移动通信网络架构

蜂窝网络架构

蜂窝系统：(小区制系统)将所要覆盖的地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的发布密度在1-10km左右，在每个小区设立一个基站为本小区范围内用户服务；与之相对应的网络称为蜂窝式网络。
特点：用户容量大、服务性能较好、频谱利用率较高、用户终端小巧且电池使用时间长，辐射小等。
问题：频率复用牵扯到系统的复杂性、重选、切换、漫游、位置登记、更新和管理以及系统鉴权等。
频率复用：频率的重复使用
原因：频率资源的有限性
条件：间隔一定的距离(同频之间会产生一定的干扰)
位置更新：(作用为寻呼)
移动台由一个位置区移动到另一个位置区时，必须在新的位置区登记，一旦移动台出于某种需要或发现其存储器中的LAC与接收到当前小区的LAC号发生了变化，就必须通知网络来更改它所存储的移动台的位置信息。
LAI：位置区标识位置区识别码
LAC：位置区号
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重选：用户在空闲状态下从一个小区穿越到另一个小区时会选择质量较好的另一小区作为当前的服务小区，这个过程为重选。
切换：用户在通话状态下为保证通话质量，用户从一个服务小区(载频)转换到另一个服务小区的过程。
切换的分类：
硬切换：2G-GSM系统采用(先断开后切换) 不同频率的基站或小区之间的切换，移动台一定时间内中断与原基站联系，调谐的新频率上。调话率高，不占用信道资源。
软切换：3/4G采用(先切换后断开) 同一频率不同基站之间的切换，同时与原基站和新基站都保持通信链路，一直到新基站的传输质量满足。切换成功率高，浪费信道资源。
接力切换：(先切上行，后切下行)终端上行预同步技术，预先取得与目标小区的同步参数，一旦网络判断切换，终端可迅速切换到目标小区，终端从源小区接收下行数据向目标小区发送上行数据，上下行通信链路先后转移到目标小区。
切换方式的对比：
硬切换：同一时刻移动节点只使用一个无线信道，通信过程会出现短时的传输中断，一定程度上影响通话质量，导致切换失败，引起掉话。
软切换：一个终端同时接受多个小区信号，减少了切换掉话，切换成功率非常高，对无线资源浪费较大，增加系统负荷。
接力切换与软切换的不同：接力切换并不需要同时有多个基站为一个移动台服务，克服了软切换需要占用的信道资源较多，信令较为复杂导致系统负荷加重，增加下行链路干扰等缺点。
接力切换与硬切换的不同：接力切换克服了传统硬切掉话率较高，切换成功率低的缺点，接力切换突出了切换成功率高和信道高利用率的优点。

鉴权：鉴定用户的合法性，保障用户的安全性，提升数据的准确性，
鉴权分为：单向鉴权与双向鉴权，通信中采用的是单向鉴权。(基站有鉴权用户的权利，用户没有鉴权基站的权利，造成伪基站问题)
鉴权加密参数：
RAND：随机数
SRES：符号相应数
KC：密钥
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漫游：用户离开本地区域或本国区域时，仍可在其他一些地区使用手机，分为国内漫游和国际漫游。