手機信號增強器這種自動交換機是靠用戶撥號時發(fā)出的脈沖電流，通過電磁鐵的磁力驅(qū)動機械裝置，一步一步地改變接續(xù)位置，從而將主叫和被叫用戶間的電話線路接通。

手機信號增強器通信基本原理—交換

隨著半導(dǎo)體器件的發(fā)明，1965年美國貝爾公司成功生產(chǎn)了世界上第一臺程控交換機。它是靠晶體管作為開關(guān)元件實現(xiàn)電路接續(xù)。盡管其速度快、容量大，不過其接線原理與當(dāng)年的人工交換機相同。這在通信交換領(lǐng)域被稱為“電路交換”。

手機信號增強器通信基本原理—交換

電路交換就是在A和B開始通信前，其中一方作為主叫方發(fā)起呼叫，交換機收到呼叫后，如果查明被叫方線路空閑，就建立一條從A到B的連接。當(dāng)A到B的連接建立后，通信就沿著這條路徑進(jìn)行。A和B在通信期間始終占用這條信道，即使在通信的信號暫時不在通信路徑上流動時（例如打電話時雙方暫停說話），也是同樣地占用信道。通信完畢才釋放所占用的信道，將通信資源還給網(wǎng)絡(luò)，讓其他用戶使用。電路交換技術(shù)的好處是時延小、通信質(zhì)量高。但需要獨占資源，資源的利用率不高。一百多年前，丹麥科學(xué)家A. K. Erlang提出了關(guān)于話務(wù)量、呼損率和信道容量之間關(guān)系的計算公式。用這個公式計算就會發(fā)現(xiàn)，僅憑手機和基站性能的提升，采用電路交換不可能大幅度提高系統(tǒng)容量。

手機信號增強器通信基本原理—交換

隨著互聯(lián)網(wǎng)的興起，一種被稱為分組交換的通信交換方式隆重登場了，它與電路交換的“呼叫——建立連接——通話——拆除連接”的交換流程完全不同。計算機直接將數(shù)據(jù)包標(biāo)記上地址，然后將其“扔到”網(wǎng)絡(luò)里面去，大量用戶的數(shù)據(jù)包都在網(wǎng)絡(luò)里面競爭傳送，四通八達(dá)的網(wǎng)絡(luò)有許多節(jié)點（稱為網(wǎng)元），它們會存儲、判讀數(shù)據(jù)包的地址，然后根據(jù)最優(yōu)算法，把數(shù)據(jù)包交給下一個網(wǎng)元，最終達(dá)到目的地。目的地計算機會存儲收到的數(shù)據(jù)包，然后將它們拼接成完整的數(shù)據(jù)信息。當(dāng)然，在此過程中，還設(shè)計了一系列的“應(yīng)答、丟包重發(fā)、超時重發(fā)”等等控制機制，以保障信息傳送的完整與可靠。本文將報文交換、X.25協(xié)議、幀中繼、ATM都?xì)w入分組交換，將交換技術(shù)簡單分為電路交換與分組交換兩類。這既是迫于文章的篇幅，也是因為文章的科普性質(zhì)。

手機信號增強器通信基本原理—交換

智能手機既是一部電話機，又是一臺計算機。用它打電話時采用電路交換方式，用它上網(wǎng)時，采用分組交換方式。其實，智能手機應(yīng)用的背后交織著公共陸地移動網(wǎng)（PLMN）、公共交換電話網(wǎng)（PSTN）和因特網(wǎng)，而國際之間的因特網(wǎng)的大部分流量是通過衛(wèi)星通信網(wǎng)的。因此，這些網(wǎng)絡(luò)涉及到龐雜的協(xié)議轉(zhuǎn)換、交換、接口與信令協(xié)議。十多年來，許多諸如虛擬網(wǎng)、虛電路、軟交換等名詞令人眼花繚亂。那么，未來這些修修補補的技術(shù)會不會長期地混下去呢？答案是否定的。網(wǎng)絡(luò)與交換將會以一種融合的新形式出現(xiàn)，其中最有希望的是由美國貝爾實驗室提出的IMS方案。IMS是IP多媒體業(yè)務(wù)子系統(tǒng)的英文縮寫。即是以IP為基礎(chǔ)構(gòu)建移動、固定、計算機相融合的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。IMS將IP技術(shù)引入到電信運營領(lǐng)域，根據(jù)運營需求，對網(wǎng)絡(luò)從網(wǎng)元功能、接口協(xié)議、QoS和安全、計費等方面進(jìn)行改造。

手機信號增強器通信基本原理—交換

唯有將移動通信網(wǎng)和地面骨干網(wǎng)相融合，進(jìn)行脫胎換骨的改造甚至重建，并采用新型的交換技術(shù)，方能在大規(guī)模商用條件下，實現(xiàn)5G承諾的系統(tǒng)容量。

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