移动网络介绍

1、移动网络介绍20132013年年7 7月月移动公司生产什么？客户从移动公司购买什么？Page 3课程内容课程内容 GSM系统结构与功能系统结构与功能 移动通信的主要通信流程移动通信的主要通信流程 移动通信关键技术移动通信关键技术 移动通信发展概述移动通信发展概述 移动通信中的传输移动通信中的传输移动通信的定义：移动通信的定义：移动通信就是指移动双方或者有一方处于运动的过程中而进行的信息交互方式；什么是移动通信移动通信系统按照制式不同其结构也有所不同，GSMCDMAWCDMATD-SCDMA等移动通信系统都具有各自不同的系统结构，但是其大致都包含移动通信系统所必须的几个主要结构部分。一般来讲，移

2、动通信系统都包含移动台(MS)、无线基站子系统(BSS)、交换子系统(NSS/RNS)三个主要部分。移动通信系统NSS/RNSBSSMSPage 6OSS：操作支持子系统NMC：网络管理中心DPPS：数据后处理系统SEMC：安全性管理中心PCS：用户识别卡个人化MSBTSBTSBSCBSSOMCMSC/VLRNMCEIRHLR/AUCDPPSPCSSEMCOSSPSTNISDNPDNNSSGSM系统结构与功能系统结构与功能PDN：公用数据网 PSTN：公用电话网 ISDN：综合业务数字网 MS：移动台BSS：基站子系统 BSC：基站控制器BTS：基站收发信台NSS：网络子系统 OMC：操作维护

3、中心MSC：移动业务交换中心 VLR：来访用户位置寄存器HLR：归属用户位置寄存器AUC：鉴权中心EIR：移动设备识别寄存器MS：移动台Page 7 移动台由SIM卡与物理设备组成，二者是分离的.u移动台的功能移动台的功能GSM系统结构与功能系统结构与功能 SIM卡上包含所有与用户有关的无线接口一侧的信息，也含有鉴权和加密实现的信息. 固化数据：IMSI、Ki、安全算法（A3、A8) 临时网络数据：TMSI、LAI、KC、被禁止的PLMN、 PLMN选择预编程 业务相关数据：PIN(个人识别号) 物理设备可以是手持机，车载机或是由移动终端直接与终端设备相连而构成.Page 8uBSC的功能的功

4、能GSM系统结构与功能系统结构与功能 接口管理 BTS-BSC之间的信道管理 无线参数及无线资源管理 无线链路的测量 话务量统计 切换 支持呼叫控制 操作与维护 Page 9uBTS的功能的功能GSM系统结构与功能系统结构与功能 BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分. BTS受控于基站控制器(BSC)，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与移动台(MS)空中接口的功能.交换的概念：交换的概念：l 交换源自电话网中的交换机，就是用于将用户线路、电信电路和(或)其他要互连的功能单元根据单个用户的请求连接起来的功能单元。l 在移动通信系统中，交换子系统（NSS/RNS）主要完成交换功

5、能（交换机功能）和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能等。l 目前，交换子系统一般包括CS域和PS域两部分功能模块。交换交换交换的的组成组成：MSCMSC：是系统的核心，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。它可完成网络接口、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，还应能完成入口MSC（GMSC）的功能，即查询位置信息的功能。 VLRVLR：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

6、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。 HLRHLR：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。 AUCAUC：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。 EIREIR：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。交换交换交

7、换的的组成组成：GMSCGMSC：GMSC (Gateway Mobile Switching Center)网关移动交换中心, GMSC是网关移动交换中心, 它具有从HLR查询得到被叫MS目前的位置信息，并根据此信息选择路由。GMSC 可以是任意的MSC ，也可以单独设置。单独设置时，不处理 MS的呼叫，因此不需设VLR ，不与BSC 相连。SGSNSGSN：SGSN作为GPRS/TD-SCDMA(WCDMA)核心网分组域设备重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出等功能。 GGSNGGSN：GGSN主要是起网关作用，它可以和

8、多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。 交换HLRGMSCMSC/VLRMSC/VLRAuCGGSNInternetPSTNOther PLMNSGSNGGSNBTSBTSNode BNode BIu-CSRNCIu-PSGbBSCAGsGrGnGcCDHEGGpIubAbisUmUuRNCIurCS域域PS域域Node BIubUMSCGiGSMIMT-2000交换Page 14操作支持子系统OSS完成移动用户

9、管理、移动设备管理、系统的操作与维护.GSM系统结构与功能系统结构与功能Page 15课程内容课程内容 GSM系统结构与功能系统结构与功能 移动通信的主要通信流程移动通信的主要通信流程 移动通信关键技术移动通信关键技术 移动通信发展概述移动通信发展概述 移动通信中的传输移动通信中的传输GSM通信流程通信流程位置更新被叫主叫切换位置更新位置更新切换切换移动主叫移动主叫移动被叫移动被叫Page 21课程内容课程内容 GSM系统结构与功能系统结构与功能 移动通信的主要通信流程移动通信的主要通信流程 移动通信关键技术移动通信关键技术 移动通信发展概述移动通信发展概述 移动通信中的传输移动通信中的传输

10、可用于任何频段； 适合于小区/微小区组网； 适合于上下行非对称及对称业务。上下行频率相同 需要成对频段； 适合于大区制全国性组网； 适合于上下行对称业务。上下行频率配对双工技术双工技术双工技术TDDFDD时分双工时分双工 (TDD):上行频段和下行频段一样上行频段和下行频段一样 DUDDDDDD频分双工频分双工(FDD):上行频段和下行频段分开上行频段和下行频段分开DDDDDDDU 业务信道在不同频段分配给不同的用户，如AMPS、TACS。频分多址技术 业务信道在不同的时间分配给不同的用户，如GSM。时分多址技术 所有用户在同一时间、同一频段上、根据不同的编码获得业务信道。码分多址技术多址技术

11、FDMACDMA多址技术多址技术TDMA资源资源容量容量质量质量2341FDMAFREQUENCY DivisionMultiple Access时间时间TDMATIME DivisionMultiple Access频率频率时间时间CDMACODE DivisionMultiple Access编码编码频率频率时间时间. . .频率频率多址技术多址技术蜂窝和频率复用技术蜂窝和频率复用技术蜂窝和频率复用技术f1f6f2f5f4f3f7f1f6f2f5f4f3f1f6f2f5f4f3f7f7f1f6f2f5f4f3f7蜂窝和频率复用技术 蜂窝技术的基本概念提高容量蜂窝技术不是分割频率而是分割地理

12、区域蜂窝系统的优势：频率复用蜂窝移动通信的频率分配我国模拟蜂窝移动通信曾使用890905MHz（移动台发，基站收）和935950MHz（基站发，移动台收）工作频段，现已逐步将部分频率让给GSM我国数字蜂窝移动通信使用905915MHz（移动台发，基站收）和950960MHz（基站发，移动台收）工作频段，其中中国移动通信公司GSM系统使用905909MHz和950954MHz工作频段，中国联通公司GSM系统使用909915MHz和954960MHz工作频段。此外中国移动通信公司还使用了1800MHz频段的10MHz的带宽。第三代移动通信工作在2000MHz频段上。29CDMA CDMA 上行上行

13、CDMA CDMA 下行下行825 835825 835电电信信CDMACDMA870 880870 880电电信信CDMACDMAGSM GSM 上行上行890 909 915890 909 915移移动动GSMGSM联联通通GSMGSMGSM GSM 下行下行移移动动GSMGSM联联通通GSMGSM935 954 960935 954 960我国我国GSM，CDMA移移动动通信工作通信工作频频段段MHzMHzGSM,CDMA工作频段频段分配工作频段频段分配30DCS1800工作频段的分配工作频段的分配DCS DCS 上行上行1710 1785 1710 1785 DCS DCS 下行下行1

14、805 1880 1805 1880 DCS-1800DCS-1800工作工作频频段段 中国移动公司拥有15M的带宽，17101725, 18051820 中国联通公司拥有10M的带宽，17451755, 1840185031中国中国3G频谱分配频谱分配n中国中国3G频谱资源频谱资源n中国联通获1940-1955MHz和2130-2145MHz共30MHz频段；n中国电信获得1920-1935MHz和2110-2125MHz共30MHz频段，目前在CDMA占用的825-835和915-925频段升级EVDO；n中国移动获得的TDD频段是1880-1900MHz和2010-2025MHz，以及日

15、后小灵通让出的1900MHz-1920MHz频段，其中核心频段55MHz资源，另外还2300至2400MHz的补充资源。无线电波无线电波无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。无线电波在空气中的传播速度略小于光速，通常我们就认为它等于光速。无线电波有点象一个池塘上的波纹，在传播时波会减弱天馈系统电波的传播特性电波的传播特性GSM和CDMA移动通信使用的频段都属于UHF（特高频）超短波段，其高端属于微波。超短波和微波的频率很高，波长较短，它的地面波衰减很快。因此也不能依靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播的。空间波一般只能

16、沿直线方向传播到直接可见的地方，即视距传播。电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波，这种现象就叫多径传输。电波在传播途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物，再向前传播。这种现象叫做电波的绕射。超短波的绕射能力较弱，在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影区”。天馈系统天线的极化天线的极化无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。无线电波的电场方向称为电波的极化方向。如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。如果电波的电场方向与地面平行，则称它为水平

17、极化波。天馈系统垂直极化波垂直极化波水平极化波水平极化波天线辐射的电磁场的电场方向就天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向是天线的极化方向垂直极化垂直极化水平极化水平极化+45极化极化-45极化极化天馈系统天线的辐射天线的辐射在方向图中通常都有两个瓣或多个瓣，其中最大的瓣称为主瓣，其余的瓣称为副瓣。主瓣两半功率点间的夹角定义为天线方向图的波瓣宽度。称为半功率（角）瓣宽。主瓣瓣宽越窄，则方向性越好，抗干扰能力越强。120 (eg)峰值峰值 - 10dB点点 - 10dB点点10dB 波束宽度波束宽度60 (eg)峰值峰值 - 3dB点点 - 3dB点点3dB 波束宽度波束宽度15 (eg)

18、峰值峰值- 3dB点点- 3dB点点32 (eg)峰值峰值- 10dB点点- 10dB点点俯仰面即垂直面方向图俯仰面即垂直面方向图下旁瓣抑制下旁瓣抑制上旁瓣抑制上旁瓣抑制俯仰面即水平面方向图俯仰面即水平面方向图前功率前功率后功率后功率天线的下倾天线的下倾为使波束指向朝向地面, 需要天线下倾，天线下倾分为电下倾和机械下倾。天馈系统无下倾无下倾电下倾电下倾机械下倾机械下倾天馈系统天线的下倾变化图天线的下倾变化图逐渐增加天线下倾角Page 38课程内容 GSM系统结构与功能系统结构与功能 移动通信的主要通信流程移动通信的主要通信流程 移动通信关键技术移动通信关键技术 移动通信发展概述移动通信发展概述

19、 移动通信中的传输移动通信中的传输移动通信发展概述1阶段 2040年代，专用网时代，警用和军用车载通信系统在美国应用；2阶段 4060年代，公用网出现，车载通信系统的商用，第一个公用汽车电话网的建立，人工交换系统的完善；3阶段 6070年代，IMTS诞生，自动选择频道，自动接续公用电话网；4阶段 7080年代，AMPS诞生，移动通信的容量问题得以解决，在世界范围内大规模投入商用；5阶段 80年代到现在，移动通信飞速发展阶段，2G3G4G及各种新技术、新设备的广泛应用。Page 40移动通信发展历程1G (1980s)lAMPSlTACSlOthers2G (1992-2000)lCDMA IS

20、95lGSM2.5G (2000-2004)lCDMA2000 1xlGPRS 3G (2004-至今至今)lUMTS/ WCDMAlCDMA2000- EVDOlTD-SCDMAlWiMAX语音业务语音业务语音业务语音业务宽带业务宽带业务数据业务数据业务lFDD-LTElTDD-LTE超宽带业务超宽带业务4G 模模拟拟技技术术 数字技数字技术术 移动通信技术的演进模拟2G4G3G第一代模拟系统我国TACS制式：A系统（摩托罗拉网）B系统（爱立信网）第一代模拟移动通信系统主要制式第一代模拟移动通信系统主要制式AMPSTACS移动通信技术演进第一代模拟移动通信系统第一代模拟移动通信系统主要缺陷主

21、要缺陷模拟蜂窝移动通信网从开始使用到大规模商用不过20年的时间，其发展速度之快十分惊人。可是，在一些经济发达的国家，却因为移动通信业务的激增使人们很早就预感到模拟蜂窝系统存在着许多不足： (1) 已有的模拟蜂窝系统制式混杂，不能实现国际漫游。(2) 模拟蜂窝网不能提供综合业务数字网(ISDN)业务。通信网的发展趋势将实现向ISDN过渡，随着非话业务的发展，综合业务数字网逐步投入使用，对移动通信领域的数字化要求愈来愈迫切。 (3) 模拟系统设备价格高，手机体积大，功耗大。 (4) 模拟系统网用户容量受到限制，在人口密度很大的城市系统扩容困难。 (5) 模拟系统保密性不好。为了克服第一代蜂窝系统的

22、局限性，以满足移动通信网发展的需要，北美、欧洲和日本自20世纪80年代中期起相继开始第二代即数字蜂窝系统的研究。同模拟系统相比，数字系统具有系统容量大，频率利用率高，通信质量好，业务种类多，便于与ISDN等网络互联，易于保密，便于集成，设备体积小、重量轻、耗电省、成本低等优点，是移动通信的发展趋势。移动通信技术的演进模拟2G4G3G第2代移动通信系统数字蜂窝通信系统数字蜂窝通信系统数字蜂窝通信系统即第二代移动通信系统，也就是我们常说的2G系统。目前，世界上已投入市场的数字蜂窝通信系统有以下几种：1) 1) 欧洲的欧洲的GSMGSM系统系统由于欧洲各国模拟蜂窝通信系统体制的不统一，无法实现国与国

23、之间的漫游通信，因此欧洲各国最早开始数字移动通信系统的研究，并于1991年率先投入商用。GSM系统不但能获得比模拟系统更高的通信容量，而且可以实现相邻国家之间的漫游通信。2) 2) CDMACDMA系统系统这也是一种数字和模拟兼容的系统，由美国Qualcomm公司提出，并于1993年被美国电子工业协会批准，定为IS-95标准。它采用码分多址(CDMA)技术，具有用户容量更大，抗干扰、保密性能好，通信质量好等优点，业已在许多国家投入使用。移动通信技术的演进 3)3)北美的北美的ADC(ADC(也称也称DAMPS)DAMPS)系统系统这种系统的特点是数字和模拟兼容(也叫双模式)。用户利用一种双模式

24、设备，既能在数字蜂窝网中通信，也能在模拟蜂窝网中通信。这样不仅能提高通信容量，而且有利于解决建立新设备和利用旧设备的矛盾。美国电子工业协会于1990年批准了双模式数字蜂窝系统的标准，简称IS-54标准。 4)4)日本的日本的JDCJDC系统系统继欧洲的GSM系统和北美的ADC系统之后，日本于1989年提出了JDC系统。JDC系统的有些技术特征和ADC相似，但它有自己的特点，也不是双模式。移动通信技术的演进数字蜂窝系统的优势数字蜂窝系统的优势能有效地利用无线频率资源，系统容量大呼叫质量高能向用户提供话音以外的多种非话业务制式比较统一，能方便地提供自动漫游业务（包括国际漫游）易于加密，提供较完善的

25、保密方法（如话音、接入加密等）数字网要求的功率较低移动通信技术的演进第二代数字移动通信系统主要制式第二代数字移动通信系统主要制式 GSM(全球移动通信系统) DCS-1800 TDMA IS136(最初被称为DAMPS) CDMA IS95（QCDMA) PDC(个人数字蜂窝)我国数字蜂窝移动通信网以GSM为主，同时也采用了DCS1800以及CDMA制式移动通信技术的演进移动通信技术的演进移动数据通信技术（移动数据通信技术（2.5G/2.75G2.5G/2.75G） 传输承载平台技术传输承载平台技术 短消息(SMS) 非结构化补充业务(USSD) 电路交换数据业务(CSD) 高速电路交换数据业

26、务(HSCSD) 通用分组无线业务(GPRS) 增强型分组数据业务(EDGE) 第三代技术(3G) 应用开发平台技术应用开发平台技术 SIM卡应用工具（SIM Toolkit） 无线应用协议（WAP）移动通信技术的演进电路型数据业务电路型数据业务CSD（接入速率9.6kbits）HSCSD （57.6 kbits）分组型数据业务分组型数据业务GPRS（171.2 kbits）EDGE （384 kbits）第三代数据业务（2 Mbits）Internet计算机基站移动交换机PSTN/ISDN接入服务器接入服务器IWFIWF:互通功能单元电路交换数据业务（C S D ）的实现移动通信技术的演进移

27、动通信技术的演进高速电路交换数据业务高速电路交换数据业务(HSCSD)(HSCSD) 采用了新的信道编码方式，使每个时隙的传输速率从9.6 kbits提高到14.4 kbits 可实现14时隙捆绑，使传输速率最高可达到57.6 kbits 上下行数据传输可采用不同速率移动通信技术的演进PSTNInternetGMSCGGSNSGSNMSCBSS计算机话音数据电路交换域分组交换域GPRS是移动网和I P 网的结合SGSN:服务支持节点GGSN:网关支持节点GPRS终端GPRS终端移动通信技术的演进通用分组无线业务通用分组无线业务(GPRS)(GPRS)的特点的特点 传输速率快 支持4种编码方式,

28、并采用多时隙(最多8个时隙)合并传输技术，使数据速率最高可达171.2kbits 可灵活支持多种数据应用 网络接入速度快 可长时间在线连接 计费更加合理 高效地利用网络资源，降低通信成本 支持多用户共享一个信道的机制(每个时隙允许最多8个用户共享) 利用现有的无线网络覆盖，提高网络建设速度，降低建设成本 在无线接口，GPRS采用与GSM相同的物理信道，定义了新的用于分组数据传输的逻辑信道。可设置专用的分组数据信道，也可按需动态占用话音信道 GPRS的核心网络顺应通信网络的发展趋势，为GSM网向第三代演进打下基础移动通信技术的演进移动通信技术的演进增强型数据业务增强型数据业务(EDGE)(EDG

29、E) 采用一种改进的GSM调制技术，每时隙的速率提高到48 kbit/s 允许集中使用多达8个时隙，此时速率可达到384 kbit/s 属于增强型GPRS数据业务移动通信技术的演进移动通信技术的演进WAPWAP系统组成系统组成WAP网关(或WAP代理服务器)功能：协议转换；内容编解码；用户认证、用户管理、计费功能等WAP终端WAP终端安装有支持WAP协议的微型浏览器作为用户接口，完成类似于Web浏览器的功能无线网络应用服务器WAP网关WAP应 用服务器WWW应 用服务器IP网（I nternet/Intranet)无线网络WAP终端WAP协议（W ML)WAP协议（W ML)WWW协议（H T

30、ML)WAP系统结构WAP是在Internet业务实现的机制上进行了简化、优化和扩展，以适应移动终端传输带宽窄、存储和处理能力有限、显示屏幕小等特点移动通信技术的演进移动通信技术的演进InternetSMS中心GGSNSGSNMSCBSSWAP与G SM网 互连方式a:短消息承载b: CSD承载c: GPRS承载接入服务器WAP网关WAP终端abc移动通信技术的演进移动通信技术的演进模拟2G4G3G第3代移动通信系统IMT-2000IMT-2000的特点的特点 全球无缝覆盖和漫游 高速传输，提供窄带和宽带多媒体业务 无缝业务传递 支持系统平滑升级和现有系统的演进 适应多种运行环境移动通信技术的

31、演进第三代移动通信地面无线接口主要技术第三代移动通信地面无线接口主要技术 IMT2000 CDMA DS（直接序列） UTRA/WCDMA cdma2000DS IMT2000 CDMA MC（多载波） cdma2000MC（包括1x，3x并可扩展至6x，9x，12x） IMT2000 CDMA TDD（时分双工） TD-SCDMA UTRA TDD IMT2000 TDMA SC UWC-l36 IMT2000 TDMA MC EP DECT移动通信技术的演进移动通信技术的演进三种方案的主要差别情况向第三代演进不是立即重新建设一个第三代移动通信网，而是在已有的第二代网络上增加第三代移动通信设

32、备，首先在用户密集地区提供第三代移动通信服务，平滑过渡和升级第二代向第三代过渡的方案第二代向第三代过渡的方案 GSM网络向第三代的演进 GPRS EDGE 窄带CDMA网络向第三代的演进 cdma2000-1x移动通信技术的演进移动通信技术的演进模拟2G4G3G第4代移动通信系统4G（第四代移动通信技术)的概念可称为宽带接入和分布网络，具有非对称的超过2Mb/s的数据传输能力。它包括宽带无线固定接入、宽带无线局域网、移动宽带系统和交互式广播网络。 第四代移动通信标准比第三代标准具有更多的功能。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同的频带的网络中提供无线服务，可以在任何地方用宽带接入

33、互联网（包括卫星通信和平流层通信），能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。此外，第四代移动通信系统是集成多功能的宽带移动通信系统，是宽带接入IP系统。第四代移动通信技术的主要指标：第四代移动通信技术的主要指标：1、数据速率从2Mb/s提高到100Mb/s。2、支持高速数据和高分辨率多媒体服务的需要。3、对全速移动用户能够提供150Mb/s的高质量影像等多媒体业务。移动通信技术演进 TD-LTE 即 Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的第四代（

34、4G）移动通信技术与标准。TDD即时分双工(Time Division Duplexing)，是移动通信技术使用的双工技术之一，与FDD相对应。TD-LTE与TD-SCDMA实际上没有关系，TD-LTE是TDD版本的LTE的技术，FDD-LTE的技术是FDD版本的LTE技术。TD-SCDMA是CDMA（码分多址）技术，TD-LTE是OFDM（正交频分复用）技术。两者从编解码、帧格式、空口、信令，到网络架构，都不一样。MSC/VLR HLR/AuC/EIRA GSM/GPRSBSSBTSAbisBSCss7PSTNISDNGbGiGpFirewallFirewallCharging Gatewa

35、yBillingCenterGGSNBorderGatewaySGSNGaGPRSBackboneInternet,Intranet,etc.GiDNSWAPGatewayRADIUSLANGSM/GPRSBSSBTSAbisBSCPCUnPCU：分组控制单元nSGSN：GPRS业务支持节点nGGSN：GPRS网关支持节点nCG：计费网关Other PLMN SMS-GMSCSMS-IWFMSCGd/Gr/GsGsGrGdGnGnDNSGSM/GPRS网络结构网络结构69n 在LTE系统架构中，RAN将演进成E-UTRAN, 且只有一个结点：eNodeB。 MME/S-GWMME/S-GWeN

36、odeBeNodeBeNodeBS1EPCE-UTRANX2X2X2EPSLTE的网络结构的网络结构SGSNGPRSUMTSE-UTRANcdma2000MMEHSSPCRFServing GWPDN GWBTSBSC/PCUNodeBRNCeNodeBS2bS1-US6aGxS5/8GbIuS1-MMES12S3S4S11SGiS9S10User planeControl planeBTSInternetCorporateInternetOperator ServiceNetworkEPS (Evolved Packet System) S6dPDSNBSCA10/A11LTELTE系统总体

37、架构系统总体架构lMME：移动性管理实体lPCRF：策略及计费规则功能移动终端的演进：移动终端的演进：MS影音设备影像设备电玩设备移动通信终端和消费电子技术的融合多模终端、对讲设备RFID设备WiFi、GPS和多种无线通信技术之间的融合 电视 FM与广播技术的融合移动办公RFID物联网RFID打卡和办公系统的融合 Femoto小区广播，双向WiFi 各种应用服务与业务和内容服务的融合Page 72课程内容 GSM系统结构与功能系统结构与功能 移动通信的主要通信流程移动通信的主要通信流程 移动通信关键技术移动通信关键技术 移动通信发展概述移动通信发展概述 移动通信中的传输移动通信中的传输传送网是

38、基础网传送网随业务发展而发展传送网是网络建设的先行者传送网-未来信息高速公路的传输平台。传输传输的基本任务传输的基本任务 网络，不论是公路网、铁路网、电力网、给排水网，还是通信网、 INTNET 、传输网，都经历了从一个个独立的链、到环、到多环多链、到重叠环和链，最终将逐步回归网络的本质-“网状网”。在传输网中尤其如此，一些电信运营商经过多年的传输网的建设，在城域布置了大量网络，分割来看，是一个个独立的/重叠的环或链，从全网来说，它已经是一个“网状网”。 “网状网”有其与生俱来的优势，“网状网”能实现最完善的网络覆盖，链只能覆盖到一条“线”，环可以覆盖到一个照顾到边缘的“面”，而“网状网”可以

39、实现最小间隙的覆盖；网络追求的高效、快捷，难以摆脱“两点间最短距离是直线”这一基本原理，“网状网”正是这一原理的最佳体现； “网状网”能提供最好的网络生存性和业务的可靠性，“网状网”通过提供大量迂回路径，大大提高了网络和业务的可靠性。ASTN(Automatic Switched Transport Network)技术的出现提供了一种基于“网状网”的业务调度和业务保护的解决方案，在MSTP的基础上，逐步引入ASTN，可真正实现一个全程全网全业务可管理可调度可运营的传输网。 网络结构的发展将是一种演进，为便于网络的管理，网络的分层结构，尤其是逻辑上的分层结构还将在很长时间内存在，随着技术的发展

40、和市场需求的推动，传输网会经历从核心到汇聚到接入回归网络的本质的演进。传输网结构传输网的发展传输网的发展传输网结构网络拓扑网络拓扑结构结构分类分类本地传输网从逻辑功能上也可分为核心层、汇聚层、接入层三层结构。 核心层核心层 由核心节点组成，一般有交换局、长途局、数据中心及关口局等，负责核心节点间大容量中继电路，与省/本地长途网的互联互通，与其它网络的互联互通。网络结构相对稳定，业务可靠性、安全性要求高。网络节点数量少、业务容量大、电路调度频繁。 汇聚层汇聚层 由汇聚节点组成，负责一定区域内业务汇聚和疏导，要求具有强大的业务调度能力。汇聚层的存在避免了接入点直接入核心层，导致的接入网跨度大、主干

41、光纤消耗严重等问题。 接入层接入层 处在网络末端，进行业务的接入。 传输网结构模拟（FDM）数字（TDM）电通信光通信有线/无线结合有线(光纤)为主PDHSDHDWDM全光网 PDH：Plesiochronous Digital Hierarchy (异步数字传输体系) SDH：Synchronous Digital Hierarchy (同步数字传输体系) DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing (密集型光波复用)传输传输技术的发展传输技术的发展传输网现有技术传输网现有技术1PON2SDH/MSTP3PTN4、WDM/OTNPON业务接入方案业

42、务接入方案IMS/SS/2G/3GInternet城域网城域网/传输传输OLT分光分光器器流媒体流媒体xDSL监控监控FTTB+DSL10GE/GEIPTVPCPhoneMxUCPEHGIPTVPCPhoneFEFTTB+LANMxUONTFTTH/FTTH+WLAN语音语音数据数据IPTV监控监控Wi-Fi/微蜂窝微蜂窝/Fetmo在同一根光纤上，使用波分复用技术实现信号的双向传输，同时提供多种不同业务接入方式，目前最普遍的是同时提供VoIP业务和IPTV业务。FTTx网络的引入，带宽的提升为开展全业务提供了坚实的基础。Page 80PON原理原理-下行数据下行数据广播方式： 1490nm，

43、 PON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过GEM port ID来区分不同的ONU的数据，ONU 通过过滤来接收属于自己的数据。Page 81PON原理原理-上行数据上行数据TDMA方式：1310nm，PON的上行是通过TDMA（时分复用）的方式传输数据，上行链路被分成不同的时隙，根据下行帧的upstream bandwidth map字段来给每个ONU分配上行时隙。SDH的产生的产生传输PDH不能满足通信发展的需求 不存在世界性的传输速率、帧结构和接口标准。 采用逐级复用/解复用，上下业务设备复杂，费用高，数字交叉连接功能的实现比较困难。

44、网管通信通道带宽不足，难以建立集中式传输网管。 传输网网络拓扑缺乏灵活性。 通信需求向多样化、宽带化迅速发展，准同步已不能满足现代通信的要求。SDH的优点 SDH统一了世界上的三种数字体系。 具有标准的光接口。 同步复用,上、下支路方便。 用于网络运行、管理、维护的开销丰富。 组网灵活。 网络具有自愈性。 完全兼容PDH，兼顾未来的发展。Page 83MSTPMSTP技术分析技术分析BSC/RNCSGSNMGWaGWMSCBTSeNBNodeBE1E1/IMA E1/IP E1GENodeBFE 完善的完善的 网络保护网络保护 多业务多业务 承载能力承载能力刚性管道刚性管道 一定的带宽一定的带

45、宽统计复用能力统计复用能力 物理隔离物理隔离 安全性高安全性高Page 84面向面向IPIP化的分组传送技术化的分组传送技术PTNPTN分组传送网络分组传送网络PTNnPTN (Packet Transport Network)是一种以分组作为传送单位，承载电信 级以太网业务为主，兼容TDM、ATM等业务的综合传送技术。n PTN 技术基于分组的架构，继承了MSTP的理念， 融合了Ethernet和MPLS的优点，是下一代分组承载的技术。PTNPTN分组技术分组技术（MPLS/MPLS/增强以太网）增强以太网）SDHSDH传输体验传输体验（分组传送网）（分组传送网） L2/L3分组转发技术 统

46、计复用与QOS 业务隔离与安全 E2E业务提供与管理 精确时钟同步 OAM与保护Page 85PTNPTN设备设备示意图示意图Page 86MSTP与与PTN对比对比nVC12-1nVC12-63nVC12-1nVC12-632M2M3Mn丢包STM-1刚性通道，不能动态分配带宽，总体带宽利用率低。PTNTUNNELPW1 5MPW2 10MPW3 5MPW4 5MPW1 10MPW2 5MPW3 2MPW4 2Mn动态调整PTN数据转发依赖标签转发，动态的使用带宽，在没有做限速的条件下，只要不超过物理承载的最高速率，内部业务可以动态的进行带宽调整，对于业务来说可以越界行驶在A-B之间的通路上

47、。MSTPPage 87PTNPTN与与MSTPMSTP网络架构对比网络架构对比MSTP MSTP 组网组网PTN PTN 组网组网组网模式组网模式三层组网或二层组网三层组网或二层组网三层组网或二层组网三层组网或二层组网速率速率核心层、汇聚层采用核心层、汇聚层采用10G10G、10G/2.5G 10G/2.5G 组网，接入层采用、组网，接入层采用、622/155M 622/155M 组网组网核心层、汇聚层采用核心层、汇聚层采用10GE 10GE 组网，组网，接入层采用接入层采用GE GE 组网组网组网组网环形、链型、环形、链型、MESHMESH环形、链型、环形、链型、MESHMESH保护保护复

48、用段保护、复用段保护、SNCP SNCP 保护保护环网环网Wrapping/Steering Wrapping/Steering 保护、保护、1+1/1:1 1+1/1:1 链型端到端保护链型端到端保护保护性能保护性能50ms 50ms 电信级保护电信级保护50ms 50ms 电信级保护电信级保护升级能力升级能力骨干层面可升级骨干层面可升级ASONASON可全面升级可全面升级ASONASON核心的差别交换方式和颗粒上MSTP向分组化继续演进的必要性：业务IP化，网络设备以太网接口越来越普及EoS的代价总是存在MSTP与PTN有明确的定位(效率和成本)MSTP定位以TDM业务为主PTN在分组业务占主导时才体现其优