网络笔记：蜂窝网络

Posted 2022-10-03 UQI-LIUWJ

1 蜂窝网络

• 移动网络，一种由模拟和数字蜂窝组成的移动通讯硬件结构
• 因为组成网络的每个基站的信号覆盖都是六角形，因此，整个网络就像一个蜂巢一样。
  • 每一个正六边形的“蜂房”就叫一个“Cell”（小区）
  • 多个这样的Cell组成的系统就叫做Cellular Network（蜂窝网络）

 

2 手机移动时蜂窝网络的情况

• 蜂窝网络必须解决一个最关键的问题：怎样让这些跑来跑去、不知道在哪里的用户随时随地可以打电话并上网？
• 如果手机在空闲状态（比如没有打电话时），可以选择“cell选择和重选”、“位置更新”的方法；如果手机在通话状态，那么需要使用“切换”方法

2.1 cell 选择和重选

2.1.1 小区选择

• 手机在开机时，会不断地检测哪个基站的信号强，并进行排序确认最优的服务小区。
• 一旦选定，手机就会驻扎在这个小区里，手机上也就显示出了信号标识，到底有几格信号一目了然。这个过程就叫做“小区选择”。

 2.1.2 小区重选

• 由于手机是可以被拿着到处移动的，它不可能一直使用一个小区的基站信号，必须时刻扫描相邻小区的信号强度
• 一旦发现更优的小区，就会毫不犹豫地抛弃原小区的基站信号，使用这个新小区的基站信号。这个过程就叫做“小区重选”。

 2.2 位置更新

• 网络会按照地理区域，划分为多个“位置区”。
  • 一个位置区包含了一组基站所覆盖的区域，在此区域内，每个基站都在源源不断地向用户广播自己的位置区编码。
  • 
• 手机开机后，检测到自己所在的位置区，并向网络报告，这个过程就叫做“位置更新”。
  • 这样网络就知道了手机的位置，以后如果来电话了也就到这个位置区去提醒手机接电话。
• 开机之后，手机需每隔几分钟主动汇报一次自己的状态，告诉网络自己所在的位置区
  • 
• 如果手机到时不主动上报自己的状态，那网络就会认为这手机已经跑到没信号的地方，没法联系上了。
  • 如果有人此时拨打这个手机的号码，就会提示：“对不起，您拨打的用户不在服务区。”
• 如果手机移动一段距离后，发现自己到了另外一个位置区的地界，那就必须给网络打个招呼：我到了新的位置，以后在这里找我吧，不用再去原来的地方了！
  • 

   

 2.3 切换

• 手机一直在测量着相邻小区的信号强度
  • 服务小区一旦发现邻区信号强到一定的程度，就可判断手机到了边界，该把电话移交给另外一个小区了
  • 于是火速联系新小区做好一切业务移交准备，得到肯定的答复之后才能让手机接入到新小区，电话得以持续。
  • 
•  这个过程就叫做“切换”
  • 由于切换是在手机处于通话状态的行为，必须快速准确完成，否则可能导致切换失败，电话断开。
  • 因此切换成功率是一项非常关键的考核指标。
  • 

   

参考文献：蜂窝网络简介_Parismoor的博客-CSDN博客_蜂窝网络