📜  传统无线移动通信

📅  最后修改于: 2021-10-18 12:42:52             🧑  作者: Mango

今天的蜂窝设备已经不假思索地成为我们人类学手臂的延伸,它赋予我们额外的通信方式,我们称之为无线通信或移动电信。

插入移动设备的几毫米大小的 SIM 卡形成了一种全球通用的网络技术,称为全球移动通信系统 (GSM)。我们倾向于将其视为装饰性手机和一些带有分散蜂窝塔的弹出天线是适合我们日常需求的复杂架构的一部分。该GSM系统可以分解为三个主要子系统:无线电子系统、网络子系统和操作子系统

让我们讨论这个分层系统分解,以简要概述电信提供商如何为移动用户提供言论自由。

1. 无线电子系统 –
众所周知,移动通信以无线电波的形式通过介质空气传播。无线电子系统包括两个主要组件。这些包括移动台 (MS) 和基站系统 (BSS)。

  • 移动站 (MS)是用户设备,本质上是我们的手机硬件和 SIM 作为软件的一部分。 SIM 卡是我们设备通信的灵魂,包含所有特定于用户的数据,例如序列号、卡类型、PIN、身份验证密钥、PIN 解锁密钥、国际移动用户身份 (IMSI) 和订阅服务列表。 MS 还存储无线通信所需的动态数据,例如位置信息和用于加密和解密的密钥。
  • 基站系统(BSS)主要负责维护与MS的无线连接,并进行语音通信的编解码。现在,BSS 能够在天线、放大器和信号处理器等无线电设备(我们将其视为蜂窝塔,正式称为基站收发器 (BTS))的帮助下做到这一点。每个 BTS 在一个半径或小区区域内活动,并且有多个 BTS 和 BSS,每个都由基站控制器 (BSC) 控制。 BSC 是 BTS 的主要管理者。它指定用于通信的无线电频率,并在 MS 信号较弱时在 BSS 内执行从一个 BTS 到另一个 BTS 的切换。

    到目前为止,简化的通信路径可以表示为:

    MS -> BSS (BTS+BSC)

    2. 网络子系统——
    通信系统的这部分是另一个级别,处理从一个 BSS 到另一个 BSS 的切换。这实现了我们所知的国内和国际漫游。该切换由 MSC 或移动交换中心执行。 MSC 通过它的数据库——归属位置寄存器 (HLR) 和访客位置寄存器 (VLR) 知道用户位置。

    单个 HLR 数据库存储 MS 特定信息,例如 IMSI 和订阅的服务以及当前位置区域。一旦MS离开当前位置区域,就会在HLR中跟踪和更新MS的移动。这个更新后的 HLR 被复制到负责 MS 的 MSC 的 VLR 中。与每个用户的单个 HLR 不同,每个 MSC 内存在多个 VLR,并且它在 HLR 中保存其位置区域内 MS 的所有信息。

    简化的通信路径现在可以表示为:

    MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)

    3. 运营子系统——
    GSM 的这部分负责网络的平稳运行,包括流量监控、用户管理、安全、计费和计费。它将所有信息保存在称为设备身份注册的现有移动设备的统一数据库中。如果发生盗窃,通常会更新此数据库以将被盗设备列入黑名单并阻止相关 SIM 卡上的通信。

    更新后的通信路径现在可以表示为:

    MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)+EIR

    无线网络还通过网关 MSC 与公共标准网络——PSTN、ISDN、PSPDN 和 PLMN 交互以完成 GSM 网络。

    最终的通信路径现在可以表示为:

    MS -> BSS (BTS+BSC) -> MSC (HLR+VLR)+EIR -> Public Standard Network

    上面描述的 GSM 是传统的移动通信后端技术,允许 2A.M.对话不断来回流动,除非物理位置限制。