關于概述數字通系統第1頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述（一）通信系統的眾多類別通信系統有線通信系統有線載波通信光通信架空明線對稱電纜同軸電纜空間光通信光纖通信無線通信系統微波中繼通信衛星通信移動通信微波散射通信流星余跡通信第2頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

通信最終目標：是實現任何人(Whoever)可以在任何地點(wherever），在任何時間(whenever)與其他任何對象(whichever)進行任何方式(Whatever)的通信。一、概述（二）移動性是通信發展的主要方向移動通信是實現上述最終通信目標的最佳通信方式！第3頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述移動通信的發展變化之快總是超出人們的預期！預言在2010年全球用戶數量有望達到40億以上。互聯網改變了我們生活和相互溝通的方式。互聯網的下一波浪潮將使它自身真正移動化，即移動通信與互聯網逐漸融合。音樂、手機電視和導航服務都是推動這一發展進程的關鍵因素。（二）移動性是通信發展主要方向（續）第4頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五光纜的一般結構圖(a)層絞式(b)單位式(c)骨架式(d)帶狀式光纖光纖光纖光纖帶加強構件單位塑料骨架加強構件綜合護套防熱層光波在光纖中的傳播（三）光纖通信己取代原有線載波系統一、概述第5頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五中繼站終端站一、概述（四）地面微波中繼通信干線己被光纖取代微波中繼通信：多工作在3000MHz以上頻段，通過中繼站接力傳輸。60,70年代曾是通信干線的主要方式之一。第6頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述

地面微波通信當前的主要應用：2.一點對多點（PMP）局域網中微波數據傳輸組成：中心站，端站應用：不便敷設光纖或電纜的通信網絡干線系統。1.電視微波移動轉播車注：移動通信、衛星通信、無線接入雖工作在微波頻段，但一般不劃歸于微波通信這一類。“微波通信”一般是指微波接力通信。第7頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述（五）微波散射通信與流星余跡通信軍用微波對流層散射通信車微波散射通信：利用對流層不均勻對電波產生散射而進行甲、乙兩站的通信。優點：保密性好，通信距離遠（150km以上），不怕核輻射。常用為軍用。缺點：要求大功率。流星余跡通信：利用流星使大氣產生電離反射電波而進行通信。多工作于短波、超短波波段。常用于軍事。第8頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五調制解調器PC數據傳輸網調制解調器數字比特流數字比特流調制信號調制信號輸入字符顯示字符PC數據通信系統一、概述（六）數據通信—（注：參閱“互聯網”一章：6.1.1節）1.基本模型2.調制解調器背面電話機電話線計算機接口第9頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述（六）數據通信（續1）3.調制解調器的作用作用：將話音、數據、視頻等信號復用后通過同一條電話線（或電纜、光纖）傳輸。復用原理：將電話線的頻帶劃分出話音通道和數據通道。電話線復用方式020kHz25kHz1.104MHz傳送300~3400Hz頻率的模擬語音信號上行信道：可傳768kbit/s數據下行信道：可傳6~8Mbit/s數據調制：將數據變為高頻已調信號；解調：從高頻信號中還原出數據。話音通道數據通道注：媒質不同，復用方式可能不同。電話線是最常用的傳輸媒質。第10頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述（六）數據通信（續2）4.調制解調器的多種產品類型調制解調/路由器計算內置調制解調器調制解調器無線調制解調器USB無線調制解調器第11頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述5.數據網的多種傳輸媒質組成示意圖注：地面數據長途骨干網的主要通信媒質是光纖網。話音數據和計算機數據同在地面光纖網中傳輸。有多種傳輸數據的通信體制。（六）數據通信（續3）數據網通過路由器交換數據第12頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五衛星通信的定義：利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電波，在兩個或多個地球站之間進行通信的技術。一、概述（七）衛星通信概述第13頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五衛星通信系統示意圖優點:通信距離遠，覆蓋面大，不受地形條件限制，可達海洋、沙漠、高山。主要應用：衛星電視、數據傳輸、衛星移動通信等。一、概述（七）衛星通信概述缺點：可靠性不及光纖、微波中繼通信。衛星第14頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五公用移動電話系統結構示意圖移動電話局車載臺手持機基站至公用電話網移動通信：指通信雙方至少有一方在移動中進行的信息交換的通信。己成為目前世界最普及的通信工具。當前主要推廣第三代（3G），正在研究發展第四代。一、概述（八）移動通信概述第15頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五一、概述

通信方式、通信系統的類型多種多樣，每一類通信都是為了滿足某一類用戶需求而發展成熟起來的。隨著電子信息技術的發展，一些原有主流通信方式可能會逐漸被新的通信方式所取代。當前，移動通信、光通信（包括光纖和空間光通信）已成為了通信發展的主流。互聯網的發展潮流也將是實現移動化，該發展趨勢正在改變原有通信格局。概述小結第16頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五二、

固定電話與固定電話網

1234電話的發明和應用回顧

電話交換機簡介

現代電話交換局機房概況

數字程控交換機簡介5固定電話網

6信令網概念

第17頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（一）電話的發明與應用回顧

1834年，莫爾斯發明了莫爾斯電碼。

用電流的“通”、“斷”時長來表示“點”（通電時長0.1秒）、“劃”（接通時長0.3秒），用“點”、“劃”組合來表示字母和數字的電碼。二、

固定電話與固定電話網

1837制作成了莫爾斯電報機。電報的發明，拉開了電信時代的序幕，開創了人類利用電來傳遞信息的歷史。注：莫爾斯原本是個畫家，并不懂技術。可查閱其生平。第18頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五電話發明家貝爾

貝爾發明的液體話筒

電話發明家:貝爾(1847—1922)

15歲，大膽改革老式水推磨，使生產效率大大提高。16歲，以優異成績考入愛丁堡大學，語言學專業。20歲，進倫敦大學深造。22歲，擔任美國波士頓大學語言學教授。在父親開辦了一所聾啞學校任教。

發現:

在電流導通和截止時，螺旋線圈發出的聲音。大膽設想：通過電流傳送聲音。二、

固定電話與固定電話網

（一）電話的發明與應用回顧

第19頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五電話發明家貝爾

貝爾發明的液體話筒

請教:

1875年3月,貝爾（28歲）時帶著他的想法請教當時美國著名物理學家約瑟夫·亨利“Whatwouldyouadvisemetodo,sir,publishmydiscoveryandletothersworkitout,orattempttosolvetheproblemmyself?”鼓勵:“Youhavetheideaforagreatinvention,Bell,Workatit.”電話傳送的第一句完整語音:1876年3月10日“Mr.Watson,comehere,Iwantyou!”紀念:電學和聲學中計量單位或功率密度比值的單位被命名為“貝爾”。二、

固定電話與固定電話網

注：發明電話日的兩種說法：a，美國波士頓法院路109號銅牌上面鐫有:“1875年6月2日電話誕生在此”；b，1876年3月10日。前者只是制作出了一個可產生聲音的裝置，無法傳連續語音。可用電話的誕生時間是后者。第20頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（二）電話技術進步與應用

1882年出現了共電式電話機（沒有手搖發電機和干電池，通話所用電源由交換機供給）1877年愛迪生發明碳精式送話器+手柄+呼叫設備（電鈴）+手搖發電機+干電池（磁石式電話機）

1896年美國人愛立克森發明了旋轉式電話撥號盤二、

固定電話與固定電話網

1920年美國人坎貝爾發明了消側音電路（自動電話機-撥號盤電話機）

60年代電子學飛速發展、70年代大規模集成電路出現(電子電話機-按鍵式電話機)80年代隨著N-ISDN的應用出現了數字電話機第21頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五(a)1878年手持電話(b)1880年貝爾電話(c)1885年木支架電話(d)1892年磁力電話

（e）1901年磁力電話(f)1914磁力發電機電話(g)1920號碼盤電話(h)1930年號碼盤電話

“磁石——共電——自動”的發展過程

二、

固定電話與固定電話網

第22頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五1889年紐約曼哈頓街上的電話線二、

固定電話與固定電話網

第23頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五我國電話的發展史1882年6月，皮曉浦以“上海電話互助協會”名義開辦了第二個電話局，用戶30余家。

1882年2月，丹麥大北電報公司在上海外灘揚于天路開辦第一個電話局，用戶25家。

1881年，英籍電氣技師皮曉浦在上海十六鋪沿街架起一對露天電話，付36文制錢可通話一次。(中國土地上的第一部電話)

1882年6月，

英商“東洋德律風”公司兼并上述兩電話局經營，用戶僅300多家。

1889，安徽省安慶州候補知州彭名保，自行設計、制造了五六十種大小零件，造出了中國的第一部電話機。

當代：“華為”、“中興”為代表的具有國際競爭力的大型綜合性通信企業。二、

固定電話與固定電話網

第24頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

為什么要交換機?用戶數電纜數

5 1010 45100 49501000 50萬（三）電話交換機簡介二、

固定電話與固定電話網

答：為少用電話線。（電話銅線占投資比重遠超過50%）第25頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

為什么要交換機?NText交換機（三）電話交換機簡介（續1）二、

固定電話與固定電話網

每個用戶只需一根雙絞線。第26頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

人工交換階段：

磁石式電話機共電式電話機早期的人工交換二、

固定電話與固定電話網

（三）電話交換機簡介（續2）第27頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五電子式自動交換階段：二、

固定電話與固定電話網

（三）電話交換機簡介（續3）機電式自動交換階段：程控交換機階段：步進制交換機:原理：由用戶撥出的電話號碼直接控制步進繼電器選線，接通線路。缺點：步進繼電器動作噪聲大到機房維護人員難以承受。縱橫制交換機：原理：改進了步進繼電器，由用戶撥號直接控制改為間接控制，接線器動作噪聲小。半電子交換機：話路部分采用機械接點，控制部分采用電子器件。全電子交換機：話路部分和控制部分均采用電子器件。模擬程控交換機：1965年5月美國開通了第一個程控交換機。數字程控交換機：1970年法國開通了第一個數字程控交換機。第28頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五二、

固定電話與固定電話網

（三）電話交換機簡介（續3）第29頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

1、電話電纜線

（四）現代電話交換局機房概況二、

固定電話與固定電話網

不同規格市話電纜照片

第30頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五2、機房電纜布線

電話電纜進入交換機房二、

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（四）現代電話交換局機房概況電纜在交換機房走線第31頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

3、交換機布置和監控

交換機房內的交換機架組圖

二、

固定電話與固定電話網

（四）現代電話交換局機房概況交換機背面的走線交換機房監控室第32頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

1.數字程控交換機的硬件組成計算機系統硬件系統（五）數字程控交換機簡介二、

固定電話與固定電話網

第33頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（五）數字程控交換機簡介（續1）二、

固定電話與固定電話網

1.數字程控交換機的硬件組成（續）交換網絡：等效于完成兩用戶線的連接。但在數字程控交換機中只是控制數

據間的交換，即在某條入線與某條出線端口之間建立數據連接，

從而實現不同線路端口上的話音交換。

交換網絡有不同類型，它們只是一塊數字集成電路。用戶電路:和電話機相對應，它完成模擬語音信號的編碼與解碼。各用戶的編

碼、解碼獨立進行。用戶交換機的機架中安裝的絕大部分是用戶電路板，通常1000~

2000用戶電路裝一個機架。對于局用交換機則沒有用戶電路或者只配置少量用戶電路。第34頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五主叫用戶摘機：送出摘機信號，掃描器收到用戶摘機信號之后，立即將信息送到中央處理器，由中央處理器驅動信號音送用戶端口，同時驅動收發碼器準備收號；

撥號：用戶聽到信號音，撥號；撥號（脈沖或雙音頻）數碼送入收號器，中央處理器同時分析號碼，送被叫交換機；振鈴：若被叫空閑，則主叫預占一條話路資源，同時給被叫振鈴；

被叫用戶摘機：處理機將預占的話路與被叫接通，主、被叫進入通話。拆線：主叫或者被叫任何一方掛機，處理機將話路釋放，通信終斷。二、

固定電話與固定電話網

2.交換機基本工作過程（五）數字程控交換機簡介（續2）第35頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

3.程控交換機的軟件組成交換控制程序調度關系圖

二、

固定電話與固定電話網

（五）數字程控交換機簡介（續3）第36頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

基于軟交換的網絡結構圖

二、

固定電話與固定電話網

（五）數字程控交換機簡介（續4）4.程控交換機正朝軟交換發展軟交換技術的優點:將業務/控制與傳送/接入分離。第37頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

（六）固定電話網的構成二、

固定電話與固定電話網

第38頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

我國本地電話網的結構圖二、

固定電話與固定電話網

第39頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

國際電話局

各國固定電話的體制、信號結構不同，打國際長途電話要根據各國固定電話的體制、信號結構進行轉換。只有國際電話局才有信號轉換功能。目前中國有三個國際交換中心，分設在北京、上海、廣州。二、

固定電話與固定電話網

第40頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

（七）信令概念信令:用戶利用電話網完成通話，交換機必須執行各種動作

（硬件的、軟件的）才能完成對系統的操作。

“信令”就是操作交換機的指令。

二、

固定電話與固定電話網

信令類型：按信令的工作區域分：用戶線信令和局間信令。按信令的傳遞途徑分：隨路信令和公共信道信令。用戶線信令：用戶和交換機間的聯絡信號,在用戶線上傳送。包括：摘機信號、掛機信號，直流脈沖或雙音多頻信號，供電信號，撥號音、忙音、回鈴音、振鈴信號等。局間信令：電話局之間傳送的信號,在局間中繼線上傳送。第41頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五1.電信NGN的特點特點高效

開放性

多媒體

資源共享

低成本

多用戶

（八）固定電話網向下一代網的演進二、

固定電話與固定電話網

第42頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

2、電信NGN的網絡構架與業務電信NGN新增業務新增業務增強型多媒體會話業務

27+3顆衛星為地面用戶提供3種信號

文本到語音雙向轉換

基本定位業務

個人路由策略

視頻點播業務

增強型的呼叫功能

可視電話

ClicktoDial

Web會議業務

增強型會話等待

入口業務

語音識別業務

（八）固定電話網向下一代網的演進電信網向NGN演進大趨勢：與互聯網、移動通信網逐漸融合!二、

固定電話與固定電話網

第43頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五三、

移動通信與移動通信網

1234移動通信的發展歷程和趨勢

蜂窩移動通信系統

移動通信的其它類型

移動通信的主要技術

第44頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（一）世界移動通信技術發展的五個階段模擬蜂窩移動通信階段

改進完善階段初級發展階段

早期發展階段

數字蜂窩移動通信階段

三、

移動通信與移動通信網

第45頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五早期發展階段時期：20世紀20年代至40年代。代表：美國底特律市警察使用的車載無線電臺。

頻率:開始:2MHz;40年代:30～40MHz。特點：專用系統，工作頻率較低，數量少。三、

移動通信與移動通信網

（一）世界移動通信技術發展的五個階段初級發展階段時期：40年代中期至60年代初期。代表：“城市系統”----世界上第一個公用汽車電話網。頻率:使用三個頻道，間隔為120kHz，通信方式為單工。

特點：開始向公用移動通信網過渡，人工接續，網絡容量較小。第46頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五改進完善階段時期：60年代中期至70年代中期。代表:改進型移動電話系統(IMTS)。頻率:150MHz和450MHz頻段，采用大區制、中小容量，實現了無線頻道的自動選擇，并能夠自動接續到公用電話網。特點：大區制、中小容量，使用450MHz頻段，實現了自動選頻與自動接續。三、

移動通信與移動通信網

（一）世界移動通信技術發展的五個階段第47頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五模擬蜂窩階段時期：70年代中期至80年代中期。代表:1978年底，美國貝爾試驗室成功研制模擬移動電話系統(AMPS)，建

成了蜂窩狀移動通信網，大大提高了系統容量。

1979年，日本于推出800MHz汽車電話系統(HAMTS)。1980年，加拿大推出450MHz移動電話系統MTS。瑞典等北歐四國開

發出NMT-450移動通信網，并投入使用，頻段為450MHz。1985年，英國在開發出全地址通信系統(TACS)，首先在倫敦投入使

用，以后覆蓋了全國，頻段為900MHz。特點：蜂窩網、小區制的蜂窩概念的新體制，實現了頻率再利用，有效地解決了公用移動通信系統要求大容量與頻率資源有限的矛盾，大大提高了系統容量。

三、

移動通信與移動通信網

（一）世界移動通信技術發展的五個階段第48頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五數字蜂窩階段

GSM:時期：GSM系統1991年7月開始投入商用。代表:歐洲推出的泛歐數字移動通信網(GSM)體制特點：頻譜利用率高，可大大提高系統容量。三、

移動通信與移動通信網

（一）世界移動通信技術發展的五個階段CDMA:時期：

IS-95CDMA系統1995年投入運營。代表:美國高通公司設計特點：頻譜利用率更高，系統容量更大。第49頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（二）未來移動通信技術的發展

手機成為綜合信息平臺

更加普及

技術融合與網絡融合

三、

移動通信與移動通信網

預計2010年全球用戶達40億。智能移動電話將是發展方向，移動電話不只是語音通信工具，將成為移動信息收集和處理平臺。移動互聯網將成為重要應用，固定電話網和移動網絡將融合。第50頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

2008年6月國務院決定：中國電信運營商由六家（中國電信、中國移動、中國聯通、中國網通、中國鐵通和中國衛通）合并為三家。中國電信集團公司(ChinaUnitedTelecommunicationsCorp.，簡稱：中國電信集團)，業務范圍：CDMA移動通信網+固定電話網+CDMA20003G網。中國聯合網絡通信集團公司（聯通與原中國網通合并）(ChinaUnitedNetworkCommunicationsCorp.,簡稱：中國新聯通集團)，業務范圍：GSM移動通信網+固定電話網+WCDMA3G網。中國移動通信有限公司(ChinaMobileCommunicationsCorp.,簡稱：中國移動通信)（與原中國鐵通合并），業務范圍：GSM移動通信網+固定電話網+TD-SCDMA3G網。（注：中國衛星通信集團公司并入航天產業集團，退出電信運營行業。）三、

移動通信與移動通信網

（三）中國新三大移動通信網絡運營商第51頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五三、

移動通信與移動通信網

（四）我國移動通信的技術進步2000年５月，我國提出的TD-SCDMA移動通信體制被國際電聯確認為第三代移動通信三大國際標準之一。2002年啟動后3G（B3G）技術開發（或稱4G），重點攻關無線寬帶、高速率、省電的移動通信新體制，爭取在下一代移動通信技術方面能走在世界前列。第52頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五3）1800MHz頻段

2）800MHz、900MHz頻段

1）450MHz頻段

4）2000MHz頻段

1.移動通信系統的工作頻段

5）衛星移動通信業務段

（五）蜂窩移動通信系統三、

移動通信與移動通信網

第53頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五450MHz頻段：電視頻道之間的一段空隙，原為模擬移動使用。模擬移動停止運營后，此頻段暫時閑置。800MHz、900MHz頻段：已分別分配給GSM和CDMA移動通信系統。

GSM系統：下行:（基站發、移動臺收）935～960MHz上行:（移動臺發、基站收）890～915MHzCDMA系統：下行：（基站發、移動臺收）869～894MHz上行：（移動臺發、基站收）824～849MHz1800MHz頻段：

1710～1785MHz/1805～1880MHz和1865～1800MHz/1945～1960MHz2000MHz頻段：第三代移動通信使用頻段。下行：2110～2170MHz，2300~2400MHz上行：1900～1980MHz衛星移動通信業務段:1525～1530MHz，1610～1626.5MHz，1980～2010MHz，2170～2200MHz，2483.5～2500MHz，2500～2520MHz，2670～2690MHz

1、移動通信系統的工作頻段

三、

移動通信與移動通信網

（五）蜂窩移動通信系統第54頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五2.移動通信蜂窩結構至其他交換機服務區域交換機PSTN至其他PSTN移動通信系統三、

移動通信與移動通信網

（五）蜂窩移動通信系統基地臺移動臺移動交接中心第55頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五2.為什么要劃分成“蜂窩”呢？

一個蜂窩內放置一個基站，即放置一臺收、發信機，工作在某一頻道。以當前的技術條件，一個頻道內最多可容納約30個用戶。如果采用圖（a）所示的大蜂窩，則在這一地區可以有30個用戶接入。如果這一地區的人口密度特大，處在車站、機場等人流中心，那么就只有把蜂窩面積劃小。每一個小蜂窩內都可以有30個人打電話，10個小蜂窩就可以增加至300人接入容量了，因而就將網絡設計成圖（b）所示的無線覆蓋網絡結構了。人口越密，蜂窩越小，微微蜂窩的直徑只有幾十米。三、

移動通信與移動通信網

（五）蜂窩移動通信系統第56頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五小區分裂:把一個小區分裂成若干個小區，可以提高系統用戶容量。

三、

移動通信與移動通信網

第57頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五3.移動通信系統網絡結構與功能

GSM數字蜂窩移動通信系統網絡結構三、

移動通信與移動通信網

（五）蜂窩移動通信系統第58頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五基站收發信臺BTS基站控制器BSC網絡子系統NSS基站子系統BSS歸屬位置寄存器HLR鑒權中心AUC設備號識別寄存器EIR移動交換中心MSC訪問位置寄存器VLR操作維護子系統OMS三、

移動通信與移動通信網

移動通信系統組成手機第59頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

基站子系統BSS：負責與手機進行通信。基站（BSS）：在一定的無線覆蓋區中由MSC控制，與手機MS進行通信。基站系統含基站控制器（BSC）和基站收發信臺（BTS）兩個功能模塊。三、

移動通信與移動通信網

3.移動通信系統網絡結構與功能

（續1）

交換網絡子系統（NSS）：

主要完成交換功能、移動性管理、安全性管理等。交換網絡子系統NSS能在任意選定的兩條用戶線（或信道）之間建立或釋放一條通信鏈路，并實現整個通信系統的運行、管理。NSS包括：移動交換中心MSC、訪問位置寄存器VLR、歸屬位置寄存器HLR、鑒權中心AUC、設備號識別寄存器EIR、操作維護子系統OMS等模塊。（五）蜂窩移動通信系統第60頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五三、

移動通信與移動通信網

移動通信要完成用戶間的通信比固定通信要復雜得多。主要不同是它必須有兩個數據庫：訪問位置寄存器（VLR）和歸屬位置寄存器（HLR）。所有處在交換機連接的各小區之內的手機用戶，只要接通了電源，都將定時發信號和網絡聯系，并會將用戶參數記錄在所在區域的VLR中；網絡也會不斷發信號告之手機：現在處在何小區、何服務區，及有關參數等。用戶識別和鑒權是負責審查用戶合法性的功能模塊。HLR是屬于某一地區的數據庫，記錄本地區所有開戶的手機用戶數據，例如在武漢開戶的手機用戶數據都記錄在武漢地區的HLR中。HLR與各地交換機之間通過七號信令網不間斷聯系、交換數據，各移動臺的即時位置均須報告HLR并記錄在案。3.移動通信系統網絡結構與功能

（續2）網絡功能：移動通信是電子信息先進技術的集成！第61頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五三、

移動通信與移動通信網

大功率（幾十瓦）基站設備與天線基站收、發信設備基站定向天線基站全向天線第62頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五通信過程實例：

假設武漢某用戶A漫游在北京奧運村，北京一移動用戶B在飛機場呼叫A，其呼叫過程是如何建立呢?B撥出A的手機號碼，號碼由飛機場移動通信網絡基站接收經基站控制器送機場交換機MSC1;MSC1經號碼分析確認該號碼為武漢用戶之后，經七號信令網查詢武漢的HLR;HLR告之A在北京的位置（假設屬北京MSC2服務區中的Q蜂窩小區），之后，MSC1經信令網通知MSC2，由MSC2經BSC向正在Q小區中的A發起呼叫;A摘機，B、A便建立了一條數據鏈路，實現通話。

三、

移動通信與移動通信網

微蜂窩一般采用固態基站，無人置守，太陽能供電，掛在電線桿上。第63頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

1.集群移動通信

集群移動通信為大區制移動通信。由調度臺、基站、移動臺、控制中心組成。特點:

只有一個基站，天線高度為幾十米至百余米，覆蓋半徑為30千米，發射機功率可高達200瓦。用戶數約為幾十至幾百，最多可達數萬。可以是車載臺，也可是以手持臺。它們可以與基站通信，也可通過基站與其它移動臺及市話用戶通信，基站與市站有線網連接。三、

移動通信與移動通信網

（六）移動通信的其他類型第64頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

2.衛星移動通信

衛星移動通信有多種體制，可采用赤道固定衛星，也可以采用中低軌道的多顆星座衛星轉接。衛星移動通信的代表是銥星系統。銥星系統：是美國摩托羅拉公司提出的完全依靠衛星提供聯絡的全球個人通信方式，它能突破現有基于地面的蜂窩無線通信的局限，通過太空向任何地區、任何人提供語音、數據、傳真及尋呼信息。銥星系統是由66顆由無線鏈路相連的衛星（外加6顆備用衛星）組成的一個空間網絡。設計時原定發射77顆衛星，因銥原子外圍有77個電子，故取名為銥衛星通信系統。（六）移動通信的其它類型三、

移動通信與移動通信網

第65頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五三、

移動通信與移動通信網

銥星系統在技術上獲得了非凡的成功，但在市場上它競爭不過地面GSM、CDMA系統。銥星系統投入商業運行不到一年，1999年8月13日銥星公司向紐約聯邦法院提出了破產保護。半年后的2000年3月18日，銥星公司正式破產。銥星手機銥星成了世界科技史上最了不起的、也是最可惜的科技項目之一!銥星后話：66顆衛星在天上自己飛了幾年，于2001年被一家私募基金公司（PrivateEquity）以兩千五百萬美元的低價買下，不到銥星整個投資六十億美元的1%。作為一個與摩托羅拉無關的私營公司，銥星居然起死回生，據報導2007年已實現近三億美元的營業額和五千萬的利潤。提示：技術成熟不等于市場成熟！第66頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

3.無繩電話

無繩電話是對于室內外慢速移動的手持終端的通信，特點是小功率、通信距離近、輕便。它們可以點到點通信，或者與市話用戶進行單向或雙方向的通信。（六）移動通信的其它類型三、

移動通信與移動通信網

第67頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

三、

移動通信與移動通信網

（七）移動通信的主要技術

通信理論和技術

信號調制理論

信號檢測理論

信道編碼技術

語音編碼

系統集成技術

智能天線WAP技術無線互聯網技術TD-SCDMA軟件無線電技術

第68頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

三、

移動通信與移動通信網

結語移動通信是成熟最晚，發展最快，最具潛力的一種通信方式。它己成為世界各國人民最重要通信手段。移動通信在通信領域中的突出地位，預計隨著電子信息技術的進步還將進一步加強。第69頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五四、

衛星通信1234衛星通信概述

我國衛星通信技術的發展

5衛星通信系統

VSAT衛星通信

第70頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五優點便于實現多址聯接

通信距離遠，覆蓋范圍大

頻帶寬、容量大，業務類型多

機動靈活，不受地理條件限制可自發自收，利于監測

線路較穩定、通信質量好

1.衛星通信的優點（一）衛星通信概述四、

衛星通信第71頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

2.衛星通信的缺點完全依賴于衛星的高可靠、長壽命

靜止衛星的發射與控制技術比較復雜

地球高偉度地區通信效果不好，且兩極為通信盲區

衛星通信的缺點存在日凌中斷和星蝕現象

電波的傳播時延較大并存在回波干擾

（一）衛星通信概述四、

衛星通信第72頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五3.衛星通信的發展歷史

1946年,人們就想利用某種天體的電話交換來轉播無線電信號,美國科學家提出用月球來充當電話交換器。1957年10月4日,蘇聯把第一顆人造地球衛星“斯普特尼克-1號”送入了軌道1960年8月12日,美國發射了第一顆通信衛星“回聲-1號”。無源通信衛星。1962年7月10日，美國又發射了具有轉發和放大信號功能的民用通信衛星“電星-1號”。低軌道運行衛星1965年，美國發射了第一顆第二代通信衛星-“晨鳥號”，開創了同步衛星的新時代。

之后若干年，這些國際通信衛星擔負著大陸與大陸之間的一半電話和許多電視節目的轉播工作。

（一）衛星通信概述四、

衛星通信第73頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五4.國際衛星通信系統

INTELSAT系統：

INTELSAT(簡稱IS)是一全球性的商業衛星通信組織，正式成立于1965年11月，總部設在美國的華盛頓。該組織負責全球的商用衛星通信系統空間部分的設計、研究、建造和維護使用。自1965年4月發射第一代國際通信衛星“IS-I”以來已歷經8代更新(IS-I～IS-VIII)，共發射了40多顆衛星，構成了龐大的國際商業衛星通信系統，承擔了大部分國際通信業務和全球性電視廣播業務。四、

衛星通信（一）衛星通信概述國際海事衛星電話（INMARSAT）：海事衛星電話通過國際公用電話網和海事衛星網連通實現。海事衛星網絡由海事衛星、海事衛星地球站、船站以及終端設備組成。第74頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五5.中國衛星通信發展概況

發展歷程：

1970年4月24日我國成功地發射了第一顆自行研制的東方紅一號人造地球實驗衛星。1972年初，在上海虹橋建立了第一個衛星通信地球站，天線直徑為10米。之后,發射了東方紅二號、東方紅二號甲和東方紅三號，它們均為地球靜止軌道通信衛星。

1973年后，在北京、上海等地建立了3個30米天線的標準地球站，并開展了國際衛星通信業務。1975年建成我國自行設計制造的衛星通信地球站。2008年10月30日，我國在西昌衛星發射中心發射了委內瑞拉一號通信衛星，這是我國首次向拉丁美洲用戶提供整星出口和在軌交付服務。

四、

衛星通信（一）衛星通信概述第75頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五中國衛星通信的應用：

在80年代中期，4顆東二甲同步通信衛星的發射成功與交付使用，以及引進國外衛星通信先進技術建立的單路單載波、國際海事衛星A型站、VSAT（VerySmallApertureTerminal）數據站的生產線，為我國建立了公用衛星通信網和專用網。在公用通信網方面，到1998年為止，已建立了37座大中型衛星通信地球站，開通7萬條雙向電話線路。在專用衛星通信網方面，近年來人民銀行、煤炭、電力、石油、人民日報、海關、民航、新華社、證券交易公司及許多部門和專用公司，建立了約80個低成本VSAT專用衛星通信網，終端約1萬多個。在衛星通信技術體制上，我國已研制生產了多種衛星通信體制的設備，并用于各種不同的衛星通信系統中。目前，公用衛星通信網大都應用中速數據率(IDR)和TDMA通信體制，專用通信網和移動通信網正由原有的單一體制向多種混合體制發展。

四、

衛星通信第76頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五1.衛星通信系統組成

衛星通信系統:由空間衛星、地球站、跟蹤遙測及指令分系統和監控管理分系統等四大部分組成。

（二）衛星通信系統四、

衛星通信第77頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五2.通信衛星

衛星在空中起中繼站的作用，即把地球站發上來的電磁波放大后再反送回另一地球站。

（二）衛星通信系統四、

衛星通信第78頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五3.跟蹤遙測分系統

（二）衛星通信系統四、

衛星通信4.監控管理分系統對在軌道上的衛星的通信性能及其參數進行業務開通前的監測和業務開通后的例行監測和控制，保證通信衛星正常運行和工作。

對衛星進行跟蹤測量；控制衛星準確地進入靜止軌道上的指定位置；對衛星的軌道、位置、姿態進行監視和校正。第79頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五5.地球站分系統

（二）衛星通信系統四、

衛星通信天線和饋電設備地球站分系統：天線和饋電設備；通信業務控制中心;通信終端；跟蹤與伺服系統等組成。第80頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

地面監控管理和跟蹤遙測機房四、

衛星通信第81頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五（三）VSAT衛星通信

VSAT（VerySmallApertureTerminal）是衛星通信的一種，意思是甚小口徑衛星通信終端，通常系指終端天線口徑在1.2米、2.8米左右的衛星通信地球站。

工作頻段:

Ku頻段：14GHz（上行）/11GHz（下行）

C頻段：6GHz（上行）/4GHz（下行）。四、

衛星通信地球站設備結構簡單系統集成與安裝方便

組網方式靈活方便

三種多址方式：頻分多址時分多址碼分多址

特點

1特點

2特點

3VSAT特點

:第82頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

公用干線通信網向高速、數字、寬帶發展，發展60Mbit/s,120Mbit/s的時分多址(TDMA)和1000Mbit/s的衛星通信系統。專用衛星通信網進一步發展小型化、智能化的VSAT站和VSAT網。開發新頻段，提高現有頻段的頻譜利用率。從現有的C頻段發展到Ku頻段(14/11GHz)，Ka頻段(30/20GHz)、UHF、L、S、X頻段衛星通信系統。移動衛星通信網積極發展與同步軌道移動衛星通信系統相關的技術。開展衛星通信網與其它異構網的互通、互聯、網絡同步與交換技術。網絡管理和控制及網絡動態分配處理的自動化技術。四、

衛星通信（四）衛星通信技術發展第83頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五五、

GPS全球定位系統

（一）GPS系統組成（由美國軍方經營）

GPS系統由三大部分組成:GPS衛星星座、地面控制部分、用戶部分——GPS信號接收機。GPS系統組成地面控制部分Text衛星星座TextTextGPS信號接收機Text第84頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

1.GPS衛星星座在用GPS信號導航定位解算時，地面站為了計算三維坐標，必須觀測4顆以上的GPS衛星，以獲得定位星座。

GPS衛星星座由21顆工作衛星和3顆在軌備用衛星組成GPS衛星星座，記作（21+3）GPS星座24顆衛星均勻分布在6個軌道平面內(每個軌道面4顆)，此外,還有4顆有源備份衛星在軌運行。

衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛星，并能保持良好定位解算精度的幾何座標圖形，這就提供了在時間上連續的全球導航能力（一）GPS系統組成

五、

GPS全球定位系統

第85頁，共96頁，2022年，5月20日，9點15分，星期五

2.地面控制部分

地面控制部分由一個主控站，5個全球監測站和3個地面控制站組成。監測站均配裝有精密的銫鐘和能夠連續測量到所有可見衛星的接受機。監測站將取得的衛星觀測數據，包括電離層和氣象數據，經過初步處理后，傳送到主控站。主控站設在范登堡空軍基地。主控站從各監測站收集跟蹤數據，計算出衛星的軌道和時鐘參數，然后將結果送到3個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空時，把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。這種注入對每顆GPS衛星每天一次，并在衛星離開注入站作用范圍之前進行最后的注入。如果某地面站發生故障,那么在衛星