移动通讯的基础知识

基础知识 培训教材 移动通信基本知识 深圳市通讯股份有限公司 第一章 引言 11移动通信概述 随着社会的进步、经济和科技的发展，特别是计算机、程控交换、数字通信的发展，近些年来，移动通信系统以其显著的特点和优越性能得以迅猛发展，应用在社会的各个方面，到目前为止，全球移动用户超过 1亿 ，预计到本世纪末用户数将达到2亿。无线通信的发展潜力大于有线通信的发展，它不仅仅提供普通的电话业务功能，并能提供或即将提供丰富的多种业务，满足用户的需求。 移动通信的主要目的是实现任何时间、任何地点和任何通信对象之间的通信。 从通信网的角度看，移动网可以看成是有线通信网的延伸，它由无线和有线两部分组成。无线部分提供用户终端的接入，利用有限的频率资源在空中可靠地传送话音和数据；有线部分完成网络功能，包括交换、用户管理、漫游、鉴权等，构成公众陆地移动通信网PLMN。从陆地移动通信的具体实现形式来分主要有模拟移动通信和数字移动通信这两部种。 移动通信系统从40年代发展至今，根据其发展历程和发展方向，可以划分为三个阶段： 111第一代――模拟蜂窝通信系统 第一代移动电话系统采用了蜂窝组网技术，蜂窝概念由贝尔实验室提出，70年代在世界许多地方得到研究，。当第一个试运行网络在芝加哥开通时，美国第一个蜂窝系统AMPS（高级移动电话业务）在1979年成为现实。 现在存在于世界各地比较实用的、容量较大的系统主要有： （1）北美的AMPS；（2）北欧的NMT-450/900；（3）英国的TACS；其工作频带都在450MHz和900MHz附近，载频间隔在30kHz以下。 鉴于移动通信用户的特点：一个移动通信系统不仅要满足区内，越区及越局自动转接信道的功能，还应具有处理漫游用户呼叫（包括主被叫）的功能。因此移动通信系统不仅希望有一个与公众网之间开放的标准接口，还需要一个开放的开发接口。由于移动通信是基于固定电话网的，因此由于各个模拟通信移动网的构成方式有很大差异，所以总的容量受着很大的限制。 鉴于模拟移动通信的局限性，因此尽管模拟蜂窝移动通信系统还会以一定的增长率在近几年内继续发展，但是它有着下列致命的弱点： A) 各系统间没有公共接口。 2 B) 无法与固定网迅速向数字化推进相适应，数字承载业务很难开展。 C) 频率利用率低，无法适应大容量的要求。 D) 安全利用率低，易于被窃听，易做"假机"。 这些致命的弱点将妨碍其进一步发展，因此模拟蜂窝移动通信将逐步被数字蜂窝移动通信所替代。然而，在模拟系统中的组网技术仍将在数字系统中应用。 112第二代――数字蜂窝移动通信系统 由于TACS等模拟制式存在的各种缺点，90年代开发出了以数字传输、时分多址和窄带码分多址为主体的移动电话系统，称之为第二代移动电话系统。代表产品分为两类： 1121 TDMA系统 TDMA系列中比较成熟和最有代表性的制式有：泛欧GSM、美国D-AMPS和日本PDC。 （1）D-AMPS是在1989年由美国电子工业协会EIA完成技术标准制定工作，1993年正式投入商用。它是在AMPS的基础商改造成的，数模兼容，基站和移动台比较复杂。 （2）日本的JDC（现已更名为PDC）技术标准在1990年制定，93年使用，只限于本国使用。 （3）欧洲邮电联合会CEPT的移动通信特别小组（SMG）在88年制定了GSM第一阶段标准phase1，工作频带为900MHz左右，90年投入商用；同年，应英国要求，工作频带为1800MHz的GSM规范产生。 上述三种产品的共同点是数字化，时分多址、话音质量比第一代好，保密性好、可传送数据、能自动漫游等。 三种不同制式各有其优点，PDC系统频谱利用率很高，而D-AMPS系统容量最大，但GSM技术最成熟，而且它以OSI为基础，技术标准公开，发展规模最大。 1122 N-CDMA系统 N-CDMA（码分多址）系列主要是以高通公司为首研制的基于IS-95的N-CDMA（窄带CDMA）。北美数字蜂窝系统的规范是由美国电信工业协会制定的，1987年开始系统研究，1990年被美国电子工业协会接受，由于北美地区已经有统一的AMPS模拟系统，该系统按双模式设计。随后频带扩展到1900MHz，即基于N-CDMA的PCS1900。 3 113 第三代――IMT-2000 随着用户的不断增长和数字通信的发展，第二代移动电话系统逐渐显示出它的不足之处。首先是频带太窄，不能提供如高速数据、慢速图像与电视图像等的各种宽带信息业务；其次是GSM虽然号称“全球通”，实际未能实现真正的全球漫游，尤其是在移动电话用户较多的国家如美国，日本均未得到大规模的应用。而随着科学技术和通信业务的发展，需要的将是一个综合现有移动电话系统功能和提供多种服务的综合业务系统，所以国际电联要求在2000年实现商用化的第三代移动通信系统，即IMT-2000，它的关键特性有： （1）包含多种系统； （2）世界范围设计的高度一致性； （3）IMT-2000内业务与固定网络的兼容； （4）高质量； （5）世界范围内使用小型便携式终端。 具有代表性的第三代移动通信系统技术： 主要存在两个标准： （1）以Qualcomm公司为代表提出的与IS-95系统反向兼容的宽带cdmaOne建议。 建议采用多级DS-CDMA，射频信道带宽125/10/20MHz，PN码片率为1288/36864/73728/147456Mbps。采用多级的目的在于将5MHz分为3个125MHz带宽的信道，以便于IS-95后向兼容，可以共享或重叠。 美国考虑在IMT-2000网络发展目标上，支持宽带分组交换网为核心，将当前的从功能上分层的网络模式演变成端到端的客户-服务器模式。 （2）专门开发与GSM系统反向兼容的UMTS标准，包括两个子方案： 􀂾 日本的W-CDMA 日本最大的移动电话运营商NTT DoCoMo提出的建议为相干多码率宽带CDMA（W-CDMA）。由于日本的第二代移动电话系统并没有成为全球化标准，而在第三代IMT-2000网络技术方案上，日本决心走全球化合作的道路。在支持ITU的IMT-2000家族及接口概念基础上，有意参照无线传输技术的合作方式，支持欧洲的GSM UMTS的网络概念。现在爱立信等公司以与NTT DoCoMo公司合作，共同提出无线传输技术采用W-CDMA，而 4 核心网路则沿用GSM网络平台，其目的在于能从GSM演进到第三代IMT-2000。 􀂾 欧洲的TD-CDMA 欧洲西门子和阿尔卡特等公司提出了一种TD-CDMA。该方案将FDMA/TDMA/CDMA组合在一起。其特点是信道间隔扩展为16MHz，但它的帧结构和时隙结构与GSM相同，扩展因子为16，可支持每时隙8个用户。由于每时隙仅8个用户（码分），故可采用联合检测（Joint Detection）从而不需快速功率控制和减少码间干扰，另外还可采用时分双工（TDD）。移动台将采用双模手机，以便在网络、信令层与GSM兼容。 此方案便于由GSM平滑过渡到第三代，故受到很多GSM供应商支持。 IMT-2000的频谱分配： 1992年世界无线电管制大会的规定：IMT-2000频谱分配如下： 上行频段：1885~2025MHz；下行频段：2110~2200MHz； 移动卫星业务频段：1980~2010MHz；2170~2200MHz； 从上面的分配可以看出，其上、下行频段是不对称的，因此有的系统提出利用不对称的频段以TDD方式提供业务。但是在IMT-2000频谱分配上，各国家和地区的考虑并不相同，不可能完全遵照这样的频谱安排。 12移动通信的特点 移动通信：对于通话的双方，只要有一方处于移动状态，即构成移动通信方式。 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 终端用户的移动性： 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 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（频率利用、建筑物的影响、信号的衰减等）、信息（信令、数据、话路等）的安全保护（鉴权、加密）等。 3． 漫游功能： 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（公用电话网、综合业务数字网、数据网、专网、现有移动通信网等），各种业务功能的实现等（电话业务、数据业务、短消息业务、智能业务等）。

GPRS（General Packet Radio Service）是一种无线通信技术，它是2G（第二代）移动通信系统的一部分。GPRS利用全球系统移动通信（GSM）网络，通过分组交换的方式提供数据传输服务。相比传统的语音通信，GPRS更专注于数据传输，提供了更高的数据传输速率和更灵活的连接方式。

GPRS技术原理：

GPRS的核心原理是将数据划分为小的数据包，然后通过GSM网络进行传输。这些数据包称为数据分组（packet），它们被封装在GPRS分组交换数据单元（GPRS Packet Data Units）中进行传输。GPRS网络采用分组交换的方式，使得用户只有在传输数据时才占用网络资源，不再像传统的电路交换方式一样需要持续占用网络资源。

GPRS的应用场景：

移动互联网接入：GPRS提供了移动设备接入互联网的能力，使得用户可以通过手机、智能手机、平板电脑等设备进行电子邮件、浏览网页、即时通讯等互联网活动。

远程监控与控制：GPRS可用于远程监控与控制系统，例如智能家居、工业自动化和物联网应用。通过GPRS连接，用户可以实时监控设备状态、远程控制设备以及接收报警信息。

移动办公：GPRS提供了移动办公的支持，使得用户可以通过移动设备进行电子邮件的收发、日程安排、文件传输等办公任务，不再局限于办公室环境。

移动支付：GPRS可以用于移动支付应用，例如通过移动设备进行在线购物、转账、支付账单等金融交易。

车载通信：GPRS可以应用于车载通信系统，实现车辆远程定位、车载娱乐、车辆状态监测等功能。

车辆追踪与物流管理：GPRS可以用于车辆追踪和物流管理系统，通过GPRS连接，可以实时追踪车辆位置、监控货物运输过程，并进行路线规划和调度管理。

总结：

GPRS是一种基于GSM网络的2G数据传输技术，它通过分组交换的方式提供了高速的数据传输服务。它的应用场景广泛，包括移动互联网接入、远程监控与控制、移动办公、移动支付、车载通信、车辆追踪与物流管理等领域。

移动通信网络优化是高层次的维护工作，是通过采用新技术手段以及优化工具对网络参数合理调整，从而提高网络质量的维护工作。

移动通信网络优化的步骤 如下：

1、无线网络调查和测试。

无线网络的实际调查和测试是网络优化不可缺少的步骤。重要的手段是话务统计和DT和CQT，为网络优化提供有力支持。

2、无线参数检查和标准化

在一般的网络优化方法中，都包含了数据的一致性检查，利用软件对无线参数进行全面的检查，生成详细的检查报告。同时利用以往的网优经验，将无线参数的经验值录入经验数据库，将某些无线参数的值与经验值做标准化比较，在此基础上进行分析和优化。

3、无线功能检查

在网络优化过程中，根据实际情况详细考察网络无线功能的开启情况，如跳频、动态功率控制、CLS等等，以使网络能得到最佳性能。

4、频率优化

频率优化是网络优化中重要的一环。当前网络的实际状况表明，由于频率资源紧张，频率复用困难带来的网络性能下降的情况已经成为提高网络性能的瓶颈。因此频率优化是网优的一个重点。要详细考察网络的频率使用情况，如复用办法、干扰情况、地理环境影响等，在此基础上利用相关软件产生频率优化方案，采用滚动的方法对频率进行优化。

5、邻区关系和切换优化

与频率优化一样，邻区关系的优化也是网优的重要环节。因为邻区关系的系统性和复杂性，是给无线网络造成重要影响的因素。评估网络的邻区关系的复杂程度，并收集统计和测试数据，在此基础上进行优化调整。邻区关系的优化与频率优化结合进行。

6、Trouble shooting

Trouble shooting是进行更有针对性和更加细致的，小范围的优化，通常以单个小区的问题解决为目标。

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1、移动通信网络测试和优化属于难度比较高的就业岗位，在这个岗位需要有一定的专业知识与专业技术，岗位难度压力大。

2、移动通信网络测试和优化的就业薪资高，吸引着众多的人参与报名，就业竞争压力大，不好进入。