3g移动通信系统的位置管理策略研究.doc

姓 名： 李逢超 学 号： 09050128 班 级： 09通信4 专 业： 通信工程 所在系：电子信息工程系 指导老师： 王奉良 毕业论文3G移动通信系统的位置管理策略研究天津理工大学中环信息学院本科毕业论文选题审批表届：2013 系别：电子信息工程系 专业：通信工程 学生姓名李逢超学号09050128指导教师王奉良职称讲师所选题目3G移动通信系统的位置管理策略研究题目来源科学技术选题理由（选题意义、拟解决的问题、对专业知识的综合训练情况等，不少于100字）：移动通信网络的特点在于用户的移动性,为了保证网络良好的移动性管理性能,一个好的位置管理是不可或缺的。好的位置管理策略不但可以节约网略资源,还可以实现快速、稳定的无线连接,并能保障网络的有效运行。随着3G、3.5G、3.75G以及4G无线通信网络系统在世界各地的相继开通,越来越多的用户数量可能在很大的区域范围内随机移动并要求能随时进行通信,而过于频繁的位置更新、查询和过于拥挤的寻呼等信息传递会产生很大的信令负荷,以致增大网络系统的处理时间和降低网络系统的通信容量。因此,就需要解决一些必要的实质问题。例如：怎样配置位置寄存器(集中式或是分布式)、怎样划分用户的位置区域,才能保证在呼叫到达时可以快速而准确地找到被叫用户,而同时又消耗比较少的有线和无线资源等等，这些问题的研究与解决对于3G移动通信系统位置管理的应用与开发是十分重要的。通过所学通信工程专业的基础知识，查阅有关资料与书籍，进一步学习探究3G移动通信系统的位置管理策略的方法，找到更加适合的途径，改进和完善3G移动通信系统的位置管理的具体理论与应用，在这个过程中进一步加深对通信专业知识的巩固与理解，培养个人解决问题的综合能力，在实践中达到对于相关通信知识的深层次了解与掌握。最后，可以说实现3G移动通信系统的位置优化与合理配置管理在未来通信领域将变得愈发重要与紧迫，同时也给未来的通信技术的发展带来新的机遇与新的挑战。因此，3G移动通信系统的位置管理策略研究是十分必要的。同时也是十分有益的。 指导教师意见（不少于50字）：本课题选择切合实际，与经济发展和科学技术进步相吻合，有一定的研究价值和现实意义，有一定的开拓性和创新性，满足培养目标的要求，同意该生选题。指导教师签名： 年 月 日系主任意见：签字（或盖章）： 年 月 日注：本表一式二份，一份附在毕业设计（论文）内，一份系内保存。天津理工大学中环信息学院本科毕业论文任务书题目：3G移动通信系统的位置管理策略研究姓名 李逢超 届 2013 系别 电子信息工程系 专业 通信工程 指导教师 王奉良 职称 讲师 下达任务日期 2012 年 11月 18 日 一、 毕业论文内容及要求（【论文类】：包括论文研究的内容，研究方法，预期达到的研究成果，参考文献及其它要求）1、关于3G移动通信系统的位置管理策略研究课题的内容：1.目前通信系统所采取位置管理策略及其不足与缺陷；2.现有3G移动通信位置管理策略的具体分类；3.当前3G系统的位置管理的方法与策略；4.现今世界对3G移动通信位置管理策略的发展方向和热点讨论；5.基于GLR三层数据库结构位置管理方法的研究。2、论文研究的方法这是一个理论性很强的研究课题，因此需要紧密结合理论研究。为此决定的研究方法是：（1）利用好两大“图书馆”，一个是在学校的图书馆查找有关书籍、资料；另一个是从网络数字图书馆去下载有关资料，了解现代3G移动通信位置管理策略的背景以及国内外的研究发展现状，了解此领域的研究发展方向和前景并进行资料的整理分析；（2）根据所学的相关专业知识，再结合在学校阅览室学习的宝贵机会，虚心请教他人，深入探究3G移动通信系统的位置管理策略的相关知识；（3）遇到相关问题的时候，与指导老师一同探究，解决，总结每次探究的成果，吸收相关经验，努力完成本设计任务。3、参考文献1 孔令萍.第三代移动通信网络管理.人民邮电出版社.20102 蓝天.甘肃联通GSM网络LAC现状分析及解决方案J甘肃科技.20083 谢滋红.网络位置更新对路测接通率的影响J电信工程技术与标准化.20074 宋俊德.移动终端与3G手机.国防工业出版社.20075 韩斌杰GSM原理及其网络优化M北京：机械工业出版社.20016 殷蔚华.移动性管理技术研究J无线电工程.20047 孙秀英.3G移动通信接入网运行维护.机械工业出版社.20108 张天魁.B3G/4G移动通信系统中的无线资源管理.电子工业出版社.20119 刘宝玲.3G移动通信系统概述.人民邮电出版社.200810 张建华.WCDMA无线网络技术.人民邮电出版社.2007二、毕业论文进度计划及检查情况记录表序号起止日期计划完成内容完成情况指导教师签名检查日期12012年11月5日至 2012年11月11日填写选题审批表22012年11月12日至 2012年11月18日下达毕业论文任务书32012年11月19日至 2013年1月8日完成开题报告，上交审批表、任务书、开题报告42013年1月9日至 2013年3月3日教材及论文资料的查阅和学习52013年3月4日至 2013年3月8日检查学生资料准备情况和文献与教材的学习情况，准备开题，讲解撰写规范62013年3月9日至 2013年4月14日进一步深入学习有关文献和教材。完成第一章至第三章的撰写72013年4月15日至 2013年4月21日准备中期检查82013年4月22日至 2013年4月30日完成论文正文的撰写92013年5月1日至 2013年5月8日完成论文初稿的撰写102013年5月9日至 2013年5月15日导师检查初稿，提出修改意见，修改初稿，直至定稿112013年5月16日至 2013年5月21日论文打印、装订122013年5月22日至 2013年5月31日完成答辩文稿，预答辩，做好答辩准备注：1、表中“完成情况”、“ 指导教师签名”栏目要求用黑（蓝）笔填写，其余各项内容要求打印。 2、毕业设计（论文）任务书一式二份，一份附在毕业设计（论文）内，一份系内保存。天津理工大学中环信息学院本科毕业论文开题报告届：2013 系别：电子信息工程系 专业：通信工程 毕业设计论文题目3G移动通信系统的位置管理策略研究 学生姓名李逢超学号09050128指导教师王奉良职称讲师（报告内容包括课题的意义、国内外发展状况、本课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤以及参考文献资料等，不少于800字） 一课题意义：3G(3rd Generation)移动通信系统指第三代移动通信技术，与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务。与此同时提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且能在全球范围内更好地实现无缝漫游，为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也具有与已有第二代系统的良好兼容性。目前国际电联接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA移动通信系统的位置管理是移动通信系统呼叫控制的一个重要组成部分，它的主要任务就是跟踪用户，明确用户当前所在的位置，为呼叫建立提供支持。其中主要有两个基本操作：寻呼和位置更新。随着3G、3.5G、3.75G以及4G无线通信网络系统在世界各地的相继开通,越来越多的用户数量可能在很大的区域范围内随机移动并要求能随时进行通信,而过于频繁的位置更新、查询和过于拥挤的寻呼等信息传递会产生很大的信令负荷,以致增大网络系统的处理时间和降低网络系统的通信容量,因此,怎样配置位置寄存器(集中式或是分布式)、怎样划分用户的位置区域,才能保证在呼叫到达时可以快速而准确地找到被叫用户,而同时又消耗比较少的有线和无线资源是十分重要的。考虑的因素主要是在激增的移动用户数量下如何减少数据库更新，缩短移动终端的寻呼步骤，减少寻呼延迟等。实现3G移动通信系统的位置优化与合理配置管理在未来通信领域将变得愈发重要与紧迫，同时也给未来的通信技术的发展带来新的机遇与新的挑战。二国内外发展状况：随着3G业务的不断发展与成熟，移动用户逐渐增多。为了减少数据库更新，缩短移动终端的寻呼步骤，减少寻呼延迟，如何优化3G的位置管理策略变得更加重要。由于西方国家的3G业务起步较早，发展比较成熟，所以在3G的位置管理方面也处于世界先进水平的行列。特别是美国与西欧的发展均处于世界顶尖水平。现今的3G位置管理策略大体上可分为有记忆方式与无记忆方式两种。这两种方式均被广泛应用。西方国家所采用的3G移动通信系统的位置管理策略有：单个用户缓存方案；基于Home VLR技术的方案；位置区域与寻呼区域结合的方案；动态位置区域大小设计方案等等。随着综合国力的提升，近几年，我国在3G通信方面有了大幅的发展和显著地提高，其中，TD-SCDMA就是我国自主研发的3G标准，并且已经在国内外取得了极大地成就。关于3G位置管理，我国也主要通过“两级数据库+固定位置区”的位置管理策进行位置管理，对此仅仅是初步研究与实验阶段。与发达国家还存在一定的差距。目前，国内的3G位置管理仍处于起步阶段，受技术不成熟等因素影响，存在着诸多的缺陷，有待改进与发展。显然，当前国内采用的位置管理方案，既产生了大量信令开销，增加系统负荷，同时也并不能使寻呼性能达到最优。因此，需要提出一种更加高效且可行的位置管理管理方案。虽然我国的3G位置管理水平与美国还存在着较大差距，但随着我们不断学习新的技术与经验，加强自主创新，相信在不久的将来，我们也会踏入世界先进水平的门槛儿，完成我国3G位置管理的一大飞越！三本课题的研究内容： 关于3G移动通信系统的位置管理策略研究课题的内容： 1.目前通信系统所采取位置管理策略及其不足与缺陷； 2.现有3G移动通信位置管理策略的具体分类； 3.当前3G系统的位置管理的方法与策略； 4.现今世界对3G移动通信位置管理策略的发展方向和热点讨论； 5.基于GLR三层数据库结构位置管理方法的研究。四本课题研究方法与手段：论文研究的方法这是一个理论性很强的研究课题，因此需要紧密结合理论研究。为此决定的研究方法是：（1）利用好两大“图书馆”，一个是在学校的图书馆查找有关书籍、资料；另一个是从网络数字图书馆去下载有关资料，了解现代3G移动通信位置管理策略的背景以及国内外的研究发展现状，了解此领域的研究发展方向和前景并进行资料的整理分析；（2）根据所学的相关专业知识，再结合在学校阅览室学习的宝贵机会，虚心请教他人，深入探究3G移动通信系统的位置管理策略的相关知识；（3）遇到相关问题的时候，与指导老师一同探究，解决，总结每次探究的成果，吸收相关经验，努力完成本设计任务。五本课题的研究步骤：（1）首先，通过在图书馆学习机会，查阅当前关于移动通信系统的位置管理策略的资料，了解位置管理策略的缺陷与不足；（2）查阅相关图书中关于3G移动通信系统的位置管理的方法，做好相关的笔记整理；（3）通过网络“图书馆”查找目前所采取的3G位置管理策略存在的问题以及现今世界对3G移动通信位置管理策略的发展方向和热点讨论，做好记录；（4）针对已有的位置管理方法，结合搜集到的相关研究资料，提出改进方案；（5）整理相关资料，列出论文提纲，为毕业论文的撰写做好准备；（6）最后，撰写毕业设计报告及毕业设计文档规范整理，准备答辩。六参考文献：1 孔令萍.第三代移动通信网络管理.人民邮电出版社.20102 蓝天.甘肃联通GSM网络LAC现状分析及解决方案J甘肃科技.20083 谢滋红.网络位置更新对路测接通率的影响J电信工程技术与标准化.20074 宋俊德.移动终端与3G手机.国防工业出版社.20075 韩斌杰GSM原理及其网络优化M北京：机械工业出版社.20016 殷蔚华.移动性管理技术研究J无线电工程.20047 孙秀英.3G移动通信接入网运行维护.机械工业出版社.20108 张天魁.B3G/4G移动通信系统中的无线资源管理.电子工业出版社.20119 刘宝玲.3G移动通信系统概述.人民邮电出版社.200810 张建华.WCDMA无线网络技术.人民邮电出版社.2007指导教师意见（不少于50字）该生对 课题进行了认真研究，并参考了许多文献资料，研究方法和研究步骤基本合理，工作量和难度适中。本课题具有一定的实用价值，符合学生专业发展方向，对于提高学生的基本知识和技能有益，能够对学生所学知识起到综合训练作用。同意该生开题。 指导教师签名：年 月 日注：本表一式二份，一份附在毕业设计（论文）内，一份系内保存。3G移动通信系统的位置管理策略研究摘 要位置管理是对移动终端的位置进行管理。是移动通信中资源管理的一个重要组成部分, 它的主要任务就是跟踪用户,明确用户当前所在的位置。其中主要有两个基本操作:寻呼和位置更新。随着无线网络技术发展，移动用户的数量在幅增加，用户的漫游范围不断扩大，网络的信令交换进一步加大，出现了信令资源的消耗与网络数据库资源的浪费等严重的问题。特别是进入3G时代之后，资源消耗与系统负荷的问题愈发突出。同时，未来的3G通信网络将支持更高密度，更高移动性的用户，并支持采用不同接入网与核心网的用户进行网间漫游。这必将产生巨大的系统资源消耗。因此，针对3G系统的位置管理策略的研究具有重大意义，并且对现有的位置管理方案进行改进以提高效率也是十分必要的。首先，文中描述了现有移动通信系统的发展、演进，所采用的位置管理方法及存在的不足；其次，针对3G网络移动用户特点，集中研究了3G网络三层数据库结构下的位置管理方法；再次，在现有的关于引入GLR的三层静态集中式位置管理方案的基础上，提出了一种基于移动域的3G移动终端的分布式动态位置管理方法；最后，对新方案位置管理代价进行简单定性分析与定量计算，并就呼叫到达率与移动速率两个因素进行数据仿真。在位置管理代价方面，此新方案必定存在一个最优的移动域门限值来平衡位置更新的代价和终端寻呼的代价，获得最小的位置管理总代价，使达到最小代价。在数据库结构上，此方案采用分布式的连接方式，大大减少网络间的负荷，增强了系统的鲁棒性。关键词：位置管理；3G网络；策略 Location Management Strategy of 3G Mobile Communication SystemABSTRACTLocation management is to manage the location of mobile terminals. Location management is one of the important part of resource management for mobile communication systems. It achieves user tracking and ascertain the position of user through two main operations: paging and location updating. With the development wireless network technology, the number of subscribers increasing, and the scope of the users roaming expanding, Serious problems of signaling resource consumption and waste of resources of the network database are emerging. Especially into the 3G era, the issues of resource consumption and system load are becoming more prominent. And in the future, the 3G communications network will support inter-network roaming between different access networks and core network for higher density and higher mobility users that will lead to large quantities of system resources consuming. So, studying strategies of 3G location management becomes of great significance. And it is very important to optimize the current location management schemes to achieve efficiency.Firstly, the thesis describes development and evolution of existing mobile communication system, the existing location management method of the mobile communication system and the shortage of the existing location management method. Secondly, this paper focuses on the location management methods of 3G network with three-tier database architecture. Thirdly, on the basis of existing GLR-three-static centralized location management scheme, new distributed dynamic location management method basis on mobility area is put forward. Finally, the cost of new location management scheme simply and qualitatively analyses and quantitative calculates, and new location management scheme makes a simulation experiment on the call arrival rate and the rate of mobile data.In terms of location management cost, this new scheme must be an optimal mobile domain threshold method to balance the position update price and terminal paging cost, obtain the location of the minimum total cost management, make the minimum cost. On the database structure, the new location management scheme adopts distributed connection method, greatly reduce the network load, and enhance the robustness of the system.Key words: Location management; 3G network; Strategy目 录第一章 绪论11.1课题的研究意义11.2 3G业务在国内外的开展状况11.3各代移动通信系统位置管理的发展简介21.4论文的主要结构安排3第二章 移动通信概述42.1移动通信的基本概念42.1.1移动通信的概念42.1.2移动通信系统的组成42.1.3移动通信的分类42.1.4移动通信的特点52.1.5移动通信基本网络结构52.2 1G移动通信系统简述62.2.1第一代移动通信系统简述62.3 2G移动通信系统简述62.3.1第二代移动通信的简述62.3.2第二代移动通信系统特点72.3.3第二代移动通信系统的发展72.3.4 现存2G系统的相关技术概念简介72.4 3G移动通信系统综述82.4.1 2G向3G系统的演进82.4.2 3G移动通信发展的历程92.4.3 3G移动通信简介92.4.4 3G移动通信的特点102.4.5 3G移动通信的主要技术标准102.4.6 未来3G的发展122.5本章小结13第三章 位置管理综述143.1位置管理简介143.1.1位置管理的作用143.1.2位置管理的内容143.2现有通信系统中位置管理方式153.2.1无位置管理153.2.2人工登记方式153.2.3使用位置区域进行自动位置管理方式153.3 3G位置管理163.3.1 3G位置管理的任务163.3.2 3G位置管理策略的分类163.3.3现有位置管理的缺陷与研究热点173.3.4当前3G所采用的位置管理策略183.3.5未来3G位置管理的研究方向203.4本章小结21第四章 基于GLR的3G位置管理方法的研究224.1三层数据库结构简述224.2新方案与传统3G位置管理策略的比较234.3新方案的模型建立254.4新方案的总代价计算与分析264.4.1终端寻呼的代价264.4.2位置更新的代价274.4.3位置管理的总代价274.5系统仿真274.6本章小结29第五章 总结与展望305.1本文工作总结305.2 未来展望与发展方向30参考文献31致谢32天津理工大学中环信息学院2013届本科毕业论文第一章 绪论1.1 课题的研究意义3G(3rd Generation)移动通信系统是第三代移动通信技术，与前两代系统相比，第三代移动通信系统的主要特征是可提供丰富多彩的移动多媒体业务。与此同时提供比第二代系统更大的系统容量、更好的通信质量，而且能在全球范围内更好地实现无缝漫游，为用户提供包括话音、数据及多媒体等在内的多种业务，同时也具有与已有第二代系统的良好兼容性。目前国际电信联盟接受的3G标准主要有以下三种：WCDMA、CDMA2000与TD-SCDMA。移动通信网络的特点在于用户的移动性,为了保证网络良好的移动性管理性能,一个好的位置管理(Location Management LM)是不可或缺的。好的位置管理策略不但可以节约网略资源,还可以实现快速、稳定的无线连接,并能保障网络的有效运行。随着3G (W-CDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)、3.5G、3.75G以及4G无线通信网络系统在世界各地的相继开通,越来越多的用户数量可能在很大的区域范围内随机移动并要求能随时进行通信,而过于频繁的位置更新、查询和过于拥挤的寻呼等信息传递会产生很大的信令负荷,以致增大网络系统的处理时间和降低网络系统的通信容量,因此,怎样配置位置寄存器(集中式或是分布式)、怎样划分用户的位置区域,才能保证在呼叫到达时可以快速而准确地找到被叫用户,而同时又消耗比较少的有线和无线资源是十分重要的。考虑的因素主要是在激增的移动用户数量下如何减少数据库更新，缩短移动终端的寻呼步骤，减少寻呼延迟等。就当前技术水平上看很显然，采用目前的位置管理方案，既产生了大量信令开销，增加系统负荷，同时也并不能使寻呼性能达到最优。因此，需要提出一种更加高效且可行的位置管理管理方案。所以大力研究关于3G移动通信系统的位置管理策略，在未来通信领域将变得愈发重要与紧迫，同时也给未来的通信技术的发展带来新的机遇与新的挑战。1.2 3G业务在国内外的开展状况如今，整个通信行业和各国政府都在积极致力于3G技术的演进、3G产品的研发和3G业务的推出。实际上,3G服务在全球已经开始普及。到目前为止,全球已有超过24亿的3G用户,预计2013年底 3G及以上用户数量将首次超过2G及以下用户。随着相关技术的日益成熟，目前全世界已经有十几家运营商开始正式运营3G业务。在日本，有日本最大的国有运营商NTT子公司NTTDoCoMo推出的FOMA业务、第二大运营商KDDI推出的基于CDMA2000-1X的3G业务；在韩国，其国内最大的移动通信运营商SKTelecom目前运营的主要包括NATE与JUNE在内的3G业务也已经有4年的时间了；在欧洲，香港和黄电信公司在意大利、英国、奥地利、瑞典与丹麦的五家子公司共同推出了“3”业务；奥地利的Mobilkom公司、瑞典的Teliasonera、Vodafone等通信公司以及斯洛文尼亚的MOBITEL等多家欧洲电信运营商也开始经营3G业务。随着电信业的逐步复苏，相信会有越来越多的电信运营商加入3G业务的经营中来。就国内而言，2009年是3G的起步年，而2010则是公认的3G高速发展年，同时，国内三大运营商的3G网络均已基本覆盖全国，3G用户数量也有了大幅度的提升，创造了全球3G发展的记录，目前已经进入了3G业务拓展与应用全面推广阶段。原有的三大运营商中，联通WCDMA由于可在2G基站直接升级，所以更新很快，在2011年时就已经在覆盖率上追平了当时建设最为完善的中国电信CDMA2000网络。相比之下，移TD-SCDMA虽然早期架设进度不快，但由于具有国家支持，在2010年中旬也开始进行TD网络第四期建网的招标，于12月30日之前4期建设已经全面完工。中国移动在TD网络第四期的建设规模上大大加强，已经达到了前三期的总水平，将对大大完善网络的覆盖情况，这里面除了新增101个覆盖城市，原有覆盖的238个城市也将进行完善。 中国工业和信息化部发布的信息显示，2012年9月份，中国3G用户数终于突破了2亿户。有数据显示截至2012年12月底，我国移动通信用户已达到11亿多户，其中3G用户超过2.34亿户，3G用户渗透率已经超过了20%。2012年全年三大运营商的新增3G用户总数成功破亿，创下2009年以来单一年份用户扩容的新纪录。同时，在2013年2月26日，工信部召开“宽带中国2013专项行动”动员部署电视电话会议，部署“宽带中国2013专项行动”任务。会议提出，2013年将新增3G基站18万个，新增3G用户1亿户。可见3G业务在中国市场正迅猛发展。总的来说，现有的 3G网络已较为完善，市场占有率也有了明显的提升，总发展速度已经超出之前的预期。1.3 各代移动通信系统位置管理的发展简介在第一代（1G）和第二代(2G)蜂窝移动通信网(GSM)中,使用得最为广泛的是通过位置区(LA)进行位置管理。LA就是一个蜂窝群,使系统得以追踪在网络中漫游的用户。位置管理方法是基于一个双层的数据库结构（如图1.1）,也就是用两种网络位置数据库(归属位置寄存器HLR和访问位置寄存器VLR)来跟踪终端（MT）。图1.1 双层数据库结构示意图Fig.1.1 Double-layer structure of the database diagram2.5G(第2.5代移动通信系统)和2.75G是在现有2G蜂窝网络基础上,主要由“个人通信业务”(PCS)运营商提出的。目前的2.5G技术平台最主要的应用是通用分组无线电业务(GPRS)，即GPRS流量服务。就其位置管理而言，从技术上看,2.5G主要是在2G系统核心网的基础上增加了基本上独立于标准系统交换和传输网络的一种分组数据交换和传输网络。其位置管理基本沿用2G系统的两级数据库结构,没有改变。只是在进行位置管理操作时要增加分组数据交换业务端的信令交换量。因此，2.5G和2.75G系统中的位置管理策略与2G系统中的实质相同。2G通信系统位置管理采用的两层数据库结构简单易实现,但很难扩展到第三代（3G）移动通信网络中。在3G系统中，位置管理方案多种多样，其中一种为采用增强三层动态位置管理方法。其三层分别指的是HLR (home location register)、GLR (gateway location register)、VLR (visitor location register)。该方案有效的提高漫游用户在拜访网络中跨越不同位置区 LA (location area)时位置更新的效率与可靠性，减少了HLR与VLR间的信令的消耗，提高了信道资源的利用率。1.4 论文的主要结构安排本论文共分为五章,内容及结构安排如下:第一章是绪论，介绍了课题的研究意义、3G业务国内外开展状况，各代移动通信系统位置管理的发展简介等相关知识；第二章是移动通信概述，分别针对1G、2G、3G通信系统的定义、发展演进、特点、主要标准进行了简要的介绍；第三章主要介绍位置管理，包括位置管理的作用、内容、现存位置管理方式、存在的不足，3G位置管理的方法及发展动向等方面的内容；第四章就基于GLR的3G位置管理方法进行研究及提出优化新思路并进行简单分析；第五章是对全文进行了总结与展望。34第二章 移动通信概述2.1 移动通信的基本概念2.1.1移动通信的概念随着社会的发展，人们对通信的需求日益迫切，对通信的要求也越来越高。理想的目标是在任何时候、在任何地方、与任何人都能及时沟通联系，交流信息。显然，没有移动通信，这种愿望是无法实现的。所谓移动通信1是指通信双方或至少有一方在移动中进行信息交换的通信方式。例如：移动体与固定点之间；活动的人与固定点之间；人与人之间；人与移动体之间的通信均属于移动通信的范畴。2.1.2移动通信系统的组成移动通信系统一般由移动台（mobile station）、基站（base station）、移动业务交换中心（mobile switching center）即与市话网（public switched telephone network）以及相连接的中继线等组成。移动台（MS）：用户使用MS接入移动通信网中得到所需的服务。分为车载台、便携台和手持台等。手持台由移动终端设备和用户识别模块（SIM卡）组成。SIM卡即随身携带的小型数据卡，存放用户数据，与安全相关的参数，接入权限等。移动终端设备指手机硬件包括收、发信机和天线。基站（BS）：在小区内建立无线电覆盖并与移动台通信的设备，实现控制和无线传输功能，包括收、发信机和天馈线等。服务于一个无线小区。移动交换中心（MSC）：对位于其服务区内的MS进行交换和控制，同时提供移动网与其它电信网的接口。用来处理信息的交换和整个系统的集中控制管理。2.1.3移动通信的分类根据不同的划分类型类，可把移动通信分成如下若干类：按使用对象分为：军用、民用移动通信系统。按经营方式分为：专用、公用移动通信系统。按信号性质分；模拟制、数字制移动通信系统。按无线频段工作方式分：单工、半双工、双工制移动通信系统。按用途和区域分为：陆地移动通信；海上移动通信；空中移动通信；按业务类型可分为电话网、数据网和多媒体网络；按多址方式可分为频分多址、时分多址和码分多址。目前使用的移动通信系统有：航空航天通信系统；航海通信系统；陆地移动通信系统；国际卫星移动通信系统；无线电寻呼系统；蜂窝移动通信系统；无绳电话系统；集群移动通信系统；无线分组等。其中陆地移动通信系统应用最广泛，包括：无线寻呼系统、无绳电话系统、集群移动通信系统、蜂窝移动通信系统四类。2.1.4移动通信的特点1.移动通信是有线、无线相结合的通信方式移动通信中，终端采用的是无线接入方式，而传输则采用有线传输，故移动通信技术相当复杂。2.移动通信是在复杂的干扰环境中运行的除去一些常见的外部干扰，系统本身和不同系统之间，还会有这样那样的干扰。归纳起来说，这些干扰有邻道干扰、互调干扰、共道干扰、多址干扰，以及近地无用强信号压制远地有用弱信号灯的现象（称为远近效应），等等。 3.移动通信可以利用的频谱资源非常有限如何提高系统容量，始终是移动通信发展中的焦点。由于可以利用的频谱资源有限，所以需要有关部门一方面要开辟和启用新的频段；另一方面要研究各种新技术和新措施，发压缩信号所占的频带宽度和频谱利用率。4.移动通信存在盲区与用户经常移动无线电波覆盖不到的区域称为盲区。在网络规划、设置基站时必须予以充分考虑。移动台在通信区域内是随机运动的，而其发射机在用户不进行通话时，又处于关闭状态，因此，它与基站之间无固定联系，为实现可靠有效的通信，要求移动通信设备必须具有位置登记、越区切换与漫游访问等跟踪交换技术，故移动通信系统较复杂。2.1.5移动通信基本网络结构移动通信的基本网络结构1如图2.1所示。固定位置交换机交换机车载接收机基站基站基站基站车载接收机移动终端移动终端图2.1基本网络结构Fig.2.1 Basic network struc