移动电话是如何工作的

四、移动电话是如何工作的

从本质上说，无绳电话并不算独立的移动电话。因为在室内通信的时候，无绳电话的手机只是相当于座机的延伸；而在室外使用的时候，虽然可以通过户外基站对外拨打电话（主呼），却不能接收外界打来的电话。再加上户外基站的有效范围只有数百米，自然这一类的系统是无法满足人类日常生产生活要求的。

真正的移动电话，不是作为座机的延伸和附属，而是具有独立的通信主呼/被呼功能，并且能在较大范围内使用。那么，我们来设想一下这种移动电话的构造。

首先，为了实现无线电通信，必须建立一个大的基站。它具有较大的发射功率，可以覆盖一个比较大的地区（例如，3～4千米或者是一个小城市）。当然基站内也应有相应的接收系统。基站在移动通信中是必不可少的，它是与移动台联系的第一个固定收发信机，移动台脱离了基站自然就无法工作，因为是基站接收移动台的信号与交换局相连，从而完成移动台的收发工作。基站与移动台之间的联系靠天线收发无线电波。

正因为基站的重要性，所以我们在建立移动通信网的时候要慎重地考虑基站的分布，以满足移动台的需要。基站分布确定以后，就覆盖了一定用户的活动区域，在地图上呈现一个网状结构，所以我们也把基站位置的规划称为组网。

在这个范围内的每一台移动电话（我们称为移动台MS），都通过无线电与基站联系。为了防止各个MS与基站的通信相互干扰，我们必须使它们具有不同的信道。但是，一个基站范围内的移动电话数量很多，而信道是有限的。要给每一台MS都分配一个专用的信道，这是不可能的。因此一般而言，在一个基站的所有信道中，会有一条被用于传送控制信息（例如，拨电话或者呼叫），称为控制信道（CC）。而其余的若干条则被用来传送语音信息，称为语音信道（VC）。所有的移动台都始终通过控制信道与中心保持联系；而当某一台MS需要进行通信时，系统就分配一条语音信道给它。当通信结束时，这条信道便重新闲置，可以被其他MS使用。

移动电话的通信，本质上是移动台MS与市话网中的用户，或者其他MS之间的信息交换。为了对这些信息交换进行处理以及对整个移动通信系统进行集中管理，必须设置移动业务交换中心（MSC）。移动业务交换中心和基站组成了我们所称的移动通信网。在这个“网”内，通过基站和移动业务交换中心，任意两台移动电话可以进行相互的通信（图5-4）。

图5-4 无线移动通信网的系统图

例如，当小王拨打小张的手机时，发生了什么事情呢？

首先，小王的手机（MS）通过控制信道（CC）向基站（BS）发出呼叫信号。基站将呼叫转发到移动业务交换中心（MSC）。移动业务交换中心从信号中，确认发出呼叫的是小王的手机，呼叫的对象是小张的手机，于是通过基站，由控制信道对小张的手机进行寻呼。小张的手机接到寻呼信号之后，发出响应。于是移动业务交换中心便在小王和小张之间建立了通信连接，如图5-5所示。

需要提醒的是，小张和小王之间的通信连接，并不是他们的两台移动电话之间直接通过无线电联系，而是由移动业务交换中心分配给这两台MS各一条语音信道，然后让他们通过基站和中心进行通信。

广义地说，移动通信是在移动用户间、移动用户与固定站或移动站之间的通信，其业务是：无线电电话——便携式或双向无线电话，无线传呼系统——单向、双向，调度系统——车队调度等。具体说就是移动电话、无线电数据包交换等。一般工作频段为超高频、L、C和KM波段等。

图5-5　小王与小张通话的简图