数字蜂窝 移动通信系统

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。

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）。

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。

蜂窝移动通信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。

目录1概念▪概念的提出▪蜂窝移动系统的改进▪分类2历史▪第一代蜂窝移动通信系统▪第二代蜂窝移动通信系统▪ 900/1800MHz GSM移动通信▪ 800MHz CDMA移动通信▪第三代蜂窝移动通信系统3市场▪ GSM：全球应用最广▪ UMTS：市场发展的核心趋动力▪ CDMA：成熟并极具潜力▪供应商比较4未来▪设备模块化和平台化：迈向SDR▪链接：蜂窝市场增长的驱动力1概念编辑概念的提出移动通信的发展历史可以追溯到19 世纪。

1864 年麦克斯韦从理论上证明了电磁波的存在；1876 年赫兹用实验证实了电磁波的存在；1900 年马可尼等人利用电磁波进行远距离无线电通信取得了成功，从此世界进入了无线电通信的新时代。

现代意义上的移动通信开始于20 世纪20 年代初期。

1928 年，美国Purdue 大学学生发明了工作于2MHz 的超外差式无线电接收机，并很快在底特律的警察局投入使用，这是世界上第一种可以有效工作的移动通信系统；20 世纪30 年代初，第一部调幅制式的双向移动通信系统在美国新泽西的警察局投入使用；20 世纪30 年代末，第一部调频制式的移动通信系统诞生，试验表明调频制式的移动通信系统比调幅制式的移动通信系统更加有效。

在20 世纪40 年代，调频制式的移动通信系统逐渐占据主流地位，这个时期主要完成通信实验和电磁波传输的实验工作，在短波波段上实现了小容量专用移动通信系统。

这种移动通信系统的工作频率较低、话音质量差、自动化程度低，难以与公众网络互通。

在第二次世界大战期间，军事上的需求促使技术快速进步，同时导致移动通信的巨大发展。

数字蜂窝移动通信系统的基本组成及各部分的作用数字蜂窝移动通信系统的基本组成及各部分的作用随着移动通信技术的飞速发展，数字蜂窝移动通信系统已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

这一系统以其高效率、便捷性和广泛的覆盖范围，为人们提供了无线通信和数据传输的便利。

但是，对于普通用户来说，对数字蜂窝移动通信系统的基本组成以及各部分的作用，往往显得有些陌生。

本文将通过深度和广度兼具的方式，全面评估数字蜂窝移动通信系统的基本组成及各部分的作用，帮助读者更好地了解这一重要的通信系统。

一、数字蜂窝移动通信系统的基本组成数字蜂窝移动通信系统是由多个基本部分组成的复杂系统，其中包括基站系统、核心网和移动终端三个部分。

1. 基站系统基站系统是数字蜂窝移动通信系统中最为重要的组成部分之一，其主要包括基站、无线传输子系统和控制器等多个子系统。

基站是通信系统中的一个核心设备，用于对移动终端进行信号的发送和接收。

无线传输子系统则负责信号的传输和解调工作，保障了通信的稳定性和可靠性。

控制器则起到了对基站和移动终端的控制和管理作用，确保通信系统的正常运行。

2. 核心网核心网是数字蜂窝移动通信系统的另一个重要组成部分，其主要功能是对移动通信数据进行传输和交换。

它由移动交换中心、业务支撑系统和数据传输网等多个子系统构成。

移动交换中心是数字蜂窝移动通信系统中的核心设备，用于对移动通信数据进行交换和路由。

业务支撑系统则用于提供各种业务支持和管理服务，保障了通信系统的正常运行。

数据传输网则负责对移动通信数据进行传输和交换，确保了通信数据的安全性和稳定性。

3. 移动终端移动终端是数字蜂窝移动通信系统中的另一重要组成部分，其主要包括手机、数据卡和调频器等设备。

手机是人们日常生活中最为常见的移动终端设备，用于进行语音通话、发送和数据传输等多种通信功能。

数据卡则是用于将移动通信数据传输到移动终端设备中的重要设备，它能够确保移动终端设备能够正常、稳定地进行通信。

GSM网络术语●GSM——数据蜂窝移动通信系统●MSC——移动业务交换中心●BSS——基站系统●BSC——基站控制器●BTS——基站收发信台●MS——移动台●OSS——操作与维护子系统●PSTN——公众交换电话网●ARFCN——无线频率信道编号●RF——载频●ME——移动设备●ISDN——综合业务数字网●IWF——互通功能单元●SIM——智能卡、用户识别卡●TMSI——临时移动用户身份识别号●LAI——位置区识别号●MSISDN——移动台的电话号码●XCDR——压缩编码器●TRAU——压缩编码器速率适配单元移动业务交换中心●EIR——设备识别寄存器●AUC——鉴权中心●IWF——网络互通功能●EC——回声消除器●DTX——不连续发射●MSRN——移动用户漫游号●IWF——网络互通功能●NMC——网络管理中心●OMC——操作与维护中心●TUP——电话用户部分●TMA——塔顶放大器●BSSMAP——基站系统管理应用部分●DTAP——直接传输应用部分●AM——幅度调制●FM——频率调制●PSK——相移键控●TCH——业务通道●SCH——同步通道●PCH——寻呼通道●GMSK——高斯最小相移键控●BCCH——广播控制通道●CCCH——通用控制通道●DCCH——专用控制通道●FCCH——频率控制信道●RACH——随机接入通道●AGCH——接入允许通道●CBCH——小区广播通道●SDCCH——独立专用控制通道●SACCH——慢速随路控制通道●FACCH——快速随路控制通道●MBCCH——主要的广播控制通道GPRS网络术语●SGSN——服务GPRS支持节点，在本SGSN服务区为MS分配IP地址、数据的路由和转发、加密、会话管理、与其它实体设备之间的接口连接、话单记录针对无线资源使用。

●GGSN——关口GPRS支持节点，好似路由（网关）连接其它网络，完成MS与外网通信建立、将用户的数据发往正确的SGSN、话单记录针对连接外网。

数字蜂窝移动通信系统在当今高度互联的世界中，数字蜂窝移动通信系统已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从日常的通话、短信交流，到随时随地的上网浏览、视频通话和移动支付，数字蜂窝移动通信系统以其强大的功能和便捷性，深刻地改变了我们的生活方式和工作方式。

数字蜂窝移动通信系统，简单来说，就是一种将地理区域划分成若干个小的“蜂窝”状区域，每个区域都由一个基站覆盖，并通过无线信号实现移动设备之间通信的系统。

这种系统的出现，解决了传统移动通信中频谱资源有限、通信容量小、覆盖范围有限等问题，为大规模的移动通信提供了可能。

在数字蜂窝移动通信系统中，频谱资源的管理和分配至关重要。

频谱就像是高速公路上的车道，不同的频段被分配给不同的通信服务和用户，以避免相互干扰。

随着移动用户数量的不断增加和通信业务的多样化，频谱资源变得日益紧张。

为了更有效地利用频谱资源，各种频谱复用技术应运而生。

例如，时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）和频分多址（FDMA）等技术，通过在时间、码型和频率等维度上对频谱进行划分和复用，大大提高了频谱的利用率。

基站是数字蜂窝移动通信系统的核心组成部分之一。

基站负责接收和发送移动设备的信号，实现与核心网络的连接。

为了确保良好的覆盖和通信质量，基站的布局和参数设置需要经过精心规划和优化。

在城市等人口密集区域，基站的密度通常较高，以提供足够的容量和信号强度；而在偏远地区，可能会采用大功率基站或卫星通信等方式来实现覆盖。

移动设备，如手机、平板电脑等，是数字蜂窝移动通信系统的终端用户设备。

它们具备接收和发送无线信号的能力，并能够对信号进行处理和编码解码。

随着技术的不断进步，移动设备的功能越来越强大，性能也越来越优越。

从早期只能进行简单通话和短信发送的功能手机，到如今具备高清摄像、高速上网、智能应用等多种功能的智能手机，移动设备的发展极大地丰富了我们的移动通信体验。

数字蜂窝移动通信系统的发展经历了多个阶段。

GSM数字蜂窝移动通信系统9.4.1 GSM的特点GSM系统是泛欧数字蜂窝移动通信网的简称，这是当前发展最成熟的一种数字移动通信系统，现重新命名为“Global System for Mobile Communication”，即“全球移动通信系统”。

它是第二代蜂窝系统的标准，是世界上第一个对数字调制、网络层结构和业务作了规定的蜂窝系统。

GSM的特点主要表现在以下几方面：1.GSM的移动台具有漫游功能，可以实现国际漫游为了实现漫游功能，GSM为用户定义了三个识别码，它们是DN码、MSRN码和IMSI码。

DN码是公用电话号码簿上可以查到的统一的电话号码；移动台漫游号码MSRN是在呼叫漫游用户时使用的号码，由VLR（访问位置寄存器）临时指定，并根据此号码将呼叫接至漫游的移动台；国际移动台识别码IMSI在无线信道上使用，用来寻呼和识别移动台。

上述三个号码存在对应关系，利用它们可以准确无误地识别出某个移动台。

若某区的移动台进入另一个区时，只有经过位置登记后才能使用。

例如A区移动台进入B区后，它会自动搜索该区基站的广播公共信道，以获得位置信息。

当发现接收到的区域识别码与自己原来区域不同时，漫游的移动台会向当地基站发出位置更新请求，B区的被访局收到此信号后，通知本局的VLR，VLR即为漫游用户指定一个临时号码MSRN，并将此号码通过CCITT No.7信令，通知移动台所在业务区备案。

这样，一个漫游用户位置登记就完成了。

当公有用户要呼叫某漫游移动台时，该用户通过电话机拨打移动台DN码，DN码首先经由公用交换网接至最靠近的本地GSM移动业务交换中心（GSMC），GSMC利用DN码访问母局位置登记器，从中取得漫游台的MSRN码，GSMC根据此码将呼叫接至被访问的移动业务交换中心（VMSC），VMSC接到MSRN号码后，进一步访问来访者登记器，证实漫游台是否仍在本区工作，经确认后，VMSC把MSRN 码转换成国际移动台识别码（IMSI），通过当地基站，在无线信道上向漫游移动台发出寻呼，从而建立通话。