移动通信复习资料 5页

通3移动通信原理与系统复习资料第一章：1.在4G系统中，网元间的协议是基于IP的，每一个MT（移动终端）都有各自的IP地址。2.IP核心网：它不是专门用作移动通信，而是作为一种统一的网络，支持有线和无线接入。主要功能是：完成位置管理和控制、呼叫控制和业务控制。3.4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种有线和无线网都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互联则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。4.移动通信的定义：指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。5.移动通信系统包括：无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。6.无线通信是移动通信的基础。7.移动通信所受干扰种类：（1）：互调干扰：指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率。从而对通信系统构成干扰的现象。（2）：邻道干扰：指相邻或邻近的信道之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。（3）：同频干扰：指相同频率电台之间的干扰。8.移动通信的工作方式：（1）：单工通信：指通信双方电台交替地进行收信和发信。它常用于点到点通信。（2）双工通信：指通信双方。收发信机均同时工作。即任一方讲话时都可以听到对方的话音，没有“按-讲”开关。（3）半双工通信第二章：1.移动通信的信道：指基站天线、移动用户天线和两幅天线之间的传播路径。2.从某种意义上来说，对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道的研究。（判断）3.移动信道的基本特性就是衰落特性。4.无线电波的传播方式：直射、反射、绕射和散射以及它们的合成。5.移动信道是一种时变信道。在这种信道中传播表现出来的衰落一般为：随信号传播距离变化而导致的传播损耗和弥散。6.（1）阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。（2）多径衰落：在通信系统中，由于通信地面站天线波束较宽，受地物、地貌和海况等诸多因素的影响而产生的反射、散射和绕射，使到达接收机时是从几条路径传来的多个信号的叠加。（多径衰落的基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展）7.大尺度衰落：由移动通信信道路径上的固定障碍物的阴影引起的，衰减特性一般服从d-n律，平均信号衰落和关于平均衰落的变化具有对数正态分布的特性。小尺度衰落:由移动台运动和地点的变化而产生的，主要特征是多径。8.根据发送信号与信道变化快慢程度的比较。无线信道的衰落可分为长期慢衰落和短期快衰落。9.电波的自由空间传播损耗是与距离的平方成正比的。Pr(dBm)=10lgPr(mV),Pr(dBW)=10lgPr(W)10.(1)反射：当电磁波遇到比其波长大得多的物体会发生反射。（2）绕射：挡接收机和发射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时发生绕射。11.极化：电磁波在传播的过程中，其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。在移动通信系统中常用垂直极化天线。12．\n通3接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化方式一致时，才能有效的接收到信号，否则将使接收信号质量变差，甚至完全接受不到信号，这种现象称之为极化失配。（判断）13．阴影衰落也称为慢衰落。其特点是：衰落与无线电传播地形和地物的分布、高度有关。14．多普勒频移：当移动体在χ轴上以速度v移动时会引起多普勒频率漂移。fd=vcosα/λ。最大多普勒频移为：fm=v/λ。15.瑞利分布:假设(1):发射机和接收机之间没有直射波路径。（2）有大量的反射波存在，且到达接收机天线的方向是随机的（0～2π均匀分布）。（3）各个反射波的幅度和相位都是统计独立的。16.莱斯分布：当接收信号中有视距传播的直达波信号时，视距信号成为主接收信号分量，同时还有不同角度随机到达的多径分量叠加在这个主信号分量上，这时的接收信号就呈现为莱斯分布甚至高斯分布。（在接收信号中没有主导分量时，莱斯分布就转变为瑞利分布）注意：莱斯分布适用于一条路径明显强于其他路径的情况，但并不意味着这条路径就是直射径。在非直射系统中，如果源于某一个散射体路径的信号功率特别强，信号的衰减也会服从莱斯分布。17.平坦衰落信道的条件为：BS≤BC，TS≥στ。其中TS为信号周期（BS的倒数），στ为时延扩展，BC为相关带宽。（相反就是频率选择性衰落）18.快衰信道：当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信号的带宽BS小于多普勒扩展BD时产生的衰落。显然：移动台的移动速度（或信道路径中物体的运动速度）及基带信号发送速率，决定信号是经历了快衰落还是慢衰落。19.频率越高，速度越快，平均衰落率值越大。20.室外传播模型：Okumura-Hata模型，使用频率为150～1500MHz，主要用于900MHz21.车载测试的两种类型：CW测试和现网测试。第三章：1.在数字调制中，常用带宽效率ηb来表示它对频谱资源的利用效率，它定义为ηb=Rb/B，其中Rb为比特速率，B为已调无线信号的带宽。GSM通信系统中采用GMSK调制方式，ηb=1.3bit·S-1·Hz-1。.2.信源编码的基本目的：压缩信源产生的冗余信息，降低传递这些不必要的信息的开销，从而提高整个传输链路的有效性。3.h=0.5的CPFSK就称作最小移频键控MSK。它是在两个信号正交的条件下，对给定的Rb有最小的频差。第四章：1．分集接收：把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。2．信道编码的目的：为了尽量减少信道噪声或干扰的影响，是用来改善通信链路性能的技术。其基本思想是：通过引入可控制的冗余比特，使信息序列的各码元和添加的冗余码元之间存在相关性。3．信道均衡：在接收端设计一个称之为均衡器的网络，以补偿信道引起的失真。4．MIMO是在收发两端都采用多天线配置，充分利用空间信息，大幅度提高信道容量的一种技术。5．移动无线信号的衰落包括了两个方面：一个来自因地形地物造成的阴影衰落，它使接收到的信号平均功率在一个比较长的空间区间内发生波动，这是一种宏观的信号衰落；而多径传播使得信号在一个短距离上信号强度发生急剧的变化，这是一种微观衰落。\n通34．宏观分集：为了消除阴影衰落，在两个不同地点设置两个基站，由于两个基站接收天线距离较远，所接收到的信号的衰落是相互独立、互不相关的。5．微观分集类型：（1）时间分集：在不同的时间段发送同一段消息，接收端则在不同的时间段接收这些衰落独立的信号。（2）频率分集（3）空间分集（也叫天线分集）。6．基站天线：在实际测量表明，h/d越大，相关系数ρ就越大；h/d为一定时，θ=0°相关性最小，90°相关性最大。实际工程设计中比值为10，天线距离为3～4米。7.信道编码分为:分组码和卷积码。8.扩频信号频谱的方式：①直接序列（DS）扩频、②跳变频率扩频（FH）、③跳变时间扩频（TH）、④宽带线性调频和⑤它们的混合方式。通信中最常用的是直接序列（DS）扩频和跳频以及它们的混合方式9．在直接序列扩频和跳频扩频技术中都要用到伪噪声序列（PN序列）的扩频码序列。这类序列具有类似随机噪声的一些统计特性，但和真正的随机信号不同，它可以重复产生和处理。10.跳频扩频：使窄带数字已调信号的载波频率在一个很宽的频率范围内随时间跳变，跳变的规律称作跳频图案。调频信号在每一个瞬间都是窄带的已调信号信号带宽B，信号所覆盖的整个频谱范围（调频信号的总带宽）为W，则调频点为：N=W/B11.Rb=1/Tb称作跳频速率。跳频分为：慢跳频和快跳频。当RS=KRh时成为慢跳频，此时在每个载波频率点上发送多个符号；当RhRS=KRS时称作快跳频，即在发送一个符号时间内，载波频率发生多次调变。GSM蜂窝移动通信采用慢跳频。第五章：1．移动通信网络分为两部分：空中网络和地面网络。空中网络包括：（1）多址接入（2）频率复用和蜂窝小区（蜂窝式组网：无线蜂窝小区覆盖和小功率发射、频率复用、多信道共用和越区切换）（3）切换和位置更新。2．小容量大区制：大区制是指一个基站覆盖整个服务区。为了增大单基站的服务区域，天线架设要高，发射功率要大。大容量的小区制：指蜂窝小区。它有两种方式：带状服务覆盖区和面状服务覆盖区。3．基站发射机安装在：小区的中心（中心激励小区）或者六边形顶点之中的三个上（顶点激励小区）。共使用全部可用频率的N个小区叫做一簇。频率复用距离D=R√3N（R为小区半径，N为簇的大小）。同频干扰因子：Q=D/R=√3N。C/I=7～10dB4．FDMA中干扰有：互调干扰、邻道干扰和同频道干扰。邻道干扰：指相邻波道信号中存在的寄生辐射散落在本频道接收机带内造成对有用信号的干扰。客服邻道干扰的方法：要严格规定的收信机的技术指标，主要采用加大频道间的隔离度。减少同频干扰的方法：需要合理的选定蜂窝结构和频率规划，合适选择同频道干扰因子Q。5．TDMA系统的特点：（1）突发传输的速率高，远大于语音编码速率，同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证。（2）发射信号速率随N的增大而提高，必须采用自适应均衡，用以补偿传输失真。（3）TDMA用不同的时隙来发射和接收，不需要双工器。（4）基站复杂性小，互调干扰小。（5）抗干扰能力强，频率复用高，系统容量大。（6）越区切换简单6．CDMA系统特点：（1）共享同一频率（2）通信容量大（3）容量的软特性，多增加一个用户只会使通信质量有所下降不会出现阻塞现象。（4）信号被扩展在一较宽频谱上而可以减小多径衰落（5）信道数据速率很高，需要用到复杂的自适应均衡。（6）平滑的软切换和有效的宏分集（6）低信号功率谱密度7．扩展频谱通信的定义：扩频通信技术是一种信息传输方式，用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身的带宽；频带的扩展由独立于信息的扩频码来实现，并与所传输的信息数据无关；在接收端则采用相同的扩频码进行相关解调，实现解扩和恢复所传的信息数据。扩频通信技术的理论基础是香农定理。8．\n通3扩频系统的特点：能实现码分多址复用；信号功率谱密度小，因此信号具有隐蔽性且功率污染小；有利于数字加密、防止窃听；抗干扰能力强，可在较低的信噪比条件下保证系统传输质量；抗衰落能力强9．扩频系统利用扩频-解扩处理过程获得信噪比好处的原因？在发送端，有用信号经扩频处理后，频谱被展宽，在接收端，利用伪码的相关性坐解扩处理后，有用信号频谱被恢复成窄带谱，宽带无用信号与本地伪码不相关，因此不能解扩，仍为宽带谱。由于无用的干扰信号为宽带谱而有用信号为窄带谱，用一个窄带滤波器排除带外的干扰电平，这样窄带内的信噪比就大大提高了。10．跳频系统：跳频系统处理增益的定义和直扩系统的扩频增益是相同的，即GP=BW/BS。但是他们原理是不同的：直扩靠扩展和解扩处理来提高信号的信噪比，跳频是靠躲避干扰来提高信噪比。跳频系统在军用短波和超短波电台中得到广泛的应用11．直接扩频对地址码的要求：（1）伪码比特率应能满足扩展带宽的需求（2）伪码应具有尖锐的自相关性，正交编码应具有尖锐的互相关性（3）伪码应具有近似噪声的频谱性质，即近似连续谱，且均匀分布12．三种方式的系统容量比较：MCDMA≈16MTACS≈9MGSM。CDMA数字蜂窝移动通信系统的容量是模拟FDMA系统的8～10倍13．CAMA系统中的功率控制（1）反向功率控制反向功率控制就是在反向链路进行的功率控制，用于调整移动台的反射功率，使信号到达基站接收机时，信号电平刚刚达到保证通信质量的最小信噪比门限，从而克服远近效应。降低干扰，保证通信质量。（2）前向功率控制前向功率控制用来调整基站对每一个移动台的反射功率，对信道的衰落小和解调信噪比较高的移动台的分配相对较小的前向发射功率，而对那些发射功率较大和解调信噪比较低的移动台分配较大的前向发射功率，使信号到达移动台接收机时。信号电平刚刚到达保证通信信号的质量的最小信噪比门限。前向功率控制可以降低基站的平均发射功率，减小相邻小区之间的干扰。（3）开环功率控制开环功率控制指移动台（或基站）根据接收到的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发射功率。开环功率控制用于补偿信道中的平均路径损耗及慢衰落，所以它有一个很大的动态范围。前提条件是：假设前向和反向链路的衰落情况一样。优点是：简单易行，不需要在基站和移动台之间交互信息，可调范围大，控制速度块。（4）闭环功率控制闭环功率控制建在开环功率控制的基础上，对开环功率控制进行校正。优点是控制精度高。14．切换的俩个原因：（1）信号的强度或质量的下降到由系统规定的一定参数以下，此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区（2）由于某小区业务信道容量全被占用或几乎被占用，这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区。第一种原因引起的切换一般由移动台引起，第二种一般由上级实体发起。15．硬切换：是指在新的通信链路建立之前，先中断旧的的通信链路的切换方式。即先断后通。采用不同的频率的小区只能用硬切换，所以模拟系统和TDMA系统都是采用硬切换。当移动台处于俩个小区的交界处，需要进行切换时，由于俩个基站在该处的信号都较弱并且会引起起伏变化，这就容易导致移动台在俩个基站之间反复要求切换，即出现“乒乓效应”，使系统控制器的负载加重，并增加通信中断的可能性。16．\n通3软切换：是指需要切换时，移动台先与目标基站建立通信链路，再切断与原基站之间的通信链路的切换方式。即先通后断。软切换只能使用在频率相同的小区之间，它是CDMA蜂窝移动通信系统所特有的切换方式。17．更软切换：是指在同一个小区的不同扇区之间进行的软切换。软切换是CDMA系统所特有的关键技术之一，也是网络优化的重点，软切换算法和相关参数的设置对系统的容量和服务质量有重要的影响。第六章：1.GSM系统结构的组成（P241）。2．物理信道：GSM系统采用频分多址接入（FDMA）和时分多址接入（TDMA）混合接入。FDMA在GSM900频段上行890-915MHz或下行935-960MHz。各个载频之间的间隔为200kHz。3.频率复用M*N的含义。？4.干扰保护比：同道干扰9dB，200kHz邻道干扰-9db5．业务信道：用于传送用户的语音和数据业务的信道。根据交换方式的不同，分为电路交换信道和数据交换信道。根据传输速率的不同，分为全速率信道和半速率信道。GSM系统全速率信道的速率为13kbit/s,半速率信道的速率为6.5bit/s。6.普通突发脉冲：一个普通突发脉冲所占用的时间为0.577ms。7．接入突发脉冲：当保护时间长达252us时，允许小区半径为35km，再次范围内可保证移动台随机接入移动网。8.调频技术:GSM系统引入的调频有两个原因：一是频率分集，二是干扰分集。9．当MS高速移动时，同一信道接收的两个突发脉冲之间的位置变化也要承受其他衰落的影响，此时GSM所采用的慢跳频技术就无能为力了。10.越区切换分为三大种类：同一BSC内不同小区的切换；同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区切换；不同MSC/VLR控制的小区的切换。第七章：1．国际电信联盟提出了IMT-2000的概念，意指工作在2000MHz频段并在2000年投入商用的国际移动通信系统，它包含地面通信系统，也包括卫星通信系统。这种通信系统简称3G，它支持高达2Mbit/s的业务，而且业务种类将涉及话音、数据、图像以及多媒体等业务。2．智能天线的概念智能天线也叫自适应天线，由多个天线单元组成，每一个天线后接一个复数加权器，最后用相加器进行合并输出PS：感谢国权同学和明海同学的鼎力帮忙，大家复习要紧争取好的成绩。可能有些打错的字，望谅解。