移动通信技术详解：从GSM到CDMA

本文主要介绍了移动2G网络中的功率单位辨析和GSM网络原理，涉及dBm、dB、dBi、dBd等单位的定义和转换，以及移动通信技术的发展历程，包括第一代至第二代移动通信系统的特点。 在移动通信领域，尤其是在2G网络如GSM中，功率单位的表示对于理解网络性能至关重要。日常生活中，我们常使用瓦特（w）或毫瓦特（mw）来表示功率，但在实际操作中，为了方便比较和计算，引入了dBm、dB、dBi和dBd等单位。dBm是一个表征功率相对于1毫瓦的对数值，计算公式为10*log（P/1mw）。例如，1瓦等于30dBm，5瓦等于37dBm，而2瓦则是33dBm，10瓦对应40dBm。 dBi和dBd则用来衡量天线的增益，它们都是相对于特定基准的相对值。dBi的基准是全向性天线，dBd的基准是偶极子天线。dBi和dBd之间的关系为dBi = dBd + 2.15。计算天线增益时，可以使用dBi=10lg(P1/P2)和dBd=10lg(P1/P3)，其中P1是普通天线的功率，P2是点信号的功率，P3是偶极子天线的功率。 移动通信技术从模拟系统发展到数字系统，经历了重大变革。第一代移动通信系统，如TACS和AMPS，基于模拟技术，存在系统容量小、频谱利用率低、保密性差等问题。第二代系统，如GSM和CDMA(IS-95)，引入了数字技术，显著提高了频谱效率和保密性，且支持国际漫游和数据业务。GSM采用了时分多址（FDMA+TDMA），而CDMA(IS-95)采用码分多址（CDMA）技术。 GSM网络结构包括多个组成部分，如基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）和操作支持子系统（OSS）。GSM识别号包括国际移动用户识别码（IMSI）、临时移动用户识别码（TMSI）等，物理信道则包括控制信道和业务信道，如同步信道（SCH）、频率校正信道（FCCH）、寻呼信道（PCH）等。呼叫流程中，从建立连接到通话结束，涉及多个步骤，包括手机与基站的连接、信道分配、语音编码和解码等过程。 了解这些基本概念和技术，对于理解和优化2G移动通信网络，特别是GSM网络，至关重要。同时，掌握功率单位和多址接入技术的理解，对于进一步研究3G、4G乃至5G网络也有重要的铺垫作用。