无线通信系统网络结构培训课件
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
新地问方题也：要报怎告么给划基分“新地方”？
站，这就是“正常位
置更新”。 怎么知道到了“新地方”？
怎样划分“新地方”？ 位置区的概念
位置区是随着蜂窝通信的发展而产生的，在模拟 通信时代是没什么位置区的概念的，一个MSC包打天 下。如果要寻找一台“大哥大”，那么就在该MSC下 所有的基站下发寻呼消息来找该手机。 问题：系统负荷大 解决：划分位置区，分片寻呼
❖ 移动通信网 ― 若干服务区 ― 若干MSC区 ― 若干位置区 ― 若干基站小区
一、位置更新
位置更新与“打电话报平安”
手机通过侦听 广播消息得知自己
所在问的题位：置位区，置如更新信息存哪儿？
果位置区发生了变 化，则主动联系无 线网络，上报自己 所在的位置。
终端主动报告位置变更
位置更新与“打电话报平安”
2.2 系统的移动性管理
通信网络最基本的任务：建立始呼与被呼之间的连接
✓ 识别被呼用户 ✓ 定位用户所在位置 ✓ 建立网络到用户的路由连接 ✓ 通话过程中维持连接 ✓ 通话结束，拆除连接
在此过程中的 有哪些问题需 要解决？
基站如何找手机？
“动中通”？
位置更新与“打电话报平安”
你在外面晃悠， 家里希望有事的时候 能够找到你，所以你 最好到了一个新的地 方就给家里打电话， 同样，手机到了一个
ＳＩＭ卡就是“身份卡”，存有认证用户身份所需 要的所有信息，并能执行一些与保密安全有关的重要 信息，防止非法用户接入网络，ＳＩＭ卡还存有与网 络和用户有关的管理数据，只有插入ＳＩＭ卡后才能 接入网络。
ＳＩＭ卡
产生的初衷：将用户信息从手机中分 离开来
2、基站子系统 考虑到无线资源的有效管理，将基站的收发信机的业务承载
固定电话机 市话局
中继线
移动业务 交换中心 (MSC)
固定电话机
有线连接 无线连接
车载台 ( MS)
基站 (BSS))
手持机 (MS)
车载台(MS)
基站 (BSS))
基站
(BS)
手持机
手持机(MS)
(MS)
车载台 (MS)
2.1 GSM网络结构和接口
网络结构的主要组成部分
移动台（MS：Mobile Station ） 基站子系统（BSS ：Base Station Subsystem） 网络子系统（NSS： Network Switching Subsystem）
无线网络收到手机发来的位置变更消息后， 就把它记载在数据库中，这个数据库称为位置寄 存器。
无线网络收到对该手机的被叫请求后，就首 先查找位置寄存器，确定手机当前所处的位置区， 再将被叫的请求发送到该位置区的基站，由这些 基站对手机进行寻呼。
务
务
PDC
第三代 IMT-2000
UMTS WCDMA
CDMA 2000
TDSCDMA
2
3
移动通信的发展
4G是3G+WLAN，能传输高质量图像，传输质量与高清电视不相上下，提供下行 100Mbps的下行和50Mbps的上行峰值速率。
4
无线通信系统的网络结构
市话网(PSTN) 移动网(PLMN)
功能和控制功能分离开来，基站收发信机（BTS）和基站控 制器（BSC）各司其职。
无线传输：负责“采样-量化-编码-交织-调制-解调-去 交织……”这些经典的无线通信工作
业务控制：眼光要更宏观一些，要着眼于资源的调度和 管理以及BTS之间的协调
BTS和BSC共同组成了基站子系统（BSS：Base Station Subsystem）
移动台 MS
TE
MS
基站子系统 BSC
BTS
BTS BSC
网络子系统 VLR
MSC OMC
HLR AUC EIR
PSTN ISDN PDN
1、移动台（ＭＳ）
移动用户设备部分，分为移动终端和用户识别卡
移动终端就是“机”，完成话音编码、信道编码、 信息加密、信息的调制和解调、信息的发射和接收等 功能。
（1）移动交换中心（MSC）
首要任务是完成话音的接续，即交换
功能
作为网络的核心，配合 其他功能实体完成移动 性管理和合法性检验
配合ＢＳＣ完成跨ＢＳＣ的切换
提供面向系统其他功能 实体和面向固定网的接 口功能
（2）HLR与VLR
为了方便用户信息管理，需要有个数据库存储用户资料 （如位置信息，业务信息等等），这样就有了寄存器。
网络子系统 心
操 作 维 护 中 基站子系统
移动台
为了各厂家的设备可以通用，ＧＳＭ网络 中各组成部分的连接都必须严格地符合接 口标准，采用同样的分层协议。
LTE网络结构
媒体面控制面分离 网络结构扁平化
与传统网络互R通NC+NodeB=eNodeB
全IP
网络扁平化使得系统延时减少，从而 改善用户体验，可开展更多业务
第2讲 无线通信系统网络结构
2.1 无线通信系统网络结构 2.2 系统移动性管理 2.3 McWill无线集群系统
移动通信的发展
第一代 80年代 模拟
AMPS
TACS NMT
模
数Байду номын сангаас
拟 需求驱动 字
技
技
术
术
其它
第二代 90年代 数字
GSM
CDMA IS95
CDMA IS-136
语
宽
音 需求驱动 带
业
业
来存储有关移动台设备的参数，完成对移动设 备的识别、监视、闭锁等功能，这就是设备识 别寄存器（EIR）。
（4）AuC 为了方便安全性管理，确定用户的身份和对呼
叫进行加密，这样就有了鉴权中心（AuC），由 于是针对用户的，所以它是属于HLR的一个功能 单元。
（5）OMC
为了方便对整个ＧＳ Ｍ网络进行管理和监 控，又产生了操作维 护中心（ＯＭＣ）， 通过它实现对ＧＳＭ 网内各种部件功能的 监视、状态报告、故 障诊断等功能。
网元数目减少，使得网络部署更为简 单，网络的维护更加容易
取消了RNC的集中控制，避免单点故 障，有利于提高网络稳定性
E-UTRAN只有一种节点网元—E-Node B
LTE网络结构——各网元功能
东北石油大学
第2讲 无线通信系统网络结构
2.1 无线通信系统网络结构 2.2 系统移动性管理 2.3 McWill无线集群系统
考虑到漫游，为了方便提取用户信息，不过多占用系统 资源，寄存器又分为了原籍位置寄存器（HLR）和访问 位置寄存器（VLR）。
当用户办卡时，运营商把用户资料输入HLR；当用户 漫游到别的城市时，漫游地的VLR把用户资料从HLR 复制过来，用户就可以继续享有运营商的服务了。
（3）EIR 为了防止非法移动台的使用，需要有个数据库
站，这就是“正常位
置更新”。 怎么知道到了“新地方”？
怎样划分“新地方”？ 位置区的概念
位置区是随着蜂窝通信的发展而产生的，在模拟 通信时代是没什么位置区的概念的，一个MSC包打天 下。如果要寻找一台“大哥大”，那么就在该MSC下 所有的基站下发寻呼消息来找该手机。 问题：系统负荷大 解决：划分位置区，分片寻呼
❖ 移动通信网 ― 若干服务区 ― 若干MSC区 ― 若干位置区 ― 若干基站小区
一、位置更新
位置更新与“打电话报平安”
手机通过侦听 广播消息得知自己
所在问的题位：置位区，置如更新信息存哪儿？
果位置区发生了变 化，则主动联系无 线网络，上报自己 所在的位置。
终端主动报告位置变更
位置更新与“打电话报平安”
2.2 系统的移动性管理
通信网络最基本的任务：建立始呼与被呼之间的连接
✓ 识别被呼用户 ✓ 定位用户所在位置 ✓ 建立网络到用户的路由连接 ✓ 通话过程中维持连接 ✓ 通话结束，拆除连接
在此过程中的 有哪些问题需 要解决？
基站如何找手机？
“动中通”？
位置更新与“打电话报平安”
你在外面晃悠， 家里希望有事的时候 能够找到你，所以你 最好到了一个新的地 方就给家里打电话， 同样，手机到了一个
ＳＩＭ卡就是“身份卡”，存有认证用户身份所需 要的所有信息，并能执行一些与保密安全有关的重要 信息，防止非法用户接入网络，ＳＩＭ卡还存有与网 络和用户有关的管理数据，只有插入ＳＩＭ卡后才能 接入网络。
ＳＩＭ卡
产生的初衷：将用户信息从手机中分 离开来
2、基站子系统 考虑到无线资源的有效管理，将基站的收发信机的业务承载
固定电话机 市话局
中继线
移动业务 交换中心 (MSC)
固定电话机
有线连接 无线连接
车载台 ( MS)
基站 (BSS))
手持机 (MS)
车载台(MS)
基站 (BSS))
基站
(BS)
手持机
手持机(MS)
(MS)
车载台 (MS)
2.1 GSM网络结构和接口
网络结构的主要组成部分
移动台（MS：Mobile Station ） 基站子系统（BSS ：Base Station Subsystem） 网络子系统（NSS： Network Switching Subsystem）
无线网络收到手机发来的位置变更消息后， 就把它记载在数据库中，这个数据库称为位置寄 存器。
无线网络收到对该手机的被叫请求后，就首 先查找位置寄存器，确定手机当前所处的位置区， 再将被叫的请求发送到该位置区的基站，由这些 基站对手机进行寻呼。
务
务
PDC
第三代 IMT-2000
UMTS WCDMA
CDMA 2000
TDSCDMA
2
3
移动通信的发展
4G是3G+WLAN，能传输高质量图像，传输质量与高清电视不相上下，提供下行 100Mbps的下行和50Mbps的上行峰值速率。
4
无线通信系统的网络结构
市话网(PSTN) 移动网(PLMN)
功能和控制功能分离开来，基站收发信机（BTS）和基站控 制器（BSC）各司其职。
无线传输：负责“采样-量化-编码-交织-调制-解调-去 交织……”这些经典的无线通信工作
业务控制：眼光要更宏观一些，要着眼于资源的调度和 管理以及BTS之间的协调
BTS和BSC共同组成了基站子系统（BSS：Base Station Subsystem）
移动台 MS
TE
MS
基站子系统 BSC
BTS
BTS BSC
网络子系统 VLR
MSC OMC
HLR AUC EIR
PSTN ISDN PDN
1、移动台（ＭＳ）
移动用户设备部分，分为移动终端和用户识别卡
移动终端就是“机”，完成话音编码、信道编码、 信息加密、信息的调制和解调、信息的发射和接收等 功能。
（1）移动交换中心（MSC）
首要任务是完成话音的接续，即交换
功能
作为网络的核心，配合 其他功能实体完成移动 性管理和合法性检验
配合ＢＳＣ完成跨ＢＳＣ的切换
提供面向系统其他功能 实体和面向固定网的接 口功能
（2）HLR与VLR
为了方便用户信息管理，需要有个数据库存储用户资料 （如位置信息，业务信息等等），这样就有了寄存器。
网络子系统 心
操 作 维 护 中 基站子系统
移动台
为了各厂家的设备可以通用，ＧＳＭ网络 中各组成部分的连接都必须严格地符合接 口标准，采用同样的分层协议。
LTE网络结构
媒体面控制面分离 网络结构扁平化
与传统网络互R通NC+NodeB=eNodeB
全IP
网络扁平化使得系统延时减少，从而 改善用户体验，可开展更多业务
第2讲 无线通信系统网络结构
2.1 无线通信系统网络结构 2.2 系统移动性管理 2.3 McWill无线集群系统
移动通信的发展
第一代 80年代 模拟
AMPS
TACS NMT
模
数Байду номын сангаас
拟 需求驱动 字
技
技
术
术
其它
第二代 90年代 数字
GSM
CDMA IS95
CDMA IS-136
语
宽
音 需求驱动 带
业
业
来存储有关移动台设备的参数，完成对移动设 备的识别、监视、闭锁等功能，这就是设备识 别寄存器（EIR）。
（4）AuC 为了方便安全性管理，确定用户的身份和对呼
叫进行加密，这样就有了鉴权中心（AuC），由 于是针对用户的，所以它是属于HLR的一个功能 单元。
（5）OMC
为了方便对整个ＧＳ Ｍ网络进行管理和监 控，又产生了操作维 护中心（ＯＭＣ）， 通过它实现对ＧＳＭ 网内各种部件功能的 监视、状态报告、故 障诊断等功能。
网元数目减少，使得网络部署更为简 单，网络的维护更加容易
取消了RNC的集中控制，避免单点故 障，有利于提高网络稳定性
E-UTRAN只有一种节点网元—E-Node B
LTE网络结构——各网元功能
东北石油大学
第2讲 无线通信系统网络结构
2.1 无线通信系统网络结构 2.2 系统移动性管理 2.3 McWill无线集群系统
考虑到漫游，为了方便提取用户信息，不过多占用系统 资源，寄存器又分为了原籍位置寄存器（HLR）和访问 位置寄存器（VLR）。
当用户办卡时，运营商把用户资料输入HLR；当用户 漫游到别的城市时，漫游地的VLR把用户资料从HLR 复制过来，用户就可以继续享有运营商的服务了。
（3）EIR 为了防止非法移动台的使用，需要有个数据库