通訊系統/蜂窩系統
移動無線電服務於 1946 年在聖路易斯推出。這個無線電排程系統有一個接線員，他將呼叫者連線到 PSTN。後來，IMTS 允許客戶在沒有接線員的情況下撥打電話。從這個不起眼的起點，誕生了現在的蜂窩電話系統。
蜂窩網路被 PSTN 看作是另一個呼叫發起和結束的端局。
STP（訊號傳輸點）透過建立到特定移動使用者的 HLR（歸屬位置暫存器）的路由來處理網路路由。這簡化了網路管理，因為只有 STP 中的路由表需要隨著系統增長而更新。每個 MSC（移動交換中心）不需要維護到所有其他 MSC 的完整路由表。
蜂窩語音參考模型
- AC - 認證中心。它代表 MS 管理終端使用者或裝置的認證。它可以為多個 HLR 提供服務，或者實際上是 HLR 本身。
- BS - 基站。基站管理一個或多個蜂窩站點，幷包含一個控制器和一個或多個無線收發器。
- EIR - 裝置標識暫存器。目前還沒有很好地定義，但用於識別終端使用者裝置並減少欺詐事件。
- HLR - 歸屬位置暫存器。它標識特定的使用者及其服務配置檔案。它還記錄他們當前的位置和授權期限。HLR 可以分佈在多個實體上。
- MS - 移動臺。它是實際的基於無線電的終端，為客戶提供訪問網路的途徑。
- MSC - 移動交換中心。電信交換機，在移動使用者和 PSTN 之間路由呼叫。
- VLR - 訪問位置暫存器。這允許訪問者在其他系統上漫遊。
這個參考模型區分了不同的任務，並不一定反映實際的物理裝置。
不幸的是，在 Um 空中介面處使用著大量不相容的技術。因此，雖然可以與世界各地的人們進行通訊，但無法將手機帶到任何地方。這使得很難調整目前的系統來支援全球 PCS。
蜂窩基礎設施市場由四家主要公司主導：朗訊科技、北電、愛立信和摩托羅拉。
目前的蜂窩系統正在經歷使用者、服務和技術創新的前所未有的增長。一些提供的服務包括
- • 尋呼、車輛定位
- • 文字、資料、傳真傳輸
- • 交通、天氣資訊
- • 緊急援助撥號
- • 用於票價支付的電子資金轉賬
然而，也有一些令人擔憂的地方
- • 蜂窩站點之間的計算機化呼叫切換
- • 主叫方號碼識別
- • 遠端診斷
- • 可靠性
- • 技術混合 [數字、模擬、UHF、音訊、計算機]
- • 計費
- • 長途尋呼
每個使用者在呼叫持續期間被分配一個發射和接收頻率。頻率對有時被稱為前向和反向通道，或上行鏈路和下行鏈路。在蜂窩站點控制下，蜂窩電話必須能夠調諧到系統中的數百個頻率通道中的任何一個。
一些相鄰蜂窩將監控來自行動式裝置的訊號強度，以幫助中央交換確定哪個蜂窩站點應處理呼叫。如果在某個時候，由於使用者移動到另一個蜂窩服務區域，這個訊號變得更弱，則需要進行呼叫切換。這需要蜂窩電話切換到另一組頻率，並且呼叫路徑需要重新路由。所有這些都必須對使用者來說是透明的。
AMPS 是一種基於 FDMA 的模擬系統，在美國廣泛使用。自從它誕生以來，它已經過了一些修改，它的一些特性是
- • 通道寬度：30 KHz
- • 雙工間距：45 MHz
- • 資料傳輸：BFSK ±8 KHz 偏移
- • 輸出功率：0.6 到 4 瓦
目前的系統將 832 個通道分為兩個 416 個通道的塊。在每個塊中，21 個通道被保留用於信令。
與該系統相關的一些弱點包括
- • 市區繁忙時段的呼叫阻塞
- • 由於訊號快速衰落導致的錯誤連線和斷開連線
- • 缺乏隱私和安全性
- • 有限的資料傳輸 [1200 bps]
為了解決目前大都市區發現的一些擁塞問題，提出了一種技術，即縮小通道廣播頻寬。NAMPS（窄 AMPS）透過將每個 30 kHz AMPS 通道分成三個 10 kHz 通道來提高系統容量。這被視為一種臨時解決方案，直到達成更好的方案為止。
蜂窩通道分配
不可能將所有通道分配給每個蜂窩，因為使用相同頻率的相鄰蜂窩會相互干擾。在 832 通道系統中的通道分佈如下
- • 由 7 個相鄰蜂窩組成的蜂窩組共享 416 個全雙工通道
- • 任何蜂窩都不包含任何相鄰頻率通道
- • 4 個蜂窩分配了 56 個通道
- • 3 個蜂窩分配了 57 個通道
- • 21 個通道被保留用於控制
透過蜂窩分裂和扇區化，可以提高頻率利用率。這些方法有效地減少了客戶服務區域的大小，並允許頻率複用。這會增加切換和其他對 MTX 的要求。
蜂窩分裂涉及從兩個較大的蜂窩建立一個新的較小的蜂窩，而扇區化是將單個蜂窩分解成更小的蜂窩。通常，蜂窩站點以 3 比 1 或 4 比 1 的比例分裂。
為了最大程度地減少溢位到附近的蜂窩中，蜂窩天線略微向下傾斜，並且輸出功率限制為 100 Werp。
另一種提高利用率的方法是通道借用。允許一些通道違反正常的頻率分配，並在蜂窩之間移動。這允許系統動態地改變可以在給定蜂窩中服務的客戶數量。必須仔細考慮潛在的同頻干擾。
這個原理可以進一步擴充套件到提供動態通道分配，其中分配的蜂窩頻率不斷變化以滿足不斷變化的需求模式。
GSM 是一種第三代無線電話技術，允許在 17 個歐洲國家漫遊。它最初是一個泛歐洲標準，但由於其全面而周到的實施，很快就獲得了全球認可。
GSM 使用 TDMA 訪問格式並具有呼叫切換功能，從而提高了客戶的移動性，並允許接收呼叫。基站可以處理 124 個頻帶。通道 0 執行雙重角色，既提供信令通道，又監控訊號強度。所有其他通道都可以分配給使用者。
- • 上行鏈路頻率 890 - 915 MHz
- • 下行鏈路頻率 935 - 960 MHz
- • 載波間距 200 KHz
- • 可以支援 1000 個語音或資料通道
- • 使用 GMSK† 調製
UMTS