第二代2G移动通信网络及其移动性管理.pdfVIP

第2章 第二代（2G）移动通信网络及其移动性管理 第一代（1G）移动通信系统采用模拟技术，有多种制式，我国主要采用的是TACS。第二 代移动通信系统主要有欧洲的GSM 和北美的DAMPS 和IS-95 CDMA 技术等，目前我国广泛应 用的是GSM 系统（简称G 网）和IS-95 CDMA 系统（简称C 网）。第二代（2G）移动通信替代 第一代移动通信系统完成了模拟技术向数字技术的转变，其主要特性是为移动用户提供数字 化的语音业务以及低速数据业务。 2.1第二代移动通信网络系统 2.1.1 蜂窝系统的发展 蜂窝系统的概念和理论上世纪六十年代就由美国贝尔实验室等单位提了出来，但其复杂 的控制系统，尤其是实现移动台的控制直到上世纪七十年代随着半导体技术的成熟，大规模 集成电路器件和微处理器技术的发展以及表面贴装工艺的广泛应用，才为蜂窝移动通信的实 现提供了技术基础。直到1979 年美国在芝加哥开通了第一个AMPS(先进的移动电话业务)模 拟蜂窝系统，而北欧也于1981 年9 月在瑞典开通了NMT(Nordic 移动电话)系统，接着欧洲 先后在英国开通TACS 系统，德国开通C－450 系统等。 蜂窝移动通信的出现可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率 并增大系统容量，网络的智能化实现了越区转接和漫游功能，扩大了客户的服务范围。 第一代模拟系统主要有四大缺点：1、各个系统之间没有公共接口；2、很难开展数据承 载业务；3、频谱利用率低，无法适应系统大容量的需求；4、系统安全保密性差，易被窃听， 易做“假机”。尤其是在系统间没有公共接口，因此系统相互之间不能漫游，给移动用户造 成很大的不便。 第二代蜂窝移动通信系统主要包括GSM、IS-95 以及D-AMPS 三种。我国的第二代蜂 窝移动通信系统使用的是GSM标准制式。 2.2GSM系统 GSM 数字移动通信系统是由欧洲主要电信运营者和制造厂家组成的标准化委员会设计 出来的，它是在蜂窝系统的基础上发展而成。 早在 1982 年，欧洲已有几大模拟蜂窝移动系统在运营，例如北欧多国的NMT （北欧移 动电话）和英国的 TACS （全接入通信系统），西欧其它各国也提供移动业务。当时这些系 统是国内系统，不可能在国外使用。为了方便全欧洲统一使用移动电话，需要一种公共的系 统，1982 年北欧国家向 CEPT （欧洲邮电行政大会）提交了一份建议书，要求制定900MHz 频段的公共欧洲电信业务规范。在这次大会上就成立了一个在欧洲电信标准学会（ETSI）技 术委员会下的“移动特别小组＼Group Special for Mobile）简称“GSM”，来制定有关的 标准和建议书。 1991 年在欧洲开通了第一个系统，同时MoU 组织为该系统设计和注册了市场商标，将 GSM 更名为“全球移动通信系统”（Globa1 System for Mobile Communications）。从此移 动通信的发展跨入了第二代数字移动通信系统。同年，移动特别小组还完成了制定1800MHz 频段的公共欧洲电信业务的规范，名为DCS1800系统。该系统与GSM900具有同样的基本功 能特性，因而该规范只占GSM建议的很小一部分，仅将GSM900和DCS1800之间的差别加以 描述，绝大部分二者是通用的，GSM900和DCS1800两个系统均可通称为GSM系统。 2.2.1 GSM的业务和功能 GSM 小组在概念上受到无线网向ISDN发展的强烈影响，为发展与有线标准相兼容的无 线数字标准，小组决定GSM标准将尽可能地接近ISDN标准。这意味着GSM与ISDN将使用相 同的信令方案和信号特性。这一决定使得有线与无线需建立统一的接入平台和统一的业务特 性。 由GSM 网络支持的电信业务是由网络营运者提供给用户的通信能力。GSM 网络，与 其它网络，如PSTN 一起为用户提供服务。GSM 小组受到了ISDN提供业务的影响，他们 打算GSM可以提供与ISDN一样的业务。但由于受空中接口的影响，对宽带业务目前无法 提供支持。ISDN支持64kbps 的话音作为基本服务，GSM 由于空中接口达不到这么高的速 率不可能做到。由GSM支持的电信业务包含无线ISDN及现有模拟蜂窝系统和无线寻呼系 统提供的一切业务。 GSM 中的电信业务可分成两组：基本业务 (basic services)和补充业务(supplementary services)。基本业务进一步又可分为以下两个项目：电信业务(teleservices)和承