无线接入技术课件

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1、无线接入技术 Wireless Access Technology1什么是无线接入技术? A段（馈线段） B段（配线段） C段（引入线）无线替代A、B、C三段中的一段或多段，其余 部分采用有线方式。交 换 机2无线接入系统的基本配置 本地 交换机控制器上层操作维护中心集中监控 维护管理系统基站基站单用户单元多用户单元手机用户终端用户终端用户终端3基本系统组成 基站控制器提供与基站，网络侧和网络管理单元之间的接口提供无线信道控制和基站监测等功能 操作维护中心（OMC）负责无线接入系统的操作和维护进行性能管理，故障管理，配置管理和安全管理4基本系统组成 用户无线终端（SRT） 为用户提供终端的标准

2、接口 通过无线接口与基站相连 无线基站（BS） 为一个小区或同站址的多个小区服务的无线收发设 备 通过无线接口提供与用户终端之间的无线信道 根据基站的覆盖范围分为三类：大区制（550千米） 、微区制（0.55千米）、微微区制（50500米）5基站控制器 组成网络接口单元基站接口单元基站管理单元呼叫控制处理单元用户数据单元时钟定时单元6基站控制器 功能支持系统对用户的识别和鉴权加密控制至基站的信道管理基站与PSTN网信令的转换系统的呼叫处理对基站进行监控提供时钟基准控制基站间的越区切换（可选）7基站 组成基站接口单元数字处理单元无线信道单元定时频率单元 功能无线信道管理无线测量和资源指示码型转换

3、加密8固定用户终结设备 组成无线收发信单元用户接口单元用户电源单元 功能无线信道管理无线测量和资源指示码型转换加密9移动通信发展现状 发达国家发展现状 经过十几年的高速发展，现在已经基本普及 经过从模拟到数字网的演进，第二代网已经 成熟，并承载了绝大部分的移动业务 2G的主流技术仍是GSM、其次是美国的 TDMA、IS95制式的CDMA也已形成规模、 日本的PDC只在日本用 目前正处在大力推广移动非话业务、为3G造 势的时期10移动通信发展现状 我国的发展现状 用户发展现状 联通、中移动的用户累计已超过2亿，中移动占用 量约65 小灵通估计超过1000万户 大城市普及率超过30 除北京以外，相

4、当部分人具有两个甚至三部手机， 同时是中移动、联通、固定公司的用户 竞争的环境下，各公司都在为保用户的稳定做努力11网络制式发展现状 中移动 TACS完全退网 GMS承担主体业务 增加的GPRS（是否途径Edge阶段）部 分形成2.5G 平稳升级将成为WCDMA形态的3G12网络制式发展现状 联通 GSM基本停止，用户还很多 全力打造CDMA品牌，在CDMA还没 有稳定的条件下，升级到CDMA1X的 功能，立足在2.5G移动数据业务上超 过GPRS取得竞争的优势 CDMA1X的命运将决定CDMA2X/3X 的进一步成功13网络制式发展现状 小灵通：如何平稳过渡? 可以利用取得到经验、利用部分设

5、施（ 如基站） 预计取得牌照将按新的思路发展143G的主要目的 进一步扩大无线网的容量，尤其是数据 业务发展后的容量问题 利用最新的信息技术成果 开辟新频段 使用更加高效的无线多址技术 解决话音与数据的兼容性，适应数据业 务发展的需要 适应数据业务双向传送不对称到特点153G发展的主要障碍 1、受经济发展的影响，世界性的电信需求乏 力 2、电信运营商发展遇到障碍，利润不增、甚 至出现亏损 3、3G本身发展技术没有预计的那样顺利，服 务指标达不到预想到好(无线和有线方面） 4、3G本身缺乏有效的应用业务，找不到新的 增长点16移动通信发展的目标 电信网的宽带化、综合化、智能化、个人化趋 势在蓬勃

6、发展的Internet、移动通信带动下集中 体现在综合化、个人化 IP技术改变了传统电信演变的进程 综合化：由IP Over Everything 到 Everything Over IP 体现在固定网部分是个全IP的业务网 个人化：移动通信，成为移动通信发展的目标17移动终端的功能 移动电话从简单的通话终端，正在成为 综合信息工具。主要表现如下： 话音通信终端：主要用于通话，是最主 要最广泛的形式 身份认证工具：实时身份认证、各种电 子支付认证。 电子娱乐终端：脱机或在线的娱乐工具18移动终端的功能 信息服务终端：可以脱机或在线提供各种信息 脱机：通讯录、常用文件、作息时间表、各 种私人工作

7、和生活安排。 在线：享受基本网络信息服务。各种在线浏 览、交互式信息业务、收发邮件、提供位置 信息和享受各种实时在线信息服务。方便携 带和使用的前提下，手机将力图具备电脑的 全部功能。19移动终端的功能 妆饰品：继续成为身分地位象征的多功 能随身妆饰品。正在体现出或取代项链 、手表、钱包等传统装饰品的功能和作 用。 各种用途的认证卡（含支付），各种网 卡等。20移动通信理论 一）GSM 系 统 概 述 蜂窝移动无线电话发展很快，在模拟移 动通信网广泛应用的基础上，各国都在 竞相研制数字移动通信系统。为了统一 欧洲的系统，欧洲邮政和电信管理联合 会(CEPT)于1982年组建了移动通信特别 小组

8、(GSM)，由该小组负责泛欧网标准 的制定。21移动通信理论 1989年GSM确定了以DMS900为基 础的窄带TDMA体制，人们称之为GSM 系统。1988年GSM完成了技术规范制定 ，紧接着进行了商业开发，目前已经有 多个系统在欧洲运行,中国目前也广泛采 用此系统。 22移动通信理论 与此同时，北美也积极研究了数字蜂 窝系统，但与GSM欧洲网的目的不同。 GSM是要求统一欧洲的制式，而北美的 目的仅仅是为了扩容，由于当时美国移 动用户已超过1500万户，频段非常拥挤 ，只能在现有的频段上进行了扩容。23移动通信理论 1989年，美国电子工业协会（EIA） 提出了技术规范书，命名为IS-54

9、，其基 本的思想是在现有的AMPS的基础上加以 改造，形成数模兼容式的系统，准备从 模拟逐步向数字过渡，因此又称IS-54为 DAMPS（或NACS）。24移动通信理论 此外，日本在继GSM和IS-54之后，也 提出了一套数字蜂窝移动通信系统的方 案（JDCS）。25移动通信理论 二）GSM 系 统 结 构 在GSM标准中将一个提供GSM服务 的网络称为公众移动电话网络 Pulbic Land Mobile Network，（PLMN）。 一个典型的PLMN包含了下列五个要素： 26移动通信理论 移动服务交换中心(Mobile-services Switching Center，MSC) -

10、简称交换机，为系统的核心，负责控 制整个网络的话务，及所有通话的交换 ，也是系统与其它外部网络连结的介面 。 27移动通信理论 移动电话(Mobile Station,MS) - MS是移动电话使用者用以与系统沟 通的媒介。MS不单指手机，亦包含了移 动电话业者提供的用户识别卡(SIM卡)； 28移动通信理论 基地台系统(Base Station System,BSS) - 移动电话利用无线电频率与系统中的基 地台(Base Transceiver Station,BTS)连络， 基地台通过基地台控制器（BSC）将无 线讯号传递/传送至系统。 (BaseStation Controller，B

11、SC)29移动通信理论 简言之，BTS负责系统与手机间的 无线电波发送与接收，而BSC则负责管 理及控制基地台。BTS与BSC合称为基地 台系统(BSS)。 30移动通信理论 网络维护运营中心(Operation and Maintenance Center,OMC) - 或称网络管理中心，负责监控整个移 动电话网络，包括警讯处理，问题解决 ，及维持系统的正常运作。31移动通信理论 移动用户如果想接入GSM系统，需 有SIM卡。 SIM卡是带微处理机的芯片卡，它 由CPU、工作存储器RAM、程序存储器 ROM、数据存储器EEPROM和串行通信 单元5个模块组成，这5个模块集成在一 块集成电路中

12、。例如Motorola公司的 SC21 SIM卡，其CPU为68H05。32移动通信理论 SIM卡上包含了所有属于本用户的信息。 它是一张符合GSM规范的“智能”卡，它 内部包含了与用户有关的一些信息，此 外，为了网络操作运行， SIM卡还应能 存储一些临时数据，即：临时移动台识 别号（TMSI）、区域识别码（LAI）、 密钥（Kc）。 33移动技术的固定应用（蜂窝技术） SIM卡的应用，使手机不固定地“属 于”一个用户，如果手机将别人的“SIM” 卡插进去打电话，营业部门只收该卡产 权用户的话费，换句话说，就是插谁的 卡打电话，就收谁的费。GSM系统是通 过SIM卡来识别GSM手机用户，而不

13、是 靠手机来识别用户。34移动通信理论 CDMA 概 述 目前的数字移动通信网的主要多址方 式是TDMA、TDMA系统(GSM， DAMPS)在频谱效率上约是模拟系统的3 倍，容量有限；在话音质量上13kbit/s编 码也很难达到有线电话水平；35移动通信理论 TDMA系统的业务综合能力较高，能进 行数据和话音的综合，但终端接入速率 有限(最高9.6kbit/s)；TDMA系统无软切 换功能，因而容易掉话，影响服务质量 ；TDMA系统的国际漫游协议还有待进 一步的完善和开发;36移动通信理论 因而TDMA并不是现代蜂窝移动通信的 最佳无线接入，而CDMA多址技术完全 适合现代移动通信网所要求的

14、大容量、 高质量、综合业务、软切换、国际漫游 等。37移动通信理论 CDMA多址技术的原理是基于扩频技 术，即将需传送的具有一定信号带宽的 信息数据，用一个带宽远大于信号带宽 的高速伪随机码进行调制，使原数据信 号的带宽被扩展，再经载波调制并发送 出去。38移动通信理论 接收端则使用完全相同的伪随机码， 与接收的带宽信号作相关处理，把宽带 信号换成原信息数据的窄带信号，即解 码，以实现信息通信。 39移动通信理论 CDMA蜂窝移动通信网的特点 与FDMA和TDMA相比，CDMA具 有许多独特的优点，其中一部分是扩频 通信系统所固有的，另一部分则是由软 切换和功率控制等技术所带来的。40移动通信理论 CDMA移动通信网是由扩频、多址 接入、蜂窝组网和频率再用等几种技术 结合而成，含有频域、时域和码域三维 信号处理的一种协作，因此它具有抗干 扰性好，抗多径衰落，保密安全性高， 同频率可在多个小区内重复使用，容量 和质量之间可做权衡取