传统无线移动通信

---

蜂窝设备已经发展了很多，并且已经成为每个人生活中的一部分，成为了一种随身设备。现在，大多数人都可以使用全球移动通信标准的技术，称为无线移动通信。第一款设计的手机使用无线电波。蜂窝通信属于网络技术，包括小区和基站。其使用方法是将区域划分为较小的单元并重用频率。在本文中，我们将研究传统无线移动通信的概念。

传统的模拟系统设计用于以模拟形式传输语音，而不是数字信号。摩托罗拉DynaTAC 8000X是20世纪80年代第一款商业化的无线移动电话，该设备的设计更像是砖块。

无线移动通信

全球移动通信标准

在模拟系统中，语音信号以模拟形式传输，具有一些缺点。此后，数字信号处理芯片进入了轨道。它是用于基带设计和低层协议的移动通信微处理器，但安装和维护成本很高。

为了降低设置成本并提高效率，提出了时分多址和码分多址用于全数字系统。为了避免 CDMA 和 TDMA 之间的混淆，GSM 被认为是移动通信的标准，而 GSM 是一种 TDMA 的形式。

GSM 成为首选，因为它使用每秒更多的比特以数字形式传输语音信号。它是欧洲第一个接受的标准，最终成为无线移动通信的世界标准。

数字系统 (GSM) 相比模拟系统 (蜂窝) 的优势

一些优点包括信令中无干扰数据传输、干扰水平低、传输和交换的结合以及数字系统将处理更大的容量。

GSM 系统

GSM 因其功能、建议和用途而优于其他系统。它分为三个系统，即：

• 移动台 (MS)

• 基站子系统 (BSS)

• 运营和支撑系统 (OSS)

1. 移动台 (MS)

包括用户的设备（如手机、SIM 卡（用户识别模块））以及通信所需的软件。GSM 移动台 (MS) 的主要组件包括：

• SIM 卡

• 移动终端

• 终端适配器

• 终端设备

• SIM 卡 - 在蜂窝设备中，用户识别模块是一种可移动的存储电路，用于存储用户信息和身份验证协议。

• 移动终端 - 移动终端的功能包括错误检测或校正、无线电传输以及速度编码或解码。

• 终端设备 - 任何设备（如手机）都可以通过终端设备连接到移动台。

• 终端适配器 - 它提供对移动终端的访问。

2. 基站子系统 (SS)

基站子系统是一个较大的单元，连接到两个或多个基站控制器。它们安装在特定区域，并涵盖该区域的所有功能。移动交换中心 (MSS) 控制 BSS 以管理无线网络。子系统的主要组件包括：

• 基站控制器

• 基站收发信机

BSC

基站控制器是 BTS 和电信之间的一个中间元素，主要控制无线网络。

BSC 的功能

来自移动台的呼叫进出都通过基站控制器。它控制基站收发信机的所有功能、切换以及具有较大的容量。BSC 监控网络中无线资源的质量和分配。

为了进行正确的呼叫连接，没有任何质量错误或呼叫中断，必须对其进行同步。同步路径如下：

$$\mathrm{MSC\longrightarrow\:BSC\longrightarrow\:BTS}$$

BTS

基站收发信机控制和监控空中接口。在开放系统互连模型中，空中接口包含在物理层和数据链路层中。

无线通信是系统之间的通用空中接口。它通常需要 120 个参数才能完成任务。

网络中的每个小区都使用此站接收服务。基站收发信机由基站控制器控制。

BTS 的功能

需要按顺序执行与呼叫相关的信息。数据加密和解密或数据的加解密，以在不泄露和损坏的情况下传输安全资源。

通过将模拟转换为数字或数字转换为模拟来执行语音处理，进行信道编码以进行错误保护，重新排列代码以进行安全传输，并检查其是否适合时隙。它还用于信号的调制和解调。

3. 运营和支撑系统

在无线系统上工作，运营和维护是最重要的现象。因此，交换系统中的每一台设备都连接到 OSS，并且 OSS 也控制和监控它们。

运营和支撑系统是使用运营维护中心实现的。GSM 网络维护的各种服务是本地、区域和集中式运营。使用此系统，用户可以获得对上述服务的经济高效的支持。

GSM OSS 的功能

处理呼叫进出呼叫以及网络移动性管理的主要功能。管理用户的姓名、地址、计费周期和计划等数据。

它执行或处理蜂窝到蜂窝以及蜂窝到公共交换电话网络之间的呼叫切换。OSS 的两个部门是：

• 数据库

• 交换机

在早期，有线连接用于在呼叫者和具有固定位置的被叫者之间进行通信。但在无线通信中，我们必须处理使用无线电波进行传输的用户移动性。无线通信的任务是找到用户的位置和身份以及他们需要的服务。