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現(xiàn)代交換技術(shù)

ModernSwitchingTechnology第4章移動(dòng)交換技術(shù)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》1第4章移動(dòng)交換技術(shù)4.2移動(dòng)通信網(wǎng)電路域主要信令4.3通用分組無(wú)線電業(yè)務(wù)GPRS4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.43G核心網(wǎng)4.54G/LTE核心網(wǎng)4.65G核心網(wǎng)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》24.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.1.1移動(dòng)通信概述4.1.2共用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.3主要網(wǎng)絡(luò)接口4.1.4網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》34.1.1移動(dòng)通信概述一、移動(dòng)通信的基本概念二、移動(dòng)通信的特點(diǎn)三、移動(dòng)通信的分類四、移動(dòng)通信的發(fā)展歷史2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》4一、移動(dòng)通信的基本概念什么是移動(dòng)通信？移動(dòng)通信是指通信的一方或雙方在移動(dòng)中進(jìn)行的通信過程，即至少有一方具有移動(dòng)性。（“動(dòng)中通”）移動(dòng)通信的最高目標(biāo)（5W）：任何人（Whoever）任何時(shí)候（Whenever）任何地方（Wherever）任何其它人（Whomever）任何類型信息（Whatever）2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》5二、移動(dòng)通信的特點(diǎn)用戶的移動(dòng)性電波傳播環(huán)境復(fù)雜噪聲和干擾嚴(yán)重系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜頻率資源有限2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》6三、移動(dòng)通信的分類按工作方式分類：?jiǎn)喂?，雙工（FDD,TDD），半雙工按信號(hào)方式分類：模擬網(wǎng)，數(shù)字網(wǎng)按業(yè)務(wù)類型分類：電話網(wǎng)，數(shù)據(jù)網(wǎng),綜合業(yè)務(wù)網(wǎng),多媒體按服務(wù)特性分類：專用網(wǎng)，公用網(wǎng)按使用環(huán)境分類：陸地通信，海上通信，空中通信按使用對(duì)象分類：民用系統(tǒng)，軍用系統(tǒng)，按多址方式分類：FDMA，TDMA，CDMA等……2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》7按服務(wù)范圍：陸地、航空和海事移動(dòng)通信系統(tǒng)按服務(wù)對(duì)象：公用移動(dòng)通信系統(tǒng)、專用移動(dòng)通信系統(tǒng)按通信業(yè)務(wù)：移動(dòng)電話系統(tǒng)、無(wú)線尋呼系統(tǒng)、無(wú)繩電話系統(tǒng)集群通信系統(tǒng)無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)個(gè)人通信系統(tǒng)三、移動(dòng)通信的分類2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》8公用移動(dòng)通信網(wǎng)

（PLMN）PLMN：PublicLandMobileNetwork在某個(gè)國(guó)家或地區(qū)，某個(gè)運(yùn)營(yíng)商的某種制式的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，它由政府或它所批準(zhǔn)的經(jīng)營(yíng)者，為向公眾提供陸地移動(dòng)通信業(yè)務(wù)而建立和經(jīng)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)?？梢耘cPSTN互連互通，形成整個(gè)地區(qū)或國(guó)家規(guī)模的通信網(wǎng)。 -----自《C114---中國(guó)通信網(wǎng)》在國(guó)內(nèi)大陸，目前的PLMN有：中國(guó)移動(dòng)的GSM/GPRS/EDGE和TD-SCDMA中國(guó)聯(lián)通的GSM/GPRS和WCDMA中國(guó)電信的CDMA-1X和CDMA2000…2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》9大區(qū)制基站發(fā)射功率大覆蓋區(qū)域廣（30~50KM）頻率不能復(fù)用公用陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)小區(qū)制（蜂窩）基站發(fā)射功率小覆蓋區(qū)域?。ㄐ^(qū)）頻率復(fù)用越區(qū)切換和中央控制2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》102026/1/9無(wú)線尋呼系統(tǒng)通過無(wú)線傳輸方式實(shí)現(xiàn)信息廣播、組播、點(diǎn)播，單向無(wú)繩電話系統(tǒng)PTSN的終端無(wú)繩接入方案，是PTSN的增強(qiáng)應(yīng)用。如家用無(wú)繩電話和“小靈通”。公用移動(dòng)通信系統(tǒng)陸地公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)主要形式，具有越區(qū)切換、自動(dòng)或人工漫游、計(jì)費(fèi)及業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)等功能。集群移動(dòng)通信系統(tǒng)屬于調(diào)度系統(tǒng)的專用通信網(wǎng)，它一般由控制中心、總調(diào)度臺(tái)、分調(diào)度臺(tái)、基地臺(tái)和移動(dòng)臺(tái)組成，適用指揮調(diào)度。

衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)

LEO、GEO

專用集群移動(dòng)通信系統(tǒng)《現(xiàn)代交換技術(shù)》11四、

移動(dòng)通信的發(fā)展

2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》124.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.1.1移動(dòng)通信概述4.1.2共用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.3主要網(wǎng)絡(luò)接口4.1.4網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》134.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

GSM數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)源于歐洲（TACS、NMT450等）1982年北歐四國(guó)向CEPT（歐洲郵電聯(lián)合會(huì)）提交建議書，要求制定900MHz頻段的泛歐電信業(yè)務(wù)規(guī)范，解決歐洲各國(guó)蜂窩系統(tǒng)互不兼容、無(wú)法提供漫游服務(wù)的問題。同年成立了一個(gè)移動(dòng)通信特別小組（GroupSpecialMobile），簡(jiǎn)稱GSM。1985年決定制定數(shù)字蜂窩網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，1988年頒布GSM標(biāo)準(zhǔn)，包括2個(gè)并行的系統(tǒng)：GSM900和DCS1800。GSM的產(chǎn)生2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》14頻段：下行：935～960MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收）；上行：890～915MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收）；頻帶寬度：25MHz；通信方式：全雙工；載頻間隔：200KHz；信道分配：每載頻8時(shí)隙；全速信道8個(gè)，半速信道16個(gè)（TDMA）；GSM的系統(tǒng)參數(shù)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》15信道總速率：270.8kbit/s；調(diào)制方式：GMSK，BT=0.3；話音編碼：RPE-LTP，輸出速率為13kbit/s；數(shù)據(jù)速率：9.6kbit/s；跳頻速率：217跳/秒；每時(shí)隙信道速率：33.8kbit/s分集接收，交織信道編碼，自適應(yīng)均衡…GSM的系統(tǒng)參數(shù)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》164.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS：MSC、HLR、VLR、AUC、EIR?；咀酉到y(tǒng)BSS：BSC、BTS操作維護(hù)子系統(tǒng)OSS：OMC移動(dòng)臺(tái)MS2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》174.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)BSSNSSBSCMSC/VLRHLR/AUCEIRMSC/VLROMCSCPLMNPSTNISDNPSPDNBTSUmAbisABTSNo.7BSSAPNo.7MAPNo.7MAPTUPNo.7TUPX.25/No.7X.25信令話路MS2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》182026/1/9PLMN網(wǎng)絡(luò)之GSM結(jié)構(gòu)

GSM系統(tǒng)主要包括：移動(dòng)臺(tái)（MS——mobilestation）基站子系統(tǒng)（BSS——basestationsubsystem）網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS——networkswitchingsubsystem）基站子系統(tǒng)BSS網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)NSS《現(xiàn)代交換技術(shù)》1920MSC移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心，對(duì)位于覆蓋區(qū)中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和并完成話路接續(xù)路由選擇計(jì)費(fèi)和費(fèi)率管理業(yè)務(wù)量管理向HLR發(fā)送業(yè)務(wù)量和計(jì)費(fèi)信息

GMSC是GSM系統(tǒng)與PSTN間的接口，為固定用戶呼叫移動(dòng)用戶，將呼叫接續(xù)到移動(dòng)用戶當(dāng)前所在的MSC。4.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》21HLR（HomeLocationRegister）歸屬位置寄存器，存儲(chǔ)移動(dòng)用戶的管理數(shù)據(jù)，每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其HLR注冊(cè)登記。主要存儲(chǔ)用戶的相關(guān)參數(shù)和用戶目前所處的位置信息，以便MSC建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由。VLR（VisitorLocationRegister）訪問位置寄存器，存儲(chǔ)MSC所轄區(qū)域MS的來(lái)話、去話呼叫所需檢索的信息。VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，存儲(chǔ)訪問用戶號(hào)碼、位置信息，向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)。4.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》22AUC（AuthenticationCenter）鑒權(quán)中心，負(fù)責(zé)安全保密防止無(wú)權(quán)用戶的接入——核對(duì)用戶身份提供通信保密——對(duì)無(wú)線鏈路上的碼流加密包含設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR），管理所有移動(dòng)設(shè)備的IMEI，檢查移動(dòng)設(shè)備的合法性。EIR（EquipmentIdentifiedRegister）存儲(chǔ)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)。主要完成對(duì)移動(dòng)終端的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動(dòng)臺(tái)的使用。4.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》23移動(dòng)臺(tái)MS包括車載臺(tái)、便攜臺(tái)和手持機(jī)。移動(dòng)臺(tái)通過SIM卡（SubscriberIdentityModule）識(shí)別用戶，個(gè)人識(shí)別碼PIN可防止SIM未經(jīng)授權(quán)使用。每個(gè)移動(dòng)臺(tái)都有一個(gè)全球唯一的標(biāo)識(shí)，即國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別號(hào)IMEI，IMEI由型號(hào)許可代碼和廠家有關(guān)的產(chǎn)品號(hào)組成。移動(dòng)用戶通過國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)IMSI標(biāo)識(shí)，存儲(chǔ)在SIM卡。MTMTTA類型1類型2MTTA類型3TEMT：移動(dòng)終端TA：終端適配器TE：終端設(shè)備4.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》24BSCBSS的控制部分，負(fù)責(zé)無(wú)線鏈路控制、無(wú)線資源和無(wú)線參數(shù)的管理控制切換，移動(dòng)臺(tái)功率控制BTSBSS的無(wú)線部分由BSC控制并服務(wù)于某個(gè)小區(qū)的無(wú)線收發(fā)信設(shè)備，完成BSC與無(wú)線信道間的轉(zhuǎn)接，實(shí)現(xiàn)BTS與MS間的無(wú)線傳輸及相關(guān)控制功能4.1.2移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》2026/1/9R99系統(tǒng)結(jié)構(gòu)PLMN之WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)《現(xiàn)代交換技術(shù)》254.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.1.1移動(dòng)通信概述4.1.2共用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.3主要網(wǎng)絡(luò)接口4.1.4網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》262026/1/9GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)接口MSBSCMSCVLRMSCHLRAuCOMCPSTN

ISDN

BTSUmABEDCAbisO《現(xiàn)代交換技術(shù)》272026/1/9PLMN功能實(shí)體及接口操作與維護(hù)子系統(tǒng)OSSOMC：Operation&MaintenanceCenter網(wǎng)絡(luò)與交換子系統(tǒng)NSSMSC/VLRHLR/Auc基站子系統(tǒng)BSSBSC/RNCBTS/NodeB移動(dòng)臺(tái)MSTE+SIM空中接口UmA接口O接口Abis接口B接口、C接口、D接口{E接口}接口以GSM為例《現(xiàn)代交換技術(shù)》284.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.1.1移動(dòng)通信概述4.1.2共用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.3主要網(wǎng)絡(luò)接口4.1.4網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》292026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》304.1.4、區(qū)域劃分

大容量小區(qū)制的區(qū)域結(jié)構(gòu)組成：無(wú)線小區(qū)→基站區(qū)→位置區(qū)→MSC服務(wù)區(qū)→PLMN小區(qū)基站區(qū)位置區(qū)MSC服務(wù)區(qū)PLMN最小覆蓋區(qū)域，一個(gè)小區(qū)分配一組信道一個(gè)基站管轄的區(qū)域MS移動(dòng)而不位置更新的區(qū)域一個(gè)MSC所控制的所有小區(qū)一個(gè)或多個(gè)MSC服務(wù)區(qū)31（一）小區(qū)、基站區(qū)小區(qū)為PLMN的最小覆蓋區(qū)域。每個(gè)小區(qū)分配一組信道，小區(qū)半徑按需劃定，一般為1千米至幾十千米。小區(qū)越小，頻率利用率越高，但系統(tǒng)設(shè)備投資也越大，且移動(dòng)用戶通信中的越區(qū)切換也越頻繁?；緟^(qū)一個(gè)基站管轄的區(qū)域。如采用全向天線，一個(gè)基站區(qū)僅含一個(gè)小區(qū)。2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》32（二）位置區(qū)、MSC服務(wù)區(qū)位置區(qū)移動(dòng)臺(tái)可任意移動(dòng)而不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域。一個(gè)位置區(qū)可由若干個(gè)基站區(qū)組成，因此尋呼移動(dòng)臺(tái)時(shí)，可在位置區(qū)內(nèi)的所有基站同時(shí)發(fā)起呼叫。MSC服務(wù)區(qū)由一個(gè)MSC所控制的所有小區(qū)共同覆蓋的區(qū)域構(gòu)成PLMN網(wǎng)的一部分。2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》33（三）PLMN服務(wù)區(qū)、GSM服務(wù)區(qū)PLMN服務(wù)區(qū)由一個(gè)或多個(gè)MSC服務(wù)區(qū)組成，每個(gè)國(guó)家有一個(gè)或多個(gè)。如中國(guó)移動(dòng)所有MSC服務(wù)區(qū)構(gòu)成全國(guó)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)，以網(wǎng)絡(luò)號(hào)“00”標(biāo)識(shí)；中國(guó)聯(lián)通所有MSC服務(wù)區(qū)構(gòu)成中國(guó)聯(lián)通GSM移動(dòng)通信網(wǎng)，以網(wǎng)絡(luò)號(hào)“01”標(biāo)識(shí)。GSM服務(wù)區(qū)由全球各國(guó)PLMN網(wǎng)絡(luò)組成，GSM移動(dòng)用戶可以自動(dòng)漫游。2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》4.1移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)4.1.1移動(dòng)通信概述4.1.2共用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4.1.3主要網(wǎng)絡(luò)接口4.1.4網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》342026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》35編號(hào)計(jì)劃編號(hào)計(jì)劃內(nèi)容：用戶號(hào)碼基站小區(qū)位置區(qū)MSC/VLR編號(hào)HLR歸屬地編號(hào)移動(dòng)臺(tái)識(shí)別碼。。。編號(hào)基本要求：標(biāo)識(shí)的唯一性檢索方便4.1.5編號(hào)計(jì)劃364.1.5編號(hào)計(jì)劃1、移動(dòng)用戶ISDN號(hào)碼（MSISDN）

是公眾電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃中唯一識(shí)別移動(dòng)用戶的號(hào)碼薄號(hào)碼。ITU-T建議結(jié)構(gòu)為：MSISDN＝CC＋NDC＋SNCC＝國(guó)家號(hào)（中國(guó)為86）

NDC＝國(guó)內(nèi)目的地號(hào)碼（用于識(shí)別PLMN）SN＝用戶號(hào)（H0H1H2H3

ABCD）如134～139、158屬于中國(guó)移動(dòng)；130～132、188屬于中國(guó)聯(lián)通；133、189屬于中國(guó)電信。2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》372、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼（IMSI）國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼，GSM系統(tǒng)為每個(gè)用戶分配一個(gè)唯一的IMSI，存儲(chǔ)在SIM卡中，在呼叫建立和位置更新時(shí)都要使用。只有IMSI合法時(shí)，移動(dòng)用戶才能正確入網(wǎng)使用。IMSI存儲(chǔ)在SIM卡、HLR、VLR中。MCCMNCMSIN

3位數(shù)字1或2位數(shù)字小于10位數(shù)字NMSIIMSI

MCC：移動(dòng)國(guó)家號(hào)，唯一地識(shí)別用戶所屬國(guó)家。我國(guó)為460。MNC：移動(dòng)網(wǎng)號(hào)，用于識(shí)別移動(dòng)用戶所屬的移動(dòng)網(wǎng)。中移動(dòng)GSMPLMN網(wǎng)為00，聯(lián)通GSMPLMN網(wǎng)為0l。MSIN：移動(dòng)用戶識(shí)別碼，10位等長(zhǎng)數(shù)字。唯一地識(shí)別國(guó)內(nèi)GSM移動(dòng)通信網(wǎng)中移動(dòng)用戶。4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》383、國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼（IMEI）唯一的識(shí)別一個(gè)移動(dòng)臺(tái)，由制造廠商永久置入移動(dòng)臺(tái)，不能任意修改。TACFACSNRSP6位數(shù)字2位數(shù)字6位數(shù)字1位數(shù)字TAC：設(shè)備型號(hào)批準(zhǔn)碼，由認(rèn)證中心統(tǒng)一分配。FAC：工廠裝配碼，表示生產(chǎn)廠商及裝配地。SNR：設(shè)備序列號(hào)，由廠家分配。SP：保留，備用。4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》394位置區(qū)LAI（LocationAreaIdentification）位置區(qū)識(shí)別碼,在檢測(cè)位置更新和信道切換時(shí)使用。LAI=MCC+MNC+LACMCC和MNC均與IMSI相同，LAC：位置區(qū)碼，為一個(gè)2字節(jié)編碼，表示為X1X2X3X4。在一個(gè)GSMPLMN網(wǎng)中可定義65536個(gè)不同的位置區(qū)。由運(yùn)營(yíng)商自定。4.1.5編號(hào)計(jì)劃2026/1/9《現(xiàn)代交換技術(shù)》405、全球小區(qū)識(shí)別碼（CGI：CellGlobalIdentity）用于識(shí)別位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)