通信與廣電精講講義之網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)

1L411042熟悉GSM、CDMA網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)
一、GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)
（一）工作頻段及頻道間隔
我國GSM通信系統(tǒng)采用900MHz頻段，相鄰兩頻道間隔為200kHz 。
GSM頻率復(fù)用是指在不同間隔區(qū)域使用相同頻率進(jìn)行覆蓋。GSM無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基本上采用4 x 3 頻率復(fù)用方式。
（三）GSM采用的多址技術(shù)
（四）GSM信道
GSM中的信道分為物理信道和邏輯信道，一個(gè)物理信道就是頻寬200kHz，時(shí)長為0. 577ms的物理實(shí)體。邏輯信道又分為兩大類：業(yè)務(wù)信道和控制信道。
1．業(yè)務(wù)信道（TGH)：用于傳送編碼后的話音或客戶數(shù)據(jù)。在上行和下行信道上，點(diǎn)對點(diǎn)（BTS對一個(gè)MS，或反之）方式傳播.
2．控制信道：用于傳送信令或同步數(shù)據(jù)。根據(jù)所需完成的功能又把控制信道定義成廣播、公共及專用三種控制信道。
（五）GSM通信系統(tǒng)的構(gòu)成，
GSM通信系統(tǒng)主要由移動(dòng)交換子系統(tǒng)（NSS) 、基站子系統(tǒng)（BSS）和移動(dòng)臺（MS)三大部分組成。其中NSS與BSS之間的接口為A接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。GSM規(guī)范對系統(tǒng)的A接口和Um接口都有明確的規(guī)定，也就是說，A接口和Um接口是開放的接口。
（六）切換
處于通話狀態(tài)的移動(dòng)用戶從一個(gè)基站子系統(tǒng)（BSS）移動(dòng)到另一個(gè)BSS時(shí)，切換功能保持移動(dòng)用戶已經(jīng)建立的鏈路不被中斷。切換包括BSS內(nèi)部切換、BSS間的切換和MSS間的切換。其中BSS間的切換和MSS間的切換都需要一由MSC來控制完成，而BSS內(nèi)部切換由BSC控制完成。
    
二、CDMA通信系統(tǒng)
    （一）CDMA工作頻段
    CDMA是用編碼區(qū)分不通用戶，可以用同一頻率、相同帶寬的同時(shí)為用戶提供收發(fā)雙向的通信服務(wù)。不同的移動(dòng)用戶傳輸信息所用的信號用各自不同的編碼序列來區(qū)分.
    我國CDMA通信系統(tǒng)采用800MH：頻段：825~835MHz（移動(dòng)臺發(fā)、基站收）；
870~880MHz（基站發(fā)、移動(dòng)臺收）).雙工間隔為45MHz，工作帶寬為lOMHz，載頻帶寬
（二）CDMA多址方式．
    l.CDMA給每一用戶分配一個(gè)唯一的碼序列(擴(kuò)頻碼），并用它來對承載信息的信號進(jìn)行編碼。DMA通常也用擴(kuò)頻多址來表征。
    2.CDMA按照其采用的擴(kuò)頻調(diào)制方式的不同，可以分為直接序列擴(kuò)頻（DS)、跳頻擴(kuò)頻（FH)、跳時(shí)擴(kuò)頻（TH）和復(fù)合式擴(kuò)頻。擴(kuò)頻通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、保密性好、可以實(shí)現(xiàn)碼分多址、抗多址干擾、能精確地定時(shí)和測距等特點(diǎn)。
    （三）CDMA信道
CDMAIS-95A中主要有兩類信道：開銷信道和業(yè)務(wù)信道。導(dǎo)頻信道、尋呼信道、同步信道、接入信道統(tǒng)稱為開銷信道。
 導(dǎo)頻信道、尋呼信道、同步信道、業(yè)務(wù)信道構(gòu)成前向信道；接入信道、業(yè)務(wù)信道構(gòu)成反向信道。
（四）CDMA通信系統(tǒng)的構(gòu)成
 CDMA系統(tǒng)同GSM等2G移動(dòng)通信系統(tǒng)一樣由移動(dòng)交換子系統(tǒng)（含MSC, EIR,VLR, HLR, AUC)、基站子系統(tǒng)（含BSC和BTS)和移動(dòng)臺（MS)三大部分組成。其中NSS與BSS之間的接口為A接口，BSS與MS之間的接口為Um接口。
    （五）CDMA切換
與GSM的硬切換相比，CDMA移動(dòng)臺在通信時(shí)可能發(fā)生：同頻軟切換；同頻同扇區(qū)間的更軟切換；不同載頻間的硬切換。
所謂軟切換是指移動(dòng)臺開始與一個(gè)新的基站聯(lián)系時(shí)，并不立即中斷與原基站間的通信，當(dāng)與新的基站取得可靠通話后，再中斷與原基站的通信。這使得CDMA相對GSM在切換成功率方面大大提高。

（六）CDMA的優(yōu)點(diǎn)， 
與FDMA和TDMA相比，CDMA具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1．系統(tǒng)容量大
2．系統(tǒng)通信質(zhì)量更佳。
3．頻率規(guī)劃靈活，擴(kuò)展簡單。
4．頻帶利用率高。
5．適用于多媒體通信系統(tǒng)。
 6. CDMA手機(jī)的備用時(shí)間更長。

1L411043了解移動(dòng)通信新技術(shù)及應(yīng)用
一、3G概況
CDMA被認(rèn)為是第三代移動(dòng)通信(3G）技術(shù)的首選，目前的標(biāo)準(zhǔn)有WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。
 TD-SCDMA時(shí)分同步碼分多址接入技術(shù)，是由中國提交并于2000年5月被國際電聯(lián)認(rèn)可、2001年3月被3GPP認(rèn)可的世界第三代移動(dòng)通信（(3G）的三個(gè)主流標(biāo)準(zhǔn)之一。TD-SCDMA是一種全新移動(dòng)通信技術(shù)，采用TDD模式(TDD(時(shí)分雙工)，并同時(shí)采用了同步CDMA,智能天線、軟件無線電、接力切換等一系列高新技術(shù)。
    二、3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
    3G的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)大致分為：UE（用戶設(shè)備）、UTRAN（無線接入網(wǎng)）、CORENetwork（核心網(wǎng)）三部分組成。
  
    三、3G工作模式
  3G主要有兩種工作模式即：頻分?jǐn)?shù)字雙工（FDD）模式和時(shí)分?jǐn)?shù)字雙工（TDD）模式。


1L411050交換系統(tǒng)  P7   P35
本節(jié)的考點(diǎn)：
掌握交換系統(tǒng)分類及特點(diǎn)
     掌握電路交換設(shè)備的功能及構(gòu)成
 掌握分組交換技術(shù)的應(yīng)用及特點(diǎn)
 
1L411051掌握交換系統(tǒng)分類及特點(diǎn)
傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)系統(tǒng)，交換系統(tǒng)則是各個(gè)神經(jīng)的中樞，它在通信網(wǎng)絡(luò)擔(dān)負(fù)著為信源和信宿之間信息的連接橋梁，其核心設(shè)備是交換機(jī)。
根據(jù)信源和信宿之間傳輸信息的種類，交換系統(tǒng)主要分為電路交換、報(bào)文交換和分組交換系統(tǒng)。
一、電路交換
（一）工作原理
電路交換是在通信網(wǎng)中任意兩個(gè)或多個(gè)用戶終端之間建立電路暫時(shí)連接的交換方式，暫時(shí)連接獨(dú)占一條電路并保持到連接釋放為止。
利用電路交換進(jìn)行數(shù)據(jù)通信或電話通信必須經(jīng)歷三個(gè)階段：建立電路階段、傳送數(shù)據(jù)或語音階段和拆除電路階段.
電路交換屬于電路資源預(yù)分配系統(tǒng)。電路交換系統(tǒng)有兩種交換方式：空分交換和時(shí)分交換。
1．空分交換是入線在空間位置上選擇出線并建立連接的交換?？辗纸粨Q基本原理可歸納為以n條入線通過以n x m接點(diǎn)矩陣選擇到m條出線或某一指定出線，但接點(diǎn)同一時(shí)間只能為一次呼叫利用，直到通信結(jié)束才釋放。
2．時(shí)分交換是時(shí)分多路復(fù)用（TDM）在交換上的具體應(yīng)用。在時(shí)分交換方式中，通過時(shí)隙交換網(wǎng)絡(luò)完成語音的時(shí)隙搬移，從而做到入線和出線間信號交換。
（二）電路交換的特點(diǎn)
電路交換的特點(diǎn)是可提供一次性無間斷信道。在利用電路交換進(jìn)行通信時(shí)，存在著兩個(gè)限制條件：首先，在進(jìn)行信息傳送時(shí)，通信雙方必須處于同時(shí)激活可用狀態(tài)；其次，兩個(gè)站之間的通信資源必須可用，而且必須專用。
1．呼叫建立時(shí)間長，并且存在呼損：在通信雙方所在的兩節(jié)點(diǎn)之間（中間可能有若干個(gè)節(jié)點(diǎn)）建立一條專用信道所花的時(shí)間稱為呼叫建立時(shí)間。在電路建立過程中，若由于交換網(wǎng)繁忙等原因而使建立失敗，對于交換網(wǎng)則要拆除已建立的部分電路，用戶需要掛斷重?fù)?，這叫呼損。過負(fù)荷時(shí)呼損率增加，但不影響接通的用戶。
2．對傳送信息沒有差錯(cuò)控制
3．對通信信息不做任何處理，原封不動(dòng)地傳送（信令除外）：一旦電路建立后，數(shù)據(jù)以固定的速率傳輸。除通過傳輸通道形成的傳播延遲以外，沒有其他延遲。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上的延遲很小，因此延遲完全可以忽略。電路交換適用于實(shí)時(shí)、大批量、連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸。
4．線路利用率低：從電路建立到進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，直至通信鏈路拆除，通道都是專用的，再加上通信建立時(shí)間、拆除時(shí)間和呼損，其利用率較低。
5．通信用戶間必須建立專用的物理連接通路
6.實(shí)時(shí)性較好：每一個(gè)終端發(fā)起呼叫或出現(xiàn)其他動(dòng)作，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并做出相應(yīng)的處理。
二、報(bào)文交換
（一）報(bào)文交換的原理
報(bào)文交換又稱為存儲轉(zhuǎn)發(fā)交換，與電路交換的原理不同，不需要提供通信雙方的物理連接，而是將所接收的報(bào)文暫時(shí)存儲。報(bào)文中除了用戶要傳送的信息以外，還有目的地址和源地址。交換節(jié)點(diǎn)要分析目的地址和選擇路由，并在該路由上排隊(duì)，等待有空閑電路時(shí)才發(fā)送到下一交換節(jié)點(diǎn)。報(bào)文交換可以進(jìn)行速率、碼型的變換，具有差錯(cuò)控制措施，可以發(fā)送多目的地址的報(bào)文，過負(fù)荷時(shí)則導(dǎo)致時(shí)延的增加。
（二）報(bào)文交換的特點(diǎn)
報(bào)文交換是交換機(jī)對報(bào)文進(jìn)行存儲一轉(zhuǎn)發(fā)，它適合于電報(bào)和電子函件業(yè)務(wù)。
1．報(bào)文交換過程中，沒有電路的接續(xù)過程，也不存在把一條電路固定分配給一對用戶使用，而一條鏈路可進(jìn)行多路復(fù)用，從而大大提高了鏈路的利用率。
2．交換機(jī)以“存儲一轉(zhuǎn)發(fā)”方式傳輸數(shù)據(jù)信息，它不但可以起到匹配輸入輸出傳輸速率的作用，易于實(shí)現(xiàn)各種不同類型終端之間的互通，而且還能起到防止呼叫阻塞、平滑通信業(yè)務(wù)量峰值的作用。
3．不需要收、發(fā)兩端同時(shí)處于激活狀態(tài)。
4．傳送信息通過交換網(wǎng)時(shí)延較長，時(shí)延變化也大，不利于交互型實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。
5．對設(shè)備要求較高。交換機(jī)必須具有大容量存儲、高速處理和分析報(bào)文的能力。三、

三、分組交換
（一）分組交換原理
分組交換采用存儲一轉(zhuǎn)發(fā)方式．，將用戶要傳送的信息分割為若干個(gè)分組，每個(gè)分組中有一個(gè)分組頭，含有可供選路的信息和其他控制信息。分組交換節(jié)點(diǎn)對所收到的各個(gè)分組分別處理，按其中的選路信息選擇去向，以發(fā)送到能到達(dá)目的地的、下一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)。
（二）分組交換方式，
為適應(yīng)不同業(yè)務(wù)的要求，分組交換可提供兩種服務(wù)方式：虛電路方式與數(shù)據(jù)報(bào)方式。

1.虛電路
虛電路方式是面向連接的方式，就是在用戶數(shù)據(jù)傳送前先通過發(fā)送呼叫請求分組建立端到端的虛電路；一旦虛電路建立后，屬于同一呼叫的數(shù)據(jù)分組均沿著這一虛電路傳送，最后通過呼叫清除分組來拆除虛電路。
(1)虛電路不同于電路交換中的物理連接，而是邏輯連接。虛電路并不獨(dú)占線路，在一條物理線路上可以同時(shí)建立多個(gè)虛電路，以達(dá)到資源共享。
(2)虛電路方式的每個(gè)分組頭中含有對應(yīng)于所建立的邏輯信道標(biāo)識，不需進(jìn)行復(fù)雜的選路；屬于同一呼叫的各分組在同一條虛電路上傳送，按原有的順序到達(dá)終點(diǎn)，不會產(chǎn)生失序現(xiàn)象；對故障較為敏感，當(dāng)傳輸鏈路或交換節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)可能引起虛電路的中斷，需要重新建立。
(3)虛電路方式適用于較連續(xù)的數(shù)據(jù)流傳送，如文件傳送、傳真業(yè)務(wù)等。
2．?dāng)?shù)據(jù)報(bào)
(1)數(shù)據(jù)報(bào)不需要預(yù)先建立邏輯連接，稱為無連接方式。
(2)數(shù)據(jù)報(bào)方式的每個(gè)分組頭中含有詳細(xì)的目的地址，各個(gè)分組獨(dú)立地進(jìn)行選路；屬于同一呼叫的各分組可從不同的路由轉(zhuǎn)送，會引起失序；由于各個(gè)分組可選擇不同的路由，對故障的防衛(wèi)能力較強(qiáng)，從而可靠性較高。
(3)數(shù)據(jù)報(bào)方式適用于面向事物的詢問／響應(yīng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
（三）分組交換的特點(diǎn)
1．分組交換的主要優(yōu)點(diǎn)
(1）信息的傳輸時(shí)延較小，而且變化不大，能較好地滿足交互型通信的實(shí)時(shí)性要求；
(2)易于實(shí)現(xiàn)鏈路的統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用，提高了鏈路的利用率。
(3）容易建立靈活的通信環(huán)境，便于在傳輸速率、信息格式、編碼類型、同步方式以及通信規(guī)程等方面都不相同的數(shù)據(jù)終端之間實(shí)現(xiàn)互通。
(4）可靠性高。分組作為獨(dú)立的傳輸實(shí)體，便于實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制，從而大大地降低了數(shù)據(jù)信息在分組交換網(wǎng)中的傳輸誤碼率，一般可達(dá)10-10以下。
(5)經(jīng)濟(jì)性好。信息以“分組”為單位在交換機(jī)中進(jìn)行存儲和處理，節(jié)省了交換機(jī)的存儲容量，提高了利用率，降低了通信的費(fèi)用。
2．分組交換的主要缺點(diǎn)
(1)由于網(wǎng)絡(luò)附加的信息較多，影響了分組交換的傳輸效率。
(2).實(shí)現(xiàn)技術(shù)復(fù)雜。交換機(jī)要對各種類型的分組進(jìn)行分析處理，這就要求交換機(jī)具有較強(qiáng)的處理功能。