星星之火-4: 公共无线通信的特殊困境、流程框架与技术解决之道
无线通信的特殊性:困境1:空口资源是共享的,如何区分哪些无线资源为终端分时共享,哪些是无线资源为所有终端同时共享?
解决之道:
无线通信中,基站对无线资源采用统一、集中式的规划与分配,定义广播信道、公共信道、用户特有的信道等。
这个过程称为物理信道划分与复用或多址接入。
(1)物理信道划分。
(2)多址技术:频分多址、时分多址、码分多址
困境2:在公共的空口信道中,如何避免不同的基站之间不相互干扰?
解决之道
(1)小区的划分
(2)小区的建立
困境3:基站与之间隔着各种建筑物,电磁波通过不同的建筑物,可能会出现各种衰减,各种干扰,怎么办?
(1)电磁波衰减与多径干扰
(2)物理信道编码:增加信息的冗余度,用于检错和纠错
(3)交织:把突发性,批量比特储出错,按照时间,分散到不同的地方,分而治之。
(4)跳频技术
困境4:在公共的空口信道中,手机如何找到能够为其提供服务的无线网络的基站?
解决之道:
(1)定时周期广播:基站通过在固定的频率或时隙,广播自己的信息,引导手机找到自己,锁定自己。
(2)小区搜索的过程:全扫描所有的频段,频率同步、帧同步、小区标识、小区参数(以便终端决定是否需要选择该基站)
困境5:每个手机到基站的距离是不相同的,这就导致传输延时不同,如何保证不同的手机都能够严格遵循基站统一的时隙?
(1)下行:由基站统一发送,不存在错位
(2)上行:提前量TA,要求不同手机在发送信息的时候,增加一个提前量,确保基站在接收到终端的信息,严格的安排在指定的时隙中。
困境6:空口资源是共享的,并且由基站统一分配,那么在基站没有为终端分配空口资源前 ,终端如何向基站申请无线资源?
解决之道:
(1)随机接入过程RACH
(2)Connection连接管理:空口资源(时频资源)为所有的终端动态共享,在终端没有数据发送时,需要及时释放资源,在需要的时候,再及时的申请资源,而不是一直占用空口资源。
(3)无线资源管理RRM
困境7:终端通过共享的空口接入,如何保证接入的终端的身份合法的,以确保向特定的用户收费?有人冒充怎么办?
解决之道:
(1)身份管理与IMSI
(2)SIM密码
困境8:手机的位置在不断的变化,如何知道目标手机在哪里?
解决之道:
(1)位置更新与移动性管理
(2)小区寻呼过程
困境9:手机的位置在不断的变化,如何确保在通话的过程中,通信过程不能够中断?
每个小区的覆盖范围是有限的,移动终端用户位置也是实时变化的。
解决之道:
(1)handover:切换或移交,移交更准确一点,基站把终端由一个小区移交到另一个小区,以便继续为终端提供服务。
(2)硬切换、软切换、再软切换
(3)切换频点:硬切,切换时隙,软切换。
困境10:无线电磁波可以被任何用户窃取,如何却波手机之间的通话是安全的?
解决之道:
(1)手机临时标识
(2)加密
终端通信的主要核心流程,基本是围绕上述面临的几个基本问题展开的!
文档来源:51CTO技术博客https://blog.51cto.com/u_11299290/3185594
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