移動通信網(wǎng)絡(luò)及技術(shù)復(fù)習(xí)資料

1、第二章1.GSM的特點(diǎn)(1) 頻譜效率高。(2) 容量大。(3) 語音質(zhì)量高。(4) 提供開放的接口。(5) 安全性高(6) 可與現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(7) 具有漫游功能2. GSM系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由移動臺(MS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)和運(yùn)營支持子系統(tǒng)(OSS)組成。MS和BTS之間的接口叫Um接口BSC與BTS之間的接口叫做Abis接口，BSC與MSC之間的接口叫做A接口。3. BSS組網(wǎng)方式按網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?1) 星型組網(wǎng)適用：一般應(yīng)用場合，在城市人口稠密的地區(qū)尤為普遍。優(yōu)點(diǎn)：簡單，維護(hù)、工程施工、擴(kuò)容等都很方便。由于信號經(jīng)過的環(huán)節(jié)少，因此線路的可靠性較高。缺點(diǎn)：星型組網(wǎng)方式對傳

2、輸線的需要量比其他組網(wǎng)方式大。(2) 鏈型組網(wǎng)適用：呈帶狀分布的業(yè)務(wù)區(qū)域或用戶密度較小的特殊地區(qū)，如高速公路沿線、鐵路沿線等。優(yōu)點(diǎn)：可降低傳輸設(shè)備、工程建設(shè)和傳輸鏈路租用的成本。缺點(diǎn)：信號經(jīng)過的環(huán)節(jié)較多，線路可靠性較差；上級BTS的故障可能會影響下級BTS的正常運(yùn)行；鏈型組網(wǎng)對串聯(lián)的級數(shù)有限制，串聯(lián)的節(jié)點(diǎn)數(shù)一般要求不超過5級。(3) 樹型組網(wǎng)適用：網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、站點(diǎn)及用戶密度分布較復(fù)雜的情況，比如大面積用戶與熱點(diǎn)地區(qū)或小面積用戶交錯的地區(qū)。優(yōu)點(diǎn)：傳輸線的消耗量小于星型組網(wǎng)。缺點(diǎn)：由于信號經(jīng)過的環(huán)節(jié)多，線路可靠性相對較低，工程施工難度較大，維護(hù)相對困難；上級BTS的故障可能會影響下級BTS的正常運(yùn)行

3、；擴(kuò)容不方便，可能會引起對網(wǎng)絡(luò)的較大改造；樹型組網(wǎng)對串聯(lián)的級數(shù)有限制，一般要求串聯(lián)不超過5級，即樹的深度不要超過5層。(4) 環(huán)型組網(wǎng)適用：一般的應(yīng)用場合。優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)的自愈能力，如果某處的E1損壞，環(huán)型網(wǎng)可以自愈成一個鏈型網(wǎng)，業(yè)務(wù)不受到任何影響。一般情況下，只要路由允許，都應(yīng)盡可能組建環(huán)型網(wǎng)。4. GSM系統(tǒng)的主要規(guī)格參數(shù)5. TDMA/FDMA多址接入方式GSM蜂窩系統(tǒng)采用TDMA、FDMA和FDD體制。25 MHz頻段中共有125個射頻信道，去掉上下各一個100kHz的保護(hù)帶寬，實(shí)際可用射頻信道是124個，以絕對無線信道號(ARFCN)標(biāo)識。一個ARFCN代表一對前向和反向射頻信道。 對

4、GSM900，前向和反向信道的頻率間隔為45MHz；對DCS1800和PCS1900系統(tǒng)，前向和反向信道的頻率間隔為95MHz，每載頻帶寬為200kHz。每載波都在時間上劃分成時隙(TS)，一個時隙號碼和ARFCN相結(jié)合構(gòu)成前向鏈路和反向鏈路中的一個物理信道。一個時隙的時間寬為0.577 ms，8個時隙構(gòu)成一個TDMA幀，一個TDMA幀長為4.615 ms。6. 信道頻率與絕對射頻信道號之間的關(guān)系1) GSM900共有124個可用射頻信道，ARFCN為1124。按照國家規(guī)定，中國移動通信公司占用890MHz909MHz/935MHz954MHz，中國聯(lián)合通信公司占用909MHz915MHz/9

5、54MHz960MHz。頻率與ARFCN的關(guān)系如下：基站收： f1(n)=890.2+(n1)×0.2 (MHz) 基站發(fā)： f2(n)= f1(n)+45 (MHz)2) DCS1800共有374個頻點(diǎn)，序號(ARFCN)為512885。中國移動占用1710MHz1720MHz/1805MHz1815MHz；中國聯(lián)通占用1745MHz1755MHz/1840MHz1850MHz。頻率與序號(n)的關(guān)系如下：基站收： f1(n)=1710.2+(n512)×0.2 (MHz)基站發(fā)： f2(n)=f1(n)+95 (MHz)7. 國際移動用戶識別碼(IMSI)IMSI的總長

6、不超過15位數(shù)字，每位數(shù)字僅使用09的數(shù)字。MCC代表移動用戶所屬國家代號，占3位數(shù)字，中國為460；MNC代表移動網(wǎng)號碼，最多由兩位數(shù)字組成，用于識別移動用戶所歸屬的移動通信網(wǎng)；MSIN代表移動用戶識別碼，用以識別某一移動通信網(wǎng)(PLMN)中的移動用戶。8. 國際移動設(shè)備識別碼(IMEI)IMEI是區(qū)別移動臺設(shè)備的標(biāo)志，可用于監(jiān)控被竊或無效的移動設(shè)備。TAC代表型號批準(zhǔn)碼，由歐洲型號標(biāo)準(zhǔn)中心分配；FAC代表裝配廠家號碼；SNR代表產(chǎn)品序號，用于區(qū)別同一個TAC和FAC中的每臺移動設(shè)備；SP代表備用。9. 移動臺國際ISDN號碼(MSISDN)MSISDN為呼叫GSM系統(tǒng)中的某個移動用戶所需撥

7、的號碼。一個移動臺可分配一個或幾個MSISDN號碼。CC代表國家代號，即移動臺注冊登記的國家代號，中國為86；NDC代表國內(nèi)地區(qū)碼，每個PLMN有一個NDC；SN代表移動用戶號碼。10. GSM邏輯信道(1)業(yè)務(wù)信道TCH全速率傳送時，用戶數(shù)據(jù)在一個時隙中傳送。半速率傳輸時，兩個用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)映射到同一個時隙上，采用隔幀交替?zhèn)魉偷姆绞剑磧蓚€半速率的用戶可以共享同一個時隙。TCH復(fù)幀(包含26個TDMA幀)在第13和第26幀中會插入慢速輔助控制信道(SACCH)數(shù)據(jù)或空閑幀(IDLE)。如果第26幀中包含IDLE數(shù)據(jù)位，則為全速率TCH；如果包含SACCH數(shù)據(jù)，則為半速率的TCH。(2)控制信

8、道CCH控制信道用于傳送系統(tǒng)的信令和同步信號。三種主要的控制信道：廣播信道(Broadcast CHannel，BCH)公共控制信道(Common Control CHannel，CCCH)專用控制信道(Dedicated Control CHannel，DCCH)?？刂菩诺缽?fù)幀包含51個TDMA幀。11. GSM幀結(jié)構(gòu)帶寬為200kHz的GSM射頻信道在時間上劃分成寬度約為576.92s的等間隔時隙TS，每個時隙傳156.25bit信息。GSM系統(tǒng)共有8×124=992個物理信道。GSM幀的時長為8×0.576924.615ms，包括8×156.25=1250b

9、it。GSM的幀速率為216.66幀/秒，一個射頻信道的數(shù)據(jù)速率約為270.833kb/s，單個時隙的數(shù)據(jù)速率為33.85 kb/s。兩種復(fù)幀：業(yè)務(wù)復(fù)幀，包含26個TDMA幀，時長為120ms，用于TCH、FACCH和SACCH；控制復(fù)幀，包含51個TDMA幀，時長為235.385ms，用于BCCH、CCCH和SDCCH。超幀：51個業(yè)務(wù)復(fù)幀或26個控制復(fù)幀組成，因此，一個超幀包含51×26=1326個TDMA幀，時長為6.12s。 超高幀：2048個超幀構(gòu)成，包含2715648個TDMA幀，時長12533.76s(3小時28分53秒760毫秒)。加密算法以TDMA幀號為一個輸入?yún)?shù)

10、，只有使用超高幀提供的大幀數(shù)才能保證提供充分的保密性。12.接入突發(fā)序列起始尾比特是8比特，保護(hù)時間為68.25比特，這兩個時間都比較長。目的：考慮基站開始接收接入請求時的狀況具有偶然性，既不知道確切的接收時間，也不知道移動臺發(fā)射的功率電平、載波頻率、移動臺與基站之間的距離等參數(shù)，留有較長的起始時間和保護(hù)時間有利于減小接入突發(fā)落入其他時隙的可能，提高了基站解調(diào)的成功率。接入突發(fā)的訓(xùn)練序列比較長，目的：使基站能夠檢測出尚未同步的移動臺的信息。13. 交織目的：減小突發(fā)錯誤的影響。實(shí)質(zhì)：時間分集。過程：將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)碼重新排序，使得突發(fā)差錯時產(chǎn)生的成串錯誤的比特位來自交織前信道編碼不同的位置。&#

11、224;當(dāng)在接收端去交織后，數(shù)據(jù)編碼恢復(fù)了原來的順序，從而連續(xù)的突發(fā)差錯就變成了離散的隨機(jī)差錯，便可以用卷積編碼等信道編碼技術(shù)進(jìn)行糾正。GSM系統(tǒng)中同時采用了比特交織和塊交織兩種方法。14. 鑒權(quán)過程GSM的鑒權(quán)算法是A3算法。A3算法有兩個輸入?yún)?shù)：用戶IMSI對應(yīng)的固定密鑰Ki和AUC本地產(chǎn)生的RAND，其運(yùn)算結(jié)果是一個32比特的用戶鑒權(quán)SRES。過程：(1)網(wǎng)絡(luò)方的MSC/VLR向MS發(fā)出鑒權(quán)命令信息，其中包含鑒權(quán)算法所需的RAND。(2)SIM卡收到命令后，先將RAND與自身存儲的Ki經(jīng)A3算法得出一個SRES，再通過鑒權(quán)響應(yīng)信息將SRES值傳回網(wǎng)絡(luò)方。(3)網(wǎng)絡(luò)方在發(fā)出鑒權(quán)命令的同時

12、，也采用同樣的算法得到自己的一個SRES*。(4)若這兩個SRES完全相同，則認(rèn)為該用戶是合法用戶，鑒權(quán)成功；否則，認(rèn)為是非法用戶，拒絕用戶的業(yè)務(wù)要求。15. GSM系統(tǒng)的加密過程為了在BTS和MS之間交換用戶信息和用戶參數(shù)時不被非法用戶截獲或監(jiān)聽而采取的措施。加密過程：(1)網(wǎng)絡(luò)方的MSC/VLR向MS發(fā)出加密模式命令信息，其中包含RAND。(2)SIM卡收到命令后，將RAND與自身存儲的Ki，經(jīng)A8算法得出加密密鑰(Kc)，加密密鑰Kc和MS用戶的數(shù)據(jù)用A5算法運(yùn)算得到加密數(shù)據(jù)，經(jīng)過加密的用戶信息傳送至網(wǎng)絡(luò)方。(3)網(wǎng)絡(luò)方在發(fā)出加密模式命令的同時，也采用同樣的算法得到自己的機(jī)密密鑰Kc。(

13、4)網(wǎng)絡(luò)方對接收到的已加密數(shù)據(jù)用加密密鑰Kc和算法A5進(jìn)行解密，若得到正確的用戶數(shù)據(jù)，則加密成功；否則，加密失敗。16. GSM跳頻原理跳頻：按要求改變信道所用的頻率。目的：提高系統(tǒng)抗干擾、抗衰落能力。GSM的無線接口，也采用了跳頻的方法。原因：第一是頻率分集；第二是干擾分集。17. GPRS概述GPRS(General Packet Radio Service)稱為通用分組無線業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種分組形式的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS采用與GSM同樣的無線調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)、頻帶、突發(fā)結(jié)構(gòu)、跳頻規(guī)則和幀結(jié)構(gòu)。18.GPRS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSN有兩種類型：GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(Serving GS

14、N，SGSN)，GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(Gateway GSN，GGSN)。第三章1.常用擴(kuò)頻碼 m序列，即最長線性偽隨機(jī)系列； Gold序列； Walsh函數(shù)正交碼。2.IS-95參數(shù)(1) 頻段：下行頻段為869 MHz894 MHz(基站發(fā)射)；上行頻段為824 MHz849 MHz(移動臺發(fā)射)。 (2) 信道數(shù)：每一載頻有64個碼分信道，這64個碼分信道是由64個正交Walsh函數(shù)組成的，在IS-95系統(tǒng)中分別用W0W63標(biāo)識；每一小區(qū)可分為3個扇區(qū)，三個扇區(qū)可共用一個載頻。(3) 調(diào)制方式：基站采用QPSK，移動臺采用OQPSK。(4) 擴(kuò)頻方式：采用DS(直接序列擴(kuò)頻)技術(shù)。(5)

15、 語音編碼：可變速率CELP，最大速率為8 kb/s，最大數(shù)據(jù)速率為9.6 kb/s。每幀時間為20 ms。(6) 信道編碼：卷積編碼在下行鏈路中采用編碼率r=1/2、約束長度為k=9；在上行鏈路中采用編碼率r=1/3、約束長度k=9。交織編碼的交織間距為20ms。擴(kuò)頻調(diào)制碼為PN碼，碼片的速率為1.2288 Mc/s；基站識別碼為m序列，周期為2151；用戶識別碼，周期為2421。(7) 導(dǎo)頻、同步信道：為移動臺提供載頻標(biāo)準(zhǔn)和時間同步。(8) 多徑信號的利用：IS-95系統(tǒng)中分集方式為路徑分集，采用RAKE接收方式，移動臺使用3路徑分集，基站使用4路徑分集。3. CDMA數(shù)字蜂窩系統(tǒng)頻譜帶寬

16、為1.23MHz。4. IS-95系統(tǒng)的無線傳輸（1）前向信道1) 前向邏輯信道由導(dǎo)頻信道(Pilot Channel)、同步信道(Synchronizing Channel)、尋呼信道(Paging Channel)和前向業(yè)務(wù)信道(Traffic Channel)等組成。導(dǎo)頻信道傳輸由基站連續(xù)發(fā)送的導(dǎo)頻信號，占用物理信道的W0。同步信道主要傳輸同步信息，占用物理信道的W32，速率為1.2 kb/s。尋呼信道在呼叫接續(xù)階段傳輸尋呼移動臺的信息，占用物理信道的W1W7，其速率可為9.6 kb/s、4.8 kb/s。用于傳輸用戶信息，業(yè)務(wù)速率可以逐幀(20 ms)改變，前向業(yè)務(wù)信道最多有63個業(yè)務(wù)

17、信道，且有四種傳輸速率(9.6 kb/s、4.8 kb/s、2.4 kb/s、1.2 kb/s)。（2）反向信道 1) 反向邏輯信道反向鏈路中的邏輯信道由反向接入信道和反向業(yè)務(wù)信道等組成，反向鏈路碼分物理信道和邏輯信道配置。反向鏈路支持最多62個不同業(yè)務(wù)信道和最多32個不同接入信道。1個(或多個)接入信道與1個尋呼信道相對應(yīng)，1個尋呼信道至少對應(yīng)1個、最多可對應(yīng)32個反向CDMA接入信道，標(biāo)號從0到31。2) 接入信道和反向業(yè)務(wù)信道的區(qū)別： 接入信道調(diào)制中沒有加CRC校驗(yàn)比特，反向業(yè)務(wù)信道也只對數(shù)據(jù)速率較高的9600 b/s和4800 b/s的兩種速率使用CRC校驗(yàn)； 接入信道發(fā)送速率是固定的

18、，而反向業(yè)務(wù)信道可以選擇不同的速率發(fā)送。第四章1. WCDMA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及主要參數(shù)WCDMA通信系統(tǒng)也稱為UMTS。整個系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：陸地?zé)o線接入網(wǎng)絡(luò)(UMTS Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)子系統(tǒng)；核心網(wǎng)絡(luò)(Core Network，CN)子系統(tǒng)；用戶終端(User Equipment，UE)設(shè)備。2.WCDMA系統(tǒng)的基本技術(shù)參數(shù) 3. 傳輸信道傳輸信道位于MAC層和物理層之間。傳輸信道定義和分類的依據(jù)：該信道使用的組合傳輸格式或者組合傳輸格式集。傳輸格式是由編碼方式、交織、比特率和映射的物理信道定義的；傳輸格式集是特定傳輸格式的集合。分為：

19、專用傳輸信道(DCH專用信道)； 公共傳輸信道：BCH廣播信道；FACH前向接入信道；PCH尋呼信道；RACH反向(隨機(jī))接入信道；CPCH公共分組信道；DSCH下行共享信道4. 傳輸信道1. 傳輸信道的相關(guān)概念(1) 傳輸塊(Transport Block，TB)：是供物理層處理MAC子層和L1之間數(shù)據(jù)交換的基本單元。(2) 傳輸塊大小(Transport Block Size)：定義為一個TB內(nèi)的比特數(shù)。在一個給定的傳輸塊集合內(nèi)，傳輸塊大小總是固定的；也就是說，一個傳輸塊集合內(nèi)所有的傳輸塊大小一致。(3) 傳輸時間間隔(Transmission Time Interval，TTI)：一個傳

20、輸塊集合到達(dá)的時間間隔，等于在無線接口上物理層傳送一個傳輸塊集所需的時間。它總是最小交織周期(10 ms，無線幀長度)的倍數(shù)。在每一個TTI內(nèi)，MAC傳送一個傳輸塊集到物理層。(4) 傳輸格式(Transport Format，TF)：在一個TTI內(nèi)，一個傳輸信道上傳送傳輸塊集的格式，這些格式是由L1提供給MAC層(或MAC提供給L1)的。傳輸格式由兩部分組成，即動態(tài)部分和準(zhǔn)靜態(tài)部分。5. 公共傳輸信道六類，即BCH、FACH、PCH、RACH、CPCH和DSCH。BCH:廣播信道FACH:前向介入信道PCH:尋呼信道RACH:隨機(jī)接入信道CPCH:公共分組信道DSCH:下行共享信道6.物理信

21、道分類7. 同步信道(SCH)SCH是一個用于小區(qū)搜索的下行鏈路信號。SCH包括兩個子信道，基本SCH和輔助SCH?；維CH(P-SCH)和輔助SCH (S-SCH)的10 ms無線幀分成15個時隙，每個長為2560碼片。8. 傳輸信道到物理信道的映射第五章1.TD-SCDMA的基本技術(shù)參數(shù)2. TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：(1) 有利于頻譜的有效利用。(2) 更適合于不對稱業(yè)務(wù)。(3) 上、下行鏈路中具有對稱信道特性(4) 設(shè)備成本低缺點(diǎn)：(1) 移動速度與覆蓋問題(2) 基站的同步問題(3) 干擾問題3.3G空中接口協(xié)議結(jié)構(gòu)4.邏輯信道與傳輸信道之間的映射關(guān)系5. 公共傳輸信道(1)

22、 廣播信道(BCH)。該信道是一個下行傳輸信道，用于廣播系統(tǒng)和小區(qū)的特有信息。(2) 尋呼信道(PCH)。該信道是一個下行傳輸信道，用于當(dāng)系統(tǒng)不知道移動臺所在的小區(qū)位置時，承載發(fā)向移動臺的控制信息。(3) 前向接入信道(FACH)。該信道是一個下行傳輸信道，用于當(dāng)系統(tǒng)知道移動臺所在的小區(qū)位置時，承載發(fā)向移動臺的控制信息。FACH也可以承載一些短的用戶信息數(shù)據(jù)包。(4) 隨機(jī)接入信道(RACH)。該信道是一個上行傳輸信道，用于承載來自移動臺的控制信息。RACH也可以承載一些短的用戶信息數(shù)據(jù)包。(5) 上行共享信道(USCH)。該信道是一種被幾個UE共享的上行傳輸信道，用于承載專用控制數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)數(shù)

23、據(jù)。(6) 下行共享信道(DSCH)。該信道是一種被幾個UE共享的下行傳輸信道，用于承載專用控制數(shù)據(jù)或業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。6.TD-SCDMA的物理信道結(jié)構(gòu)1)幀結(jié)構(gòu)TD-SCDMA系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)快速功率控制和定時提前校準(zhǔn)以及對一些新技術(shù)的支持(如智能天線、上行同步等)，將一個10ms的幀分成兩個結(jié)構(gòu)完全相同的子幀，每個子幀的時長為5ms。每一個子幀又分成長度為675 s的7個常規(guī)時隙(TS0TS6)和3個特殊時隙，即DwPTS(下行導(dǎo)頻時隙)、G(保護(hù)間隔)和UpPTS(上行導(dǎo)頻時隙)。2) 時隙結(jié)構(gòu)(1) 下行導(dǎo)頻時隙(DwPTS)。(2) 上行導(dǎo)頻時隙(UpPTS)。(3) 常規(guī)時隙。7. 傳輸信道到物理信道的映射關(guān)系8. 接力切換SCDMA通信系統(tǒng)中的接力切換基本過程可描述如下：(1) MS和BS0通信；(2) BS0通知鄰近基站信息，并提供用戶位置信息；(3)切換準(zhǔn)備(MS搜索基站，建立同步)；(4)BS或MS發(fā)起切換請求；(5)系統(tǒng)決定執(zhí)行切換；(6)MS同時接收來自兩個基站的相同信號；(7)完成切換。第六章1.CDMA2000的無線接口參數(shù)2. CDMA 2000-1X從IS-95A/B演進(jìn)到CDMA 2000-1X，主要增加了高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，原有的電路交換部分基本保持不變。在原有的IS-95A/B