第5章 移動通信

1通信概論第5章移動通信第5章移動通信系統(tǒng)

本章內(nèi)容移動通信概述GSM移動通信系統(tǒng)CDMA移動通信系統(tǒng)第三代移動通信系統(tǒng)其他移動通信系統(tǒng)簡介本章重點(diǎn)移動通信的特點(diǎn)、工作方式和多址方式GSM移動通信系統(tǒng)的組成碼分多址的基本原理3G移動通信的制式5.1.1什么是移動通信移動通信是指通信雙方至少有一方是處在移動狀態(tài)下進(jìn)行信息交換的通信方式。通常是一個(gè)有線和無線相結(jié)合的通信系統(tǒng)。按照移動體所處運(yùn)動區(qū)域的不同，移動通信可分為陸地移動通信海上移動通信空中移動通信目前使用的移動通信系統(tǒng)有航空航天通信系統(tǒng)航海通信系統(tǒng)國際衛(wèi)星移動通信陸地移動通信系統(tǒng)。陸地移動通信系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛，主要是蜂窩移動通信系統(tǒng)。5.1.2無線通信系統(tǒng)的組成無線通信系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和相連接的天線（含饋線）構(gòu)成發(fā)射機(jī)的主要作用將所要傳送的信號對高頻載波進(jìn)行調(diào)制，形成已調(diào)載波，已調(diào)載波信號經(jīng)過上變頻變成為射頻載波信號，再經(jīng)過功率放大器放大后送至天饋線。天線主要作用把射頻載波信號轉(zhuǎn)換成電磁波，從天線發(fā)射出去，或者將接收的電磁波變成為射頻載波信號。饋線的主要作用把發(fā)射機(jī)輸出的射頻載波信號送至天線。這就要求饋線的衰耗要小，又要求饋線的阻抗與發(fā)射機(jī)的輸出阻抗和天線的輸入阻抗相匹配。接收機(jī)的主要作用把天線接收下來的射頻載波信號經(jīng)過低噪聲高頻放大，再經(jīng)過下變頻、中頻放大和解調(diào)后還原出原始信號，最后經(jīng)低頻放大器放大后輸出。用戶在移動通信當(dāng)中遇到的問題？手機(jī)沒有信號呼叫無法接通通話過程中出現(xiàn)回音短信會延時(shí)···········5.1.3移動通信的特點(diǎn)1．電磁波傳播具有多徑效應(yīng)2．移動通信是在強(qiáng)干擾環(huán)境下工作3．移動通信具有多普勒效應(yīng)4．用戶在經(jīng)常地移動多徑效應(yīng)Multipatheffect：電波傳播信道中的多徑傳輸現(xiàn)象所引起的干涉延時(shí)效應(yīng)互調(diào)干擾發(fā)信設(shè)備中器件的非線性引起的。如接收輸入回路的選擇性不好時(shí)，就會使不少干擾信號隨有用信號一起進(jìn)入混頻級，從而形成對有用信號的干擾。要求移動通信設(shè)備必須具有良好的選擇性，對接收機(jī)高頻和中頻放大器的選擇性要求更高。鄰道干擾鄰道干擾是指相鄰或鄰近的信道之間的干擾，鄰近信道強(qiáng)的信號壓倒鄰近信道弱的信號。為了解決這個(gè)問題，在移動通信設(shè)備中使用了功率控制電路。當(dāng)移動臺靠近基站臺時(shí)，控制中心命令降低發(fā)射功率，而遠(yuǎn)離基站時(shí)，命令其升高發(fā)射功率，這樣就可以減少鄰道干擾。同頻干擾同頻干擾是指相同載波頻率移動臺之間的干擾，它是蜂窩式移動通信所特有的，因?yàn)楦C式的各個(gè)小區(qū)可以使用相同的載頻。多普勒效應(yīng)奧地利物理學(xué)家及數(shù)學(xué)家克里斯琴·約翰·多普勒（ChristianJohannDoppler）而命名的，他于1842年首先提出了這一理論，主要內(nèi)容為：物體輻射的波長因?yàn)椴ㄔ春陀^測者的相對運(yùn)動而產(chǎn)生變化。當(dāng)移動臺達(dá)到一定速度時(shí)，基站臺接收到的載波頻率將隨運(yùn)動速度

的不同，產(chǎn)生不同的頻移，通常把這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。在移動臺高速移動時(shí)，多普勒效應(yīng)會導(dǎo)致快衰落，速度越高，衰落變換頻率越高，衰落深度越深。采用“鎖相技術(shù)”解決。用戶的移動性由于是移動通信，那么通信的雙方（或一方）的位置必然不會固定在某一個(gè)地方，他會因?qū)嶋H需要而不斷移動自己的位置。發(fā)射機(jī)在不通話時(shí)又處于關(guān)閉狀態(tài)，即沒有一條音信道專門配備給一臺移動電話機(jī)。為了實(shí)現(xiàn)可靠有效的通信，要求移動通信設(shè)備必須具位置登記、越區(qū)切換及漫游訪問等跟蹤交換技術(shù)。5.1.4移動通信的工作方式按照通話的狀態(tài)和頻率的使用方法可分為三種工作方式：單工、半雙工和全雙工。在移動通信系統(tǒng)中，廣泛采用準(zhǔn)雙工方式。移動電話的發(fā)射機(jī)僅在發(fā)話時(shí)才工作，而移動電臺的接收機(jī)總是時(shí)刻在工作，通常稱這種系統(tǒng)為準(zhǔn)雙工系統(tǒng)。目前常見的雙工方式有兩種一種是頻分雙工（FDD），即通過不同頻率區(qū)分收發(fā)信號另一種為時(shí)分雙工（TDD），即通過不同時(shí)隙區(qū)分收發(fā)信號。目前3G制式中WCDMA和CDMA2000使用的雙工方式是FDD，TD-SCDMA使用的雙工方式是TDD。5.1.5移動通信中的多址方式頻分多址(FDMA)時(shí)分多址(TDMA)碼分多址(CDMA)頻分多址(FDMA)把通信系統(tǒng)的總頻段劃分成若干等間隔的互不重疊的頻道，分配給不同的用戶使用。為了實(shí)現(xiàn)雙工通信，收、發(fā)使用不同的頻率(稱為雙頻雙工)。早期時(shí)模擬移動通信系統(tǒng)采用頻分多址方式。FDMA的缺點(diǎn)是頻率利用率低。時(shí)分多址(TDMA)時(shí)分多址是把時(shí)間分割成周期性幀，每一幀又分割成若干個(gè)時(shí)隙(無論幀或時(shí)隙都互不重疊)，然后根據(jù)一定的時(shí)隙分配原則，使移動臺在每幀中按指定的時(shí)隙向基站發(fā)送信號，而基站可以分別在各時(shí)隙中接收到各移動臺的信號而互不混擾，同時(shí)，基站向多個(gè)移動臺發(fā)送的信號都按規(guī)定的時(shí)隙發(fā)射，各移動臺在指定的時(shí)隙中接收，從各路的信號中提取發(fā)給它的信息。優(yōu)點(diǎn)頻率利用率高，在同一頻道可供幾個(gè)移動臺同時(shí)進(jìn)行通信。抗干擾能力強(qiáng)。缺點(diǎn)時(shí)分多址移動通信系統(tǒng)需要全網(wǎng)同步，技術(shù)比較復(fù)雜。碼分多址(CDMA)碼分多址是各發(fā)送端用各不相同、相互正(準(zhǔn))交的地址碼調(diào)制其所發(fā)送的信號。在接收端利用碼型的正(準(zhǔn))交性，通過地址識別(相關(guān)檢測)，從混合信號中選出相符的信號。在(CDMA)移動通信中，各移動用戶傳輸信息所用的信號，不是靠頻率的不同或時(shí)隙的不同來區(qū)分的，而是用各自不同的編碼序列(地址碼)來區(qū)分的。特點(diǎn)網(wǎng)內(nèi)所有用戶使用同一載波，共同占用整個(gè)帶寬，各個(gè)用戶可以同時(shí)發(fā)送或接收信號，所以各用戶的發(fā)射信號，在時(shí)間上，頻率上都可以互相重疊。頻分多址、時(shí)分多址和碼分多址的比較5.1.6移動通信服務(wù)區(qū)體制1.移動通信網(wǎng)體制2.無線覆蓋的區(qū)域結(jié)構(gòu)1.移動通信網(wǎng)體制根據(jù)無線電波的傳輸特性一個(gè)基站臺發(fā)射的電磁波只能在有限的地理區(qū)域內(nèi)被移動臺接收，這個(gè)能為移動用戶提供服務(wù)的范圍稱為無線覆蓋區(qū)。按照無線覆蓋區(qū)的范圍，移動通信網(wǎng)的體制分為小容量的大區(qū)制和大容量的小區(qū)制兩大類。（1）大區(qū)制大區(qū)制，就是在一個(gè)服務(wù)區(qū)(如一個(gè)小城市)內(nèi)，只設(shè)有一個(gè)基站，并由它負(fù)責(zé)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制。通常為了擴(kuò)大服務(wù)區(qū)域的范圍，基地站天線架設(shè)得很高，發(fā)射機(jī)輸出功率也較大，覆蓋半徑大（服務(wù)區(qū)半徑通?？蔀?0～50km）。在服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有信道的頻率都不能重復(fù)。優(yōu)點(diǎn)簡單、投資少、見效快。在客戶較少的地區(qū)，或在開展移動通信業(yè)務(wù)的初期使用。缺點(diǎn)頻率利用率低、通信容量?。ㄈ菁{的用戶數(shù)有限，通常只有幾百用戶）。（2）小區(qū)制小區(qū)制把整個(gè)服務(wù)區(qū)域劃分為若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分別設(shè)置一個(gè)基站，負(fù)責(zé)本區(qū)移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制。每個(gè)小區(qū)的半徑可視用戶的分布密度在一至數(shù)十公里左右。每個(gè)小區(qū)和相隔較遠(yuǎn)的其他小區(qū)可再重復(fù)使用相同頻率，稱為頻率復(fù)用。優(yōu)點(diǎn)頻率利用率高（不相鄰小區(qū)頻率重復(fù)使用）、整體容量大。（3）小區(qū)制的形式面狀服務(wù)區(qū)面狀服務(wù)區(qū)有正三角形、正方形、正六邊形等。用正六邊形無線小區(qū)鄰接構(gòu)成整個(gè)面狀服務(wù)區(qū)是最好的，形狀很像蜂窩，所以又稱為蜂窩式網(wǎng)。帶狀服務(wù)區(qū)帶狀網(wǎng)主要用于覆蓋公路、鐵路、海岸等，其服務(wù)區(qū)內(nèi)的用戶呈帶狀分布。AABBAABBAABB小區(qū)鐵路ACBACB小區(qū)河道2．無線覆蓋的區(qū)域結(jié)構(gòu)為便于控制和交換，公用移動電話一般包括小區(qū)、基站區(qū)、位置區(qū)、移動業(yè)務(wù)交換區(qū)、服務(wù)區(qū)及系統(tǒng)區(qū)六個(gè)區(qū)域。(1)小區(qū)：是一個(gè)基站或基站的一部分(120度扇形天線，一付天線)所覆蓋的區(qū)域。(2)基站區(qū)：是一個(gè)基站所覆蓋的區(qū)域。(3)位置區(qū)：可由幾個(gè)基站區(qū)組成，移動臺在該區(qū)內(nèi)可自由移動而無需更新位置登記。(4)移動業(yè)務(wù)交換區(qū)：是一個(gè)移動業(yè)務(wù)交換中心覆蓋的網(wǎng)絡(luò)中的一部分范圍，可以由一個(gè)或幾個(gè)位置區(qū)組成。(5)服務(wù)區(qū)：由幾個(gè)移動業(yè)務(wù)交換區(qū)組成，在該服務(wù)區(qū)內(nèi)，固定客戶無需知道移動臺的實(shí)際位置即可與該移動臺建立連接。如中國移動和中國聯(lián)通分別屬于兩個(gè)服務(wù)區(qū)。(6)系統(tǒng)區(qū)：由一個(gè)或幾個(gè)服務(wù)區(qū)所組成，它可容納全部制式相同的移動臺。例如GSM系統(tǒng)區(qū)包括中國移動GSM服務(wù)區(qū)和中國聯(lián)通GSM服務(wù)區(qū)。無線覆蓋區(qū)域結(jié)構(gòu)小區(qū)小區(qū)基站區(qū)位置區(qū)移動業(yè)務(wù)交換區(qū)服務(wù)區(qū)5.1.7我國蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率分配無線電頻率是是全人類共享的有限自然資源。1993年國務(wù)院中央軍委頒布《中華人民共和國無線電管理?xiàng)l例》明確提出：“無線電管理實(shí)行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一規(guī)劃、分工管理、分級負(fù)責(zé)的原則，貫徹科學(xué)管理、促進(jìn)發(fā)展的方針?！?002年，經(jīng)國務(wù)院批準(zhǔn)，信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布了《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)律》該頻率劃分規(guī)定是參照國際電信聯(lián)盟《無線電規(guī)則》，結(jié)合我國無線電技術(shù)應(yīng)用的市場需求制定的，是我國使用無線電頻率、從事無線電設(shè)備研制、生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售、試驗(yàn)和設(shè)置使用的基礎(chǔ)性和綱領(lǐng)性法規(guī)文件。1．2G移動通信系統(tǒng)頻率分配CDMAGSM900GSM18008258358708809059159509601710178518051880圖例：移動

臺發(fā)基站

臺發(fā)（1）GSM900MHz頻率分配我國GSM900MHz系統(tǒng)可用頻段規(guī)定為：905MHz～915MHz移動臺發(fā)、基站收，950MHz～960MHz基站發(fā)、移動臺收。可用頻段為10MHz。雙工間隔為45MHz。相鄰頻道間隔為200KHz。每個(gè)頻道采用時(shí)分多址接入（TDMA）方式，分8個(gè)時(shí)隙，即8個(gè)信道。每信道占用帶寬200kHz／8=25kHz采用半速率話音編碼，每個(gè)頻道可容納16個(gè)半速率信道。（2）DCSl800頻率分配DCS1800使用1800MHz頻段，頻率范圍是1710MHz～1785MHz移動臺發(fā)、基站收，1805MHz～1880MHz基站發(fā)、移動臺收?？捎妙l段為75MHz。雙工間隔為95MHz。頻道間隔為200kHz。（3）CDMA頻率分配825MHz～835MHz移動臺發(fā)、基站收，870MHz～880MHz基站發(fā)、移動臺收。頻段寬度為10MHz。雙工間隔為45MHz。頻道間隔為1.25MHz。2．3G移動通信系統(tǒng)的頻率分配依據(jù)國際電聯(lián)有關(guān)第三代公眾移動通信系統(tǒng)（IMT-2000）頻率劃分和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按照我國無線電頻率劃分規(guī)定，結(jié)合我國無線電頻譜使用的實(shí)際情況，信息產(chǎn)業(yè)部于2002年12月23日公布了我國第三代公眾移動通信系統(tǒng)頻率規(guī)劃（信息產(chǎn)業(yè)部無[2002]479號文件）。目前在800MHz/900MHz頻段及1800MHz頻段的2G/2.5G相應(yīng)頻帶，規(guī)劃為向3G演進(jìn)的擴(kuò)展頻帶。主要工作頻段有IMT～2000 FDD方式為1920MHz～1980MHz/2110～2170MHz；TDD方式為1880MHz～1920MHz、2010～2025MHz。補(bǔ)充工作頻段：對FDD方式為1755MHz～1785MHz/1850～1880MHz；對TDD方式為2300MHz～2400MHz。衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)3GMSS工作頻段：1980MHz～2010MHz/2170MHz～2200MHz。TD-SCDMA2010MHz-2025MHz1880MHz-1920MHz2300MHz-2400MHz共155MHZ我國目前給無線局域網(wǎng)規(guī)劃頻率已有2400MHz～2483.5MHz和5725～5850MHz。在2003年召開的世界無線電通信大會（WRC—03）上，無線電局域網(wǎng)為主要應(yīng)用的移動業(yè)務(wù)新增加了5150MHZ～5350MHz和5470～5725MHz共計(jì)455MHz的頻率資源。我國根據(jù)技術(shù)發(fā)展和市場需求適時(shí)調(diào)整頻率規(guī)劃，目前規(guī)劃的無線電移動和固定通信頻率資源從400MHZ和1800MHz無線接入，到3.5GHz和5.8GHz的中寬帶無線接入，一直到26GHzLMDS寬帶無線接入等，涵蓋了各個(gè)層面的需要。5.2GSM移動通信系統(tǒng)GSM是全球移動通信系統(tǒng)（Globalsystermformobilecommunication）簡稱，是20世紀(jì)80年代中期，歐洲首先推出的數(shù)字蜂窩移動電話系統(tǒng)，它采用時(shí)分多址/頻分雙工（TDMA/FDD）方式入網(wǎng)，即用戶在不同頻道上通信，而且每一頻道上可分為8個(gè)時(shí)隙，每一時(shí)隙為一個(gè)信道，又稱物理信道。世界上第一個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)于1992年在芬蘭投入使用，揭開了第二代移動通信的序幕，成為陸地公用移動通信的主要系統(tǒng)。5.2.1GSM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成GSM移動電話系統(tǒng)由網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、操作維護(hù)中心（OMC）和移動臺（MS）等四大部分組成.MS（移動臺）包括ME(移動設(shè)備)和SIM(用戶識別模塊)BTS（基站收發(fā)信臺）為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無線收發(fā)信設(shè)備BSC（基站控制器）對一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行控制以及相應(yīng)呼叫控制MSC（移動業(yè)務(wù)交換中心）對于位于它管轄區(qū)域中的移動臺進(jìn)行控制、交換VLR（拜訪位置寄存器）存儲與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)HLR（歸屬位置寄存器）管理部門用于移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫存儲有關(guān)用戶的參數(shù)和目前所處位置的信息EIR（設(shè)備識別寄存器）對移動設(shè)備的識別、監(jiān)視、閉鎖存儲有關(guān)移動臺設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫AUC（鑒權(quán)中心）認(rèn)證移動用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)OMC（操作維護(hù)中心）操作維護(hù)系統(tǒng)中的各功能實(shí)體5.2.2接續(xù)和移動性管理為了建立一個(gè)呼叫連接需要解決的問題用戶所在的位置用戶識別用戶所需提供的業(yè)務(wù)操作過程呼叫接續(xù)過程移動性管理過程（越區(qū)漫游時(shí)）14一月202339建立或釋放控制信道和業(yè)務(wù)信道設(shè)備和用戶的識別無線鏈路、地面鏈路的交換和連接建立點(diǎn)到點(diǎn)的通信鏈路各種位置寄存器中移動臺位置信息的登記、修改或刪除越區(qū)轉(zhuǎn)接正在通話位置更新目的使移動臺總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動臺在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何地方都能接入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)內(nèi)容移動用戶的登記以及相關(guān)數(shù)據(jù)庫移動用戶位置更新移動用戶的周期位置更新移動用戶的登記及相關(guān)數(shù)據(jù)庫SIM（SubscriberIdentityModule）卡功能存有用于用戶身份認(rèn)證所需的信息執(zhí)行一些與安全保密有關(guān)的信息存儲與網(wǎng)絡(luò)和用戶有關(guān)的管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)由CPU、ROM、RAM和EEPROM等部件組成完整的單片計(jì)算機(jī)內(nèi)容用戶管理的有關(guān)信息：國際移動用戶識別號（IMSI）、鑒權(quán)密鑰（Ki）、用戶接入等級控制以及用戶注冊的業(yè)務(wù)種類和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)信息等登記過程IMSI附著鑒權(quán)登記網(wǎng)絡(luò)識別移動用戶的登記過程MSC用戶的臨時(shí)位置信息用戶基本信息當(dāng)前位置信息MSC/VLRIMSIVLRHLRONplayOFFONOFFplay位置更新請求附著入網(wǎng)注：IMSI——國際移動用戶識別碼playMSC/VLR分離處理請求離網(wǎng)分離移動用戶位置更新移動用戶從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)到達(dá)另外一個(gè)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)區(qū)時(shí)，系統(tǒng)所進(jìn)行的位置更新操作。位置更新請求過程位置更新過程BSSNMSNSSMSCVLRO&M空中接口Ａ接口MSCVLR涉及了兩個(gè)VLR位置更新所涉及的網(wǎng)絡(luò)單元BCCH位置更新請求過程通常移動用戶處于開機(jī)空閑狀態(tài)時(shí)，被鎖定在所在小區(qū)的廣播信道（BCCH）載頻上網(wǎng)絡(luò)位置識別信息ＩＤ兩次ＩＤ是否相同不發(fā)送位置請求信息ONＹＮ位置更新過程網(wǎng)絡(luò)端接收到請求信息后便將移動臺注冊到一個(gè)新的VLR區(qū)域用戶的歸屬寄存器HLR與新的VLR交換數(shù)據(jù)得到移動用戶的新位置信息HLR通知移動臺所屬的舊的VLR刪除用戶有關(guān)信息MSBSSMSCVLRnewVLRoldHLR2.位置修改請求1.分配信道3.請求用戶身份4.請求用戶身份5.請求用戶數(shù)據(jù)6.請求用戶數(shù)據(jù)7.鑒權(quán)進(jìn)程8.修改位置9.修改HLR10.修改確認(rèn)11.刪除舊的位置登記12.接受位置刪除圖6－40位置更新過程

移動用戶的周期位置更新解決問題網(wǎng)絡(luò)在特定時(shí)間未能收到來自移動臺的任何信息方法系統(tǒng)采取強(qiáng)制登記措施，要求MS每隔一定時(shí)間登記一次定時(shí)器控制移動臺每隔一定時(shí)間便向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一次位置更新請求消息如果在特定時(shí)間內(nèi)網(wǎng)絡(luò)接收不到某用戶的周期位置更新消息，則對該其做去“附著”處理呼叫建立過程移動臺的被呼過程移動臺的主呼過程移動臺的被呼過程以固定網(wǎng)PSTN呼叫移動用戶為例固定網(wǎng)的用戶撥打移動用戶的電話號碼MSISDNPSTN交換機(jī)分析MSISDN號碼GMSC分析MSISDN號碼HLR分析由GMSC發(fā)來的信息HLR查詢當(dāng)前為被呼移動用戶服務(wù)的MSC/VLR由正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR得到呼叫的路由信息MSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給HLRGMSC接收包含MSRN的路由信息固網(wǎng)用戶撥打MSISDNMSISDN——移動用戶的國際ISDN號碼號碼結(jié)構(gòu)CC為國家代碼，我國為86國內(nèi)有效ISDN號碼：11位NDC數(shù)字蜂窩移動業(yè)務(wù)接入號13S(S＝9、8、7、6、5移動通信公司）聯(lián)通公司目前的接入網(wǎng)號為130，131)。HLR識別號：H0H1H2H3

我國的H0H1H2H3分配分為H0=0和H0≠0兩種情況H0=0時(shí)，H1、H2由全國統(tǒng)一分配，H3由各省自行分配。一個(gè)HLR可以包含一個(gè)或多個(gè)H3數(shù)值H0≠0時(shí)，S、H0、H1、H2由全國統(tǒng)一分配。一個(gè)HLR可包含一個(gè)或若干個(gè)SH0H1H2數(shù)值SN（移動用戶號）：ABCD。由各HLR自行分配CCNDCSN國際移動用戶ISDN號碼國內(nèi)有效ISDN號碼HLRN1

N2

N3H0

H1

H2H3ABCD86MSISDN的號碼結(jié)構(gòu)MSISDN號碼的分析PSTN交換機(jī)分析MSISDN號碼

PSTN分析NDC，將接續(xù)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)移動網(wǎng)的關(guān)口移動交換中心（GMSC）GMSC分析MSISDN號碼GMSC分析MSISDN號碼得到被呼用戶所在的歸屬寄存器HLR的地址HLR查詢

GMSC發(fā)送一個(gè)攜帶MSISDN的消息，給HLR，以得到用戶呼叫的路由信息HLR根據(jù)GMSC發(fā)來的消息，在其數(shù)據(jù)庫中找到用戶的位置信息，即被呼用戶是在哪一個(gè)VLR區(qū)登記的HLR的內(nèi)容MSISDN國際移動用戶識別IMSI：移動用戶的唯一識別號碼（15位數(shù)字組成）此處不使用MSISDN號碼的原因不同國家的MSISDN號碼長度不同，不同部分易混淆不同MSISDN號碼可以識別不同業(yè)務(wù)VLR的地址用戶的數(shù)據(jù)HLR分析由GMSC發(fā)來的信息結(jié)構(gòu)識別對象位數(shù)中國MCC移動國家號碼3460MNC移動網(wǎng)號2中國移動為00中國聯(lián)通為01MSIN移動用戶識別碼10中國自行分配

國際用戶用戶識別MCCMNCMSIN

國內(nèi)移動用戶識別IMSI的號碼結(jié)構(gòu)路由信息的查找及傳送HLR查詢?yōu)檎诜?wù)于被呼用戶的MSC/VLR目的：在VLR中得到被呼用戶的狀態(tài)信息以及呼叫建立的路由信息，由正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR得到呼叫的路由信息，正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR產(chǎn)生一個(gè)移動臺漫游號碼MSRN。MSRN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1：13S00M1M2M3ABC。（M1M2M3為MSC/VLR號碼，S為9、7、6、5或1和0）結(jié)構(gòu)2：1354SM0M1M2ABC。（SM0M1M2為MSC/VLR號碼）方式：MSRN通過給出正在為被呼用戶服務(wù)的MSC/VLR號碼來應(yīng)答HLR所請求的路由信息MSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給HLR

在此傳送過程HLR對路由信息不做任何處理，而是直接將其傳送給GMSC。連接被叫用戶GMSC和MSC/VLR的連接GMSC接收包含MSRN的路由信息，并分析MSRN，得到被叫的路由信息向服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR發(fā)送攜有MSRN的呼叫建立請求消息服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR接到此消息，通過檢查VLR識別出被叫號碼，找到被叫用戶MSC/VLR定位被叫用戶尋呼過程MSC/VLR定位被叫用戶劃分位置區(qū)LA(LocationArea)

將MSC/VLR的業(yè)務(wù)區(qū)域劃分成若干較小的區(qū)域，并由MSC/VLR管理，以減小搜索被叫用戶的工作量VLR的內(nèi)容IMSILAC（位置區(qū)代碼）MSRN用戶數(shù)據(jù)識別碼的規(guī)定識別碼結(jié)構(gòu)說明位置區(qū)識別LAIMCC+MNC+LACMCC，MNC為移動國家號碼和移動網(wǎng)號；LAC為一個(gè)2字節(jié)十六進(jìn)制編碼X1X2X3X4全球小區(qū)識別碼（GCI）MCC+MNC+LAC+CICI為一個(gè)2字節(jié)BCD編碼，由各MSC自定基站識別碼（BSIC）NCC+BCCNCC(網(wǎng)絡(luò)色碼)用于識別不同國家和省份及不同運(yùn)營者，結(jié)構(gòu)為XY1Y2LA劃分示意圖

尋呼過程當(dāng)網(wǎng)絡(luò)知道了被叫用戶所在的位置區(qū)后，便在此位置區(qū)內(nèi)啟動一個(gè)尋呼過程將尋呼消息經(jīng)基站通過尋呼信道PCH發(fā)送出去位置區(qū)內(nèi)某小區(qū)PCH上空閑的移動用戶接到尋呼信息，識別出IMSI碼，便發(fā)出尋呼響應(yīng)消息給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接到尋呼響應(yīng)后，為用戶分配一業(yè)務(wù)信道，建立始呼和被呼的連接，完成一次呼叫建立呼叫建立過程圖示呼叫建立的簡單步驟ASubscriberPSTNGMSCHLRMSC/VLR呼叫建立(MSISDN)分析號碼呼叫建立(MSISDN)MSISDNIMSIMSRNMSRN呼叫建立(MSRN)尋呼移動臺的始呼過程移動用戶通過隨機(jī)接入信道（RACH）向系統(tǒng)發(fā)送接入請求消息MSC/VLR分配給用戶一專用信道，查看主呼用戶的類別并標(biāo)記此主叫用戶示忙若系統(tǒng)允許該主呼用戶接入網(wǎng)絡(luò)，則MSC/VLR發(fā)證實(shí)接入請求消息主叫用戶發(fā)起呼叫如果被呼叫用戶是固定用戶，則系統(tǒng)直接將被呼用戶號碼經(jīng)固定網(wǎng)（PSTN）路由至目的地如果被呼號是同網(wǎng)中其他移動臺，則MSC以類似從固定網(wǎng)發(fā)起呼叫處理方式，進(jìn)行HLR的請求過程，轉(zhuǎn)接被呼用戶的移動交換機(jī)一旦接通被呼用戶的鏈路準(zhǔn)備好，網(wǎng)絡(luò)便向主呼用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí)，并給它分配專用業(yè)務(wù)信道TCH主呼用戶等候被呼用戶響應(yīng)證實(shí)信號，這時(shí)完成移動用戶主呼的過程EXCGMSCHLRMSCVLR1.信道分配BSSMS2.鑒權(quán)過程4.檢查服務(wù)5.全部通過6.呼叫處理7.話務(wù)信道分配8.建立呼叫9.呼叫建立完成10.示警10.反向應(yīng)答3.呼叫建立始呼建立過程圖示圖6－45移動臺發(fā)起呼叫過程越區(qū)切換與漫游越區(qū)切換的定義越區(qū)切換的種類越區(qū)切換的定義切換（Handover）：將正處于通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程目的保證通信的連續(xù)性操作識別新的小區(qū)分配給移動臺在新小區(qū)的話音信道和控制信道原因信號強(qiáng)度或質(zhì)量下降到門限以下，此時(shí)移動臺被切換到信號強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū)由移動臺發(fā)起由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動臺被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū)

由上級實(shí)體發(fā)起越區(qū)切換的種類同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換BSC需要建立與新基站之間的鏈路，并在新的小區(qū)基站分配一個(gè)業(yè)務(wù)信道TCH。網(wǎng)絡(luò)MSC對這種切換不做控制。同BSC內(nèi)的BTS間的切換同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換網(wǎng)絡(luò)參與切換過程原BSC向MSC請求切換建立MSC與新的BSC、新的BTS的鏈路選擇并保留新小區(qū)空閑TCH供MS切換后使用命令MS切換到新頻率的新的TCH上切換成功后MS需要了解周圍小區(qū)的信息，若位置區(qū)域發(fā)生了變化，呼叫完成后必須進(jìn)行位置更新同MSC/VLR區(qū)不同BSC切換不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換路由信息當(dāng)MS從正在為其服務(wù)的原MSC的區(qū)域移動到目標(biāo)MSC的區(qū)域時(shí)，目標(biāo)MSC要向原MSC提供一路由信息以建立兩個(gè)移動交換機(jī)的連接切換號碼（HON，HandoverNumber）路由信息由切換號碼提供

HON=CC+NDC+SNCC為國家碼

NDC為數(shù)字蜂窩移動業(yè)務(wù)接入號

SN為移動用戶號不同MSC/VLR交換機(jī)之間的切換4．移動網(wǎng)（PLMN）與固定網(wǎng)（PSTN）的連接5.2.3移動電話的編號方式在移動通信系統(tǒng)中不同的用戶如何區(qū)分？移動電話號碼有什么規(guī)定？1．移動用戶號碼用戶向電信經(jīng)營部門申請數(shù)字移動電話使用權(quán)時(shí)，電信部門就會給每位用戶指定一個(gè)移動用戶號碼，每一個(gè)數(shù)字移動用戶號碼在全國范圍內(nèi)是惟一的，不會有重復(fù)。電信網(wǎng)種類碼號種類和結(jié)構(gòu)相關(guān)名詞含義數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)（GSM）碼分多址移動通信網(wǎng)（CDMA）全球衛(wèi)星系統(tǒng)用戶號碼：國家（地區(qū)）碼+網(wǎng)號+H0H1H2H3+ABCD最大位長為15位，目前的長度為13位。例如：

86139012345671．國家（地區(qū)）碼：由國際電聯(lián)管理的用來標(biāo)識國家或特定地區(qū)的代碼。如我國的國家碼是86。2．網(wǎng)號：標(biāo)記一個(gè)網(wǎng)路的號碼,在號碼結(jié)構(gòu)中位于國家號碼后面。如139、130、150、159、188等。3．

H0H1H2H3：HLR的標(biāo)識碼。4．短號碼：目前是指長度小于11位的號碼（包含國家碼）。國際移動臺識別碼：國家（地區(qū)）碼+移動網(wǎng)絡(luò)識別碼+移動臺識別碼長度為等位長15位例如：4600012345678901．國家（地區(qū)）碼：由國際電聯(lián)管理的，在國際移動臺中，用來標(biāo)識國家或特定地區(qū)的代碼。如我國國際移動臺的國家碼是4602．移動網(wǎng)絡(luò)識別碼：用于識別不同運(yùn)營者的網(wǎng)路，位長2位.例如中國移動的GSM網(wǎng)為00，中國聯(lián)通的GSM網(wǎng)為013．移動臺識別碼：識別移動臺的號碼。2．國際用戶識別碼（IMSI）每一個(gè)用戶，當(dāng)他申請GSM使用權(quán)時(shí)，就被指配了一個(gè)與他的移動用戶號碼相對應(yīng)的惟一的國際移動用戶識別碼（IMSI）。實(shí)際上，IMSI是一小段信息，IMSI和與之對應(yīng)的一個(gè)密鑰（Ki）被分別儲存在SIM卡和系統(tǒng)的“鑒權(quán)中心（AUC）”這個(gè)密鑰是在保密的情況下按一定的保密算法產(chǎn)生的，不同的用戶具有不同的個(gè)人識別號碼和密鑰。當(dāng)用戶鑒權(quán)中心對用戶進(jìn)行身份鑒別時(shí)，首先產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)自己作鑒別運(yùn)算，同時(shí)也送給移動臺。用戶鑒權(quán)中心與SIM計(jì)算的結(jié)果一致為有權(quán)用戶，否則就反之。3．國際設(shè)備識別碼（IMEI）每一個(gè)移動臺設(shè)備本身就具有一個(gè)惟一的國際移動設(shè)備識別碼（IMEI），用戶可以用*#06#讀出自已手機(jī)的IMEI碼。世界上每一個(gè)生產(chǎn)數(shù)字移動臺的廠家在生產(chǎn)時(shí)必須給每個(gè)移動臺輸入一個(gè)設(shè)備識別碼方能出廠。設(shè)備識別碼共有15位數(shù)組成，是全球統(tǒng)一編制的惟一的號碼，而且是無法更改的。在“GSM”數(shù)字蜂窩移動電話系統(tǒng)中有一個(gè)移動臺識別中心（EIR），它是一個(gè)數(shù)據(jù)庫，存儲著移動臺識別號碼。4．移動臺漫游號（MSRN）移動臺漫游號是系統(tǒng)賦給來訪用戶的一個(gè)臨時(shí)號碼，其作用是供移動交換機(jī)路由選擇用。移動臺的位置是不確定的，它的用戶號碼只反映其原籍地，當(dāng)它漫游至其他地區(qū)時(shí)，該地區(qū)的移動系統(tǒng)分配給一個(gè)漫游號，并通知其原籍地。當(dāng)移動臺離開該訪問區(qū)域后，該漫游號將被釋放，可再分配給其它用戶。5.2.4數(shù)字移動臺的構(gòu)成數(shù)字移動臺（MS）包括兩部分：ME和SIM。

ME是移動臺設(shè)備，SIM卡是數(shù)字蜂窩移動電話的用戶識別卡。SIM卡所存儲的內(nèi)容（1）用戶識別號碼（2）用戶的密鑰和保密算法（3）個(gè)人密碼（PIN）和SIM卡解鎖密碼（PUK）（4）用戶使用的存儲空間5.3CDMA移動通信系統(tǒng)CDMA是“CodeDivisonMultipleAccess”的縮寫，譯為“碼分多址”，CDMA移動通信系統(tǒng)（以下簡稱為CDMA系統(tǒng)）是一種以擴(kuò)頻通信為基礎(chǔ)，載波調(diào)制和碼分多址技術(shù)相結(jié)合的移動通信系統(tǒng)。5.3.4CDMA系統(tǒng)的主要優(yōu)勢1.系統(tǒng)容量高2.越區(qū)軟切換，切換的成功率高3.CDMA的保密性好4.CDMA手機(jī)符合環(huán)保的要求5.覆蓋范圍大6.CDMA的話音音質(zhì)好7.可提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)8.CDMA系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)向第三代移動通信系統(tǒng)平滑過渡5.4第三代移動通信系統(tǒng)第三代移動通信提出背景日益增長的無線業(yè)務(wù)需求希望更高質(zhì)量的語音業(yè)務(wù)和在無線網(wǎng)絡(luò)中引入高速收據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)。1985年ITU提出“未來公用陸地移動通信系統(tǒng)”（FPLMTS），1996年，ITU將FPLMTS正式更名為IMT-2000（IntetnationalMobileTelecommunication-2000）IMT-2000中文含義為2000年國際移動通信計(jì)劃。含義為系統(tǒng)將工作在2000MHz，2000年左右進(jìn)入商用市場，而且最高業(yè)務(wù)速率為2000kbit/s。IMT-2000成為“第三代移動通信（俗稱3G）”的正式名稱。5.4.13G發(fā)展概述GPRS(GeneralPacketRadioService)是通用無線分組業(yè)務(wù)。EDGE是增強(qiáng)型數(shù)據(jù)速率GSM演進(jìn)技術(shù)。CDMA1X是指CDMA2000的第一階段。3G標(biāo)準(zhǔn)WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。.2007年批準(zhǔn)WIMAX成為第四個(gè)全球3G標(biāo)準(zhǔn)。3G-LTEHSDPA是高速下行分組接入，是現(xiàn)有WCDMA未來的升級。2G2.5G3G-LTE3GGSMCDMAOneWCDMAGPRSEDGETD-SCDMACDMA2000-3XCDMA2000-1XHSDPA5.4.23G標(biāo)準(zhǔn)1.WCDMAWCDMA的中文譯名是“寬帶碼分多址”，它可支持384Kbit/s到2Mbit/s不等的數(shù)據(jù)傳輸速率，在移動狀態(tài)下，移動速度越低，可提供的數(shù)據(jù)傳輸速率越高，可以提供電路交換和分組交換服務(wù)。2.CDMA2000CDM