蜂窩通信(Cellular Communication)是一種采用蜂窩無線組網方式的移動通信技術。在蜂窩通信中,網絡由許多六邊形的蜂窩小區(qū)組成,每個小區(qū)由一個基站負責提供信號和服務。手機或其他移動設備可以在不同小區(qū)之間自動切換連接,保持通信的連續(xù)性。
蜂窩通信的主要特點是終端的移動性以及具有越區(qū)切換和跨本地網自動漫游功能。當手機從一個蜂窩小區(qū)移動到另一個蜂窩小區(qū)時,會自動切換到新基站的信號上,以保證通信的連續(xù)性。這種切換過程是自動的,用戶無需進行任何操作。
蜂窩通信作為移動通信的主流技術之一,具有高效、穩(wěn)定、廣覆蓋等優(yōu)點,可以滿足人們對通信的基本需求。目前絕大多數無線通信都是基于蜂窩通信技術的,包括2G、3G、4G和5G等移動通信標準。
常見的蜂窩移動通信系統(tǒng)按照功能的不同可以分為三類:宏蜂窩、微蜂窩和智能蜂窩。它們各有不同的特點和適用場景。
宏蜂窩(Macrocell):宏蜂窩是蜂窩移動通信系統(tǒng)中最常見的一種類型,也是最早使用的一種技術。宏蜂窩的覆蓋范圍較大,通常在1到100平方公里之間,可以提供較廣的覆蓋范圍。宏蜂窩的基站發(fā)射功率較大,通常在20W以上,因此信號可以覆蓋更遠的距離。但是,由于宏蜂窩的基站發(fā)射功率較大,所以其干擾也較大,需要使用頻率復用等技術來避免干擾。
微蜂窩(Microcell):微蜂窩是宏蜂窩的補充,通常覆蓋范圍在幾百米到幾公里之間。微蜂窩的基站發(fā)射功率較小,通常在2W以下,因此可以提供更穩(wěn)定的信號覆蓋和更高的數據傳輸速率。微蜂窩通常用于高樓大廈、城市密集區(qū)域等地方,可以提供更好的室內覆蓋和更高的頻譜效率。
智能蜂窩(Smartcell):智能蜂窩是一種新興的蜂窩技術,它結合了宏蜂窩和微蜂窩的特點,通過使用智能化的技術來提高頻譜效率和網絡性能。智能蜂窩的基站發(fā)射功率可以根據需要進行調整,可以在不同的覆蓋范圍內提供最佳的信號質量。此外,智能蜂窩還可以通過智能化技術來實現干擾管理和頻譜共享等功能,提高網絡的效率和性能。
蜂窩通信主要由移動業(yè)務交換中心(MSC)、基站子系統(tǒng)(BSS)、移動臺(MS)以及交換中心至基站的傳輸線組成。
移動業(yè)務交換中心(MSC):移動業(yè)務交換中心(MSC)是移動通信網絡的核心部分,主要負責提供交換功能及面向系統(tǒng)其他功能實體,如基站子系統(tǒng)BSS、歸屬用戶位置寄存器HLR、鑒權中心AUC、移動設備識別寄存器EIR、操作維護中心OMC和面向固定網(公用電話網PSTN、綜合業(yè)務數字網ISDN、分組交換公用數據網PSPDN、電路交換公用數據網CSPDN)的接口功能,把移動用戶與移動用戶、移動用戶與固定網用戶互相連接起來。
基站子系統(tǒng)(BSS):基站子系統(tǒng)(BSS)是蜂窩移動通信網絡的核心組成部分之一,它負責處理移動電話和網絡交換子系統(tǒng)之間的通信流量和信令。BSS通過無線接口(Air_interface)進行通話信道(channel)的轉碼、向移動電話分配無線電信道、尋呼(paging)、傳輸(transmission)以及其它和無線電網絡相關的任務。
BSS主要包括基站收發(fā)信臺(BTS)、基站控制器(BSC)和碼變換和速率適配器(XCDR)。其中,BTS提供GSM規(guī)范所要求的無線信道,與MS進行無線通信;BSC對下屬基站進行控制,其功能包括呼叫處理、切換控制、實現陸地電路和空中信道的動態(tài)連接/交換、操作和維護管理等,并提供A接口;而XCDR則主要用于碼變換和速率適配。
移動臺(MS):這是用戶端的設備,包括手機、平板電腦等。
交換中心至基站的傳輸線:這些傳輸線用于將來自不同基站的信號傳輸到MSC,以及將信號從MSC傳輸到不同的基站。