《大话无线通信》学习笔记

stjax

《大话无线通信》

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0 通信系统和通信方式分类

信道信号特征

传输媒质

传输方式

通信业务

工作波段

复用方式

模拟

有线

基带传输

电话通信

长波

FDM

数字

无线

带通传输

数据通信

短波

TDM

图像通信

微波

CDM

遥控通信

光通信

• 传输方向与时间
  
  • 单工
  • 半双工
  • 全双工
    
• 数字码元传输时序
  
  • 并行
  • 串行
    
• 系统结构
  
  • 点到点（专线）
  • 点到多点
  • 多点通信（网通信）
    
• 信号
  
  • 模拟：带宽
  • 数字：符号速率、符号种类
  • 随机
  • 确定
    

1 无线与有线

区别：接口+信道

• 手机和基站通信的接口——空中接口，无线信道
  

问题

• 区分信号
  

• 频分，时分……复用/多址
  

• 接口在哪（手机找基站）
  

• 基站一直广播消息，不同基站广播信息的频率不同，GSM手机扫描整个频段，从信号最强开始扫描
• CDMA手机锁定基站更简单：基站使用固定频率（控制载频）
• 广播内容GSM
  
  • 频率校正信号
  • 时间同步信号
  • 基站标识、空口结构参数……
  • CDMA类似，导频+同步+其他信息
    
• 广播避免干扰：GSM邻近基站频率不同，CDMA频率一样，但扩频码不同
  

• 通信对象在哪（基站找手机）
  

• 无线网络分区
• 手机侦听广播得知自己分区
• 分区变化，主动联系无线网络上报位置
• 无线网络存入位置寄存器
• 收到被叫请求后先查找位置寄存器，确定位置，发送请求到该分区的基站，当地基站寻呼
• 设定周期性时间，手机每隔一定时间，不管分区是否变化，都要向网络汇报位置
  

• 如何确认是否合法用户
  

• 用户通过终端访问网络，用户鉴别相当于终端鉴
• GSM系统用户标识IMSI国际移动用户识别号：唯一
• IMSI存于SIM卡和核心网络，SIM卡独立于终端
• 核心网络信息与SIM卡信息比对
• 同时提供用户标识和密码才能确认身份（打电话或上网前提供）
  

• 电磁波，加密
  

• 第一代模拟通信： 大哥大，容量小，不安全
• 数字通信：可加密，传输的是比特流
  
  • 与另一串比特流与或非（加密算法）等——产生新数字序列——还原信号
  • GSM： 确认身份——下发随机比特流——与自己的密钥生成特定比特流——和通话数据一起通过算法生成加密信号
  • 传输的只有随机数据和加密结果
  • 得不到加密算法和密钥
  • 
    

• 保证通信不中断
  

• Handover 切换
  
  • 硬切换：发生瞬时中断
  • 软切换/无缝切换
  • GSM：只有一套信号滤波器（锁定在通信工作频点）
    
    • 邻区工作频点不同，切换必须更改信号滤波器频段
    • 只能硬切换
    • 实现软切换： 在终端增加射频处理单元
      
  • CDMA： 所有载频都在一个频段，软切换容易
    
    • 扩容上二载频，三载频，也只能硬切换
      
• 衡量切换：信号强度+通话质量
  
  • 将终端和基站本身测量的信号接收强度上报基站控制器