第2章 移动通信网

第2章第二代（2G）移动通信网络及其移动性管理第一代（1G）移动通信系统采用模拟技术，有多种制式，我国主要采用的是TACS。

第二代移动通信系统主要有欧洲的GSM和北美的DAMPS和IS-95 CDMA技术等，目前我国广泛应用的是GSM系统（简称G网）和IS-95 CDMA系统（简称C网）。

第二代（2G）移动通信替代第一代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变，其主要特性是为移动用户提供数字化的语音业务以及低速数据业务。

2.1第二代移动通信网络系统2.1.1 蜂窝系统的发展蜂窝系统的概念和理论上世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来，但其复杂的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到上世纪七十年代随着半导体技术的成熟，大规模集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实现提供了技术基础。

直到1979年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模拟蜂窝系统，而北欧也于1981年9月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统，接着欧洲先后在英国开通TACS系统，德国开通C－450系统等。

蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。

其频率复用大大提高了频率利用率并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围。

第一代模拟系统主要有四大缺点：1、各个系统之间没有公共接口；2、很难开展数据承载业务；3、频谱利用率低，无法适应系统大容量的需求；4、系统安全保密性差，易被窃听，易做“假机”。

尤其是在系统间没有公共接口，因此系统相互之间不能漫游，给移动用户造成很大的不便。

第二代蜂窝移动通信系统主要包括GSM、IS-95以及D-AMPS三种。

我国的第二代蜂窝移动通信系统使用的是GSM标准制式。

2.2G SM系统GSM数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。

早在1982年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT（北欧移动电话）和英国的TACS（全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。

一、填空题1.无线通信的主要特点有：终端的随意移动性、传播信道的开放性和传播环境的__________。

复杂性。

2.无线通信信号传播的______是它明显的缺点。

不稳定性3. 无线电波的频率介于30Hz 到_______之间。

300GHz4. 移动通信系统中，实际的接收信号由_______、_______、绕射波、散射波和透射波五种波组成。

直射波 反射波5. 由于无线电波传播的特点，在移动通信系统中，信号从发射端到接收端的过程中，会产生四种效应，分别为_________、__________、________和________。

阴影效应 远近效应 多径效应 多普勒效应6.根据多普勒效应，在运动的波源前面，波长____，频率_____；在运动的波源后面，波长______，频率______。

变短 变高 变长 变低7. 对于增益为13dBd 的天线，其增益按单位dBi 进行折算后应为______dBi 。

15.158. 垂直波瓣宽度，也叫垂直______角，是指在垂直主瓣方向上，功率下降到最强方向一半时的夹角。

半功率9.无线电波的频率越高，传播损耗越______,穿透能力越______。

大 强10. 天线的极化方向是指天线辐射时形成的________的方向。

电场强度11. 由于电波的特性，水平极化传播的信号在贴近地面时会在表面产生_______。

极化电流12.无线电波在自由空间的传播损耗公式为______。

32.420lg 20lg loss MHz km P f d =++13. 定向天线的前向辐射功率与后向辐射功率之比称为________。

前后比14. 基站天线架设的越高，无线电波的传播损耗_______，基站的覆盖围_____。

越小 越大15.评价CDMA 网络前向覆盖能力的指标是_______和________。

Ec/Io Rx_Power16. 在CDMA 系统中，反映网络的反向覆盖能力的指标是_______。

移动通信简答和综合题简答题1.与有线通信相比移动通信的特点有哪些？答：移动通信是有线通信的延伸，与有线通信相比具有以下特点：（1）终端用户具有移动性移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前位置，以完成呼叫、接续等功能；用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。

（2）采用无线接入方式移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰、信息的安全保护等。

（3）具有网间漫游和互通功能移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通，各种业务功能的实现等。

2.简述移动通信系统中发信机的主要作用。

答：发信机的主要作用是将所要传送的信号首先对载波信号进行调制，形成已调载波，已调载波信号经过变频（有的发射机不经过这一步骤）成为射频载波信号送至功率放大器，经功率放大器放大后送至天馈线。

3.解决移动通信多址系统设计的主要问题是什么？答：一是多路复用，也就是将一条通路变成多个物理信道；二是信道分配，即将单个用户分配到某一具体信道上去。

4.简述GSM 网络无线小区模型中的3/9 复用方式的主要特点。

答：3/9 频率复用方式的主要特点是：（1）不需要改变现有网络结构；（2）在原有的基站基础上通过改变复用方式就可提高容量；（3）系统不需增加特殊功能；（4）需要有足够的频带宽度以保证跳频效果。

5.简述GSM 网络中直放站（中继器）的功能及其工作原理。

答：直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

直放站在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。

在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。

六、综合题1.阐述移动通信系统中天线和馈线的主要作用。

答：天线是移动通信系统的重要组成部分，其主要作用是把射频载波信号变成电磁波或者把电磁波变成射频载波信号。

捷信新员工入职培训第一章前言以下内容是根据个人的理解整理的捷信项目中涉及的部分移动通信网知识的简要介绍，供捷信项目新员工学习了解。

水平有限，可能还有不少错误，但是只求大致了解，希望不致于贻笑大方。

若发现理解、阐述上有问题，请回复邮件告知。

第二章移动通信网简介基本网络结构涉及的概念MS:移动台，即俗称得手机用户；BTS :发射台？负责无线信号的收发；BSC:负责控制BTS；MSC：移动交换机，就像一个以太网交换机负责在各个计算机之间交换数据一样，移动交换机负责控制通话等等——当然，实际复杂得多。

GMSC:关口局，关口MSC。

GMSC用于连接两个不同的运营商或者异构的网络。

实践中，厂家设计时通常将MSC 设计为可以兼当GMSC。

例如，杭州移动的GSM网络要和杭州联通的GSM 网络通信，则双方各自有一个GMSC，两个MSC之间通过TUP/ISUP协议通信。

一个不是很恰当的比喻，GMSC 类似与一个路由器，连接不同的网络甚至是异构的网络。

TMSC :汇接局，T局。

任意两个MSC之间要通信，若采用两两直接互连的网状连接，则需要大量的传输线路，为了节省传输资源，通信网通常采用网状＋树状的网络拓扑——每个省设置两个TMSC，本省的MSC与本省的TMSC 连接，省之间通过TMSC 连接。

即，一个杭州用户给一个广州用户打电话，其话路先从杭州MSC 到浙江省的TMSC，然后到广东TMSC，最后到广州的MSC。

VLR :拜访位置寄存器(VisitedLocationRegister),负责保存在所服务区域的用户的信息，比如用户有无短信收发能力、用户有无呼转能力等，还负责分配、保存一些临时的信息，比如MSRN、TIMSI 、TLDN 等；理论上一个VLR 可以同时为多个MSC服务，实践中VLR和MSC在物理上作为同一个设备(就像东信的CDMA2000 交换机，一个MSC中有两块路板控制整个交换的FMCP即MSC 部分，另外一块是VLR 专用的VLRP)。

第二章蜂窝移动通信系统第二章蜂窝移动通信系统2.1 蜂窝移动通信系统概述蜂窝移动通信系统是一种基于无线通信技术的多用户、多频道的通信系统。

它通过将覆盖区域划分为多个小区，每个小区由一个基站负责覆盖和通信服务。

该系统采用频分多址（FDMA）或码分多址（CDMA）技术，实现对用户间的隔离和通信的同时进行。

2.2 蜂窝移动通信系统的基本组成2.2.1 基站子系统（BSS）基站子系统是蜂窝移动通信系统的核心组成部分，包括基站控制器（BSC）和基站（BS）。

BSC负责对多个基站的管理和控制，而基站则负责具体的信号传输和接收。

2.2.2 移动交换中心（MSC）移动交换中心是蜂窝移动通信系统的中央控制设备，负责调度和管理系统内的通信流量，实现用户话务的接入、切换和传输。

2.2.3 移动接入网（RAN）移动接入网是蜂窝移动通信系统与用户终端之间的接口，负责用户的接入、信号传输和数据转换。

2.3 蜂窝移动通信系统的信号传输方式2.3.1 频分多址（FDMA）频分多址是一种在时间上共享信道、在频率上分配信道的传输方式。

在蜂窝移动通信系统中，每个小区被分配一个频率带宽，该频率带宽被划分为多个信道，每个信道用于传输一个用户的通信数据。

2.3.2 码分多址（CDMA）码分多址是一种在时间和频率上共享信道的传输方式。

在蜂窝移动通信系统中，每个用户的通信数据被编码为不同的码序列，然后与其他用户的码序列混合传输。

接收端通过解码的方式将目标用户的信息提取出来。

2.3.3 时分多址（TDMA）时分多址是一种在时间上共享信道的传输方式。

在蜂窝移动通信系统中，每个信道被划分为多个时隙，每个时隙用于传输一个用户的通信数据。

2.4 蜂窝移动通信系统的网络拓扑结构2.4.1 单基站单小区单基站单小区是蜂窝移动通信系统最基本的网络拓扑结构，一个基站覆盖一个小区，该小区内的所有用户共享同一频率资源。

2.4.2 单基站多小区单基站多小区是指一个基站覆盖多个小区，每个小区有不同的频率资源分配，从而增加了系统的容量和覆盖范围。