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電信系統與越區換手

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❒ 越區換手(Handoff/Handover)
在行動通訊中最麻煩的問題就是,手機會動來動去,假設行動台(手機)由某一個細胞移動到另外一個細胞或蜂巢,例如:在某一個細胞內使用f1的頻道在通話,根據前面的介紹,旁邊的細胞通訊頻道一定不是f1,該怎麼辦呢?知識力www.ansforce.com。
➤硬性換手(Hard handoff):手機同時只能與一個基地台通訊,換手時必須先將原本的通訊頻道切斷,斷線一瞬間之後再連接到新的通訊頻道,也就是「先斷後接(Break before connect)」,使用者有時會感覺通話斷訊一瞬間,第二代GSM系統使用分頻多工接取(FDMA)必須切換頻率,屬於硬性換手。
➤軟性換手(Soft handoff):手機同時可以與多個基地台通訊,換手時不需要先將原本的通訊頻道切斷,而是挑選一個訊號較強的基地台,逐漸連接到新的通訊頻道,也就是「先接後斷(Connect before break)」,使用者不容易感覺系統在換手,第二代CDMA系統與第三代WCDMA、CDMA2000系統使用分碼多工接取(CDMA)可以使用不同的正交展頻碼同時與多個基地台通訊,屬於軟性換手。
❒ GSM系統的越區換手
蜂巢式行動電話主要是由行動電話交換中心(MSC)、基地台控制器(BSC)、基地台(BS)、行動台(MS)組成,每個細胞的中央設置一個基地台,每7個細胞(1個蜂巢)由一個基地台控制器(BSC)負責管理,數個基地台控制器由一個行動電話交換中心(MSC)負責管理,如<圖一>所示。
如<圖一(a)>所示,當手機移動到f1細胞邊緣進入f35細胞時,傳送到f1基地台的訊號會愈來愈弱,而傳送到f35基地台的訊號會愈來愈強,當基地台控制器(BSC)發現在它所管轄的f1細胞內有一支手機的訊號愈來愈弱,而f35細胞內這支手機的訊號愈來愈強,則它會在f35細胞內尋找一個沒有被使用的語音通道給這支手機使用,並且關閉f1細胞內的語音通道。知識力www.ansforce.com。
如<圖一(b)>所示,當手機移動到f35細胞邊緣,進入另外一個蜂巢的f69細胞時,傳送到f35基地台的訊號會愈來愈弱,而傳送到f69基地台的訊號會愈來愈強,當基地台控制器(BSC)發現在它所管轄的f35細胞內有一支手機的訊號愈來愈弱,而其他細胞又沒有更強的訊號,就會向上層報告,交由行動電話交換中心(MSC)尋找其他訊號更強的細胞,結果發現另外一個蜂巢的f69細胞內這支手機的訊號愈來愈強,則它會在f69細胞內尋找一個沒有被使用的語音通道給這支手機使用,並且關閉f35細胞內的語音通道。
圖一 GSM系統的越區換手。
❒ 電信系統的通訊方式
目前傳統電信系統(不包括網路電話)主要是由公共交換電信網路(PSTN:Public Switched Telephone Network)與行動電信網路(MTN:Mobile Telecommunications Networks)組成,如<圖二>所示,包括下列四種通訊方式:
➤行動打行動:台北BS1細胞內有人以MS1手機打電話給高雄BS2細胞內的MS2手機。MS1手機先將訊號以無線的方式傳送到BS1基地台,再傳送到台北的行動電話交換中心(MSC),經過台北的通訊閘、台北的長途電話交換中心,到達高雄的長途電話交換中心、高雄的通訊閘、高雄的行動電話交換中心(MSC),再傳送到BS2基地台,最後將訊號以無線的方式傳送到MS2手機。
➤行動打固定:台北BS1細胞內有人以MS1手機打電話給高雄的市內電話。MS1手機先將訊號以無線的方式傳送到BS1基地台,再傳送到台北的行動電話交換中心(MSC),經過台北的通訊閘、台北的長途電話交換中心,到達高雄的長途電話交換中心,最後將訊號傳送到高雄的市內電話。
➤固定打行動:有人以台北的市內電話打電話給高雄BS2細胞內的MS2手機。台北的市內電話先將訊號傳送到台北的長途電話交換中心,到達高雄的長途電話交換中心,經過高雄的通訊閘、高雄的行動電話交換中心(MSC),再傳送到BS2基地台,最後將訊號以無線的方式傳送到MS2手機。
➤固定打固定:有人以台北的市內電話打電話給高雄的市內電話。台北的市內電話先將訊號傳送到台北的長途電話交換中心,經過高雄的長途電話交換中心,最後將訊號傳送到高雄的市內電話。
大家要特別注意,所有的行動電話都只有基地台與行動台(手機)之間是使用無線通訊,其他大部分都是使用有線通訊,因為所有的人都共用同一個空間,所以無線的頻譜非常珍貴,由於行動台(手機)必須隨著使用者移動,一定要使用無線通訊,但是訊號到了基地台以後除了資料量很小的控制訊號以外,其他大部分使用者所傳送的語音或資料都可以使用有線通訊來傳送,因此當我們到屋頂看基地台,除了室外的天線,室內一定有通訊設備以及電源線和一大堆網路線,就是經由有線通訊與其他基地台或上層的通訊設備連接。
圖二 電信系統的通訊方式。
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