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蜂窝移动通信系统组成介绍

2017年12月25日 09:11 次阅读

  蜂窝移动通信

  蜂窝移动通信(Cellular Mobile CommunicaTIon)是采用蜂窝无线组网方式,在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来,进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性,并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。

  蜂窝移动通信分类

  常见的蜂窝移动通信系统按照功能的不同可以分为三类,它们分别是宏蜂窝、微蜂窝以及智能蜂窝,通常这三种蜂窝技术各有特点。

  1.宏蜂窝技术

  蜂窝移动通信系统中,在网络运营初期,运营商的主要目标是建设大型的宏蜂窝小区,取得尽可能大的地域覆盖率,宏蜂窝每小区的覆盖半径大多为1km~25km,基站天线尽可能做得很高。在实际的宏蜂窝小内,通常存在着两种特殊的微小区域。一是“盲点”,由于电波在传播过程中遇到障碍物而造成的阴影区域,该区域通信质量严重低劣;二是“热点”,由于空间业务负荷的不均匀分布而形成的业务繁忙区域,它支持宏蜂窝中的大部分业务。以上两“点”问题的解决,往往依靠设置直放站、分裂小区等办法。除了经济方面的原因外,从原理上讲,这两种方法也不能无限制地使用,因为扩大了系统覆盖,通信质量要下降;提高了通信质量,往往又要牺牲容量。随着用户的增加,宏蜂窝小区进行小区分裂,变得越来越小。当小区小到一定程度时,建站成本就会急剧增加,小区半径的缩小也会带来严重的干扰,另一方面,盲区仍然存在,热点地区的高话务量也无法得到很好的吸收,微蜂窝技术就是为了解决以上难题而产生的。

  蜂窝移动通信系统组成介绍

  2.微蜂窝技术

  与宏蜂窝技术相比,微蜂窝技术具有覆盖范围小、传输功率低以及安装方便灵活等,该小区的覆盖半径为30m~300m,基站天线低于屋顶高度,传播主要沿着街道的视线进行,信号在楼顶的泄露小。微蜂窝可以作为宏蜂窝的补充和延伸,微蜂窝的应用主要有两方面:一是提高覆盖率,应用于一些宏蜂窝很难覆盖到的盲点地区,如地铁、地下室;二是提高容量,主要应用在高话务量地区,如繁华的商业街、购物中心、体育场等。微蜂窝在作为提高网络容量的应用时一般与宏蜂窝构成多层网。宏蜂窝进行大面积的覆盖,作为多层网的底层,微蜂窝则小面积连续覆盖叠加在宏蜂窝上,构成多层网的上层,微蜂窝和宏蜂窝在系统配置上是不同的小区,有独立的广播信道。

  蜂窝移动通信系统组成

  蜂窝移动通信系统主要是由交换网路子系统(NSS)、无线基站子系统(BSS)和移动台(MS)三大部分组成,如图2-1所示。其中NSS与BSS之间的接口为“A”接口,BSS与MS之间的接口为“Um”接口。在模拟移动通信系统中,TACS规范只对Um接口进行了规定,而未对A接口做任何的限制。因此,各设备生产厂家对A接口都采用各自的接口协议,对Um接口遵循TACS规范。也就是说,NSS系统和BSS系统只能采用一个厂家的设备,而MS可用不同厂家的设备。

  蜂窝移动通信系统组成介绍

  图2-1 蜂窝移动通信系统的组成

  由于GSM规范是由北欧一些运营公司“炒”出的规范,运营公司当然喜欢花最少的投资,用最好的设备来建最优良的通信网,因此GSM规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说,各接口都是开放式接口。

  GSM系统框图如图2-2,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。Um接口往左是移动台部分(MS),其中包括移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)。

  蜂窝移动通信系统组成介绍

  图2-2 GSM系统框图

  在GSM网上还配有短信息业务中心(SC),即可开放点对点的短信息业务,类似数字寻呼业务,实现全国联网,又可开放广播式公共信息业务。另外配有语音信箱,可开放语音留言业务,当移动被叫客户暂不能接通时,可接到语音信箱留言,提高网路接通率,给运营部门增加收入。

  2.2 交换网路子系统

  交换网路子系统(NSS)主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 NSS 由一系列功能实体所构成,各功能实体介绍如下:

  MSC:是GSM系统的核心,是对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路交换的功能实体,也是移动通信系统与其它公用通信网之间的接口。它可完成网路接口、公共信道信令系统和计费等功能,还可完成BSS、MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等。另外,为了建立至移动台的呼叫路由,每个MS、还应能完成入口MSC(GMSC)的功能,即查询位置信息的功能。

  VLR:是一个数据库,是存储MSC为了处理所管辖区域中MS(统称拜访客户)的来话、去话呼叫所需检索的信息,例如客户的号码,所处位置区域的识别,向客户提供的服务等参数。

  HLR:也是一个数据库,是存储管理部门用于移动客户管理的数据。每个移动客户都应在其归属位置寄存器(HLR)注册登记,它主要存储两类信息:一是有关客户的参数;二是有关客户目前所处位置的信息,以便建立至移动台的呼叫路由,例如MSC、VLR地址等。

  AUC:用于产生为确定移动客户的身份和对呼叫保密所需鉴权、加密的三参数(随机号码RAND,符合响应SRES,密钥Kc)的功能实体。

  EIR:也是一个数据库,存储有关移动台设备参数。主要完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能,以防止非法移动台的使用。

  2.3 无线基站子系统

  BSS系统是在一定的无线覆盖区中由MSC控制,与MS进行通信的系统设备,它主要负责完成无线发送接收和无线资源管理等功能。功能实体可分为基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。 BSC:具有对一个或多个BTS进行控制的功能,它主要负责无线网路资源的管理、小区配置数据管理、功率控制、定位和切换等,是个很强的业务控制点。

  BTS:无线接口设备,它完全由BSC控制,主要负责无线传输,完成无线与有线的转换、无线分集、无线信道加密、跳频等功能。

  2.4 移动台

  移动台就是移动客户设备部分,它由两部分组成,移动终端(MS)和客户识别卡(SIM)。

  移动终端就是“机”,它可完成话音编码、信道编码、信息加密、信息的调制和解调、信息发射和接收。

  SIM卡就是“身份卡”,它类似于我们现在所用的IC卡,因此也称作智能卡,存有认证客户身份所需的所有信息,并能执行一些与安全保密有关的重要信息,以防止非法客户进入网路。SIM卡还存储与网路和客户有关的管理数据,只有插入SIM后移动终端才能接入进网,但SIM卡本身不是代金卡。

  2.5 操作维护子系统

  GSM系统还有个操作维护子系统(OMC),它主要是对整个GSM网路进行管理和监控。通过它实现对GSM网内各种部件功能的监视、状态报告、故障诊断等功能。OMC与MSC之间的接口目前还未开放,因为CCITT对电信网路管理的Q3接口标准化工作尚未完成。

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发表于 2017-09-06 13:50 3124次阅读
移动通信系统,如何实现射频系统更小的尺寸?

看看人家英国运营商,一个套餐全球能用

在英国选择运营商,提前了解自己的需求十分重要。

发表于 2017-08-21 17:00 2531次阅读
看看人家英国运营商,一个套餐全球能用

展讯携SC9853I和SC9850系列亮剑移动通...

2017年8月15日,“芯无止境 智存高远”展讯2017全球合作伙伴大会今日在深圳成功举办,展讯董事...

发表于 2017-08-16 08:14 4185次阅读
展讯携SC9853I和SC9850系列亮剑移动通...

“九连亏” HTC第二季财报一跌再跌

HTC公布2017年第二季度财报。财报显示,HTC第二季度净亏损为19.5亿元新台币。虽然低于上一季...

发表于 2017-08-15 09:30 263次阅读
“九连亏” HTC第二季财报一跌再跌

广东开通中国首个5G基站 启动外场测试

中新网广州6月24日电 (记者 索有为)记者24日在广州大学城的实地勘察发现,中国首个5G基站已经开...

发表于 2017-06-26 08:11 367次阅读
广东开通中国首个5G基站 启动外场测试

一文盘点世界各国推动5G发展进度

5G商业化普遍预期在2020年之后展开。根据Ericsson Mobility Report的报告,...

发表于 2017-06-25 06:00 495次阅读
一文盘点世界各国推动5G发展进度

中国未来七年内将投入1800亿美元 用于5G基础...

电子发烧友早八点讯:6月15日报道 港媒称,中国三大电信运营商在5G基础设施上的总投入在七年内预计将...

发表于 2017-06-15 08:23 519次阅读
中国未来七年内将投入1800亿美元 用于5G基础...

无限流量至今仍未达成 5G才能实现终极目标

电子发烧友早八点讯:最近吵得很热的无限流量似乎让不少消费者都兴奋不已,很多人表示有了无限流量就再也不...

发表于 2017-06-15 06:00 460次阅读
无限流量至今仍未达成 5G才能实现终极目标

英特尔:下一代智能设备将成为移动通信节点

凝聚产业共识,推动创新发展,2017年IMT-2020(5G)峰会于6月12日至13日在北京举行。作...

发表于 2017-06-14 18:10 283次阅读
英特尔:下一代智能设备将成为移动通信节点

全票通过!六模全网通终端成国际标准

在近日的GSMA国际标准组织于瑞典GSMA-TSG 第29次全会议上,《GSMA-TS.37多卡终端...

发表于 2017-06-12 06:05 441次阅读
全票通过!六模全网通终端成国际标准

科普:你用的手机上都用到了什么通信调制技术

无线通信的频谱有限,分配非常严格,相同带宽的电磁波只能使用一次,为了解决僧多粥少的难题,工程师研发...

发表于 2017-04-27 10:13 361次阅读
科普:你用的手机上都用到了什么通信调制技术

“5G”就要来了!工信部:2017年底将完成5G...

工信部26日发布会上表示,预计到2017年底,5G二阶段试验完成。将积极推动形成全球统一的5G标准,...

发表于 2017-04-26 15:34 383次阅读
“5G”就要来了!工信部:2017年底将完成5G...

欧盟的这个决定,将影响5G的发展

北京时间4月24日晚间消息,英国、德国和意大利等15个欧盟成员国日前表示,反对欧盟委员会将频谱牌照有...

发表于 2017-04-25 07:54 285次阅读
欧盟的这个决定,将影响5G的发展

4G还没建完,我们为什么需要5G?

4G还没建完,我们为什么需要5G?它能带来怎样的体验?

发表于 2017-04-24 14:46 325次阅读
4G还没建完,我们为什么需要5G?

咱们千呼万唤的5G终于要来了,专家:要比4G快1...

最近5G来袭的消息真算的是一浪高过一浪。4G刚出来的时候宣传标语写的是:4G改变了人们的生活。那如果...

发表于 2017-04-13 09:32 319次阅读
咱们千呼万唤的5G终于要来了,专家:要比4G快1...

Qualcomm任命James H.Thomps...

2017年3月29日,圣迭戈——Qualcomm Incorporated(NASDAQ: QCOM...

发表于 2017-04-06 10:47 230次阅读
Qualcomm任命James H.Thomps...

多图解读移动通信趋势:5G、移动支付、共享经济,...

世界移动通信大会(Mobile World Congress),简称MWC,3月初在西班牙巴塞罗那闭...

发表于 2017-03-27 08:53 536次阅读
多图解读移动通信趋势:5G、移动支付、共享经济,...

领跑5G时代 英特尔不止抢攻移动领域

转型,回顾英特尔发展历程,这两个字一直贯穿在其核心战略中。曾经,英特尔于上世纪80年代末成功从内存厂...

发表于 2017-03-21 11:41 344次阅读
领跑5G时代 英特尔不止抢攻移动领域

联通董事长:错过4G商机 不能再错过5G

在公布了2016年全年业绩后,中国联通(微博)董事长王晓初在面对媒体时坦言,中国联通错失了4G时代的...

发表于 2017-03-17 08:17 267次阅读
联通董事长:错过4G商机 不能再错过5G

5G产业深度报告 将改变这21大领域 创造超3万...

2月27日,世界移动通信大会MWC 2017即将拉开帷幕。今年的MWC将成为5G商用加速的关键节点,...

发表于 2017-03-11 11:30 552次阅读
5G产业深度报告 将改变这21大领域 创造超3万...

MWC 2017专访诺基亚:5G将如同互联网一样...

3月7日专稿(艾斯)距离1995年首届世界移动通信大会(现已正式更名MWC世界移动大会)举办已经过去...

发表于 2017-03-07 09:56 723次阅读
MWC 2017专访诺基亚:5G将如同互联网一样...

MWC热点解读:国产厂商开始引领创新,5G成大热...

2月27日~3月2日,MWC 2017世界移动通信大会在西班牙巴塞罗那如期举行。作为全球顶级的通信展...

发表于 2017-03-06 10:34 197次阅读
MWC热点解读:国产厂商开始引领创新,5G成大热...

中国移动取消国内长途和漫游费

 3月5日,全国政协委员、原中国移动(微博)董事长奚国华在政协小组讨论会上表示,坚决拥护取消国内长途...

发表于 2017-03-06 08:52 2030次阅读
中国移动取消国内长途和漫游费

中国政府和企业布局5G已久

3月5日上午,第十二届全国人民代表大会第五次会议开幕,国务院总理李克强在政府工作报告中提到:“加快培...

发表于 2017-03-06 08:47 482次阅读
中国政府和企业布局5G已久

无人驾驶:通信和计算在 5G 时代的价值交汇

巴塞罗那世界移动通信大会(MWC 2017)今日盛大开幕。作为全球移动通信行业规模最大、最具影响力的...

发表于 2017-03-03 10:16 241次阅读
无人驾驶:通信和计算在 5G 时代的价值交汇