正文 第一章 GSM基礎知識(一)(1 / 1)

第一節蜂窩係統簡介

一、蜂窩電話係統

蜂窩係統以雙向的無線電收發將公用交換電話網絡的用戶與蜂窩用戶接駁起來。由於使用了無線電接駁,這樣,並無固定電話線所具有的限製。所以用戶使用起來非常方便。

這使移動用戶可以一邊徒步或駕車行駛,一邊收發電話。當然,這取決於移動用戶在通話期間是否在適當基站的覆蓋範圍內。蜂窩電話以四種基本形態出現:“車台”、“便攜”、“手提”和“個人”。

車台為在車內裝嵌而設計,而使攜則通常是將車台放在內置電池的手提箱內。手提與個人(袋裝)是較低功率的設備,在蜂窩基站附近收發電話並無問題,但在覆蓋較弱的地區(即遠離基站處)可用性則會降低。這主要取決於所建基站的多少,即基站越多覆蓋麵越廣,則使用效果越佳。

二、基本蜂窩設計

蜂窩係統主要的吸引力在於其能處理或輕或重的通信負荷,及能處理比早期的非蜂窩係統更多的用戶。

係統被說成“蜂窩”係統,是從設計的基本原理而來就是把需要覆蓋的區域分割成“蜂窩”狀。它們彼此銜接,在有需要的地理範圍內提供無斷的覆蓋。

為了方便起見的平麵簡圖,蜂窩易被看成六角形,但在實際中,由於山坡、高樓、天線輻射樣式及其他的因素,它們的形狀是不規則的。

對於一個蜂窩中使用的頻率,為了避免產生幹擾,隻有在地理上相隔的蜂窩中才可以再用。數學上,我們可以將之理解為一幅頻率再用的樣式。理論裏共有數幅樣式,正式用法則視覆蓋範圍和需要的訊道密度而定。

蜂窩的真正大小可以改變,在郊外、低用量的地區可建設較大的蜂窩。最大可到直徑三十公裏。在高用量的地區,如市中心。蜂窩的直徑減至半至一公裏,以提髙頻率再用的次數。為了進一步提高頻率再用,蜂窩還可以被“分區”:即每個蜂窩被再分成六十度或一百二十度的小區,每一小區擁有自己的無線電訊道。這通常隻在極重用量的地區中使用。

三、蜂窩頻率頻譜

每條蜂窩“訊道”,實際上都是兩個射頻頻率的組合,一為“上行”(流動台發射記號至基站),一為“下行”(基站發射訊號至流動台)為達至同時雙向通話及傳訊,必需兩條訊道。此為“雙工”發射。如不能同時雙向通話話及傳訊則須一條訊道即為單工發射,單工發射更多的應用在對講機以及集群電話的使用中。

這以向通訊的一對頻率相互之間有固定的關係。在ETACS及SMPS,流動台的發射頻率比基站的發射頻率低45MHz,每對發射接收還被加上訊道號碼。

GSM使用三蜂窩再用:增加係統容量。主要由於數碼調製及使用均衡器,可隨較高的共訊道幹擾。

四、交換與控製

當估計好使用量、選用了適當的頻率再用樣式、利用蜂窩建立好無線電覆蓋後,就可以考慮當流動台移動時怎樣控製通話了。

在某些點,流動台會到達為其服務的蜂窩(即透過其在進行通話)的邊界。無線電訊道的訊號強度會下降,噪聲與幹擾則會增強。當一些參數到達了預設的限製值時,係統就會尋找鄰近一個較接近流動台的蜂窩(方法是,鄰近的蜂窩“聆聽”這部流動台,並向控製中心報告訊號強度為了進行切換,係統須有能力告訴流動台重調頻率至新蜂窩的一條新訊道上。它必須將通話中的流動台從舊的蜂窩切換至新的蜂窩,同時不令通話中斷太久。在TEACS係統中,通話中斷的時間約為300毫秒。

所以,所有蜂窩網絡的核心都是一個能提供以上全部功能的交換及控製係統。它切換來往流動台及PSTN之間的通話。它通常會統籌切換、分配無線電訊道、查證用戶及編寫賬單記錄。

五、歐洲的蜂窩係統

在歐洲,總共約有九個不同的蜂窩係統,最主要的為NMT450,NMT900及ETACS。除了在它們之間能切換通話外,就算是使用相同技術規格的係統,也沒有設計到可大幅度地相互工作。譬如,在意大利,就不可以用一個英國登記的流動電話來打電話。例外的是在斯塔的那維亞,那已完全開通了國際性“漫遊”服務。

通常,這種情況在歐洲裏其他地方是不可有的。但是隨著所有其他領域的合作與協調,人們需求一個共通的流動電話標準的呼聲越來越髙。

一名行政組織於1982年成立,統籌發展這類係統所需的規格的複雜工作的行政組織於1982年組建成立。

如今,GSM已變成了一個將在歐洲及現在亞洲通用的無線電話係統標準的一個廣為接受的名字。