《移动通信技术 第2版 教学课件 ppt 作者 孙青卉 第3章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信技术 第2版 教学课件 ppt 作者 孙青卉 第3章（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2019/5/22,1,移动通信技术,2019/5/22,2,第3章 蜂窝移动通信系统及设备,本章要点 蜂窝移动通信系统结构及其相关知识 通用分组无线业务接入技术 第三代移动通信系统 移动台的基本原理及信号流程,2019/5/22,3,第3章 蜂窝移动通信系统及设备,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统 3.2 CDMA数字蜂窝移动通信 3.3 通用分组无线业务接入技术 3.4 第三代移动通信系统 3.5 实 训 3.6 习 题,2019/5/22,4,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.1 GSM系统结构,GSM系统主要由移动台(MS)、移动网子系统(NSS)和基站子系 统(BSS)和
2、操作支持子系统（OSS）四部分组成,看下图:,GSM系统结构,2019/5/22,5,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.1 GSM系统结构 1)移动台(MS): 移动台是公用GSM移动通信网中移动用户使用的设备，也是用户能够直接接触的整个GSM系统中的唯一设备,它可以为车载型、便携型和手持型。 2)移动网子系统（NSS）: 移动网子系统又称交换子系统，主要完成GSM系统的交换功能和用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能，它对GSM移动用户之间通信和GSM移动用户与其它通信网用户之间通信起着管理作用,2019/5/22,6,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.1 GS
3、M系统结构 3) 基站子系统(BSS) 是在一定的无线覆盖区域中由MSC控制并与MS进行通信的系统设备。它主要负责无线发送、接收和无线资源管理等功能。 基站子系统是由基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)这两部分的功能实体构成。,2019/5/22,7,3.1.1 GSM系统结构 4) 操作支持子系统（OSS） 操作支持子系统（OSS）需要完成许多任务，包括移动用户管理、移动设备管理以及网路操作与维护。主要包括网路管理中心(NMC)、安全性管理中心(SEMC)、用于用户识别卡管理的个人化中心(PCS)、用于集中计费管理的数据后处理系统(DPPS)等功能实体。,3.1 GSM数字蜂窝移动通
4、信系统,2019/5/22,8,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.2 编号 1) 移动台国际ISDN号码 (MSISDN) MSISDN号码是指主叫用户为呼叫公用数字蜂窝移动通信网GSM系统中一个移动用户所需拨的号码。一个移动台可分配一个或多个MSISDN号码，一个MSISDN号码总长不超过15位数字 。其号码组成如下,CC即移动台注册登记的国家码，中国为86。 NDC和SN两部分构成移动台国内有效ISDN号码，用11位数字的等长号码表示。 NDC包括数字蜂窝移动业务接入号和HLR识别号（H0H1 H2 H3 ）。,2019/5/22,9,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.
5、2 编号 2)国际移动用户识别码(IMSI) 为了在整个GSM移动通信网中正确识别某个移动用户，就必须给移动用户分配一个特定的识别码，这个识别码称为国际移动用户识别码(IMSI)，也称为国际移动用户身份码（它不是呼叫号码），存储在用户识别卡(SIM)、HLR、VLR中。,2019/5/22,10,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.2 编号 3) 临时移动用户识别码 (TMSI) 为了对移动用户识别码保密， MSC/VLR可给每个来访的移动用户分配一个临时移动用户识别码（TMSI）（仅限在本MSC/VLR业务区内使用），每个移动用户的IMSI和TMSI可按一定算法转换。 4)移动用户漫
6、游号码 (MSRN) 当移动用户漫游到一个新的业务区后，为使GSM移动通信网路能再进行路由选择，而给该用户分配一个临时性的移动用户漫游号码(MSRN),2019/5/22,11,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.2 编号 5) 国际移动台设备识别码（IMEI） IMEI唯一地识别一个移动台设备，用于监控被窃或无效的移动设备，为一个15位的十进制数字。 6) 位置区识别码 (LAI),2019/5/22,12,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.2 编号 7) 全球小区识别码 (CGI) 8) 位置基地站识别码 (BSIC),2019/5/22,13,3.1 GSM数字蜂窝移动
7、通信系统,3.1.2 编号 9) MSC/VLR号码 是在No.7信令消息中使用的代表MSC的号码，“中国电信”GSM PLMN网中的MSC/VLR号码结构为用户号码为全0的MSRN号码。 10) HLR号码 HLR号码是在No.7信令消息中使用的代表HLR的号码，“中国电信”GSM PLMN网中的HLR号码结构是用户号码为全0的MSISDN号码。 11) HLR号码 切换号码 (HON)是指当进行移动交换局间越局切换时，为选择路由，由目标MSC(即要求切换到的MSC)临时给移动用户分配的一个号码。,2019/5/22,14,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.3 GSM网络接口 移动
8、通信网（PLMN）接口如下图,2019/5/22,15,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.3 GSM网络接口,1）MSC与BSS之间的接口(A接口)：A接口定义为移动业务交换中心(MSC)与基站子系统(BSS)之间的通信接口。 2）MSC与VLR之间的接口(B接口)：B接口定义为MSC与访问位置寄存器（VLR）之间的接口 3）MSC与HLR之间的接口(C接口) ：用于传递路由选择和管理信息。 4）HLR与VLR之间的接口(D接口) ：用于交换有关移动用户的位置数据和管理用户数据,2019/5/22,16,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.3 GSM网络接口,5）MSC之间的
9、接口(E接口)：E接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心(MSC)之间的接口，主要用于交换移动用户在MSC之间进行越局切换时的有关信息。 6）MSC与EIR之间的接口(F接口) ：F接口用于MSC和设备识别寄存器(EIR)之间的信令交换，用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息。 7）VLR之间的接口(G接口) ：当一个移动用户使用临时移动用户识别号(TMSI)在新的VLR中登记时，用此接口在VLR之间传送有关信息。,2019/5/22,17,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.3 GSM网络接口,8）BSS与MS之间的空中接口(Um接口) ：Um接口(空中接口)定义为移动台与基
10、站子系统（BSS）之间的接口，实际上是MS与基站收发信台(BTS)之间的通信接口，用于移动台与GSM系统的固定部分之间的互通，其物理链接通过无线链路实现。 9）用户与网络之间的接口(Sm接口) ：Sm接口是人机接口，它是移动用户与移动网络间的接口。,2019/5/22,18,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,1）频率配置： 工作频带和载频间隔,2019/5/22,19,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,1）频率配置： 频道编号 fL（n）= 890MHz + 0.2n MHz （下频段） fH（n）= fL（n
11、）+ 45MHz （上频段） 上式中n=1124，n值称为绝对射频信道号码,2019/5/22,20,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,2）多址方式 ：,GSM无线接口的TDMA/FDMA混合多址方式示意图,2019/5/22,21,3）业务类型 ： 话音业务 数据业务：可提供2.4、4.8和9.6kbit/s的透明数据业务。还可提供12.0kbit/s的非透明数据业务。,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,2019/5/22,22,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,4）
12、信道类型： GSM系统物理信道 中信道 业务信道(TCH) 逻辑信道 广播信道（BCH） 控制信道(CCH) 公共控制信道（CCCH 专用控制信道（DCCH,2019/5/22,23,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,5）突发脉冲序列 ： 普通突发脉冲序列（NB） 突发脉 频率校正突发脉冲序列（FB） 冲序列 同步突发脉冲序列（SB） 接入突发脉冲序列(AB) 空闲突发脉冲序列(DB),2019/5/22,24,突发脉冲序列 示意图,2019/5/22,25,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,6）帧结构 ： G
13、SM时帧结构有超高帧、超帧、复帧、TDMA帧和时隙5个层次。,2019/5/22,26,6）帧结构 另外，GSM蜂窝系统规定上行传输（MS到BTS）所用的帧号和下行传输（BTS到MS）所用的帧号相同，但上行帧(相同号码)比下行帧，在时间上推后3个时隙，如图所示。这样规定的目的是允许移动台在这3个时隙的时间内，进行帧调整和对收发信机的调谐和转换。,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,2019/5/22,27,7）话音的间断传输（DTX） 话音的间断传输（DTX）方式是指在话音间隙的大部分时间关闭发射机，仅在包含有用信息帧时打开发射机的一种操作模式。采用话音的间断传输方式有两个目的，一是节省移
14、动台电源，延长电池使用时间；二是降低空中总的干扰电平，提高频谱利用率。,3.1.4 GSM数字蜂窝移动通信系统,2019/5/22,28,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 数字移动通信系统的运行,1）位置登记,位置登记过程举例,2019/5/22,29,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 数字移动通信系统的运行,2）呼叫过程 移动用户被呼 移动用户主呼,2019/5/22,30,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 数字移动通信系统的运行,3）越区切换,越区切换流程图,2019/5/22,31,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 GSM移动台：
15、移动台（MS）是GSM系统必不可少的一个组成部分，它具有多样的、并不断增加的服务功能，特别是与公用陆地移动网（PLMN）、综合业务数字网（ISDN）终端设备相连，提供各种电信业务。,1）移动台技术特性 移动台技术性能 移动台的输出功率及功率控制,2019/5/22,32,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 GSM移动台：,2）用户识别卡（SIM） SIM卡的结构 SIM卡的使用 SIM卡的功能,2019/5/22,33,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 GSM移动台：,3）移动台的组成和工作原理 移动台的组成,移动台的电原理图,2019/5/22,34,3.1 GSM
16、数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 GSM移动台：,3）移动台的组成和工作原理 发射过程 移动台工作原理 接收过程,2019/5/22,35,3.1 GSM数字蜂窝移动通信系统,3.1.5 GSM移动台：,4）GSM手机接收机电路结构及工作原理 GSM手机接收机电路通常采用超外差接收机。 手机接收机有三种基本的框架结构： 一是超外差一次变频接收电路； 二是超外差二次变频接收电路； 三是直接变频式线性接收电路。,2019/5/22,36,3.1.5 GSM移动台：,4）GSM手机接收机电路结构及工作原理 超外差一次变频接收电路,2019/5/22,37,3.1.5 GSM移动台：,4）GSM手机接收机电路结构及工作原理 超外差二次变频接收电路,2019/5/22,38,3.1.5 GSM移动台：,4）GSM手机接收机电路结构及工作原理 直接变频线性接收机,2019/5/22,39,3.1.5 GSM移动台：,4）GSM手机接收机电路结构
