《電子技術(shù)應(yīng)用》
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數(shù)字系統(tǒng)處理模擬系統(tǒng)缺陷概述

2020-03-27
來源:電子發(fā)燒友

    相信很多人都聽說過數(shù)字電路,,那么你知道它的一些缺陷嗎?21世紀(jì),互聯(lián)網(wǎng)迅速發(fā)展,。是頻譜效率競爭,也是同一水平下不同系統(tǒng)之間的競爭,,由于2G的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)主要是差異在空中接口,,所以這些系統(tǒng)在解決模擬系統(tǒng)的不足上面做得都需要優(yōu)化。以GSM標(biāo)準(zhǔn)為例,,系統(tǒng)說明一下2G數(shù)字系統(tǒng)是如何解決模擬系統(tǒng)存在的問題,,并且對比下兩者之間的優(yōu)劣。

    首先我們要知道模擬系統(tǒng)有什么不足?模擬系統(tǒng)的不足之處主要有,,標(biāo)準(zhǔn)多且不統(tǒng)一,,安全的問題,漫游問題,,頻譜效率低且頻譜少,,服務(wù)質(zhì)量不足。

    

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    在標(biāo)準(zhǔn)的問題上,,歐洲通信主管部門應(yīng)該先意識到標(biāo)準(zhǔn)化的重要性,,也是較早標(biāo)準(zhǔn)化的組織和協(xié)作上穩(wěn)步推進(jìn)的。從開始確定開發(fā)第二代系統(tǒng),,到組織各個公司設(shè)立常設(shè)技術(shù)組討論和制定技術(shù)規(guī)范,,再到說服歐洲英法德意等大國同意并支持GSM標(biāo)準(zhǔn)。

    在爭取到祖國和運(yùn)營商支持以后,,設(shè)備商在標(biāo)準(zhǔn)上的投入,,以及在系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)上面的投資也好更保險了。通過一個技術(shù)協(xié)議之后,,做標(biāo)準(zhǔn)的還繼續(xù)進(jìn)行研究,,而設(shè)備商的主力則立即投入了系統(tǒng)設(shè)備的開發(fā),在一個先進(jìn)局點(diǎn)商用以后立即在全球進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的推廣,,為了推廣,,還將GSM的法文名稱(移動特別組Groupe Spécial Mobile committee)改為英文名稱(全球移動通信標(biāo)準(zhǔn)GlobalStandard for Mobile Communications),,簡寫不變,但是含義改變,,有利于標(biāo)準(zhǔn)在全球的推廣,。

    模擬系統(tǒng)的安全問題有兩個,首先是系統(tǒng)很容易被竊聽,,因?yàn)楫?dāng)時空口傳遞的是模擬信號,,并且是連續(xù)的,也是未加密的,,因此只要有特定的工具,,可以類似調(diào)收音機(jī)方式連續(xù)掃描頻率,,確定了某個信道是要被監(jiān)聽對象的通話的信道,,可以毫無聲息的監(jiān)聽。

    而數(shù)字化之后的空口發(fā)送的是數(shù)字信號,,如果要監(jiān)聽,,監(jiān)聽的工具要復(fù)雜很多,因?yàn)橐煌瑢拥膮f(xié)議層層解碼,,才能得到相應(yīng)的語音編碼的數(shù)據(jù)包,,這個是從技術(shù)復(fù)雜度上講。另外一個機(jī)制是GSM本身編碼和頻率系統(tǒng)本身相比比較復(fù)雜,,比如GSM有跳頻的技術(shù),,是一個用戶的語音在不同時間在不同的頻點(diǎn)上發(fā)送(技術(shù)本身是為了提升頻率效率),客觀上加大了無線空口信號跟蹤的難度,。

    然后也是比較重要的,,GSM的空口是加密的,手機(jī)在發(fā)送信號之前用一個加密算法加密,,網(wǎng)絡(luò)接收之后再解密,,這個加密算法還是很牛的,一直到了2008年才黑客破解了算法,,但是由于計(jì)算能力的原因,,不可能投入實(shí)際中去破解某個用戶的語音。,。國外的GSM空口一般都是加密的,,而中國的空口是沒有加密的,原因不得而知,。

    模擬系統(tǒng)在早期或者標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中是不能實(shí)現(xiàn)漫游的,,即一個城市的移動電話拿到另一個城市是不能使用的。后期在部分城市通過改造實(shí)現(xiàn)了人工漫游,,通過人工登記獲得一個臨時號碼,,手機(jī)完全可以在漫游地使用,,再后來,又有了自動漫游,,然后不用換號碼也能跨區(qū)使用手機(jī),。

    由于GSM系統(tǒng)采用了優(yōu)質(zhì)的調(diào)制解調(diào)器,信道編碼,,交織,,跳頻等各種提升頻譜效率的技術(shù)手段,并且采用更加緊密的頻率復(fù)用的方式,,使得GSM系統(tǒng)比原來的模擬系統(tǒng)有了很大的提高,。再加上采用更小的小區(qū),分層網(wǎng)絡(luò)等,,也能夠更好的提升系統(tǒng)的容量,。GSM整體的容量是原來的模擬系統(tǒng)的3-5倍。因?yàn)檫@個涉及到更多的技術(shù)和細(xì)節(jié),,這里只是簡單提一下,,只要知道GSM的頻譜效率要高很多,容量也會大很多,。

    通過數(shù)字化的編碼技術(shù),,在編碼過程中加了不少糾錯的措施,使得部分信號丟失也能夠做一些恢復(fù),,也保證了只要信號質(zhì)量在一定門限以上,,語音質(zhì)量可以達(dá)到一定的水準(zhǔn)。而模擬系統(tǒng)傳遞的是模擬信號,,任何信號的丟失都會影響語音質(zhì)量,。

    所以從系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面來講,GSM已經(jīng)基本解決了模擬系統(tǒng)中的不足,,并且能夠迅速部署,,大量的發(fā)展移動用戶。形成效果,,當(dāng)然,,頻譜效率和容量的提升是移動系統(tǒng)必要條件,所以在后續(xù)2G向3G和4G的演進(jìn)中,,新的標(biāo)準(zhǔn),,新的技術(shù)又進(jìn)一步提升了頻譜效率。以上就是數(shù)字系統(tǒng)處理模擬系統(tǒng)缺陷的方法,,小編能力有限,,希望有更多人來參與討論。

    

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