移动通信技术及工程应用

本书可作为高职高专院校电子信息大类相关专业的教 学用书，也可供从事移动通信网络建设、运营管理、业 务经营和服务等人员阅读。
任务一 介绍我的手机
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目录
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➢
国内移动通信的产业价值链
➢
手机的发展历程
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手机的功能及其实现
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手机SIM/USIM卡
国内移动通信的产业价值链
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《移动通信技术及工程应用》
作者：孙社文 科学出版社 定价：28元 ISBN:978-7-03-027861-6
内容简介
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本书共设计了四个教学单元，从“认识两部手机之间 的通信原理”开始，分别引入如何实现两部GSM手机、 CDMA手机、3G手机之间的通信等学习任务。全书以任务 为导向，紧密联系移动通信工程实际,由浅入深，由简单 到复杂，讲述移动通信技术的知识点和关键技术。读者 通过各个任务的学习，能够掌握移动通信必需的基础知 识、移动通信组网及接续原理、无线网络勘察、3G移动 通信（以WCDMA制式为例）硬件设备安装流程、软件配置
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）。
手机的功能及其实现
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手机的基本功能就是语音通话功能。伴随着3G业务的全面铺开，对人们的工作、 学习和生活都将产生革命性的变化——手机上网、手机网上交易、可视电话、移动 商务、移动视频点播、个人手机网站、手机游戏等等，这些丰富多彩的应用最终也 都是在手机上展现的。手机是如何实现这些功能的？要回答这个问题，首先需要了 解手机的软、硬件结构。
国内移动通信的产业价值链
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通信专业设备和软件提供商
这个领域的企业主要是服务于网络设备商、运营商、工程和优化服务商的。生 产测试设备的佼佼者包括安捷伦(Agilent)、思博伦(Spirent)、罗德施瓦茨(R&S)、 泰克(Tektronix)、安立(Anritsu)等；路测软件的提供商主要包括Nemo、爱立信 的TEMS、安捷伦、珠海鼎利等；网络规划软件有Aircom等公司，。
手机SIM/USIM卡
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对于3G网络来说，3G手机必须装上USIM卡（Universal Subscriber Identity Module）方能使用。USIM卡是基于UICC（Universal Integrated Circuit Card）平台，同时包括USIM和SIM两个逻辑模块，或只包括USIM逻辑模 块，前者称为复合USIM卡（兼容2G终端和3G终端），后者称为纯USIM卡（只兼 容3G终端）。
国内移动通信的产业价值链
北京工业职业技术运营商提供通信网络设备的生产商，在这个领 域的公司包括诺基亚-西门子、朗讯-阿尔卡特、爱立信、北电、摩托罗拉、 华为、中兴、大唐、鼎桥、普天等。
国内移动通信的产业价值链
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终端提供商
终端提供商包括生产手机和数据卡的厂商，他们可以直接面向用户。这个领域 的巨头包括诺基亚、摩托罗拉、索爱、三星等，国内一些企业在这个领域的势头 相当强劲。
手机电路基本组成框图
手机的功能及其实现
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手机的基本硬件组成
手机硬件结构如图所示。组成部件主要有送话器、受话器、键盘、LCD显示 屏、音频逻辑电路、射频电路、天线等。
手机硬件结构
手机的发展历程
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手机的软件系统
实际的手机电路中，包含有中央处理器（CPU）、存储单元及I/O设备等，相 当于一个完整的计算机系统。因此，它同样需要软件程序来控制。
手机的发展历程
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移动通信的概念
移动通信就是指通信的双方，至少有一方是在移动（或暂时静止）中进行信
息交换的。
小帖士
全球个人通信（5W）指的是无论任何人（Whoever），在任
何时候
（Whenever），在任何地方（Wherever），与另一个人（Whoever），进行任何
类型（Whatever）的通信，如图所示。
增值业务提供商和内容提供商
增值业务提供商(Service Provider，SP)和内容提供商(Content Provider， CP)随着移动通信业务的发展。 SP扮演的角色是面向运营商和用户，建设业务平 台，为用户提供内容；而CP扮演的角色是为SP制作内容。国内知名的SP公司大多 是从网络公司转型而来的。
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了解移动通信产业的价值链，可以清晰地看出移动通信技术及其应用 面。
国内移动通信的产业价值链
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移动通信运营商
运营商是产业价值链的核心。拥有移动通信网络运营的只有四家运营商：中国 移动(GSM网络)、中国联通(GSM和CDMA网络)、中国电信(小灵通网络)和中 国网通(小灵通网络)。
手机SIM/USIM卡
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USIM卡相对于SIM卡的单向鉴权（网络鉴权用户），USIM卡鉴权机制采用双向鉴权 （除网络鉴权用户外，用户也鉴权网络），安全性大大提高；相对于SIM卡电话号 码簿，USIM卡电话号码簿中，每个联系人可以对应多个号码以及多个昵称等；相 对于SIM卡机卡接口速率，USIM卡机卡接口速率大大提高（230Kbps）；相对于SIM 卡对逻辑应用的支持，USIM卡可以同时支持4个并发的逻辑应用（包括非电信应用， 如电子交易等）；相对于SIM卡对STK功能的支持，USIM卡支持更丰富的STK逻辑通 道（除GPRS外，还有UMTS，红外，蓝牙等），使得基于USIM卡主动发起多业务成 为可能。
工程和优化服务提供商
这个领域可以分成工程服务和优化服务，但是部分公司往往同时从事这 两者的工作。网络设备商一般都提供优化服务，例如摩托罗拉的MotoVip服 务以及其他公司的优化服务等。
国内移动通信的产业价值链
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分销商
分销商卖的是手机、SIM卡等最终面向用户的东西，这属于销售渠道。
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蜂窝移动通信发展历程
手机的发展历程
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移动通信的特点
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。
国内移动通信的产业价值链
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芯片生产商
芯片生产商为各网络设备商和专业设备商生产芯片，这个领域比较著名的厂商 有高通公司等。
国内移动通信的产业价值链
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OSS系统开发
OSS全称是业务运营支撑系统(Operational Support System)。中国移动提 出的BOSS系统规范将OSS系统的建设划分为七个子系统。业内比较知名的公司 包括亚信(Asianinfo)、神州数码、直真节点、亿阳信通、创智、联创等， IBM、微软、CA、惠普等著名软件公司也从事OSS系统的开发。
某型号GSM手机电路原理组成框图
手机SIM/USIM卡
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移动电话机与SIM卡共同构成移动通信终端设备。SIM卡也称为智能卡、用户身 份识别卡。无论是GSM系统还是CDMA系统，数字移动电话机用户在“入网”时会得 到一张SIM卡(Subscriber Identity Module)或UIM卡(User Identity Module)。
全球个人通信示意图
手机的发展历程
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手机的变迁
近20年来，移动通信技术的发展非常迅速，图中所示是20多年来国内手机市场上所 能看到的几种典型手机的外形。
（a）早期的“大哥大”
(b) GSM和CDMA手机
(c) 3G手机
手机的发展历程
第一代（1G）---模拟蜂窝通信系统 第二代（2G）---数字蜂窝移动通信系统 第三代（3G）---IMT-2000
SIM卡
手机SIM/USIM卡
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GSM数字移动电话机必须装上此卡方能使用。 SIM卡在GSM系统中 的应用，使卡和手机分离，SIM卡唯一标识一个客户。SIM卡容量 有8K、16K、32K、64K，其中16K以上的大容量的SIM卡统称为多 功能STK卡，即SIM Tool Kit（用户识别应用发展工具）。SIM卡 采用A级加密方法制作，存储着用户数据、鉴权方法及密匙，可 供GSM系统对用户身份进行鉴别。同时，用户通过它完成与系统 的连接和信息的交换。