移动通信技术详解:GSM网络结构与多址技术

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"GSM网络结构-移动通信技术基础教程" 本文主要介绍的是移动通信技术中的GSM网络结构,这是全球最广泛使用的2G移动通信标准。GSM网络由多个关键组件构成,包括BTS(基站收发信机)、BSC(基站控制器)、HLR(归属位置寄存器)、VLR(拜访位置寄存器)、EIR(设备识别寄存器)、PSTN(公用电话交换网)、IWF(互连功能)、EC(编码器)、TRAU(传输适配单元)、NMC(网络管理中心)、OMC(操作维护中心)、MSC(移动交换中心)以及NSS(网络子系统)。这些组件共同协作,确保移动通信的高效运行。 移动通信技术主要涉及移动台(ME,Mobile Equipment,如手机)、无线基站(BTS,Base Transceiver Station)、移动交换中心(MSC,Mobile Switching Center)和蜂窝小区(Cell)。此外,还包括切换(Handover)和漫游(Roaming)等关键功能。大区制是一种早期的通信方式,由一个基站覆盖整个服务区域,但这种方法存在通信质量差、频率利用率低和系统容量小的问题。 为解决这些问题,蜂窝通信应运而生。GSM(Global System for Mobile Communications)是一种蜂窝通信标准,其特征是将服务区划分为多个小的六边形小区,通过多个基站提供服务,实现频率复用,提高频率利用率和系统容量。GSM网络结构中,室内站、微蜂窝和宏蜂窝共同构建了一个多层次、广覆盖的无线网络。 移动通信技术中,多址接入是关键,包括频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。FDMA允许每个信道仅传输一个电话,但未使用的信道无法共享。TDMA则让多个用户共享同一载波,通过不同时间片进行通信,可以实现更高效的频率利用。而CDMA通过独特的编码方式实现多址接入,适用于宽带系统,能够利用频率分集优势。 在电波传播方面,移动通信面临多径传播、多普勒频移以及信号衰减等问题。多径传播导致信号在不同路径上的反射、散射和绕射,影响接收质量。多普勒频移因移动引起的信道变化,使信号频率发生变化。信号衰减包括路径损耗、慢变化的大尺度衰减和快变化的小尺度衰减。 GSM网络结构和移动通信技术是复杂而精细的体系,它们共同确保了全球范围内数十亿用户的通信需求得到满足。理解这些基础知识对于理解现代移动通信网络的运作至关重要。