文档介绍：第八章移动通信网
本章学习重点和要求
  本章我们所要介绍的移动通信网是蜂窝移动通信网。回顾蜂窝移动通信的发展进程,移动通信网经历了以美国的AMPS和英国的TACS系统为代表的第一代模拟移动通信系统,其后以欧洲的GSM和北美的N-CDMA为代表的第二代数字移动通信系统替代了模拟移动通信系统成为了当今移动通信的主角,目前人们正在积极努力开发第三代移动通信系统,我们有理由相信在不久的将来第三代移动通信系统会占据移动通信的统治地位。
  在此章中,首先介绍了蜂窝移动通信的概念,讲述了移动通信网的发展;其次给出了移动通信网的基本构成和各个子系统的功能;然后重点介绍了移动通信中的信令系统。
  要求:
掌握移动通信网的基本组成和网络功能;
熟悉移动通信网各个网络子系统的基本功能;
了解移动通信网的发展情况;
掌握移动通信网中信令系统的基本概念和原理。
   
    由前面的论述可知移动通信所追求的目标之一是最大的覆盖, 也就是无论移动用户移动到什么地方移动通信系统都应覆盖到。当然在现今的移动通信系统中还无法作到上述所提到的最大覆盖,但是系统应能够在其覆盖的区域内提供良好的语音和数据通信。要实现系统在其覆盖区内良好的通信, 就必须有一个通信网支撑。这个通信网就是移动通信网。
   
    移动通信网的基本结构包括移动台(MS)、基站(BSS)和构成网络节点的移动交换中心等组成。由于当前存在的两种不同方式的蜂窝移动通信网,一种为早期的模拟蜂窝移动通信网,另一种为当前广泛使用的数字蜂窝移动通信网。模拟网所采用的移动信号传输方式是模拟信号,而数字网采用全数字信号的传输方式,所以模拟网和数字网的网络结构以及接口是有很大的差异的。两种网络的具体结构将在后面作详细的介绍。
    下图给出移动通信网的组成框图:
蜂窝系统示意图
    在这个移动通信网中存在着几个功能实体:
    (1)移动台
    移动台(MS,Mobile Station)由用户设备构成。用户使用这些设备可接入移动蜂窝网中,得到所需的服务。每个移动台都包括一个移动终端(MT,Mobile Termination)。根据通信业务的需要,移动台还可包括各种终端设备(TE,Terminal Equipment)或是它们的组合以及终端适配器(TA, Terminal Adapter)等。移动台分为车载台、便携台和手持台等类型。
   (2)基站系统(BSS,Base Station System)
    基站系统由可在小区内建立无线电覆盖并与移动台通信的设备组成。基站系统实现的功能包括控制功能和无线传输功能。
    (3)移动交换中心(MSC,Mobile Service witching Center)
    移动交换中心对于位于其服务区内的移动台进行交换和控制,同时提供移动网与固定公众电信网的接口。作为交换设备,MSC具有完成呼叫接续与控制的能力以及无线管理和移动性管理的能力。
    为了实现移动用户到基站的无线连接,则需要使用公共空中接口通信协议来建立无线链路的连接。这里的公共空中接口协议是一种“握手”通信协议,它定义了移动用户和基站是如何在无线频率上进行通信的并定义了控制信道的信令。
    建立了空中链路后,基站则要将话音业务经移动交换中心MSC传输到固定网PSTN。由于每个基站可同时处理50个呼叫,而一个MSC一般要连接控制100个基站,将它们连接到PSTN,因此在MSC和PSTN间需要很大容量的链路连接,以处理在某一时刻可能出现的大量呼叫。由此可以看出,要完成移动用户到PSTN用户或其它移动用户的连接,则必须有一个好的网络策略和标准,以实现MS到BSS的无线连接、BSS到MSC以及MSC到PSTN的链路连接。有关网络策略和标准的具体内容后面介绍。
    移动通信网与固定通信网的不同在于无线用户的移动性,固定用户的固定性。
    移动通信网是高度动态的,网络要随时依据移动用户从一个基站到另一个基站的移动情况重新配制网络,也就是说移动网要具有移动台位置登记与更新以及越区转接控制等功能。固定网则不然,因为固定网的用户是固定用户,所以固定网的网络配置是相对静止的。
    下面我们简单给出固定网的概念,然后介绍移动通信网的发展。
    公用交换电话网(PSTN)是高度集成的拥有最多用户的公共电话网,是世界上最大的电话网。一般来说,电话网分为长途电话网和本地电话网两大部分。。我国长途电话网是分级汇接网,共设四级长途交换中心:C1- C4;C5 为本地交换网的端局,是本地网的交换中心。
我国电话网结构
 