。
05
通信交换技术的实践操作
Chapter
பைடு நூலகம்
电路交换技术的实践操作
01
电路交换技术的实践操作包括建立通信链路、保持通信链路和释放通信链路等过 程。在建立通信链路时，需要完成信令交互和资源预留等操作。保持通信链路时 ，需要保证通信链路的稳定性和可靠性。在释放通信链路时，需要完成资源释放 和信令交互等操作。
ATM交换技术原理
01 02 03
ATM交换技术原理
ATM（异步传输模式）是一种基于包的交换方式，它将数 据分割成若干个固定长度的数据包，每个数据包都包含一 定的数据和控制信息。ATM采用面向连接的方式进行通信 ，通过建立虚电路来保证数据的顺序和完整性。
移动通信交换概论.ppt
控制面与用户面的分离决定了移动软交换技术符合未来电信网络面 向全IP发展的趋势，同时兼顾原有的TDM承载需要。
此外，当引入IP承载话音时，可以将话音承载平面化。由于IP网络 本身具备路由与交换的特性，因此原有的汇接局将不再需要，而且整个 网络的结构将趋于简单，使得网络优化工作效率大为提高，成本也随之 下降。
通信中交换的要领源于电话交换。从通信资源分配的角 度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路资源的 一种运作。当然，这也是一门技术，称之为交换技术。
1.2现代交换技术概念
开放系统互连参考模型 （OSI／RM）。它是国际标 准网络体系结构，是一个七 层模型。该模型包括七层功 能及其对应的协议，每层完 成一个明确定义的功能集合， 并按协议相互通信。每层向 上层提供所需服务，同时为 了完成本层协议也要使用下 层提供的服务。七个层次由 下向上依次是：物理层、数 据链路层、网络层、传送层、
2.3主流运营商的网络
中国移动
中国移动目前的主要网络为GSM网。中国移动GSM网网络采用二级 网和三级网的混合结构。每个省设置一级汇接中心(TMSC1)负责省际话 务接续；省内设置二级汇接中心(TMSC2)，负责省内话务接续。
以福建移动为例：福建移动在福州和厦门各设置了一个一级汇接中 心(TMSC1)，与其他省市的一级汇接中心直连，负责福建移动与其它省 之间的省际话务接续。福州、厦门、泉州、漳州各设置1个二级汇接中 心TMSC2（福州B、厦门B、泉州B、漳州B），负责省内移动业务的汇接。 全省分福泉、厦漳两个汇接区，福州、泉州、莆田、宁德、南平，由福 州B、泉州B完成汇接功能，厦门、漳州、龙岩、三明，由厦门B、漳州B 完成汇接功能。
• 在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性 要求较低的通信业务，如公用电报网。
此外，当引入IP承载话音时，可以将话音承载平面化。由于IP网络 本身具备路由与交换的特性，因此原有的汇接局将不再需要，而且整个 网络的结构将趋于简单，使得网络优化工作效率大为提高，成本也随之 下降。
通信中交换的要领源于电话交换。从通信资源分配的角 度来看，交换就是按照某种方式动态地分配传输线路资源的 一种运作。当然，这也是一门技术，称之为交换技术。
1.2现代交换技术概念
开放系统互连参考模型 （OSI／RM）。它是国际标 准网络体系结构，是一个七 层模型。该模型包括七层功 能及其对应的协议，每层完 成一个明确定义的功能集合， 并按协议相互通信。每层向 上层提供所需服务，同时为 了完成本层协议也要使用下 层提供的服务。七个层次由 下向上依次是：物理层、数 据链路层、网络层、传送层、
2.3主流运营商的网络
中国移动
中国移动目前的主要网络为GSM网。中国移动GSM网网络采用二级 网和三级网的混合结构。每个省设置一级汇接中心(TMSC1)负责省际话 务接续；省内设置二级汇接中心(TMSC2)，负责省内话务接续。
以福建移动为例：福建移动在福州和厦门各设置了一个一级汇接中 心(TMSC1)，与其他省市的一级汇接中心直连，负责福建移动与其它省 之间的省际话务接续。福州、厦门、泉州、漳州各设置1个二级汇接中 心TMSC2（福州B、厦门B、泉州B、漳州B），负责省内移动业务的汇接。 全省分福泉、厦漳两个汇接区，福州、泉州、莆田、宁德、南平，由福 州B、泉州B完成汇接功能，厦门、漳州、龙岩、三明，由厦门B、漳州B 完成汇接功能。
• 在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性 要求较低的通信业务，如公用电报网。
移动通信课件553——第三章 移动通信基本原理和技术
移动通信课件553——第三章移动通信基本原理和技术移动通信课件553——第三章移动通信基本原理和技术1.引言1.1 移动通信的定义1.2 移动通信的发展历程1.3 移动通信的应用领域2.移动通信系统结构2.1 移动通信系统的组成2.2 移动通信系统的层次结构2.3 移动通信系统的基本功能3.移动通信网络架构3.1 移动通信网络架构的概述3.2 移动通信网络的核心网和接入网3.3 移动通信网络的基站子系统3.4 移动通信网络的终端设备4.移动通信网络频谱管理4.1 频谱资源的分配4.2 频率复用技术4.3 频谱规划与管理5.移动通信的信道传输技术5.1 无线传输介质5.2 多址传输技术5.3 信道编码技术5.4 信道调制与解调技术6.移动通信的接入方式6.1 移动通信的接入方式概述 6.2 TDMA方式6.3 CDMA方式6.4 OFDMA方式7.移动通信的数据传输技术7.1 数据传输技术的基本概念 7.2 数据传输技术的发展历程 7.3 数据传输技术的标准化8.移动通信网络的漫游与切换8.1 移动通信的漫游概念8.2 漫游管理8.3 移动通信的切换技术9.移动通信网络的安全与保密9.1 移动通信的安全与保密需求分析 9.2 移动通信网络的加密技术9.3 移动通信网络的安全管理10.移动通信的发展趋势10.1 移动通信的技术发展趋势10.2 移动通信的业务发展趋势10.3 移动通信的应用发展趋势1、本文档涉及附件：附件1：移动通信系统结构图附件2：移动通信网络架构图附件3：频谱规划示意图2、本文所涉及的法律名词及注释：1.频谱资源：适用于移动通信的无线电频率资源，由国家管理并分配给各个移动通信运营商。
2.TDMA方式：时分多址技术，通过将时间分成若干个时隙，使多个用户在不同时隙中传输数据。
3.CDMA方式：码分多址技术，通过将不同用户的数据编码成不同的码序列，并同时传输，接收端通过解码分离出对应用户的数据。
移动通信网络课件
移动通信网络课件
目录
• 移动通信网络概述 • 移动通信网络技术 • 移动通信网络协议 • 移动通信网络应用 • 移动通信网络发展趋势
移动通信网络概述
移动通信网络定义
01
移动通信网络是一种无线通信网 络，能够提供语音、数据和多媒 体通信服务，用户可以在移动状 态下使用终端设备接入网络。
02
移动通信网络由多个基站和移动 交换中心组成，覆盖一定地理区 域，能够实现用户之间的通信连接。
移动通信网络发展趋势
5G技术发展
5G技术是移动通信网络的重要发展方向，具有高速率、低时延、大连接等 优势，能够满足更多样化的业务需求。
5G技术将促进移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的深度融合， 推动各行业数字化转型。
5G技术将为智能终端设备提供更快速、更稳定的网络连接，提升用户体验。
物联网与移动通信网络融合
VS
详细描述
LTE/SAE协议采用OFDMA和MIMO技术， 提高了频谱利用率和数据传输速率。它支 持多种业务类型，包括语音、数据和多媒 体业务，并具有良好的移动性支持能力。 LTE/SAE协议已成为全球主流的移动通信 协议之一，广泛应用于4G移动通信网络。
移动通信网络应用
语音通话
概述
语音通话是移动通信网络最基本的应用之一，通过移动设备进行 实时语音传输。
实时性、准确性、广泛性，可应用于导航、救援、物流等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指通过移动通信网络提供的各种应用程序和服务， 满足用户在生活、工作、娱乐等方面的需求。
技术原理
移动互联网应用基于移动通信网络和智能终端技术，通过开发各种 应用程序，提供丰富的服务内容。
优势与特点
目录
• 移动通信网络概述 • 移动通信网络技术 • 移动通信网络协议 • 移动通信网络应用 • 移动通信网络发展趋势
移动通信网络概述
移动通信网络定义
01
移动通信网络是一种无线通信网 络，能够提供语音、数据和多媒 体通信服务，用户可以在移动状 态下使用终端设备接入网络。
02
移动通信网络由多个基站和移动 交换中心组成，覆盖一定地理区 域，能够实现用户之间的通信连接。
移动通信网络发展趋势
5G技术发展
5G技术是移动通信网络的重要发展方向，具有高速率、低时延、大连接等 优势，能够满足更多样化的业务需求。
5G技术将促进移动互联网、物联网、云计算、大数据等领域的深度融合， 推动各行业数字化转型。
5G技术将为智能终端设备提供更快速、更稳定的网络连接，提升用户体验。
物联网与移动通信网络融合
VS
详细描述
LTE/SAE协议采用OFDMA和MIMO技术， 提高了频谱利用率和数据传输速率。它支 持多种业务类型，包括语音、数据和多媒 体业务，并具有良好的移动性支持能力。 LTE/SAE协议已成为全球主流的移动通信 协议之一，广泛应用于4G移动通信网络。
移动通信网络应用
语音通话
概述
语音通话是移动通信网络最基本的应用之一，通过移动设备进行 实时语音传输。
实时性、准确性、广泛性，可应用于导航、救援、物流等领域。
移动互联网应用
概述
移动互联网应用是指通过移动通信网络提供的各种应用程序和服务， 满足用户在生活、工作、娱乐等方面的需求。
技术原理
移动互联网应用基于移动通信网络和智能终端技术，通过开发各种 应用程序，提供丰富的服务内容。
优势与特点
移动通信网络及交换技术
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移动交换系统概述
1．移动台（MS）
它是移动网的用户终端设备，其主要功能如下：
① 能通过无线接入通信网络，完成各种控制和处理以及提 供主叫或被叫通信业务。
② 具备与使用者之间的人-机接口，当移动用户和市话用 户建立呼叫时，移动台与最近的基站之间确立一个无线信道， 并通过MSC与市话用户通话；同样，任何两个移动用户的通话也 必须通过MSC建立。
37
用户安全技术
2．用户鉴权
用户鉴权也称为用户认证。确认移 动台
通过无线传送的移动用户识别（IMSI）是否是 签约的IMSI，即确认用户的合法身份，防止无 权用户接入网络。 用户鉴权由鉴权中心（Authority Center， AC）、位置寄存器（VLR）和用户 配合完成。
38
用户安全技术
3．用户通信信息的加密
1．人工漫游
两地运营部门预先定有协议，为对方预留一定数量的 漫游号，用户漫游前必须提出申请。该方式用于A，B两地 尚未连网的情况。
33
移动交换系统概述
2．半自动漫游
漫游用户至访问区发起呼叫时由访问区人工
台辅助完成。
3．自动漫游
这种方式要求网络数据库通过7号信令网互 连，网络可自动检索漫游用户的数据，并自动 分配漫游号，对于用户来说没有任何感觉。
过通信网中的交换节点发送给所需的任何一个或
多个被叫用户。 当电话用户分布的区域较广时，就需设置 多个交换节点，交换节点之间用中继线相连，如 图所示。
9
交换的基本概念
采用多个交换节点
10
交换节点的基本功能
为完成交换接续，交换节点必须具备的最基本 的功能如下。 （1）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的呼叫信号。 （2）能正确接收和分析从用户线或中继线发 来的地址信号。 （3）能按目的地址正确地进行选路以及在中继 线上转发信号。 （4）能控制连接的建立。 （5）能按照所收到的释放信号拆除连接。 11
移动通信基本原理和技术
无线资源管理技术可以有效解决无线通信系统中的干扰和拥塞问题，提 高通信系统的可靠性和稳定性。
移动性管理技术
移动性管理技术是指对移动通信终端 的位置信息和通信链路进行管理和优 化的技术。
移动性管理技术可以有效解决移动通 信系统中的越区切换和断线问题，提 高移动用户的通信体验。
移动性管理技术包括位置管理、切换 控制、移动台寻呼等，可以保证移动 用户在移动过程中能够保持通信链路 的连续性和稳定性。
状况，及时发现和处理安全事件。
自动驾驶应用案例
总结词
自动驾驶通过移动通信技术实现车辆自主导航和智能控制，提高道路交通安全和运输效 率。
详细描述
自动驾驶车辆利用移动通信技术获取实时路况、交通信号、障碍物等信息，通过车载传 感器和计算机系统进行快速处理和决策，实现车辆的自主导航和智能控制。自动驾驶技 术能够大幅减少交通事故、缓解交通拥堵、提高运输效率，为未来交通出行带来革命性
第一代移动通信（1G）
模拟信号传输，主要采用频分多 址技术，代表性系统有NMT和 AMPS。
第五代移动通信（5G）
超高速、低延迟、大连接，支持 物联网、人工智能等新兴业务， 目前正在发展阶段。
移动通信的应用场景
数据传输
包括互联网接入、 电子邮件、即时消 息、网页浏览等。
物联网应用
如智能家居、智能 交通、工业自动化 等。
移动通信基本原理和技术
• 移动通信概述 • 移动通信基本原理 • 移动通信关键技术 • 移动通信网络架构 • 移动通信发展趋势与挑战 • 移动通信应用案例
01
移动通信概述
定义与特点
定义
移动通信是指通信双方或至少一 方在移动中进行信息交换的通信 方式。
特点
移动性、无线传输、网络覆盖范 围大、可随时随地通信。
移动性管理技术
移动性管理技术是指对移动通信终端 的位置信息和通信链路进行管理和优 化的技术。
移动性管理技术可以有效解决移动通 信系统中的越区切换和断线问题，提 高移动用户的通信体验。
移动性管理技术包括位置管理、切换 控制、移动台寻呼等，可以保证移动 用户在移动过程中能够保持通信链路 的连续性和稳定性。
状况，及时发现和处理安全事件。
自动驾驶应用案例
总结词
自动驾驶通过移动通信技术实现车辆自主导航和智能控制，提高道路交通安全和运输效 率。
详细描述
自动驾驶车辆利用移动通信技术获取实时路况、交通信号、障碍物等信息，通过车载传 感器和计算机系统进行快速处理和决策，实现车辆的自主导航和智能控制。自动驾驶技 术能够大幅减少交通事故、缓解交通拥堵、提高运输效率，为未来交通出行带来革命性
第一代移动通信（1G）
模拟信号传输，主要采用频分多 址技术，代表性系统有NMT和 AMPS。
第五代移动通信（5G）
超高速、低延迟、大连接，支持 物联网、人工智能等新兴业务， 目前正在发展阶段。
移动通信的应用场景
数据传输
包括互联网接入、 电子邮件、即时消 息、网页浏览等。
物联网应用
如智能家居、智能 交通、工业自动化 等。
移动通信基本原理和技术
• 移动通信概述 • 移动通信基本原理 • 移动通信关键技术 • 移动通信网络架构 • 移动通信发展趋势与挑战 • 移动通信应用案例
01
移动通信概述
定义与特点
定义
移动通信是指通信双方或至少一 方在移动中进行信息交换的通信 方式。
特点
移动性、无线传输、网络覆盖范 围大、可随时随地通信。
通信行业的移动网络技术资料
通信行业的移动网络技术资料移动网络技术资料移动网络技术在现代通信行业中扮演着至关重要的角色。
本篇文章将从不同的方面介绍通信行业的移动网络技术资料，包括技术发展、关键技术和应用前景等。
一、技术发展随着移动通信需求的迅速增长，移动网络技术也在不断发展。
从1G（第一代移动通信）到4G（第四代移动通信），移动网络技术经历了多次革新和进步。
目前，我们正处于向5G（第五代移动通信）过渡的时期。
1G技术于20世纪80年代初问世，它使用模拟信号传输语音，但速度缓慢，容量有限。
2G技术在90年代初出现，使用数字信号传输，提供了更高的容量和语音质量。
3G技术在21世纪初被引入，实现了高速数据传输和移动互联网的初步应用。
4G技术则在2010年左右发布，并为更快的数据速率和更广的覆盖范围提供支持。
如今，5G技术正逐渐进入商用阶段，它将以前所未有的速度和带宽满足人们对通信的高需求。
5G技术将实现更快的下载和上传速度，更低的时延以及更强的网络连接稳定性，这将深刻改变日常生活和多个行业的运作方式。
二、关键技术移动网络技术的发展离不开一系列的关键技术支持。
1. 蜂窝网络：移动网络通过建立蜂窝式网络来进行通信。
蜂窝网络将地理区域分成若干个小区，每个小区内有一个基站负责无线信号的接收和发送。
这种组织结构能够有效地提高网络的容量和覆盖范围。
2. 多址接入技术：多址接入技术允许多个用户在同一频段上同时传输信息，以实现并行通信。
常见的多址接入技术包括时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和正交分频多址（OFDMA）等。
3. 分组交换技术：在移动网络中，数据被分成小的数据包进行传输。
分组交换技术能够实现高效的数据传输和资源共享，提高网络的吞吐量和可靠性。
4. 协议体系：各种移动网络技术都遵循一套特定的协议体系，如TCP/IP协议族。
协议体系规定了数据的传输方式、安全机制和网络管理等方面的标准。
三、应用前景移动网络技术的广泛应用将深刻影响各行各业，为社会带来巨大的变革。
《现代交换技术(机工社)》教学课件—第4章 移动交换技术-1移动通信网络
2020/9/27
《现代交换技术》
5
二、移动通信的特点
1. 用户的移动性 2. 电波传播环境复杂 3. 噪声和干扰严重 4. 系统和网络结构复杂 5. 频率资源有限
2020/9/27
《现代交换技术》
6
三、移动通信的分类
按工作方式 分类：单工，双工（FDD,TDD），半双工 按信号方式 分类：模拟网，数字网 按业务类型 分类：电话网，数据网, 综合业务网, 多媒体 按服务特性 分类：专用网，公用网 按使用环境 分类：陆地通信，海上通信，空中通信 按使用对象 分类：民用系统，军用系统， 按多址方式 分类：FDMA，TDMA，CDMA等
网络与交换子系统NSS ◦ MSC/VLR ◦ HLR/Auc
{ E接口} B接口、C接口、D接口
空中接口 Um
基站子系统BSS ◦ BSC/ RNC ◦ BTS/Node B
移动台MS ◦ TE+SIMຫໍສະໝຸດ Abis接口接口以GSM为例
2020/9/27
《现代交换技术》
28
4.1 移动通信网络
4.1.1 移动通信概述 4.1.2 共用移动通信网络结构 4.1.3 主要网络接口 4.1.4 网络区域划分 4.1.5 编号计划
2020/9/27
《现代交换技术》
26
GSM移动网络接口
VLR
Um
MS
BTS
A
B C
D
BSC
MSC
HLR
Abis
E
MSC
O
OMC
PSTN ISDN
AuC
2020/9/27
《现代交换技术》
27
PLMN功能实体及接口
O接口 A接口
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移动交换系统概述
二、切换技术
切换是移动通信系统的一项重要功能，它是移动 台在移动过程中为保持与网络的持续连接而发生的波 道切换技术，其含义是指正在通话的MS从一个小区移
动到另一小区时，移动业务交换中心MSC命令该MS从 本小区的无线信道转接到另一个小区的无线信道上， 以保持通话的连续性。
35
移动交换系统概述
4
通信系统分类
按通信业务分： 话务通信和非话务通信。
非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库 检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视 图文及会议电视、图像通信等。
按调制方式分类:基带传输和频带（调制）传输。 按信号特征分类:模拟信号还是数字信号 按传输媒质分类:有线通信系统和无线通信系统 按信号复用方式分类:频分复用、时分复用和码分 复用。
19
移动交换系统
1 2 3
移动交换系统概述 移动交换控制原理 移动交换接口信令
20
移动通信概述
移动通信是指用户终端处于可移动情
况下，采用无线电技术实现信息传输的
通信方式。
21
移动交换系统组成
系统组成
移动通信系统一般由移动台（Mobile Station， MS）、 基站（ Base Station，BS）、移动交换 中心（ Mobile Switching Center，MSC）和与公用 固定通信网相连的中继线等构成。
基站控制
BS的功能结构框图
25
移动交换系统概述
3．移动交换中心（MSC）
完成对本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与
管理，主要包括移动台各种类型的呼叫接续控制；通过标 准接口与基站（BS）和其他MSC相连， 完成越区切换、 漫游及计费功能；用户位置登记与管理；用户号码和移动 设备号码的登记与管理；服务类型的控制；对用户实施鉴 权；提供连接维护管理中心的接口，完成无线信道管理功 能等。
17
IP交换技术
IP交换的优点
IP交换的最大优点是对用户输入的业 务数据流进行了分类，有针对性地提供 不同的交换机制。
18
IP交换技术
IP交换的缺点
只支持 IP ，同时它的效率依赖于具体用户业务环 境，对于持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户 业务数据流，其效率并没有得到明显提高，一台 IP 交 换机只相当于一台中等速度的路由器。
26
移动交换系统概述
4．与公用固定通信网的连接
移动通信网通过MSC利用有线信道连接 公用固定通信网，主要有三种方式： （1）用户线接入
（2）市话中继线接入
（3）移动电话汇接中心接入
27
移动交换控制的特征
由于移动用户随时随地运动，甚至在某些 移动系统中，移动用户不通话时发射机是关闭 的，它与交换中心没有固定的联系，因此，移 动通信的交换技术有着自身的特点：位置登记、 波道切换、漫游等。
信息的加密是指基站和移动台之间交换的用 户信息和用户参数不被截获或监听，用户信息是
否需要加密可在呼叫建立时由信令指明。
39
软交换技术
四、软交换技术
软交换是一种功能实体，为下一代网络（Next
Generation Network，NGN）提供具有实时性要求的业务呼
叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。 简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功
如图所示，市话用户拨移动用户号码，进入移
动业务交换控制中心MSC， 经MSC识别确认后，变 换成移动用户的识别码。
30
MSC 来自市话用户 呼叫 选择空闲信道 呼叫识别码 寻呼响应 信道指定 启动发射机
BS 寻呼信息 寻呼响应 发送检测音 环回检测音
MS 信息 相符 调谐 信道
通知振铃 送回铃音 断回铃音 监测通话 振铃成功 应答信息 振铃
能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起
的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同；而软交换则是 与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业 务的基本呼叫控制。
40
软交换技术
软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网 关（传输层）中分离出来，通过服务器或网元上的软 件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、 连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从 SS7到IP）等。
三、网络安全技术
移动通信系统（如GSM系统）在网络安全方面提供
了较为完备的网络安全功能，主要表现在对用户识别 码的加密，接入网络时采用了对用户鉴权，以及对无 线路径上传送的用户通信信息加密。
36
用户安全技术
1．用户识别码的加密
国际移动用户识别码（International Mobile Station Identification,IMSI）是移动用户 的特征号码，一旦被人截获，就会让他人知道行踪，甚至 被他人 冒用账户，造成经济损失。
布控就是布线逻辑控制（ Wired Logic Control ， WLC ），布控交换是利用逻辑电路进行控制的 一种交换方式。 程控就是存储程序控制（Stored Program Control， SPC ），程控交换是利用计算机软件进行控制 （即存储程序控制）的一种交换方式。
14
IP交换技术
IP交换（IP Switch）是Ipsilon公司提出的专 门用于在A TM网上传送IP分组的技术，它克服 了Classical IP Over ATM的一些缺陷（ 如在子网 之间必须使用传统路由器等），提高了在ATM 上传送IP分组的效率， 是目前一种典型的属于 集成模型的技术。
应答 31讲话
移动交换系统概述
2．移动台主呼的呼叫接续控制
移动台若要建立一个呼叫，需拨被叫用户的号码，再
按“发送”键，移动用户则开始启动程序。
（1）移动台至固定网的呼叫 （2）移动台至移动台的呼叫
32
移动交换的基本技术
一、漫游技术
移动用户由归属交换局（或归属局）控制区进入被访交
换局控制区后，仍能获得移动业务服务的网络功能称为漫游。
1．人工漫游
两地运营部门预先定有协议，为对方预留一定数量的 漫游号，用户漫游前必须提出申请。该方式用于A，B两地 尚未连网的情况。
33
移动交换系统概述
2．半自动漫游
漫游用户至访问区发起呼叫时由访问区人工
台辅助完成。
3．自动漫游
这种方式要求网络数据库通过7号信令网互 连，网络可自动检索漫游用户的数据，并自动 分配漫游号，对于用户来说没有任何感觉。
移动通信网络与交换技术
阳光凯讯北京科技有限公司
1
移动通信网络与交换技术
移动通信网络概述
电话交换及IP交换概述
移动交换系统概述
2
移动通信网络概述
通信网是由用户终端设备、传输设备和
交换设备组成。它由交换设备完成接续，使网 内任一用户可与其他用户通信。
通信的目的是实现信息的传递。
3
通信网的构成
终端设备：手机、电话、监视器（摄像头）等 传输设备：电缆、光缆、微波、卫星等 交换设备：程控交换、ATM交换、光交换等 协议和准则
23
移动交换系统概述
2．基站（BS）
它负责射频信号的发送、接收和无线信号至MSC的 接入， 还具有信道分配、信令转换、无线小区管理等 控制功能，如图所示为BS的功能结构框图。
24
移动交换系统概述
至 MSC 交 换 接 口 信 道 分 配 信 道 合 成 收 发 装 置 共 用 器
信令控制
呼叫控制
43
软交换技术
基于软交换的网络特征
以软交换为核心的网络具有三大特征：一是采用
开放的网络构架体系，将传统交换机的功能模块分离 成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划 分各自独立发展；
44
软交换技术
部件间的协议接口基于相应的标准；部件化使得 原有的电信网络逐步走向开放，用户可以根据业务的 需要自由组合各部分的功能产品来组建网络；部件间 协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。二是 基于业务驱动的网络，其功能特点是：业务与呼叫控 制分离，呼叫与承载分离；分离的目标是使业务真正 独立于网络，灵活有效地实现业务的提供；
5
电话网组成
用户线——用户电话机到端局之间的通信线路。 一般为模拟线路。用户小交换机与端局之间也 有数字线路，如E1线路。 中继线——交换局之间的通信线路。长途交换 局之间有时会通过传送网组成。 交换机——完成任意两个电话用户的连接。 信令网 ——7 号公共信道信令系统。信令网是 独立于电话网的支撑网络。
41
软交换技术
软交换的功能
软交换可以提供Internet业务卸载的功能，就是把 拨号业务在进入5类交换机之前直接交换到SIP网络或 Internet网上，而话音业务不受影响，继续向下传送。
软交换的好处
（1）与电路交换机相比，软交换成本低。
42
软交换技术
（2）可以灵活选择软交换的配置模式，功能块可以分 布在整个网络中，也可集中起来，以适合不同的网络需求。 （3）软交换采用开放式标准接口，易于和不同网关、 交换机、网络节点通信，具有很好的兼容性、互操作性和互 通性。 （4）利用软交换进行建网，不仅成本低，而且能够很 方便地用软交换转移，处理那些对5类交换机来说太复杂的 业务；还可以很方便地进行大规模网络升级，运营者可以把 新型业务下载到数据网络上，只把话音业务在传统交换机上 传输。
6
交换的引入
一个电信系统至少应由终端和传输媒介组成，如 图所示。
电信号 消息 终端 传输媒介 电信号 终端 消息
点对点通信系统
7
交换的引入
当存在多个终端时，人们希望其中任意两 个终端之间都可以进行点对点通信。 由此可见，实现通信必须要有三个要素， 即终端、传输和交换。
8
电话交换的基本概念
移动交换系统概述
二、切换技术
切换是移动通信系统的一项重要功能，它是移动 台在移动过程中为保持与网络的持续连接而发生的波 道切换技术，其含义是指正在通话的MS从一个小区移
动到另一小区时，移动业务交换中心MSC命令该MS从 本小区的无线信道转接到另一个小区的无线信道上， 以保持通话的连续性。
35
移动交换系统概述
4
通信系统分类
按通信业务分： 话务通信和非话务通信。
非话务通信主要是分组数据业务、计算机通信、数据库 检索、电子信箱、电子数据交换、传真存储转发、可视 图文及会议电视、图像通信等。
按调制方式分类:基带传输和频带（调制）传输。 按信号特征分类:模拟信号还是数字信号 按传输媒质分类:有线通信系统和无线通信系统 按信号复用方式分类:频分复用、时分复用和码分 复用。
19
移动交换系统
1 2 3
移动交换系统概述 移动交换控制原理 移动交换接口信令
20
移动通信概述
移动通信是指用户终端处于可移动情
况下，采用无线电技术实现信息传输的
通信方式。
21
移动交换系统组成
系统组成
移动通信系统一般由移动台（Mobile Station， MS）、 基站（ Base Station，BS）、移动交换 中心（ Mobile Switching Center，MSC）和与公用 固定通信网相连的中继线等构成。
基站控制
BS的功能结构框图
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移动交换系统概述
3．移动交换中心（MSC）
完成对本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与
管理，主要包括移动台各种类型的呼叫接续控制；通过标 准接口与基站（BS）和其他MSC相连， 完成越区切换、 漫游及计费功能；用户位置登记与管理；用户号码和移动 设备号码的登记与管理；服务类型的控制；对用户实施鉴 权；提供连接维护管理中心的接口，完成无线信道管理功 能等。
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IP交换技术
IP交换的优点
IP交换的最大优点是对用户输入的业 务数据流进行了分类，有针对性地提供 不同的交换机制。
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IP交换技术
IP交换的缺点
只支持 IP ，同时它的效率依赖于具体用户业务环 境，对于持续时间短、业务量小、呈突发分布的用户 业务数据流，其效率并没有得到明显提高，一台 IP 交 换机只相当于一台中等速度的路由器。
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移动交换系统概述
4．与公用固定通信网的连接
移动通信网通过MSC利用有线信道连接 公用固定通信网，主要有三种方式： （1）用户线接入
（2）市话中继线接入
（3）移动电话汇接中心接入
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移动交换控制的特征
由于移动用户随时随地运动，甚至在某些 移动系统中，移动用户不通话时发射机是关闭 的，它与交换中心没有固定的联系，因此，移 动通信的交换技术有着自身的特点：位置登记、 波道切换、漫游等。
信息的加密是指基站和移动台之间交换的用 户信息和用户参数不被截获或监听，用户信息是
否需要加密可在呼叫建立时由信令指明。
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软交换技术
四、软交换技术
软交换是一种功能实体，为下一代网络（Next
Generation Network，NGN）提供具有实时性要求的业务呼
叫控制和连接控制功能，是下一代网络呼叫与控制的核心。 简单地看，软交换是实现传统程控交换机的“呼叫控制”功
如图所示，市话用户拨移动用户号码，进入移
动业务交换控制中心MSC， 经MSC识别确认后，变 换成移动用户的识别码。
30
MSC 来自市话用户 呼叫 选择空闲信道 呼叫识别码 寻呼响应 信道指定 启动发射机
BS 寻呼信息 寻呼响应 发送检测音 环回检测音
MS 信息 相符 调谐 信道
通知振铃 送回铃音 断回铃音 监测通话 振铃成功 应答信息 振铃
能的实体，但传统的“呼叫控制”功能是和业务结合在一起
的，不同的业务所需要的呼叫控制功能不同；而软交换则是 与业务无关的，这要求软交换提供的呼叫控制功能是各种业 务的基本呼叫控制。
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软交换技术
软交换的基本含义就是把呼叫控制功能从媒体网 关（传输层）中分离出来，通过服务器或网元上的软 件实现基本呼叫控制功能，包含呼叫选路、管理控制、 连接控制（建立会话、拆除会话）、信令互通（如从 SS7到IP）等。
三、网络安全技术
移动通信系统（如GSM系统）在网络安全方面提供
了较为完备的网络安全功能，主要表现在对用户识别 码的加密，接入网络时采用了对用户鉴权，以及对无 线路径上传送的用户通信信息加密。
36
用户安全技术
1．用户识别码的加密
国际移动用户识别码（International Mobile Station Identification,IMSI）是移动用户 的特征号码，一旦被人截获，就会让他人知道行踪，甚至 被他人 冒用账户，造成经济损失。
布控就是布线逻辑控制（ Wired Logic Control ， WLC ），布控交换是利用逻辑电路进行控制的 一种交换方式。 程控就是存储程序控制（Stored Program Control， SPC ），程控交换是利用计算机软件进行控制 （即存储程序控制）的一种交换方式。
14
IP交换技术
IP交换（IP Switch）是Ipsilon公司提出的专 门用于在A TM网上传送IP分组的技术，它克服 了Classical IP Over ATM的一些缺陷（ 如在子网 之间必须使用传统路由器等），提高了在ATM 上传送IP分组的效率， 是目前一种典型的属于 集成模型的技术。
应答 31讲话
移动交换系统概述
2．移动台主呼的呼叫接续控制
移动台若要建立一个呼叫，需拨被叫用户的号码，再
按“发送”键，移动用户则开始启动程序。
（1）移动台至固定网的呼叫 （2）移动台至移动台的呼叫
32
移动交换的基本技术
一、漫游技术
移动用户由归属交换局（或归属局）控制区进入被访交
换局控制区后，仍能获得移动业务服务的网络功能称为漫游。
1．人工漫游
两地运营部门预先定有协议，为对方预留一定数量的 漫游号，用户漫游前必须提出申请。该方式用于A，B两地 尚未连网的情况。
33
移动交换系统概述
2．半自动漫游
漫游用户至访问区发起呼叫时由访问区人工
台辅助完成。
3．自动漫游
这种方式要求网络数据库通过7号信令网互 连，网络可自动检索漫游用户的数据，并自动 分配漫游号，对于用户来说没有任何感觉。
移动通信网络与交换技术
阳光凯讯北京科技有限公司
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移动通信网络与交换技术
移动通信网络概述
电话交换及IP交换概述
移动交换系统概述
2
移动通信网络概述
通信网是由用户终端设备、传输设备和
交换设备组成。它由交换设备完成接续，使网 内任一用户可与其他用户通信。
通信的目的是实现信息的传递。
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通信网的构成
终端设备：手机、电话、监视器（摄像头）等 传输设备：电缆、光缆、微波、卫星等 交换设备：程控交换、ATM交换、光交换等 协议和准则
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移动交换系统概述
2．基站（BS）
它负责射频信号的发送、接收和无线信号至MSC的 接入， 还具有信道分配、信令转换、无线小区管理等 控制功能，如图所示为BS的功能结构框图。
24
移动交换系统概述
至 MSC 交 换 接 口 信 道 分 配 信 道 合 成 收 发 装 置 共 用 器
信令控制
呼叫控制
43
软交换技术
基于软交换的网络特征
以软交换为核心的网络具有三大特征：一是采用
开放的网络构架体系，将传统交换机的功能模块分离 成为独立的网络部件，各个部件可以按相应的功能划 分各自独立发展；
44
软交换技术
部件间的协议接口基于相应的标准；部件化使得 原有的电信网络逐步走向开放，用户可以根据业务的 需要自由组合各部分的功能产品来组建网络；部件间 协议接口的标准化可以实现各种异构网的互通。二是 基于业务驱动的网络，其功能特点是：业务与呼叫控 制分离，呼叫与承载分离；分离的目标是使业务真正 独立于网络，灵活有效地实现业务的提供；
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电话网组成
用户线——用户电话机到端局之间的通信线路。 一般为模拟线路。用户小交换机与端局之间也 有数字线路，如E1线路。 中继线——交换局之间的通信线路。长途交换 局之间有时会通过传送网组成。 交换机——完成任意两个电话用户的连接。 信令网 ——7 号公共信道信令系统。信令网是 独立于电话网的支撑网络。
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软交换技术
软交换的功能
软交换可以提供Internet业务卸载的功能，就是把 拨号业务在进入5类交换机之前直接交换到SIP网络或 Internet网上，而话音业务不受影响，继续向下传送。
软交换的好处
（1）与电路交换机相比，软交换成本低。
42
软交换技术
（2）可以灵活选择软交换的配置模式，功能块可以分 布在整个网络中，也可集中起来，以适合不同的网络需求。 （3）软交换采用开放式标准接口，易于和不同网关、 交换机、网络节点通信，具有很好的兼容性、互操作性和互 通性。 （4）利用软交换进行建网，不仅成本低，而且能够很 方便地用软交换转移，处理那些对5类交换机来说太复杂的 业务；还可以很方便地进行大规模网络升级，运营者可以把 新型业务下载到数据网络上，只把话音业务在传统交换机上 传输。
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交换的引入
一个电信系统至少应由终端和传输媒介组成，如 图所示。
电信号 消息 终端 传输媒介 电信号 终端 消息
点对点通信系统
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交换的引入
当存在多个终端时，人们希望其中任意两 个终端之间都可以进行点对点通信。 由此可见，实现通信必须要有三个要素， 即终端、传输和交换。
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电话交换的基本概念