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常见几种通信原理

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 osc_hj9t7eba
发布于 06/12 13:55
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移动通信原理

移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。
移动通信系统由两部分组成:(1) 空间系统;(2)地面系统:①卫星移动无线电台和天线;②关口站、基站。

工作原理

这里包含了GSM、WCDMA、CDMA、LTE的通信工作原理。

GSM

GSM(Global System for Mobile Communications)是全球移动通信系统,由欧洲电信标准化协会提出,后来才成为全球性标准的蜂窝无线电通信系统。
GSM系统的典型结构如图所示。由图可见,GSM系统是由若干个子系统或功能实体组成。其中基站子系统(BSS)在移动台(MS)和网络子系统(NSS)之间提供和管理传输通路,特别是包括了MS与GSM系统的功能实体之间的无线接口管理。NSS必须管理通信业务,保证MS与相关的公用通信网或与其它MS之间建立通信,也就是说NSS不直接与MS互通,BSS也不直接与公用通信网互通。MS、BSS和NSS组成GSM系统的实体部分。操作支持系统(OSS)则提供运营部门一种手段来控制和维护这些实际运行部分。
在这里插入图片描述
OSS:操作支持子系统 BSS:基站子系统 NSS:网路子系统
NMC:网路管理中心 DPPS:数据后处理系统 SEMC:安全性管理中心
PCS:用户识别卡个人化中心 OMC:操作维护中心 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 BSC:基站控制器 BTS:基站收发信台
PDN:公用数据网 PSTN:公用电话网 ISDN:综合业务数字网
MS:移动台图








WCDMA

WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access)是一种第三代无线通信技术。目前中国电信采用这种3G通信标准。
WCDMA支持两种基本工作方式:频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。
通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication Service,UMTS)是采用WCDMA空中接口技术的3G移动通信系统。UMTS由通用陆地无线接入网络(Universal Terrestrial Radio Access Network,UTRAN)、核心设备(Core Network,CN)、用户设备(User Equipment,UE)、操作维护中心(Operation Maintenance Centre,OMC)和外部网络(External Networks,EN)五大部分构成,其网络系统(R99版本)和接口如图所示。
在这里插入图片描述


CDMA2000

CDMA2000是美国TIA标准组织用于指代第三代CDMA移动通信系统的名称,同时也是IS-95标准向第三代移动通信系统的技术体制方案。由于CDMA2000系统是由第二代IS-95系统发展而来,因此CDMA2000不仅增加了电路域交换系统的语音和数据服务,还增加了分组域交换系统的数据业务。如图所示是典型CDMA2000无线网络架构,其中整个系统分为电路域网络和分组域网络两大部分。其中电路域网络与第二代相同,不同的是引入了分组域交换的数据业务,整个网络结构由三个部分构成:移动台(MS)、无线网络(RN)、网络交换系统(NSS)。
在这里插入图片描述

LTE

LTE(Long Term Evolution)相比于传统的移动通信网络,LTE系统发生了巨大变化。为了实现更高的数据传输速率、LTE系统所需的系统宽带以及出于对CDMA专利等诸多方面考虑,3GPP选择使用正交频复用(OFDM)技术作为LTE下行空中接口的无线传输技术,而采用SC-FDMA(Single-carrier Frequency-division Multiple Access,单载波频分复用)作为上行空中接口的无线传输技术。LTE不具备高速下行分组接入(HSDPA)那样的后向兼容性,主要因为LTE空中接口完全抛弃了3G的CDMA技术而使用OFDM传输方式,而且核心网发生了根本性变化。
LTE系统架构如图所示,与已有的3GPP类似,仍然分为两个部分,即演进后的核心网(Evolved Packet Core,EPC)和演进后的接入网(Universal Terrestrial Radio Access Network,E-UTRAN)。其中EPC分为:MME(Mobile Management Entity,移动管理实体),负责移动性控制;S-GW(Serving Gateway,服务网关)负责数据包的路由转发。e-NodeB和e-NodeB之间采用X2接口进行连接;而LTE核心网与接入网之间的连接则通过S1接口进行的。与传统3G系统网络架构相比,接入网仅包括e-NodeB一种逻辑节点,取消了RNC部分,使网络趋于扁平化。
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