數(shù)字系統(tǒng)處理模擬系統(tǒng)缺陷概述

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，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)展標準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標準為例，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，標準多且不統(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。

在標準的問題上，歐洲通信主管部門應(yīng)該先意識到標準化的重要性，也是較早標準化的組織和協(xié)作上穩(wěn)步推進的。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標準。

在爭取到祖國和運營商支持以后，設(shè)備商在標準上的投入，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，做標準的還繼續(xù)進行研究，而設(shè)備商的主力則立即投入了系統(tǒng)設(shè)備的開發(fā)，在一個先進局點商用以后立即在全球進行標準的推廣，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(全球移動通信標準GlobalStandard for Mobile Communications)，簡寫不變，但是含義改變，有利于標準在全球的推廣。

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，因為當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)聽的工具要復雜很多，因為要不同層的協(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)復雜度上講。另外一個機制是GSM本身編碼和頻率系統(tǒng)本身相比比較復雜，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，但是由于計算能力的原因，不可能投入實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)在早期或者標準協(xié)議中是不能實現(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現(xiàn)了人工漫游，通過人工登記獲得一個臨時號碼，手機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。

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。因為這個涉及到更多的技術(shù)和細節(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，也保證了只要信號質(zhì)量在一定門限以上，語音質(zhì)量可以達到一定的水準。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的演進中，新的標準，新的技術(shù)又進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。