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

上山打老虎

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！