行動電話被設計用來在兩個被稱為移動基站(MS)的移動單元之間,或者在一個移動單元和一個固定單元之間提供通信。服務提供商必須能夠定位并追蹤到主叫方,給呼叫配置設定通道,并且當主叫方移動到範圍之外時,應該将通信從一個基站轉移到另一個基站。
為了使這種追蹤成為可能,每個行動電話服務區域都被分割成小的地區,稱為信元(cell)。每個信元包含一個天線。并且被一個稱為基站(BS)的網絡站點所控制,每個基站被一個稱為移動交換中心(MSC)的交換局所控制。MSC協調所有基站和電話中心局之間的通信,他是一個計算中心,估計呼叫連接配接,記錄呼叫資訊和計費。
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信元的大小并不固定,典型半徑是1~12英裡。信元大小一旦确定下來,應該是阻止鄰近信元信号互相幹擾的最佳大小,每個信元的傳輸能量都保持在較低水準以防止信号被其他信元幹擾。
通常,相鄰的信元不能使用相同的一套頻率進行通信,因為當使用者位于信元邊界是能産生幹擾,然而可用的頻率集是有限制的,是以頻率要複用,頻率複用的模式是N個信元的配置,N是複用因子。
上圖中,每個标号使用想用的頻率,但是因為都不是相鄰的,是以不會産生幹擾。
AMPS(advanced mobile phone system)是一種領先的模拟行動電話系統,他在鍊路中使用FDMA來分割通道。
AMPS工作在ISM 800M頻段上,系統使用2個單獨的模拟通道,一個用于轉發(從基站到行動電話),一個用于接收(從行動電話到基站),824MHz~849MHz的頻段用于接收通信,869MHz~894MHz的頻段用于轉發通信。
每個頻段分為832個通道,然而,如果2個提供商共享一個地區,這就意味着每個提供商的信元隻有416個通道,其中21個通道用于控制,還剩下395個,APMS的頻率複用因子是7,這意味着在一個信元中僅有395個通道的1/7可以使用。
GSM(global system for mobile communication)是為所有歐洲國家提供通用的第二代移動通信而開發的歐洲标準,其目的是取代很多不相容的第1代移動通信技術。
GSM使用2個頻段以實作雙工通信,每個頻段寬度為25MHz,向900MHz方向推移,诶個頻段劃分成200KHz的124個通道,這些通道被防護頻段隔開。
下圖顯示了一個GSM系統,每個話音通道被數字化并壓縮成13Kbps的數字信号,每個時隙攜帶156.25位。8個時隙混合一起形成一個TDM幀,26個幀合成一個多幀(TDMA)。我們可以按如下方法計算出每個通道的比特率:
(1/120ms)*26*8*156.25 = 270kbps
每個270kbps的數字通道使用GMSK調制成載波信号,結果是200KHz的模拟信号,最後,124個200kHz的模拟通道使用FDMA合成在一起,結果是25MHz波段。