移动通信网络及交换技术

移动通信系统——交换网络设计知识一、提纲1、相关的基础知识：1)交换网络基础2)信令3)同步4)网络接口5)编号计划6)接续路由7)支撑的业务8)计费9)网管2、施工图设计阶段的勘察要点；二、相关基础知识1、交换网络基础（1）移动通信系统的构成：GSM移动通信系统主要由交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）和移动台（MS）三部分组成，如下图所示：其中，NSS交换网络子系统主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全管理所需的数据库功能。

构成NSS的主要实体包括MSC（移动交换机）、HLR（归属位置寄存器）、VLR（拜访位置寄存器）、AUC（鉴权中心）和EIR（设备标识寄存器）。

MSC：是NSS的核心，是对它所覆盖区域内的MS进行控制和完成话路交换的功能实体，其移动电话子系统MTS提供专有移动功能。

MSC从HLR、VLR、AUC中调取相应数据，并根据需要对相应数据加以修改。

MSC实现的功能包括呼叫处理（连接、号码存储、回声控制等功能）、安全保密（鉴权、用TMSI 保护IMSI、客户信息加密）、BSC和MSC间的信道管理、数据通信、IMEI的管理、移动性管理、无线资源管理、DTMF（双音多频）信号转换及排队管理等功能。

具有查询位置和转接功能的交换机称为入口交换机（GMSC），GMSC是与PSTN和其他NSS互连的接口，是其他网络呼叫本区域内移动用户（包括漫游来用户）固定入口点。

VLR：访问用户位置寄存器，是服务于器控制区内移动用户的，存储着进入该区域内移动用户的相关信息。

VLR从相对应的HLR获取必要的数据，为已登记的移动用户建立呼叫接续的必要条件。

VLR是动态的数据库。

VLR存储的用户数据信息如下表所示：形成MSC/VLR的物理实体。

HLR：归属用户位置寄存器，是GSM系统的中心数据库，存储HLR控制区内所有的移动用户数据。

供MSC和VLR查询。

相对于VLR，HLR是静态的数据库。

HLR能够完成客户数据存储、检索、配合VLR完成MSRN提供和位置登记、配合AUC完成鉴权等。

移动通信网络
移动通信网络是指通过无线技术实现移动设备之间通信的网络。

它是一种基于移动终端的无线通信技术，使得用户可以在移动状态下进行语音通话、数据传输和网络连接。

移动通信网络的主要组成部分包括以下几个方面：
1.移动终端：移动终端是用户使用的设备，包括手机、平板电脑、移动数据终端等。

移动终端通过无线信号与基站进行通信，实现语音、短信、数据传输等功能。

2.基站：基站是移动通信网络中的关键设备，用于向移动终端提供信号覆盖和通信服务。

基站通常包括天线、无线传输设备和控制单元等组件，可以覆盖一定范围内的移动终端。

3.移动核心网：移动核心网是移动通信网络的核心部分，负责管理和控制移动终端的通信连接。

它包括移动交换中心（MSC）、位置注册中心（HLR）、移动管理实体（MM）等功能节点，用于实现移动终端的接入、漫游、位置跟踪等功能。

4.无线接入网络：无线接入网络是基站和移动核心网之间的连接网络，用于传输移动终端和核心网之间的通信数据。

无线接入网络通常采用无线局域网（WLAN）、CDMA、LTE等技术实现。

5.业务支撑系统：业务支撑系统包括计费系统、用户认证系统、业务管理系统等，用于支持移动通信网络的运营和管理。

移动通信网络根据技术标准和覆盖范围的不同，可以分为多种制式和网络类型，如GSM、CDMA、LTE、5G等。

这些网络技术不断发展和演进，为用户提供了更快速、更稳定的移动通信服务。

移动通信-主要特点及内容移动通信-主要特点及内容1. 引言移动通信是指通过无线电通信技术实现的移动设备之间的通信。

随着科技的快速发展和人们对便捷通信需求的日益增长，移动通信在现代社会中占据了重要地位。

本文将介绍移动通信的主要特点及其内容。

2. 主要特点2.1 无线传输移动通信采用无线电通信技术，摆脱了传统有线通信的限制。

用户可以在无需固定线缆的情况下进行通信，具有较大的灵活性和便捷性。

2.2 移动性与固定方式相比，移动通信设备具有更高的可移动性。

用户可以在任何地点进行通信，无需担心通信线路的限制。

这种移动性使得人们在旅途中、户外活动中或者临时工作场所中依然能够保持与外界的通信。

2.3 多样化服务移动通信除了基本的语音通信外，还提供了多样化的增值服务。

例如，短信服务、彩信服务、互联网接入、多媒体信息传输等。

这些服务丰富了用户的通信体验，提供了更多沟通方式的选择。

2.4 高度可靠移动通信采用了数字化和分组交换等先进技术，提高了通信质量和可靠性。

通信系统的完备性、鲁棒性和容错性使得移动通信更加稳定，用户能够长时间进行通话，不易受到干扰。

3. 移动通信的内容3.1 移动网络基础设施移动通信的基础设施包括基站、传输网和交换中心等。

移动通信网络通过基站将信号传输到用户设备，通过传输网将用户之间的通信连接起来，通过交换中心进行通信流量控制和管理。

这些基础设施构成了移动通信网络的核心。

3.2 移动通信标准移动通信领域有许多不同的标准，例如GSM、CDMA、LTE等。

这些标准确定了移动通信的技术规范和协议，确保了不同设备之间的兼容性和互操作性。

移动通信标准的发展不断推动着通信技术的进步和创新。

3.3 移动通信应用移动通信应用涵盖了人们日常生活的方方面面。

从简单的方式通话到各种互联网应用，移动通信已经渗透到人们的工作、娱乐、社交、支付等各个领域。

移动通信应用的丰富多样满足了人们多样化的需求。

3.4 移动通信安全随着移动通信的普及，移动通信安全问题也成为了人们关注的焦点。

移动通信的基本技术随着科技的进步和人们对通信需求的不断增长，移动通信已经成为现代社会不可或缺的一部分。

移动通信的基本技术是支撑移动通信系统正常运行的关键，本文将就移动通信的基本技术进行介绍和解析。

一、移动通信的基本原理移动通信是指通过无线技术实现的移动设备之间的通信。

其基本原理是利用无线电波传输信息，在移动设备之间建立起通信链路，实现语音、数据和多媒体等信息的传递。

移动通信的基本技术主要包括无线信号传输、调制解调、信道编码、多址技术等。

二、无线信号传输无线信号传输是移动通信的基础。

无线通信系统通过无线电波传输信号，将信息从发送端传输到接收端。

在无线信号传输中，主要使用的频段有低频、中频、高频以及超高频等，不同频段的选择取决于通信系统的需求和应用环境。

三、调制解调技术调制解调技术是将原始信号转换为适合在无线传输信道中传输的信号，并在接收端将其恢复为原始信号的过程。

调制技术主要包括模拟调制和数字调制两种。

模拟调制主要用于语音通信，而数字调制则适用于数据和多媒体通信。

四、信道编码信道编码是为了提高无线信道传输的可靠性和效率而采取的一种技术手段。

通过对信息进行编码处理，可以在有限的带宽和受干扰的环境下，提高信息的传输质量和容量。

信道编码主要包括纠错编码和压缩编码两种。

五、多址技术多址技术是指在同一频率资源上实现多个用户之间的并行传输。

通过将不同用户的信号进行编码和解码，实现用户之间的区分和同时传输。

常见的多址技术有时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等。

六、移动通信网络移动通信网络是支撑移动通信系统运行的基础设施。

移动通信网络主要由基站、交换网和移动终端组成。

基站负责无线信号的覆盖和转发，交换网负责信号的传输和交换，移动终端作为用户的通信设备。

七、移动通信标准为了保证不同厂商的设备能够互相兼容和互联，移动通信领域制定了一系列的标准。

常见的移动通信标准有GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE等。

1 移动通信网络基础知识1.1通信网基本概念通信网是由通信端点、连接节点和相应的传输链路有机地组合起来以实现在两个或多个通信端点之间提供信息传输的通信体系。

例如电话网、计算机网、因特网等都是目前典型的通信网。

通信网由用户终端设备，交换设备和传输设备组成。

交换设备间的传输设备称为中继线路(简称中继线)，用户终端设备至交换设备的传输设备称为用户路线(简称用户线)。

通信网可从不同角度分类：按业务内容可分为电报网、电话网、图像网、数据网等；按地区规模可分为农村网、市内网、长途网、国际网等；按服务对象可分为公用网、军用网、专用网等；按信号形式可分为模拟网、数字网等。

1.1.1 （熟悉）通信网基本概念通信系统就是用信号（电信号、光信号等）来传递信息的系统。

通信系统的构成可以简单地概括为一个统一的模型，由信源、发送设备、信道、接收设备、信宿和噪声源6各部分组成，如图1-1所示。

图1-1 通信系统模型1)信源是指发出信息的信息源。

在人与人之间通信的情况下，信源就是指发出信息的人；在机器与机器之间通信的情况下，信源就是发出信息的机器，如计算机等。

2)发送设备就是把信源发出的信息变换成适合于在信道上传输的信号的设备。

3)信道是信号传输媒介的总称。

不同的信源形式所对应的变换处理方式不同，与之对应的信道形式也不同。

传输信道的类型有两种划分方法：一是按传输媒介可划分为无线信道和有线信道；二是按在信道上传输信号的形式可划分为模拟信道和数字信道。

4)接受设备是发送设备的逆过程。

因为发送设备是把不同形式的信息变换和处理成适合在信道上传输的信号，一般情况下，这种信号是不能为信息接收者所直接接收的，所以接收设备的功能就是把从信道上接收的信号变换成信息接收者的信息。

5)信宿是指信息传送的终点，也就是信息接收者。

6)噪声源并不是人为实现的实体，但在实际通信系统中是客观存在的。

在模型中把发送、传输和接收端各部分的干扰噪声集中地用一个噪声源来表示。

数据通信常用技术数据通信是现代信息技术的基础，它是指通过各种通信手段和技术来传输和交换数据的过程。

在数据通信中，常用的技术有很多，本文将介绍几种常见的数据通信技术。

一、有线通信技术有线通信技术是指通过物理线缆来传输数据的技术。

常见的有线通信技术有：1. Ethernet技术：Ethernet是一种局域网技术，它使用双绞线或光纤作为传输介质，通过CSMA/CD协议实现数据的传输和冲突检测。

2. 光纤通信技术：光纤通信技术是利用光纤作为传输介质，通过光的反射和折射实现数据的传输。

它具有大带宽、低损耗、抗干扰等优点，被广泛应用于长距离和高速传输领域。

3. 同轴电缆技术：同轴电缆是一种传输电信号的电缆，它由内导体、绝缘层、外导体和外护套组成。

同轴电缆可以实现高速、抗干扰的数据传输，常用于电视信号和宽带接入等领域。

二、无线通信技术无线通信技术是指通过无线电波或红外线等无线信号来传输数据的技术。

常见的无线通信技术有：1. Wi-Fi技术：Wi-Fi是一种无线局域网技术，它基于IEEE 802.11标准，使用2.4GHz或5GHz频段的无线电波进行数据传输。

Wi-Fi技术可以实现高速、灵活的无线数据接入，被广泛应用于家庭、办公和公共场所等环境。

2. 蓝牙技术：蓝牙是一种短距离无线通信技术，它使用2.4GHz频段的无线电波进行数据传输。

蓝牙技术具有低功耗、低成本等特点，常用于手机、耳机、键盘等设备之间的数据传输和连接。

3. 移动通信技术：移动通信技术是指通过移动通信网络进行数据传输的技术。

常见的移动通信技术有2G、3G、4G和5G等，它们分别基于不同的无线接入技术，提供不同的数据传输速率和服务质量。

三、卫星通信技术卫星通信技术是指通过卫星进行数据传输的技术。

卫星通信技术可以实现全球范围内的数据传输，常用于远程地区和海洋等无法建设有线通信网络的地方。

卫星通信技术有很多种，包括地球同步卫星通信、低轨道卫星通信等，它们都可以实现高速、长距离的数据传输。

移动通信基本知识移动通信基本知识随着科技的不断发展和人们生活水平的不断提高，移动通信已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

但是对于初学者来说，在掌握移动通信的使用方法之前，我们首先需要了解一些移动通信基本知识。

一、移动通信的概念和分类移动通信是指通过无线电波进行信息传输的一种通信方式，其传输的数据包括语音、短信、图片、音乐等。

根据技术标准的不同，移动通信可以分为一、二、三、四代移动通信系统。

其中：1. 一代移动通信（1G）是最早的一种移动通信系统，采用模拟信号传输。

其代表性的技术标准是AMPS。

2. 二代移动通信（2G）是数字信号时代的开始，采用数字信号传输。

其代表性的技术标准是GSM、CDMA、TDMA等，这些技术标准在2G时代竞争如火如荼，GSM最终获得了胜利，成为了当时最流行的数字移动通信系统。

3. 三代移动通信（3G）是在2G的基础上，进一步提高了速率和服务质量，使移动通信实现了视频、音频等多媒体通信功能。

其代表性的技术标准是WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等。

4. 四代移动通信（4G）是目前最先进的移动通信系统，采用先进的调制技术和网络架构，数据传输速率更快，可用于更多的应用。

其代表性的技术标准是LTE。

二、移动通信网络移动通信网络是由多个基站和交换机组成的。

其中，基站是指无线电设备，对外提供通信服务；而交换机则是控制中心，负责将多个基站连接起来，实现用户之间的信息交流。

基站会将用户的通信请求转发给交换机，交换机根据用户的请求，通知基站向目标用户发起信号。

当信号到达目标用户所在的基站后，该基站将信号转发给目标用户，从而实现通信。

三、移动通信卡通常我们会把移动通信卡叫做“手机卡”，是一种可以存储个人手机号码和账户信息的卡片。

移动通信卡有两种类型：SIM卡和USIM卡。

SIM卡是一种较早的卡片，其容量较小，只能存储一些基本信息，如用户资料等。

而USIM卡则是在SIM卡的基础上，进一步增加了容量和安全性，可以存储更多的信息，如联系人、短信、图片等。

1．电路交换技术网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。

公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。

这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。

2．报文交换技术报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。

在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。

报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。

3．分组交换技术电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。

首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。

其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。

分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。

移动通信系统工作原理移动通信系统是一种无线通信系统，它通过将语音、数据和图像转换为无线信号，以无线方式在移动终端之间传输信息。

移动通信系统的工作原理是基于以下几个主要的技术和原理：1. 无线传输：移动通信系统使用无线技术，在无线电频段中传输信息。

通过调制和解调技术，将信息转换为适合无线传输的信号，并在接收端将其还原为原始信息。

2. 频率复用：移动通信系统中的通信资源是有限的，为了提高频谱利用率，采用频率复用技术。

通过将频谱划分为多个不同的频率信道，不同用户或设备可以在不同的频道上进行通信，避免互相干扰。

3. 小区划分：移动通信系统将服务区域划分为多个小区，每个小区由一个或多个基站负责提供无线信号覆盖。

每个小区内的用户或设备可以通过基站与移动通信系统进行通信。

4. 扩频技术：移动通信系统使用扩频技术来提高通信质量和抗干扰能力。

扩频技术通过将通信信号扩展到宽带中，减小信号受到干扰的影响，提高信号的可靠性。

5. 接入控制：移动通信系统中需要进行接入控制来管理用户的接入和资源分配。

通过信令交换和认证等方式，确保用户按照规定的流程接入系统，并分配合适的资源进行通信。

6. 移动性管理：移动通信系统需要对用户的移动进行管理，以保证用户在移动过程中仍能保持通信连接。

通过位置注册和移动性管理等技术，使用户能够在不同小区之间无缝切换。

7. 网络互联：移动通信系统需要与其他通信网络进行互联，实现与固定电话网络、互联网和其他移动通信系统之间的互通。

通过网关和协议转换等技术，实现不同网络之间的信息交换和互联。

总结起来，移动通信系统的工作原理是通过无线传输技术、频率复用、小区划分、扩频技术、接入控制、移动性管理和网络互联等多种技术和原理的组合，实现用户之间的无线通信。

这些技术和原理共同协作，保障了移动通信系统的正常运行和用户的通信需求。

移动通信的基本概念移动通信的基本概念移动通信是指通过无线电波等介质进行信息的传递和交流的通信方式。

它的出现极大地改变了人们的生活方式和社会结构，使得人们能够随时随地进行沟通和获取信息。

移动通信的基本概念包括以下几个方面：1. 无线传输移动通信使用无线传输技术，通过无线电波将信息传输到接收设备。

这种传输方式使得通信更加灵活和便捷，可以在任何时间和地点进行通信。

2. 移动设备移动通信使用移动设备进行通信，如方式、平板电脑等。

这些设备可以随身携带，方便进行通信和信息获取。

移动设备通常具有无线连接功能，可以连接到移动通信网络。

3. 移动通信网络移动通信网络是支持移动通信的基础设施，包括基站、传输设备和核心网等。

移动通信网络通过无线电波传输信息，将移动设备和通信终端连接起来，实现通信和数据传输。

4. 通信协议移动通信使用一定的通信协议进行数据交换和传输。

通信协议规定了数据的格式、传输方式和处理规则等。

常用的移动通信协议包括GSM、CDMA、LTE等，它们定义了移动通信的标准和规范。

5. 移动通信技术移动通信技术是实现移动通信的关键技术。

目前主要的移动通信技术包括2G、3G、4G和5G等。

这些技术在无线传输、信号处理和网络管理等方面有着不同的特点和性能。

6. 移动通信应用移动通信应用广泛应用于人们的日常生活和工作中。

通过移动通信，人们可以进行语音通话、短信、网上购物、社交媒体等各种活动。

移动通信应用为人们提供了便捷和多样化的沟通方式。

移动通信的基本概念涵盖了移动通信的核心要点和关键技术。

随着科技的不断进步和创新，移动通信领域将继续发展和演进，为人们的生活带来更多的便利和可能性。

移动通信的基本组成
移动通信是指通过移动通信网络进行的信息传递和交流。

移动通信系统是由多个基本组成部分构成的，这些部分相互协作，共同实现通信功能。

本文将详细介绍移动通信的基本组成部分。

1. 移动终端
移动终端是指手机、平板电脑、手持终端等移动设备，是移动通信的重要组成部分。

移动终端通过无线信号与基站进行通信，实现信息的发送和接收。

2. 基站系统
基站系统是指移动通信网络中的基础设施，包括基站、天线等。

基站通过天线向周围区域发送信号，接收来自移动终端的信号，将信号传输到移动通信交换机中。

3. 移动通信交换机
移动通信交换机是指移动通信网络中的核心设备，负责移动终端与固定网络、其他移动终端之间的连接和通信。

移动通信交换机还能对语音、数据等不同类型的信号进行处理和转换。

4. 业务支撑系统
业务支撑系统是指移动通信网络中的各种管理和支持系统，包括用户管理系统、计费系统、设备管理系统等。

这些系统能够支持移动通信网络的正常运行，保障用户的通信质量和服务质量。

5. 网络运营商
网络运营商是指提供移动通信服务的企业，包括中国移动、中国联通、中国电信等。

网络运营商通过建设和维护移动通信网络，向用户提供语音、短信、数据等通信服务，是移动通信系统中不可或缺的一部分。

移动通信的基本组成部分包括移动终端、基站系统、移动通信交换机、业务支撑系统和网络运营商。

这些部分相互作用，共同组成了一个完整的移动通信系统，为人们的日常生活和工作提供了便利。

随着移动通信技术的不断发展，移动通信系统也在不断升级和完善，为人们带来更加先进的通信服务。

移动通信核心网基础知识培训一、引言移动通信网络是现代通信技术的重要组成部分，为全球数十亿用户提供无线通信服务。

核心网作为移动通信网络的关键部分，负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能。

为了帮助大家更好地了解移动通信核心网的基本知识，我们特此举办此次培训。

本培训将从移动通信核心网的概述、架构、关键技术、发展趋势等方面进行详细讲解，旨在提高大家对移动通信核心网的认知水平，为我国移动通信事业的发展贡献力量。

二、移动通信核心网概述1.定义与作用移动通信核心网（MobileCoreNetwork）是指移动通信网络中负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等关键功能的部分。

核心网是移动通信网络的大脑和心脏，负责将用户数据从发送端传输到接收端，并确保通信过程的安全、稳定、高效。

2.发展历程移动通信核心网的发展历程可以分为几个阶段：第一代移动通信网络（1G）采用模拟通信技术，核心网主要实现语音通信功能；第二代移动通信网络（2G）采用数字通信技术，核心网开始支持数据业务；第三代移动通信网络（3G）引入了分组交换技术，核心网支持更高速的数据传输；第四代移动通信网络（4G）采用全IP架构，核心网实现高速、高效的数据传输；第五代移动通信网络（5G）进一步优化核心网架构，支持更高速度、更低时延的通信需求。

三、移动通信核心网架构1.总体架构（1）接入网：负责将用户设备接入移动通信网络，包括基站、控制器等设备。

（2）传输网：负责将接入网与核心网之间的数据进行传输，包括光纤、微波等传输设备。

（3）核心网：负责处理用户通信请求、数据传输、信令控制等功能，包括移动交换中心（MSC）、服务网关（SGSN）、分组数据网关（GGSN）等设备。

（4）支撑系统：为核心网提供运营、维护、管理等功能，包括业务支撑系统（BSS）、运营支撑系统（OSS）等。

2.主要设备与功能（1）移动交换中心（MSC）：负责处理语音通信、短信业务、信令控制等功能。