移動通信原理與系統(tǒng)(總結(jié))

1、第一、二章1、900 MHz頻段： 890915 MHz（移動臺發(fā)、基站收）上行935960 MHz（基站發(fā)、移動臺收）下行2、移動通信的工作方式：單工通信、雙工通信、半雙工通信3、單工通信：（1）定義：通信雙方電臺交替地進行收信和發(fā)信。（2）方式：根據(jù)通信雙方是否使用相同的頻率，單工制又分為同頻單工和雙頻單工。4、雙工通信定義：通信雙方均同時進行收發(fā)工作。即任一方講話時，可以聽到對方的話音。有時也叫全雙工通信。5、半雙工通信：通信雙方中，一方使用雙頻雙工方式，即收發(fā)信機同時工作；另一方使用雙頻單工方式，即收發(fā)信機交替工作。6、移動通信的分類方法：（1）按多址方式：頻分多址（FDMA）、時分多

2、址（TDMA）和碼分多址（CDMA）（2）按業(yè)務(wù)類型：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。（3）按工作方式：同頻單工、雙頻單工、雙頻雙工和半雙工。7、三種基本電波的傳播機制：反射、繞射和散射。8、陰影衰落定義：移動無線通信信道傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其它障礙物對電波傳播路徑的阻擋而形成的電磁場陰影效應(yīng)。陰影衰落的信號電平起伏是相對緩慢的，又稱為慢衰落。9、多普勒頻移公式：fd=v*cos/ v：移動速度 ：波長 ：入射波與移動臺移動方向之間的夾角。v/=fm：最大多普勒頻移移動臺朝向入射波方向運動，則多普勒頻移為正（接收信號頻率上升），反之若移動臺背向入射波方向運動，則多普勒頻移為負（接收信號頻

3、率下降）。10、多徑衰落信道的分類：（1）由于時間色散導(dǎo)致發(fā)送信號產(chǎn)生的平坦衰落和頻率選擇性衰落。（2）根據(jù)發(fā)送信號與信道變化快慢程度的比較，也就是頻率色散引起的信號失真，可將信道分為快衰落信道和慢衰落信道。11、平坦衰落信道的條件可概括為：Bs 12、產(chǎn)生頻率選擇性衰落的條件：BsBc ; TsTc ; BsBD14、信號經(jīng)歷慢衰落的條件：TsBD15、衰落率定義：信號包絡(luò)在單位時間內(nèi)以正斜率通過中值電平的次數(shù)，即包絡(luò)衰落的速率與發(fā)射頻率，移臺行進速度和方向以及多徑傳播的路徑數(shù)有關(guān)。16、平均衰落率：v：運動速度（km/h） f：頻率（MHz） A：平均衰落（Hz）17、衰落深度：信號有效值

4、與該次衰落的信號最小值的差值。18、電平通過率定義：單位時間內(nèi)信號包絡(luò)以正斜率通過某一規(guī)定電平值R的平均次數(shù)。描述衰落次數(shù)的統(tǒng)計規(guī)律。深度衰落發(fā)生的次數(shù)較少，而淺度衰落發(fā)生得相當頻繁。19、平均電平通過率表達式：其中fm：最大多普勒頻率=R/Rmin其中Rmin=2為信號有效值，R為規(guī)定電平第四章1、分集接收技術(shù)、均衡技術(shù)、信道編碼技術(shù)和擴頻技術(shù)是最常見的信號處理技術(shù)，根據(jù)信道的實際情況，他們可以獨立使用或聯(lián)合使用。2、分集接收的思想：把接收到的多個衰落獨立的信號加以處理，合理的利用這些信號的能量來改善接收信號的質(zhì)量。3、信道編碼的目的：盡量減小信道噪聲或干擾的影響，用來改善通信鏈路性能的技術(shù)

5、。4、信道編碼的基本思想：通過引入可控制的冗余比特，使信息序列的各碼元和添加的冗余碼元之間存在相關(guān)性。在接收端信道譯碼器根據(jù)這種相關(guān)性對接收到的序列進行檢查，從中發(fā)現(xiàn)錯誤或進行糾錯5、當傳輸?shù)男盘枎挻笥跓o線信道的相關(guān)帶寬時，信號產(chǎn)生頻率選擇性衰落，接收信號就會產(chǎn)生失真，它在時域表現(xiàn)為接收信號的碼間干擾。采用信道均衡以補償信道引起的失真。6、擴頻技術(shù)是克服多徑干擾的有效手段，是第三代移動通信無線傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù) 7、微觀分集的類型：時間分集、頻率分集、空間分集。8、分集的合并方式及性能：（如何實現(xiàn)，哪種性能最好）選擇合并：在所接收的多路信號中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出最大比值合并：把各支路

6、信號加權(quán)后合并。有最好的性能，但他要求有準確的加權(quán)系數(shù)，實現(xiàn)的電路比較復(fù)雜。等增益合并：等增益合并的性能雖然比最大比值合并差些，但實現(xiàn)起來要容易得多。等增益合并器的各個加權(quán)系數(shù)均為1.性能比較：最大比值合并改善最多，其次是等增益合并，最差是選擇合并，這是因為選擇合并只利用其中一個信號，其余沒有被利用，而前兩者把各支路信號的能量都得到利用。9、傳統(tǒng)的信道編碼通常分成兩大類即分組碼和卷積碼。 （n, k）線性分組碼能糾正t個錯誤的充分必要條件是： （n, k）線性分組碼能發(fā)現(xiàn)接收碼字中l(wèi)個錯誤的充分必要條件是： （n, k）線性分組碼能糾正t個錯誤并能發(fā)現(xiàn)l（l t）個錯誤的充分必要條件是：10、

7、卷積碼編碼器：分組碼的碼字是逐組產(chǎn)生的，即編碼器每接收一組k個信息比特就輸出一個長度等于n的碼字。編碼器所添加的n-k個冗余僅和這k個信息比特有關(guān)，和其他信息分組無關(guān)，所以編碼器是無記憶的。卷積碼編碼器對輸入的數(shù)據(jù)流每1比特或k比特進行編碼，輸出n個編碼符號（稱為n維分支碼字）。但輸出分支碼字的每個碼元不僅和此時可輸入的k個信息有關(guān)，也和前m個連續(xù)時刻輸入的信息元有關(guān)。因此編碼器應(yīng)包含有m級寄存器以記錄這些信息，即卷積編碼器是有記憶的。11、維特比譯碼是基于最大似然法則的最重要的卷積碼譯碼方法。采用逐步比較的方法逼近發(fā)送序列的路徑。12、直擴系統(tǒng)抗窄帶干擾的能力：與一般的窄帶傳輸系統(tǒng)比較，擴頻

8、信號的一個重要特點就是抗窄帶干擾的能力。13、擴頻信號對窄帶干擾的抑制作用在于接收機對信號的解擴的同時，對干擾信號的擴展，這降低了干擾信號的功率譜密度。第五章1、頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)：頻率復(fù)用主要是解決頻率資源限制的問題，并大大增加系統(tǒng)的容量。2、頻率復(fù)用：蜂窩系統(tǒng)的基站工作頻率，由于傳播損耗提供足夠的隔離度，在相隔一定距離的另一個基站可以重復(fù)使用同一組工作頻率。3、頻率復(fù)用的優(yōu)缺點：優(yōu)點：采用頻率復(fù)用大大緩解了頻率資源緊缺的矛盾，增加了用戶數(shù)目或系統(tǒng)容量缺點：帶來同頻干擾4、六邊形作覆蓋模型，用最小的小區(qū)數(shù)就能覆蓋整個區(qū)域。5、同頻干擾因子：其中，N稱為頻率復(fù)用因子，也等于小區(qū)簇中包含小區(qū)的個

9、數(shù)。因此N值大時，頻率復(fù)用距離D就大，但頻率利用率就降低，因為它需要N個不同的頻點組。反之，N小，則D小，頻率利用率高，但可能會造成較大的同頻干擾，所以這是一對矛盾。6、在FDMA系統(tǒng)中的主要干擾有：互調(diào)干擾、鄰道干擾和同頻道干擾?？朔フ{(diào)干擾的方法：選用無互調(diào)的頻率集克服鄰道干擾的方法：加大頻道間的隔離度克服同頻道干擾的方法：適當選擇頻道干擾因子Q7、CDMA系統(tǒng)存在著兩個重要問題：（1）多址干擾原因：不同用戶的擴頻序列不完全正交，擴頻碼集的非零互相關(guān)系數(shù)會引起用戶間的相互干擾（2）“遠-近”效應(yīng)原因：移動用戶所在的位置的變化以及深衰落的存在，會使基站接收到的各用戶信號功率相差很大，強信號對

10、弱信號有著明顯的抑制作用解決方法：使用功率控制 8、蜂窩系統(tǒng)的無線容量： m無線容量大小 Bt 分配給系統(tǒng)的總的頻譜Bc 信道帶寬 N 頻率重用的小區(qū)數(shù)FDMA的無線容量：TDMA的無線容量：其中 其中，為TDMA的頻道帶寬，m是每個頻道包含的時隙數(shù)。CDMA系統(tǒng)的容量：CDMA系統(tǒng)容量最大9、信道切換原理：當移動用戶處于通話狀態(tài)時，如果出現(xiàn)用戶從一個小區(qū)移動到另一個小區(qū)的情況，為了保證通話的連續(xù)，系統(tǒng)要將對該MS的連續(xù)控制也從一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個小區(qū)。這種將正在處于通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程稱為“切換”。10、越區(qū)切換分為兩大類：一類是硬切換，另一類是軟切換。硬切換

11、：是指在新的連接建立以前，先中斷舊的連接。采用不同頻率的小區(qū)之間只能采用硬切換，所以模擬系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)（GSM）采用硬切換方式。優(yōu)點：設(shè)備相對簡單缺點：失敗率高；乒乓效應(yīng)軟切換：是指既維持舊的連接，又同時建立新的連接，并利用新舊鏈路的分集合并來改善通信質(zhì)量，當與新基站建立可靠連接之后再中斷舊鏈路。優(yōu)點：提高切換成功率、增加系統(tǒng)容量、提高通信質(zhì)量缺點： 硬件設(shè)備增加，占用更多的資源；第六章1、電信業(yè)務(wù)：電話業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、傳真業(yè)務(wù)2、GSM結(jié)構(gòu)名稱：MS（移動臺）、BTS（基站）、BSC（基站控制器）、MSC（移動業(yè)務(wù)交換中心）、VLR（拜訪位置寄存器）、HLR（歸屬位置寄存

12、器）3、FDMA在GSM900頻段的上行（MS到BTS）890915MHz或下行（BTS到MS）935960MHz頻率范圍內(nèi)分配了124個載波頻率，各個載波之間的間隔為200kHz。TDMA是說在GSM900的每個載頻上按時間分為8個時間段，每一個時隙段稱為一個時隙。4、物理信道與邏輯信道的映射在載頻f0上：TS0：邏輯控制信道，重復(fù)周期為51個TSTS1：邏輯控制信道，重復(fù)周期為102個TSTS2TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個TS其它f1fN個載頻的TS0TS7時隙全部是業(yè)務(wù)信道 5、突發(fā)脈沖（定義、類型）突發(fā)脈沖是以不同的信息格式攜帶不同邏輯信道，在一個時隙內(nèi)傳輸?shù)?，?00多個調(diào)

13、制比特組成的脈沖序列。6、突發(fā)脈沖有5種類型：普通突發(fā)脈沖、頻率校正突發(fā)脈沖、同步突發(fā)脈沖、接入突發(fā)脈沖、空閑突發(fā)脈沖。7、幀偏離：GSM系統(tǒng)中規(guī)定幀偏差為3個時隙。8、越區(qū)切換的種類（1）同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換（2）同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換（3）不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換補充教材（20分，填空和簡答）第14章一、eMLPP 業(yè)務(wù)定義：eMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Preemption service的縮寫，即增強的多優(yōu)先級和強拆業(yè)務(wù)，是一種電信補充業(yè)務(wù)。二、eMLPP業(yè)務(wù)構(gòu)成：優(yōu)先級、呼叫建立時間和

14、資源搶占能力。三、eMLPP業(yè)務(wù)定義的呼叫建立時間行為有3 類：第一類 快速呼叫建立 1-2s；第二類 正常呼叫建立 5s；第三類 慢速呼叫建立 10s。四、資源搶占有兩種情況：網(wǎng)絡(luò)資源搶占和用戶接口資源搶占第15章一、一個組呼中最多可以有5 個調(diào)度員，也可以沒有。二、空閑模式定義：此模式下系統(tǒng)不會給移動臺分配任何專用信道，移動臺只能收聽公共控制信道和廣播控制信道上的信息。專用模式定義：此模式下系統(tǒng)會給移動臺分配至少兩條專用信道，其中的一條是慢速隨路控制信道（SACCH）。三、無線信道2種分配方案“一對信道”方案：在VGCS 組呼區(qū)域的每個蜂窩小區(qū)分配一對業(yè)務(wù)信道（TCH）作為組呼信道，該小區(qū)

15、移動用戶共享組呼下行信道，業(yè)務(wù)用戶講話時占用組呼上行信道。“一對半信道”方案：在VGCS 組呼區(qū)域的每個蜂窩小區(qū)分配一對業(yè)務(wù)信道（TCH）作為組呼信道，該小區(qū)移動用戶共享組呼下行信道，當“非調(diào)度身份”移動用戶申請講話時，不占用組呼上行信道，而是使用一對專用業(yè)務(wù)信道TCH。每個小區(qū)的組呼上行信道一直處于空閑狀態(tài)，即使用了“半個”業(yè)務(wù)信道（下行TCH）。兩種方案區(qū)別：“一對半信道”方案比“一對信道”方案多使用了一對TCH 信道。就“一對信道”而言，從信令流程分析，移動用戶申請上行鏈路時使用的是組呼上行信道，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)允許后，直接在組呼上行信道上發(fā)送語音。而對于“一對半信道”方案，當網(wǎng)絡(luò)批準移動用戶的上

16、行鏈路申請后，移動臺根據(jù)VGCS_UPLINK_GRANT 消息的信道描述信息，需要離開組呼信道，跳轉(zhuǎn)到一對專用業(yè)務(wù)信道（TCH）上；當講話完畢釋放信道后，再次跳轉(zhuǎn)到組呼信道上。“一對半信道”方案優(yōu)點：免去了對組呼信道的靜音處理，提高了越區(qū)切換能力，而且能保障當講話的業(yè)務(wù)用戶離開組呼后仍然具有通話的功能。四、終止語音組呼（重點第一條）1、只有主叫用戶、授權(quán)的調(diào)度員或非活動計時器超時才可以終止一個語音組呼；2、只有主叫用戶接入到上行鏈路時才可以終止呼叫；3、授權(quán)終止呼叫的調(diào)度員需要使用直接的信令終止一次呼叫；4、如果MSC 發(fā)現(xiàn)下行鏈路非活動時間超過某個預(yù)置的時間，網(wǎng)絡(luò)會釋放掉該呼叫。第16章一

17、、VBS與VGCS的區(qū)別（重點第1點）1、VBS 的業(yè)務(wù)用戶不能實現(xiàn)講話者與聆聽者之間的轉(zhuǎn)換，即VBS 不支持角色的轉(zhuǎn)變，因此VBS 的呼叫發(fā)起者一定是講話者，在VBS 通話進行過程中只能有一個人在講話。2、VBS 的發(fā)起者即講話用戶從一開始就占用一條專用信道。當VBS 的發(fā)起者是業(yè)務(wù)用戶時，此業(yè)務(wù)用戶占用的是一條專用信道，而其他業(yè)務(wù)用戶共享廣播呼叫信道下行鏈路，上行鏈路一定是一直處于空閑狀態(tài)的。而當VGCS 的發(fā)起者是業(yè)務(wù)用戶時，當成功建立了VGCS 后，此業(yè)務(wù)用戶同其他業(yè)務(wù)用戶一起被分配到組呼信道的下行鏈路上聆聽通話，當此業(yè)務(wù)用戶想講話時同其他業(yè)務(wù)用戶一樣必須提出申請，獲得網(wǎng)絡(luò)的準許后才可

18、以使用組呼信道的上行鏈路(一對信道方案)或網(wǎng)絡(luò)再分配給它一條專用信道(一對半信道方案)。二、終止廣播呼叫講話用戶或有終止權(quán)限的調(diào)度員都可以終止一個語音廣播呼叫。第17章一、功能尋址：用戶可以由它們當時所擔(dān)當?shù)墓δ芙巧?，而不是它們所使用的終端設(shè)備的號碼來尋址。二、網(wǎng)絡(luò)提供一套機制主要包括：1、功能角色必須按一定規(guī)律進行編號，以使得交換機可以對其進行識別；2、必須提供一套有效的注冊和注銷功能號的方法；3、必須保證功能號的相對唯一性。三、處理Follow Me，執(zhí)行的用戶過程：1、Follow Me 注冊在功能號和MSISDN 號間建立關(guān)聯(lián)2、Follow Me 注銷刪除先前建立的關(guān)聯(lián)3、Follo

19、w Me 查詢查詢用戶簽約文檔第18章一、鐵路通信中，基于位置的尋址主要用于解決移動用戶呼叫固定用戶。二、基于位置的尋址的實現(xiàn)方式1、基于GSM-R小區(qū)特定路由的方式2、基于GSM-R智能網(wǎng)方式三、這兩種方式均使用兩個參數(shù)來確定目的地址：1、被叫方地址（短碼）2、小區(qū)識別碼四、大三角、小三角概念1、“大三角”：調(diào)度員、車站值班員和司機之間的通信；2、“小三角”：車站值班員、司機和運轉(zhuǎn)車長之間的通信。第19章一、無線列調(diào)系統(tǒng)存在的問題1、技術(shù)基礎(chǔ)特別是制式落后；2、設(shè)備型號、種類繁多；3、頻率分散，制式不一；4、不能組成大網(wǎng)，功能孤立，通話范圍有限；5、大三角通信的實現(xiàn)復(fù)雜。計算題：一、某一移動信道，工作頻段為450MHz，基站天線高度為50m，天線增益為6dB，移動臺天線高度為3m，天線增益為 0dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地，通信距離為 10km。試求：(1) 傳播路徑損耗中值；(2) 若基站發(fā)射機送至天線的信號功率為 10W，求移動臺天線得到的信號功率中值。解 (1) 根據(jù)已知條件，KT=0, 自由空間傳播損耗 :由圖 2 - 23 查得市區(qū)基本損耗中值 (2)中等起伏地市區(qū)中接收信號的功率中值二、某一移動信道，工作