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移动通信_西电第四版_重点总结

移动通信_西电第四版_重点总结
移动通信_西电第四版_重点总结

1、填空题(10*1)

2、选择题(10*2)

3、判断题5对5错(10*1)

4、综合(画图、证明、简答、计算、设计、问答)七道大题(其中3个6' 简答问答8' 10' 12')

第一章(分值20'左右)

1、(简答题)移动通信的特点。

1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输

2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的

3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限

4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效

5、移动台必须适合于在移动环境中使用

2、(填空题)移动通信按多址方式分为频分多址(FDMA),时分多址(TDMA),码分多址(CDMA )。按信号形式分为模拟网和数字网。

3、移动通信的传输方式分:单向传输(广播式)、双向方式(应答式)。双向传输工作方式有单工、双工、半双工。

4、单工通信:通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同,又可分为同频单工和异频单工。例:寻呼系统。

5、(简答题)双工通信:指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。双工通信一般使用一对频道,以实施频分双工(FDD)工作方式,接受和发射可同时进行,故耗电量较大。为了缓解这个问题和减少对系统频带的要求,可在通信设备中采用同步的半双工通信方式,即时分双工(TDD)。故频分双工(FDD)和时分双工(TDD)相结合。例:手机。(FDD:用不同载频来区分两个通信方向。TDD:收、发采用同一载频,通过时间上的交替使用同一载频来区分两个通信方向。)

6、半双工通信,移动台采用类似单工的“按讲”方式,即按下按讲开关,发射机才工作,而接收机总是工作的。基站工作情况与双工方式完全相同。例:对讲机。

7、(简答题)数字移动通信系统有哪些优点?

答:数字通信系统的主要优点可归纳如下:(1)频谱利用率高,有利于提高系统容量。(2)能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性。

(3)抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强(4)能实现更有效、灵活的网络管理和控制。(5)便于实现通信的安全保密。(6)可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。

8、若干年来,移动通信基本上围绕着两种主干网络在发展,这就是基于话音业务的通信网络和基于分组数据传输的通信网络。

9、蜂窝式组网的目的是解决常规移动通信系统的频谱匮乏,容量小,服务质量差,频谱利用率低等问题。

10、蜂窝式组网放弃了点对点传输和广播覆盖模式,将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形为基本几何图形的覆盖区域,称为蜂窝小区。

11、频率复用:把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群(Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组,区群内各小区均使用不同的频率组,而任一小区所使用的频率组,在其它区群相应的小区中还可以再用,这就是频率再用。

12、(判断题)频率再用距离是和区群所含小区数有关的,区群所含的小区数越少,频率再用距离越短,相邻区群中使用相同频率的小区之间的同道干扰越强。

13、当移动台从一个小区进入另一相邻的小区时,其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区,这一过程称为越区切换。

14、无绳电话是一种以有线电话网为依托的通信方式,是有线电话网的无线延伸。

15、集群移动通信系统①属于调度系统的专用通信网,对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。②集群通信系统根据调度业务的特征,通常具有一定的限时功能,一次通话的限定时间大约为15~60s(可根据业务情况调整)。③集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信,在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与有线用户之间的通话业务,但一般只允许这种话务量占总业务量的5%~10%。④集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式,因而,一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。⑤在蜂窝通信系统中,可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率;而在集群系统中,主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的。

16、分组无线网(GPRS)是利用无线信道进行分组交换的通信网。分组:是由若干个比特组成的信息段,包括“”和“正文”两部分。分组传输方式是存储转发方式的一种,要产生额外的时间延迟,因此,分组无线网特别适用于实时性要求不严和短消息比较多的数据通信。如果要用分组无线网传输分组话音,则必须保证时间延迟不大于规定值。

17、GSM:Global System for Mobile communications全球移动通信系统

18、泛欧GSM蜂窝网络采用GMSK。美国的IS-95蜂窝网络采用QPSK和OQPSK。

19、通常认为:TDMA系统的通信容量大于FDMA系统,而CDMA系统的通信容量又大于FDMA和TDMA系统。(CDMA>TDMA>FDMA)

20、在GSM系统中,分组模式成为通用分组无线业务(GPRS)。

21、蜂窝系统所用的各种接口:Sm是用户和网络之间的接口,也称人机接口;Um是移动台与基站收发信台之间的接口,也称无线接口

或空中接口;A 是基站和移动交换中心之间的接口. 22、 “无线接口Um ”(也称MS-BS 接口)是人们最为关注的接口之一, 因为移动通信网是靠此接口来完成移动台和基站之间的无线传输的, 它对移动环境中的通信质量和可靠性具有重要的影响。这种模型分作三层: 第一层(最低层)L1是物理层,它为高层信息传输提供无线信道,能支持在物理媒介上传输信息所需要的全部功能。 第二层L2是数据链路层,它向第三层提供服务, 并接受第一层的服务。其主要功能是为网络层提供必需的数据传输结构,并对数据传输进行控制。

第三层L3是网络层,它的主要功能是管理链路连接, 控制呼叫过程,支持附加业务和短消息业务,以及进行移动管理和无线资源管理等。 第二章 1、移频键控调制(FSK) :FSK 信号的带宽:

FSK 信号的功率谱 FSK 的相干解调框图 2、最小移频键控(MSK)(计算题) MSK 是一种特殊形式的FSK ,其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差,并要求FSK 信号的相位连续,其频差Δf=f2-f1=1/2Tb, 即调制指数为:式中,Tb 为输入数据流的比特宽度。 MSK 的信号表达式为 : 波形与相位: 式中 Xk 是保证t=kTb 时相位连续而加入的相位常量。 在给定输入序列{ak }情况下,MSK 的相位轨迹如图所示。各种可能的输入序列所对应的所有可能的路径如图所示。

MSK 的相位轨迹 MSK 的可能相位轨迹

画图时:序列中“+1”时相位增加π/2,“-1”时相位减小π/2.

3、MSK 特点:①频率调制,振幅不变。②两个频率相互正交。传号频率fm= fc+fd ;空号频率fs=fc- fd ③在每一个码元周期内,相位线性变化π/2。④码元变化时刻,相位是连续的。

4、MSK 信号的单边功率谱表达式为:

5、(填空题)MSK 的功率谱具有较宽的主瓣。旁瓣衰减速度比QPSK 快得多。

6、(选择题)最简单的产生高斯最小频移键控(GMSK )信号的方法是通过在FM 调制器前加入高斯低通滤波器(称为预制滤波器)。

7、(判断题)GMSK 通过引入可控的码间干扰(即部分响应波形)来达到平滑相位路径的目的,它消除了MSK 相位路径在码元转换时刻的P s ( f )f 0=(f 1+f 2)2f 2- f 1f 1- f s f 1f 0f 2f 2+ f s o s f f f B 212+-=带通滤波器相乘器低通滤波器

带通滤波器相乘器低通滤波器cos(ω1t +φ1)y 1(t )y 2(t ) 2 2ω2

比较判决定时脉冲x 1(t )x 2(t )输出

输入ω15.0/1=?=b T f h ??????++=k k b c x t a T t t S 2cos )(πωk k b k x t a T +=2πθ3π/2π

π/2

0-π/2-π-3π/2-2π-5π/2

-3π-1-1+1-1+1+1+1-1+1T b 2T b 3T b 4T b 5T b 6T b 7T b 8T b 9T b 0-2ππ-3π-3π-3π4π-4π

a k x k t π/-3-2T

b 2T b 3T b 4T b 5T b 6T b 7T b 8T b 9T b θ (t )t ])(2[cos ]

)(161[8)(2222b c b c b MSK T f f T f f T f P ---=ππ2)(11πk a a x x k k k k -+=--

相位转折点。(GMSK信号在码元转换时刻其

信号和相位不仅是连续的而且是平滑的)。

GMSK信号在一个码元周期内的相位增量,不

象MSK那样固定为+-π/2,而是随输入序列

的不同而不同。

8、(填空题)①当Bb Tb 值越小,即LPF带

宽越窄,则GMSK信号的功率谱衰减明显加

快,主瓣也越窄,即GMSK特性越好。②在

GSM系统中,要求在(f-fc)Tb =1.5 时,功率谱

密度低于60dB。③GMSK带宽的改善是靠降

低误码率实现的。

9、扩频通信技术是一种信息传输方式,在发

端采用扩频码调制,使信号所占有的频带宽

度远大于所传信息必需的最小带宽,在接收

端用同样的扩频码进行相关解扩及恢复所传

信息数据。这一处理使接收机输出的信噪比

相对于输入信噪比大有改善,从而提高系统

的抗干扰能力。

10、(填空题)目前扩频通信系统可分为:直

接序列扩频(DS)、跳频(FH)、跳时(TH)、线性调频(Chirp)以及上述几种方式组合。

11、直接序列(DS)扩频,就是直接用具有高码率的扩频码(PN)序列在发端去扩展信号的频谱。而在接收端,用相同的扩频码序列去进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息。

12、(问答题)直扩通信系统的组成、工作原理、及其特点。(10')

给出方框填相应内容

所谓直接序列扩频(DS),就是直接用具

有高速率的扩频码序列在发端去扩展信号

的频谱。在接收端,用相同的扩频码序列

进行解扩,把展宽的扩频信号还原成原始

信息。

直扩通信系统原理

直接序列扩频通信的优点:抗干扰、抗噪音、抗多径衰落、具有保密性、可多址复用和任意选址、功率谱密度低,具有隐蔽性和低的截获概率。

13、二进制的m序列是一种重要的伪随机序列,有优良的自相关特性,有时称为伪噪声(PN)序列。

. . .. .. 14、 (填空题)m 序列是最长线性移位寄存器序列的简称。顾名思义,m 序列是由多级移位寄存器或其延迟元件通过线性反馈产生的最

长的码序列。在二进制移位寄存器中,若n 为移位寄存器的级数,n 级移位寄存器共有n 2个状态,除去全 0 状态外还剩下

n 2-1 种状态,因此它能产生的最大长度的码序列为n 2-1 位。产生m 序列的线性反馈移位寄存器称作最长线性移位寄存器。(给出n 值,求出各种

状态,并判断码元“1”“0”的个数。)

15、 (填空题)m 序列的周期P 也不能取任意值,而必须满足P=n

2-1 式中,n 是移位寄存器的级数。在CDMA 蜂窝系统中,使用了两种m 序列,一种是n=15,称作短码m 序列;另一种是n=42,称作长码m 序列。

16、 反馈系数Ci 是以八进制表示的。 使用该表时, 首先将每位八进制数写成二进制形式。最左边的 1 就是C0(C0恒为 1), 从此向右, 依次用二进制数表示C1, C2, …, Cn 。有了 C1, C2,… 值后, 就可构成m 序列发生器。表中 n=5, 反馈系数Ci=(45)8, 将它化成二进制数为 100101, 即相应的反馈系数依次为 C0=1, C1=0, C2=0, C3=1, C4=0, C5=1。 17、 m 序列是一种随机序列, 具有随机性, 其自相关函数具有二值的尖锐特性, 但互相关函数是多值的。

18、 10'(证明题)用m 序列的特性来证明:

τ=0 τ≠0, τ=1, 2, …, P-1

证明:自相关系数为:

式中,A 为对应位码元相同的数目;D 为对应位码元不同的数目。

当τ=0时,因为{an }与{an-0}的码序列完全相同, 经模 2 加后,全部为“0”, 即D=0, 而A=P 。 当τ=0 时 当τ=≠0时,对于m 序列, 其码长为 P=n 2-1, 在这里P 也等于码序列中的码元数, 即“0”和“1”个数的总和。 其中“0”的个数因为去掉移位寄存器的全“0”状态, 所以A 值为 A = 1-n 2-1 “1”的个数(即不同位)D 为 D = n 2-1

根据移位相加特性, m 序列{an }与位移后的序列{an-τ}进行模 2 加后, 仍然是一个m 序列, 所以“0”和“1”的码元个数仍差 1。 可得m 序列的自相关系数为 τ≠0时

因此, m 序列的自相关系数为 τ=0

τ≠0, τ=1, 2, …, P-1

19、 输入序列为11010100,数据速率为20kbit/s,载频为30khz ,使用MSK 调制方法传输,计算传号和空号时对应的频率,画出相位轨迹,计算第二个码元结束时的瞬时相位。

第三章

1、电波传播方式沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波,它是VHF 和UHF 频段的主要传播方式;沿路径②的电波经过地面反射到达接收机,称为地面反射波; 路径③的电波沿地球表面传播, 称为地表面波。

2、直射波传播可按自由空间传播来考虑。所谓自由空间传播系指天线周围为无限大真空时的电波传播,它是理想传播条件。

3、自由空间传播损耗Lfs 可定义为; 或[Lfs ](dB) = 32.44+20lg d(km)+20lg f(MHz) 式中, d 的单位为km , 频率单位以MHz 计。

4、(小计算)5'视线传播极限距离 天线的高度分别为ht 和hr , 两个天线顶点的连线AB 与地面相切于C 点。

由于地球等效半径Re 远远大于天线高度, 不难证明,自发射天线顶点A 到切点C 的距离d1为

同理, 由切点C 到接收天线顶点B 的距离d2为 ,可见, 视线传播的极限距离d 为 在标准大气折射情况下, Re=8500km, 故

式中, ht 、 hr 的单位是m, d 的单位是km 。 5、多径效应使接收信号包络变化接近瑞丽分布。

6、信号电平发生快衰落的同时,其局部中值电平还随地点、时间以及移动台速度作比较平缓的变化,其衰落周期以秒级计,称作慢衰落或长期衰落。

7、为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值), 可将地形分为两大类, 即中等起伏地形和不规则地形, 并以中等起伏地

?????-=P 11)(τρD A D A P D A +-=-=)(τ

ρ10)0(=-=P P ρ?????-=P 11)(τρ24??? ??==λπd P P L R T fs t

e h R d 21≈r

e h R d ≈2)

(221r t e h h R d d d +=+=()r t h h d +=12.4

形作传播基准。 8、 在计算各种地形、 地物上的传播损耗时, 均以中等起伏地上市区的损耗中值或场强中值作为基准, 因而把它称作基准中值或基本中值。 9、随着频率升高和距离增大, 市区传播基本损耗中值都将增加。郊区场强中值大于市区场强中值。 或者说, 郊区的传播损耗中值比市区传播损耗中值要小。 10、当移动台天线高度大于5 m 以上时, 其高度增益因子Hm(hm,f)不仅与天线高度、频率有关,而且还与环境条件有关。

11、中等起伏地市区接收信号的功率中值PP(不考虑街道走向)可由下式确定: [PP ] = [P0]-Am(f,d)+Hb(hb,d)+Hm(hm, f) 式中, P0为自由空间传播条件下的接收信号的功率,即 式中:PT ——发射机送至天线的发射功率;λ——工作波长;d ——收发天线间的距离;Gb ——基站天线增益;Gm ——移动台天线增益。任意地形地区的传播损耗中值 LA = LT-KT 式中, LT 为中等起伏地市区传播损耗中值, 即LT = Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f)

12、在标准大气折射下,发射天线高度为200m ,接收天线高度为2m ,试求视线传播极限距离。

解:视线传播的极限距离d 为 标准大气折射情况下, Re=8500km, 故

故由题得ht =200m ,hr =2m 带入得:d=4.12(200+2)=64.1km 。

13.某移动通信系统,基站天线高度为100 m, 天线增益Gb=6 dB ,移动台天线高度3m, Gm=0dB ,市区为中等起伏地, 通信距离为10km ,工作频率为150 MHz, 试求:(1) 传播路径上的损耗中值;(2) 基站发射机送至天线的功率为10 W , 试计算移动台天线上的信号功率中值。

解 (1) 根据已知条件, KT=0, LA=LT , 由式LT = Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f) 可分别计算如下:

由[Lfs ](dB) = 32.44+20lg d(km)+20lg f(MHz) ,

得自由空间传播损耗 [Lfs ] = 32.44+20lgf+20lgd (2)可求得中等起伏地市区中接收信号的功率中值

= 32.44+20lg150+20lg10 = 96dB

查得市区基本损耗中值Am(f,d) = 25dB

得基站天线高度增益因子 Hb(hb, d) = -8dB

移动台天线高度增益因子Hm(hm, f) = 0dB

把上述各项代入可得传播路径损耗中值为

LA = LT = Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f) =96+25+8 = 129dB 14、试比较10 dBm 、 10 W 及10 dB 之间的差别。

dBm 是一个考征功率绝对值的值,计算公式为:10lgP (功率值/1mw )。0dbm=0.001w 左边加10=右边乘10

10w=10lg10w/1w=10dBw 1w=10lg1w/1w=0dBW 10dBw-0dBw=10dB 1w=0dB 1000mW=30dBm 1mW=0dBm

第四章

1、所谓分集接收,是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理,以降低信号电平起伏的办法。

2、分集有两重含义: 一是分散传输, 使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号; 二是集中处理, 即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。

3、在移动通信系统中可能用到两类分集方式: 一类称为“宏分集”; 另一类称为“微分集”。

4、就可构成不同的合并方式。 常用的有以下三种方式:选择式合并、最大比值合并、等增益合并。

合并性能:最大比>等增益>选择式合并

5、一般的分集技术把多径信号作为干扰来处理,而RAKE 接收机采取变害为利的方法, 即利用多径现象来增强信号。

6、在信息码元序列中加入监督码元就称为差错控制编码,也叫纠错编码。纠错编码是以降低信息传输速率为代价来提高传输可靠性的。 第五章(重点) 1、常规的多址方式有三种:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、 码分多址(CDMA)。 2、频分多址是指将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道(或称信道)供不同的用户使用。在单纯的FDMA 系统中, 通常采用频分双

工(FDD)的方式来实现双工通信, 即接收频率f 和发送频率F 是不同的。移动台到移动台之间不能直接通信, 而必须经过基站中转。

3、在800 MHz 频段, 收发频率间隔通常为45 MHz 。

4、在话音通信中,业务量的大小用话务量来量度。 话务量又分为流入话务量

m b T G G d P P 20)4(πλ=)(221r t e h h R d d d +=+=()

r t h h d +=12.4[][][][][][][][

][]dBm dBW L G G P f h H d h H d f A G G L P f h H d h H d f A G G d P P T m b T m m b b m m b fs T m m b b m m b T P 831131290610lg 10),(),(),(),(),(),(42-=-=-++=-++=++-++-=++-??????????? ??=πλ

和完成话务量。流入话务量A 为 A = S ·λ 式中: λ的单位是(次/小时);

S 的单位是(小时/次); 两者相乘而得到A 应是一个无量纲的量, 专门命名它的单位为“爱尔兰”(Erlang)。Erl 5、1爱尔兰就表示平均每小时内用户要求通话的时间为1小时。 6、一个信道实际所能完成的话务量必定小于1爱尔兰。 也就是说,

信道的利用率不可能达到百分之百。

7、完成话务量的性质与计算 设在观察时间T 小时内, 全网共完成C1次通话, 则每小时完成的呼叫次数为 完成话务量即为 式中,C1S 即为观察时间T 小时内的实际通话时间。

8、最忙1小时内的话务量与全天话务量之比称为集中系数, 用k 表示, 一般k=10%~15%。设通信网中每一用户每天平均呼叫次数为C(次/天), 每次呼叫的平均占用信道时间为T(秒/次), 集中系数为k , 则每用户的忙时话务量为 在用户的忙时话务量a 确定之后, 每个信道所能容纳的用户数m 就不难计算: 全网的用户数为m ·n 。

9、空闲信道的选取方式主要可以分为两类: 一类是专用呼叫信道方式(或称“共用信令信道”方式); 另一类是标明空闲信道方式。

10、什么是专用呼叫信道方式?优缺点及应用。这种方式是指在网中设置专门的呼叫信道, 专用于处理用户的呼叫。优点是处理呼叫的速度快;但是,若用户数和共用信道数不多时,专用呼叫信道呼叫并不繁忙,它又不能用于通话,利用率不高。因此,这种方式适用于大容量的移动通信网,是公用移动电话网络所用的主要方式,我国规定900MHZ 蜂窝移动电话网就采用这种方式。

11、时分多址是指把时间分割成周期性的帧, 每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)。 在频分双工(FDD)方式中, 上行链路和下行链路的帧分别在不同的频率上。 在时分双工(TDD)方式中,上下行帧都在相同的频率上。

12、GSM 系统的帧长为4.6 ms(每帧8个时隙), 每个时隙宽度为577us 。DECT 系统的帧长为10 ms(每帧24个时隙), PACS 系统的帧长为2.5 ms(每帧8个时隙)。TDMA 系统既可以采用频分双工(FDD)方式, 也可以采用时分双工(TDD)方式。

13、码分多址CDMA 分类:跳频码分多址(FH-CDMA)、直扩码分多址(DS-CDMA)。 14、带状网可进行频率再用。 若以采用不同信道的两个小区组成一个区群(在一个区群内各小区使用不同的频率, 不同的区群可使用相同的频率), 称为双频制。 若以采用不同信道的三个小区组成一个区群,称为三频制。 从造价和频率资源的利用而言, 当然双频制最

好; 但从抗同频道干扰而言, 双频制最差, 还应考虑多频制。 15、频率复用:频率复用也称频率再用,就是重复使用频率,在GSM 网络中频率复用就是,使同一频率覆盖不同的区域(一个基站或该基站的一部分(扇形天线)所覆盖的区域),这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离(称为同频复用距离),以满足将同频干扰抑制到允许的指标以内。

16、设某基站有8个无线信道,移动用户的忙时话务量为0.0l 爱尔兰,要求呼损率B =0.1。问若采用专用信道方式能容纳几个用户?信道利用率为多少?若采用单信道共用和多信道共用方式,那么容纳的用户数和信道利用率分别为多少?试将这三种情况的信道利用率加以比较。 解:1)采用专用道共用方式(即专用呼叫信道方式):一个信道专门用于呼叫,其余信道采用共用方式n=8-1=7

查表5-2 ,得A=4.666, m =A/(n ×a )=66可以容纳用户数n ×m =466,查表5-2得,信道利用率约为60%

2)采用单信道共用方式:m=11,可以容纳m ×8=88个用户查表5-2,得A=0.111,信道利用率是10%

3)采用多信道共用方式:n =8,m =70,可以容纳n ×m=560个用户。查表得,信道利用率是63.0%

比较:采用多信道共用的方式信道利用率最高,采用单信道共用的方式信道利用率最低。

17、为什么说最佳的小区形状是正六边形?答:全向天线辐射的覆盖区是个圆形。为了不留空隙地覆盖整个平面的服务区,一个个圆形辐射区之间一定含有很多的交叠。在考虑了交叠之后,实际上每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形。根据交叠情况不同,覆盖区可以是正三角形,正方形,正六边形。在服务区面积一定的情况下,正六边形小区的形状最接近理想的圆形,用它覆盖整个服务区所需的基站数最少,也就最经济。

18、区群的组成应满足两个条件: 一是区群之间可以邻接, 且无空隙无重叠地进行覆盖; 二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。满足上述条件的区群形状和区群内的小区数不是任意的。 可以证明, 区群内的小区数应满足下式:N = 2i +ij+2j

N 最小是3.

(会画)

T C 1

0=

λS C T S A ?=

?=1001λ36001???=k T C a k T C n A a n A m ???==3600/

19、自某一小区A出发,先沿边的垂线方向跨j个小区,再向左(或向右)转60°,再跨i个小区,这样就到达同信道小区A。在正六边形的六个方向上,可以找到六个相邻同信道小区,所有A小区之间的距离都相等。

设小区的辐射半径(即正六边形外接圆的半径)为r,则从图可以算出同信道小区中心之间的距离为:

可以看出群内小区数N越大,同信道到小区的距离就越远,抗同频干扰的性能也越好。

20、小区的分裂。在整个服务区中,每个小区的大小可以是相同的,这只能适应用户密度均匀的情况。事实上服务区内的用户密度是不均匀的。

21、信道(频率)配置的方式有两种:分区分组配置法和等频距配置法。

22、分区分组配置法所遵循的原则是:尽量减小占用的总频段,以提高频段的利用率;同一区群内不能使用相同的信道,以避免同频干扰;小区内采用无三阶互调的相容信道组,以避免互调干扰(重点考虑)。

23、(计算题)等频距配置法是大容量蜂窝系统广泛使用的频率分配方法。是按等频率间隔来配置信道的,只要频距选得足够大,就可以有效地避免邻道干扰。这样的频率配置可能正好满足产生互调的频率关系,但正因为频距大,干扰易于被接收机输入滤波器滤除而不易作所以也就避免了互调的产生。等频距配置时可根据群内的小区数N来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔,例如,第一组用(1,1+N, 1+2N, 1+3N, …),第二组用(2, 2+N, 2+2N, 2+3N, …)等。

24、(填空题)为了进一步提高频率利用率,是信道配置能随移动通信业务量地理分布的变化而变化,有两种方法:一是“动态配置法”——随业务量的变化重新配置全部信道;二是“柔性配置法”——准备若干信道,需要时提供给某个小区使用。

25、(记)通常每个基站要同时支持50路话音呼叫,每个交换机可以支持近100个基站,交换机到固定网络之间需要5000个话路的传输容量。

26、(简答题)交换机通常由交换网络(或称接续网络)、接口和控制系统组成。交换网络的作用是在控制系统的控制下,将任一输入线与输出线接通。接口单元把来自用户线或中继线的各种不同的输入信令和消息转成统一的机内信令,以便控制单元或交换网络进行处理或接续。控制系统主要负责话路的接续控制,另外还负责通信网络的运行、管理和维护功能。

27、移动通信网络中使用的交换机通常称为移动交换中心(MSC)。它与常规交换机的不同之处是:MSC除了要完成常规交换机的所有功能外,它还负责移动性管理和无线资源管理(包括越区切换、漫游、用户位置登记管理等)。

28、(填空题)在数字移动通信系统中,将移动性管理、用户鉴权及认证从MSC中分离出来,设置原籍位置寄存器(HLR)和访问位置寄存器(VLR)来进行移动性管理。

29、MSC为移动交换中心,它是无线电系统与公众电话交换网之间的接口设备,完成全部必须的信令功能以建立与移动台的往来呼叫。其主要责任是:①路由选择管理;②计费和费率管理;③业务量管理;④向归属位置寄存器(HLR)发送有关业务量信息和计费信息。

30、HLR和VLR的概念及功能。

HLR为归属位置寄存器,负责移动台数据库管理。其主要责任是:①对在HLR中登记的移动台(MS)的所有用户参数的管理、修改等;②计费管理;③VLR的更新。

VLR为访问位置寄存器,是动态数据库。其主要责任是:①移动台漫游号管理;②临时移动台标识管理;③访问的移动台用户管理;④HLR的更新;⑤管理MSC区、位置区及基站区;⑥管理无线信道(如信道分配表、动态信道分配管理、信道阻塞状态)。31、(简答题)人机接口(Sm接口)。Sm是用户与移动网之间的接口。移动台与基站之间的接口(Um接口)。Um是移动台与基站收发信机之间的无线接口,是移动通信网的主要接口。基站与移动交换中心之间的接口(A接口)。A接口是网络中的重要接口,因为它连接着系统的两个重要组成部分:基站和移动交换中心。

32、与通信有关的一系列控制信号统称为信令。其作用是:保证用户信息有效且可靠的传输。

33、信令分为两种:一是用户到网络节点间的信令(接入信令);另一种是网络节点之间的信令(网络信令)。在通信系统中,接入信令是指移动台至基站之间的信令。网络信令称为7号信令系统(SS7)。

34、按信号形式不同,信令分为数字信令和音频信令。

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35、拨号信令是移动台主叫时发往基站的信号。它应考虑与市话机有兼容性且适宜于在无线信道中传输, 常用的方式有单音频脉冲、 双音频脉冲、 10中取1、 5中取2以及4×3方式。

36、(简答题)为什么采用4×3方式(优点)就是市话网用户环路中用的双音多频(DTMF)方式?①在与地面自动电话网衔接时不需译码转换。②每次发送用高音群的一个单音和低音群的一个单音来代表一个十进制数,两者频差较大,易于检出。③与市话兼容,不许转换,传送速度快。④设备简单,有国际通用的集成电路可用,性能可靠,成本低。⑤尚保留有两个功能键“*”、“#”,可根据需要赋予其他功能。

37、常用的网络信令就是7号信令,它主要用于交换机之间、交换机与数据库(如HLR 、VLR 、AUC)之间交换信息。

38、 7号信令系统的协议,它包括MTP 、SCCP 、TCAP 、MAP 、OMAP 和ISDN-UP 等部分。

39、消息传递部分(MTP)提供一个无连接的消息传输系统。

40、7号信令网络是与现在PSTN 平行的一个独立网络。 它由三个部分组成: 信令点(SP)、 信令链路和信令转移点(STP)。 SSP 是电话交换机, SCP 包括提供增强型业务的数据库, SCP 接收SSP 的查询, 并返回所需的信息给SSP 。STP 是在网络交换机和数据库之间中转SS7消息的交换机。

41、越区(过区)切换(Handover 或Handoff)是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。 该过程也称为自动链路转移ALT(Automatic Link Transfer)。

42、越区切换分为两大类: 一类是硬切换, 另一类是软切换。 硬切换是指在新的连接建立以前, 先中断旧的连接。 而软切换是指既维持旧的连接, 又同时建立新的连接, 并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量, 当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。

43、(简答题)移动台辅助的越区切换。 在该方式中, 网络要求移动台测量其周围基站的信号质量并把结果报告给旧基站, 网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到哪一个基站。IS-95和GSM 系统采用了移动台辅助的越区切换。

44、(填空题)位置管理包括两个主要的任务:位置登记(Location Registration)和呼叫传递(Call Delivery)。

第七章

1、GSM :Global System for Mobile communications 全球移动通信系统。

2、GSM 系统的主要接口是指A 接口、 Abis 接口和Um 接口。

3、什么是A 接口,计算其数字物理链路的传输速率。(见第七章P231)

答:A 接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口。从系统的功能实体而言就是移动交换中心(MSC)与基站控制器(BSC ) 之间的互连接口,其物理连接是通过采用标准的2.048Mb/sPCM 数字传输链路来实现的。62*522048

4、(简答题)Um 接口(空中接口)定义为移动台(MS)与基站收发信机(BTS)之间的无线通信接口, 它是GSM 系统中最重要、 最复杂的接口。

5、什么叫IMSI,说明与TMSI 之间的联系。(见第七章P233)

答:在GSM 系统中, 每个用户均分配一个惟一的国际移动用户识别码(IMSI)。 此码在所有位置(包括在漫游区)都是有效的。 通常在呼叫建立和位置更新时, 需要使用IMSI 。考虑到移动用户识别码的安全性, GSM 系统能提供安全保密措施, 即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码(TMSI)代替IMSI 。 两者之间可按一定的算法互相转换。 访问位置寄存器(VLR)可给来访的移动用户分配一个TMSI(只限于在该访问服务区使用)。

6、IMSI 的总长不超过 15 位数字, 每位数字仅使用 0~9 的数字。 MCC: 移动用户所属国家代号,占3 位数字,中国的MCC 规定为 460。 MNC : 移动网号码 MSIN: 移动用户识别码 由MNC 和MSIN 两部分组成国内移动用户识别码(NMSI)。

7、移动台的号码类似于PSTN 中的电话号码,是在呼叫接续时所需拨的号码, 其编号规则应与各国的编号规则相一致。① 移动台国际ISDN 号码(MSISDN)。CC: 国家代号, 即移动台注册登记的国家代号, 中国为 86。NDC: 国内地区码。SN: 移动用户号码。由NDC 和SN 两部分组成国内ISDN 号码, 其长度不超过 13 位数。 国际ISDN 号码长度不超过 15 位数字。② 移动台漫游号码(MSRN)。 一旦该移动台离开该服务区, 此漫游号码即被收回, 并可分配给其它来访的移动台使用。

8、GSM 系统能提供 6 类 10 种电信业务。

9、(判断题)短消息业务包括移动台之间点对点短消息业务以及小区广播短消息业务。点对点短信业务是由短消息业务中心完成存储和前转功能。短消息的业务中心是与GSM 系统相分离的独立实体,它不仅服务于GSM 用户,也可服务于具备接受短消息业务。

10、TDMA/FDMA 接入方式,GSM 系统中, 由若干个小区(3 个、 4 个或 7 个)构成一个区群, 区群内不能使用相同的频道, 同频道距离保持相等, 每个小区含有多个载频, 每个载频上含有 8 个时隙, 即每个载频有 8 个物理信道, 因此, GSM 系统是时分多址/频分多址的接入方式。

11、(计算题)GSM 系统的频段分为:上行890—915MHz 和下行935—960MHz ,(1)计算系统的收发频率间隔,物理信道数目,画出频谱图,

移动通信总结

一、移动通信概念 移动通信是指通信双方至少有一方在移动中(或者临时停留在某一非预定的位置上)进行信息传输与交换,这包括移动体(车辆,船舶,飞机或行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台或有线用户)之间的通信。 二、移动通信特点: 1、必须利用无线电波传输信息,传播特性差 u传播环境复杂:多径效应和阴影效应造成电波传播的幅度衰落和时延扩展 u 用户高速移动:多普勒频移造成电波传播特性的快速随机变化2、工作于复杂的干扰环境 u 外部干扰:天电、机电和信道热噪声 u系统内部和不同系统之间的干扰:邻道、同信道、互调、多址和远近效应 3、网络结构多种多样,网络管理复杂 u用户注册和登记,鉴权和计费,安全和保密 4、可利用的频谱资源有限,而通信业务量的需求与日俱增 u用户容量问题,业务容量问题 5、用户终端成为个人消费品 三、数字移动通信特点:1.微蜂窝小区结构:更优的空分复用提高用户数量 2.数字化技术:语音信号数字化新的调制方式:、等 3、 4.频谱利用率高、系统容量大 5.能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性 6.抗噪声、抗干扰和抗多径衰落能力强 7.能实现更有效、灵活的网络管理和控制 8.便于实现通信安全保密 9.可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量 四、移动通信的最终发展目标 是实现个人通信系统(无论任何人、在任何时候、在任何地方、 与另一个人、进行任何类型) 五、3G 3G是“第三代移动通信技术” 3G标准:(欧洲版)、2000(美国版)和(中国版) 3G:运营商:中国移动-,中国电信2000,中国联通。 六、无线传播方式 移动通信中传播的方式主要有直射波、反射波、绕射波、散射波和 地表面波等传播方式。 ①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波 ②电波经过地面反射到达接收机,称为地面反射波 ③电波沿地球表面传播,称为地表面波 七、移动信道的特征 传播路径与信号衰落;多径效应与瑞利衰落;慢衰落特性与衰落储 备;多径时散与相关带宽 八、多径效应 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,使接收机收到经折射、反射和直射等几条路 径到达的电磁波,这种现象就是多径效应,表现为快衰落传播 九、多径衰落 若多射线强度较大,且时延差不能忽略,则会产生误码,这种误码 靠增加发射功率是不能消除的,而由此多径效应产生的衰落叫多径 衰落 十、慢衰落 信号电平发生快衰落的同时,其局部中值电平还随地点、时间以及 移动台速度作比较平缓的变化,其衰落周期以秒级计,称作慢衰落 或长期衰落。 慢衰落特性:近似服从对数正态分布。 十一、快衰落 移动台附近的散射体引起的多径传播信号在接收点相叠加,造成接 收信号快速起伏的现象。主要由于多径传播而产生的衰落,由于移 动体周围有许多散射、反射和折射体,引起信号的多径传输,使到 达的信号之间相互叠加,其合成信号幅度表现为快速的起伏变化, 其变化率比慢衰落快。 十二、衰落总结 场强特性曲线的中值呈慢速变化慢衰落 场强特性曲线的瞬时值呈快速变化快衰落 慢衰落产生原因:大气折射,大气介电常数的变化,时变;阴影效 应,特点:衰落速度与工作频率无关 十三、抗衰落技术。 (1). 分集接收:是指接收端对它收到的多个衰落特征互相独立(携带 同一信息)的信号进行特定的处理,以降低信号电平起伏的办法。 (2). 接收:利用多个并行相关器检测多径信号,按照一定的准则合成 一路信号供解调用。 (3). 纠错编码 (4). 自适应均衡

移动通信期末总结

一、名词解析 1.信令:在电信网的两个实体之间,传输专门为建立和控制接续的信息。 2.移动通信:通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换。. 3.接入信令:移动台到基站之间的信令 4.网络信令:网络节点之间的信令 5.话务量:话务量指在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积。 6.用户忙时话务量:a=c*t*1/3600 7.爱尔兰:通信技术里面表示话务量强度的单位 8.呼损率:损失话务占流入话务量的比率即为呼叫损失的比率,称为呼损率。也称为通信网的服务等级。 9.频分双工(FDD):利用两个不同的频率来区分收、发信道,中间需要保护频带(隔离带)。 10.时分双工(TDD):利用同一频率但不同两个时间段区分收、发信道。 11.FDMA:频分多址,是以传输信号的载波频率不同来区分信道的接入方式。 12.TDMA:时分多址,是以传输信号存在的时间不同来区分信道的接入方式。 13.CDMA:码分多址,是以传输信号的码型不同来区分信道的接入方式。 14.过境切换:移动台穿越工作于不同的小区时发生的切换 15.软切换:移动台在从一个小区进入另一个小区时,先建立与新基站的通信,直到接收到原基站信号低于一个门限值时再切断与原基站的通信的切换方式。 16.硬切换:移动台在从一个小区进入另一个小区时,先断掉与原基站的联系,然后再寻找新进入的小区基站进行联系的切换方式。 17.小区分裂:为容纳更多的用户,将原来较大的小区分裂成几个较小的小区的方式或过程。 18.多径时散:因多径传播造成信号时间扩散的现象 19.互调干扰:当两个或多个干扰信号同时加到接收机时,由于非线性的作用,这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机,其中三阶互调最严重。 20.邻道干扰:在两个相邻或相近的波道,所传输的信号超过了波道的宽度,从而对临近波道所传播信号造成的干扰。 21.同道干扰:相邻小区使用不同的频段,而造成干扰。 22.逻辑信道:在通信系统中,由网络抽象资源构成的信道。 23.物理信道:在通信系统中,由物理实体构成的信道。 24.信道组合:根据GSM规范要求,并在实际应用中,总是将不同类型的逻辑信道映射到同一物理信道上。 25.IMSI分离/附着:IMSI ATTATCH ,IMSI 附着,对应用户开机,并和MSC保持着联系。IMSI DETACH,IMSI分离,对应MS关机或者SIM卡从MS脱离或者长时间MS与MSC未联系。 26.多址干扰:在采用多台终端的通信网络中,各终端之间的干扰。 27.远近效应:指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时,由于距离基站较近的移动台信号较强,距离较远的移动台信号较弱,则距离基站近的移动台的强信号将对另一移动台信号产生严重的干扰。 28.通信容量 29.多普勒频移:因辐射源的视向运动而导致的辐射频率漂移。

天线考试总结

简答题 1、写出麦克斯韦方程组,并简述其物理意义。 答:麦克斯韦方程组的积分形式: 麦克斯韦方程组的微分形式: t ???=+?D H J t ???-?B E = 0?= B ρ?= D 每个方程的物理意义: (a) 安培环路定理,其物理意义为分布电流和时变电场均为磁场的源。 (b) 法拉第电磁感应定律,表示时变磁场产生时变电场,即动磁生电。 (c) 磁场高斯定理,表明磁场的无散性和磁通连续性。 (d)高斯定理,表示电荷为激发电场的源。 2、 简述天线的功能。 天线应有以下功能: ① 天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。 这首先 要求天线是一个良好的电磁开放系统, 其次要求天线与发射机或接收机匹配。 ② 天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上, 或对确定方向的来波最大限度的接受, 即天线具有方向性。 ③ 天线应能发射或接收规定极化的电磁波, 即天线有适当的极化。 ④ 天线应有足够的工作频带。 3 、天线的电参数有哪些? 方向图参数:主瓣宽度,旁瓣电平,前后比 S d t D J l d H s l ????? ????+=????????-=?l s S d t B l d E ?=?S S d B 0 ? =?S q S d D

方向系数、天线效率、增益系数、极化和交叉极化电平、频带宽度、输入阻抗与驻波比、有效长度。 4 、按极化方式划分, 天线有哪几种? 按天线所辐射的电场的极化形式可将天线分为线极化天线、圆极化天线和椭圆极化天线。 5、什么是视距传播?简述视距传播的特点。 电波依靠发射天线与接收天线之间的直视的传播方式称为视距传播。它可以分为地-地视距传播和地-空视距传播。 视距传播的工作频段为超短波及微波波段。此种工作方式要求天线具有强方向性并且有足够高的架设高度。在几千兆赫和更高的频率上,还必须考虑雨和大气成分的衰减及散射作用。在较高的频率上,山、建筑物和树木等对电磁波的散射和绕射作用变得更加显著。 信号在传播中所受到的主要影响是视距传播中的直射波和地面反射波之间的干涉。 ①当工作波长和收、发天线间距不变时, 接收点场强随天线高度h1和h2的变化而在零值与最大值之间波动。 ②当工作波长λ和两天线高度h1和h2都不变时, 接收点场强随两天线间距的增大而呈波动变化, 间距减小,波动范围减小。 ③当两天线高度h1和h2和间距d不变时, 接收点场强随工作波长λ呈波动变化。 6、不均匀媒质传播方式主要有哪些?简述对流层散射传播的原理。 散射波传播是指电波在低空对流层或高空电离层下缘遇到不均匀的“介质团”时就会发生散射, 散射波的一部分到达接收天线处, 这种传播方式称为不均匀媒质的散射传播。 对流层散射传播的原理:一般情况下, 对流层的温度、压强、湿度不断变化, 在涡旋气团内部及其周围的介电常数有随机的小尺度起伏, 形成了不均匀的介质团。当超短波、短波投射到这些不均匀体时, 就在其中产生感应电流, 成为一个二次辐射源, 将入射的电

移动通信PPT总结

①第一代:电信c:800M,移动900m;FDMA;模拟系统;代表:美国(AMPS;上825-845;下870-890);欧洲(TACS;890-915;935-960);缺点:频谱利用率低;业务种类有限;无数据业务;保密性差;设备成本体积重量;双工间隔45M ②运营商目标:信道利用率和信道资源 ③通常使用的双工通信的频率越高了,对应的接收滤波器的设计越难,双工间隔要求越高 ④相同(相邻)基站不能使用相邻的频段:如果同一空间中多个用户同时打电话,则申请信号混地在一起;相邻频段混叠原因:由于滤波器非矩形是带坡度滚降的,无法做到坡度很陡的滤波 ⑤大区与蜂窝系统区别:大区:基站覆盖很大的区域,其功率很大。一个基站的频段为20MHz,若无复用,每个用户20khz,最多容纳1千用户;蜂窝:理想状态无缝无重叠六边形;覆盖面积减少,减少基站功率信号覆盖面基减少,近似认为b出没有了信号覆盖,在b处可以使用a信号频段。(接收灵敏度,信干噪比两指标对接收机越小越好)40W=4*10^4mW=10*log(4*10^4)=46dbm ⑥手机频率低:f高衰减快若手机频率高,提高发射功率来保持好的接收,增大手机功耗和人体辐射;基站提高发射功率易实现 ⑦第二代移动通信系统(数字系统,时分多址或窄带码分多址,代表系统:US的IS-95,cdma;EU的GSM,tdma)改善:1.频谱利用率提高,GSM2倍,cdma10倍;2业务种类增加,较丰富的电信业务;3.窄带数据业务,低俗数据业务最大64Kbit/s;4.保密性好;5。设备成本降低,体积重量减少(基带→(8个数据用户)射频→功放→天线;8个用户公用一个射频设备)(GSM,91年,900MHz,TDMA,890/915(移动发)935/960(基站),双工频率25m,载波间隔200k,每个载波8时隙,GMSK调制,占用带宽200k,它分为若干小区,每个小区根据需要分配若干载波,每个载波分为8个时分信道给用户使用) ⑧92年,国际电联无线电行政会议WARC,3G频率在2G周围,96年更名为IMT-2000;00年,2GHz频段实现2mb/s的数据通信;3G特点:1全球无缝漫游系统;2支持多媒体业务;3快速macro cell1-10km,144kb/s,步行microcell 300m 384kb/s 室内picocell 十几米2Mb/s;4便于过渡演进;5高频率效率;6高服务质量;7低成本;8高保密性;五个标准:A.CDMA:IMT-DS (WCDMA,FDD),IMT-MC(CDMA2000),IMT-TC(WCDMA TDD&TD-SCDMA);B.TDMA:imt-sc(UWC-136TDMA),IMT-FT(DECT,仅支持步行,不支持车速 ⑨80年代,模拟(AMPS,TACS,NMT, 其他)→90年代,数字(GSM,CDMA IS95,TDMA IS-136,PDC)→IMT-2000(UMTS WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA)。。。GPRS+GSM是2.5G,GPRS理论上速率171k/s,实际仅几k ⑩3GPPLTE系统功能需求 LTE-A需求发展趋势:1.平滑演进与强兼容。2.针对室内和热点游牧场景进行优化。(Q:宽带移动通信的主要应用场景?A:用户的使用习惯似乎表明:—对宽带多媒体业务的需求主要来自于室内,统计表明,未来80%-90%的系统吞吐量将发生在室内和热点游牧场景,室内、低速、热点可能将成为移动因特网时代更重要的应用场景。—传统蜂窝技术:重室外、轻室内;重蜂窝组网、轻孤立热点;重移动切换、轻固定游牧。—LTE-A重点关注:对室内场景进行优化。)3.有效支持新频段和宽带应用。4.峰值速率大幅提升和频谱效率有效改进。 LTE-A技术和网络演进趋势:1.多频段系统与频谱整合。2.中继技术。3.家庭基站带来的挑战。4.物理层传输技术 5.自组织网络。 6.频谱灵活使用与频谱共享。 ①多址技术:多址技术使众多的用户共用公共的通信线路而相互不干扰。(常用方法:FDMA、TDMA、CDMA、OFDMA) FDMA:以不同的频率信道来实现通信。特点:1.单路单载波传输,某个载波只传输一路业务信息,载波间隔必须满足业务信息传输业务的需求。2.信道连续传输,在时间和空间重叠,频率分割。3.频率分配工作复杂,重复设置收发信道设备。4.互调干扰,同频干扰严重。5.需用到射频窄带滤波器,终端成本高。TDMA:特点:1.各终端发送的是周期性突发信号(TDMA),而基站发送的是时分复用信号(TDM)。2.放射信号速率随着时隙数N的增大而提高,字符间的干扰不能忽略,必须采用自适应均衡。3.同步要求高。4.设备成本低,对基站N个时分信道共用一个载频,只需一部收发信机,无窄带滤波器,终端成本也低。CDMA:以不同的代码序列来实现通信。特点:具有很强的抗干扰能力,无线容量大。2.具有软容量.3.具有软切换功能。4.具有多种形式的分集:时间、频率、空间。5.具有可变速率语音编码器。6.有效的功率控制,手机发射功率平均在10mw左右,电池待机时间长。 7.无需均衡器,CDMA接收机用相关器代替了均衡器,两者相比,相关器的机构较为简单。8.一个小区的多个信在一个载频上,可共用一套收发信机,降低设备成本和设备空间,易于安装。9.无时间保护。10.无需频率规划。OFDM最大优点是对抗频率选择性衰落1.可以有效的对抗ISI,适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输,当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时,只有落在频带凹陷处的子载波及其携带的信息受影响,其他的子载波未受损坏,系统体现出很强的抗干扰性;2.通过各个子载波的联合编码,具有很强的抗摔落能力;3.把高速数据流通过串并变换,使每个子载波上的数据符号持续长度相对增加,从而可以有效的减少由于无线信道的时间弥散所带来的ISI,这样就减少了接收机均衡的复杂度,有时甚至可以不用均衡器,仅通过采用插入CP的方法就

移动通信总结

频谱分配方法:1.为特定目的而分配的频谱段,以拍卖的形式进行分配;2.除拍卖以外,一些特定频段被作为开放频段而留出,只要符合一定的行业规定,就可以无需许可而免费使用;3.另一种频谱分配方式是重叠,就是在已经分配了的频谱上重复分配一个业务作为次要业务,原有的业务称为主业务;4.全世界都在研究具有创新性的频谱划分规则如认知无线电。 标准:1.保证互通性和互操作性;2.形成规模经济从而降低成本;3.标准的制定过程不完善,参与的公司都有各自的打算;4.标准形成以后,想再加入某些创新或改进比较困难;5.标准的出台往往带有政治色彩。 技术挑战:1.Wirelesschannelsareadifficultand capacity-limitedbroadcastcommunica tionsmedium; 2.Trafficpatterns,userlocations,an dnetworkconditionsareconstantlycha nging; 3.Applicationsareheterogeneouswith hardconstraintsthatmustbemetbythen etwork; 4.Energyanddelayconstraintschanged esignprinciplesacrossalllayersofth eprotocolstack; 5.Spectrumlimitationandincompatibl estandards。 移动通信要点总结:1.必须利用无线电波传输信息,传播特性差。传播环境复杂:阴影效应和多径效应造成电波传播的幅度衰落和时延扩展;用户高速移动:多普勒频移造成电波传播特性的快速随机变化。2.工作于复杂的干扰环境。外部干扰:天电、机电和信道热噪声;系统内部和不同系统之间的干扰:邻道、同信道、互调、多址和远近效应。3.网络结构多种多样,网络管理复杂。用户注册和登记,鉴权和计费,安全和保密。 4.可利用的频谱资源有限,而通信业务

移动通信总结3

. 频谱分配方法:1. 为特定目的而分配的频谱段,以拍卖的形式进行分配;2.除拍卖以外,一些特定频段被作为开放频段而留出,只要符合一定的行业规定,就可以无需许可而免费使用; 3. 另一种频谱分配方式是重叠,就是在已经分配了的频谱上重复分配一个业务作为次要业务,原有的业务称为主业务;4. 全世界都在研究具有创新性的频谱划分规则如认知无线电。 标准:1.保证互通性和互操作性;2.形成规模经济从而降低成本;3. 标准的制定过程不完善,参与的公司都有各自的打算;4. 标准形成以后,想再加入某些创新或改进比较困难;5.标准的出台往往带有政治色彩。 技术挑战:1.Wireless channels are a difficult and capacity-limited broadcast communications medium ;2. Traffic patterns, user locations, and network conditions are constantly changing ;3. Applications are heterogeneous with hard constraints that must be met by the network ;4. Energy and delay constraints change design principles across all layers of the protocol stack ;5. Spectrum limitation and incompatible standards 。 移动通信要点总结:1. 必须利用无线电波传输信息,传播特性差。传播环境复杂:阴影效应和多径效应造成电波传播的幅度衰落和时延扩展;用户高速移动:多普勒频移造成电波传播特性的快速随机变化。2. 工作于复杂的干扰环境。外部干扰:天电、机电和信道热噪声;系统内部和不同系统之间的干扰:邻道、同信道、互调、多址和远近效应。3. 网络结构多种多样,网络管理复杂。用户注册和登记,鉴权和计费,安全和保密。4.可利用的频谱资源有限,而通信业务量的需求与日俱增。用户容量问题,业务容量问题。5.用户终端成为个人消费品。 第2章:传输基础 时域概念:; v f c f λλ==。频域概念:基频,当所有频率 是该频率的整数倍。总的信号周期是基波频率信号的周期。频谱,信号包含的频率范围。绝对带宽,信号的频谱宽度。有效带宽:当信号频谱无限宽时,信号能量主要集中在一个较窄的频带内。 数据速率和带宽:如果在其他条件相同的情况下,通过增加一倍的带宽,数据速率加倍。给定的带宽可以支持多种速率。任何数字信号频谱都是无限宽;任何传输系统都是带限的;任意给定的传输媒质,所传输的带宽越宽成本越高;限制频带会带来信号的畸变。 数据:实际传输的信息、消息。信号:数的电磁表示。传输:经过信号处理的数据的通信。 模拟数据:连续变化。数字数据:取离散值。模拟信号:(根据频率的不同)可以在各种传输媒质中传播的连续变化的电磁波;模拟信号可以传播模拟数据和数字数据。数字信号:一串电压脉冲,比模拟信号便宜,不容易受噪声干扰,受衰减影响很大,数字信号也可以传输模拟数据和数字数据。 数据与信号的组合:数字数据-数字信号,编码设备和比数字-模拟设备简单,成本也低;模拟数据-数字信号,可以使用现代的传输和转换设备;数字数据-模拟信号,一些传输媒质只能传输模拟信号,如卫星;模拟数据-模拟信号,模拟数据容易转换成模拟信号。 模拟传输:传输模拟信号不用考虑传输的内容;衰减限制了传输链路的长度;级联的放大器可以放大信号,但会带来信号的畸变,但是模拟信号允许畸变失真。 数字传输:需要考虑传输的内容;衰减严重影响数据的完整性;只能在有限的距离传播;使用中继器可以扩大传输距离,需要考虑中继信号的恢复和重传。 信道容量:在一定条件下,信道可以传输的最大的数据速率。 奈奎斯特带宽:考虑一个无噪声信道,数据速率仅受信道带宽的限制。带宽为B ,该信道所支持的最大的数据速率是2B 。这个限制是符号间干扰。 信道容量:22,2log C B C B M ==,第一种是二进制,第二种是多进制,多进制可提高数据速率,但会增加接收机负担。 香侬容量公式:()22S log 1SNR log 1N C B B ?? =+=+ ?? ? ,增加信噪比可以增加信道容量,通过增加信道带宽也可以增加信道容量,但是 传输媒质:发射机与接收机之间的物理通路。 导向媒质:电磁波沿固体媒质被引导传播。例如,铜质双绞线,铜质同轴电缆,光纤等。 非导向媒质:提供电磁波传输的媒质,但是不引导电磁信号的传输,即无线传输。例如,大气,外层空间。 复用技术:频率分集复用(FDM):每一个信号都需要一定的带宽(以载波频率为中心),称为信道。 为了防止干扰,信道被保护带宽(保护间隔)分离,保护带宽就是频谱中未使用的部分。时间分集复用: 与FDM 类似,特定信源提供在特定的时隙发送数据,这个特定的时隙就是一个信道。时隙的周期称为帧。同步时分复用:时隙预先分配且固定,各源发送传输的时间是同步的。异步时分复用:动态分配各数据源在媒质上的时间。 第三章:天线与电波传输 1.天线:天线是电导体或电导体系统。(任意的一个电导体都是天线。)发射,将电磁能量辐射到自由空间。接收,从自由空间收集电磁能量。辐射方向:表征天线性能的常用方法。在天线的传播方向上,传输功率与距离成一定比例。波束宽度(半功率波束宽度):是天线方向性的度量,定义为天线波束两个半功率点之间的夹角。与天线增益有关,一般天线增益越大,波束就越窄,探测角分辨率就越高。半波偶极天线:包含两个等长的直线导体,两者被一个很小的间隙隔开;天线的长度等于所传输信号波长的一半。抛物面天线:其方向相性与天线直径成正比,直径越大,方向性越好。 3天线增益:是天线定向性的度量。与由理想的全向天线在各个

移动通信复习总结

第一章 1.、GSM:Global System for Mobile Communication,全球数字蜂窝移动通信系统 2、PSTN:Public Switched Telephone Network,公用交换网 3、MSC:Mobile Switching Center,移动业务交换中心 4.、移动通信:指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息传输和交换的通信方式。 5、 时代接入方式业务典型代表 第一代(1G)模拟通信系统 FDMA 话音美国的AMPS系统 和欧洲的TACS 第二代(2G)数字蜂窝移动 TDMA 话音 通信系统低速数据 GSMA系统和CDMA系统 第三代(3G)数字蜂窝移动 CDMA 宽带多媒体 通信系统 6、移动通信的工作方式:单向和双向,单工和双工。 单工通信:通信双方电台交替地进行收信和发信。(例:对讲机) 适用于:专业性强的通信系统。 双工通信(全双工通信):指通信双方,收发均同时工作,即一方讲话时,都可以听到对方的话音,没有“按-讲”开关,双方通话像市通话一样。(例:手机) 适用于:耗电大,但获得广泛的通信。 半双工通信:指通信双方,有一方实用双工通信,而另一方实用双频单工通信。(例手机和基站之间、汽车调度系统) 适用于:专业移动通信系统,耗电量少。 移动中继方式:是为了增强通信的距离,可加设中继站。(若多次中继转接将使信噪比下降)中继通道:单工中继和双工中继。 7、移动通信系统的组成:移动台(MS)、基站(BS)、移动业务交换中心(MSC)以及市话网(PSTN)相连的中继线。 8、工作频段:第二代数字移动通信系统(2G) GSM:900MHZ或1800MHZ CDMA800MHZ 第三代数字盈动通信系统(3G) 2000MHZ或2.4GHZ 问题 1、什么是移动通信? 2、移动通信的发展经过哪几代?使用的业务分别是什么? 3、移动通信的工作方式有哪几种?分别适用于现实中哪种情况? 4、第二代移动通信所使用的工作频段是什么?第三代的工作频段呢?第二章 第二章 1、多径衰弱:多径传播所引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严 重的衰弱。(是移动无线通信的主要特征) 产生:是由于在无线传播环境的影响下,在电波的传播路径上电波产生了反射、绕射和散射,这样当电波传播到移动台的天线时,信号不是单一路径来的,而 是由许多路径来的多个信号的叠加。 2、多普勒效应:当移动台在运动信时,接收信号频率会发生变化。

通信工程的学习总结

通信工程的学习总结 在古代,人们通过驿站、飞鸽传书、烽火报警、符号、身体语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天,随着科学水平的飞速发展,相继出现了无线电、固定电话、移动电话、互联网甚至视讯电话等各种通信方式。通信技术拉近了人与人之间的距离,提高了经济的效率,深刻地改变了人类的生活方式和社会面貌。步入大学第一次接触通信工程的专业,好奇心,求知心驱使我去学习,深入的了解它。通过几节课《通信工程专业导论》的学习和老师的讲解,我对这一专业也有了初步的认识,并且由此产生了一些自己的想法和见解。 一、通信工程的概念 通信工程是电子工程、无线电技术的一个重要分支,同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。通信工程研究的是,以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。通信工程所关注的频段涉及甚广。低频段,关心的是技术声学或低频技术。高频段中关注的范围从微波或雷达系统到可见光的激光或镭射系统。微波到可见光中间的频段几乎都是通信工程的研究对象。除此之外,通信过程中所应用的媒介和技术,包括通信系统在陆上、水下、空中和宇宙空间中的应用,也是相当丰富的。通信工程的基础建立于应用数学中的数理方程以及概率论。其理论起点是物质与波在傅里叶热扩散和麦克斯韦电动力条件下观察到的传播现象。 二、通信工程的主要研究方向 目前国内高校和科研单位开设通信工程专业的主要研究方向是一下几个方面: 1、移动通信理论与技术

重庆大学 移动通信 考试总结

应用层表示层会话层传输层网络层数据链路层物理层应用层传输层(主机-主机)互联网层网络接入层物理层 第二章 传输技术基础 1. 信号频谱与带宽的关系? 信号的频谱:一个信号的频谱是指信号所包含的频率范围;一个信号的绝对带宽指的是信号的频谱宽度;带宽是信号的绝大部分能量所集中的频带,带宽小于频谱。信号的带宽有这么几种定义:(1)半功率带宽:指功率谱密度的功率下降到峰值的一半的时候,或者比峰值下降3dB 的两个频率点之间的间隔;(2)等效矩形或者等效噪声带宽;(3)零点到零点带宽:数字通信中最通用的带宽定义就是主瓣的宽度,一般在这个频带内包含了大部分信号功率,但是这个定义不适用于没有明显波瓣的调制方式;(4)部分功率保留带宽:这个定义被FCC 采纳,要求在正截止频率以上和负截止频率以下各自保留0.5%的信号功率,因此这个带宽包含了99%的信号功率;(5)有界功率谱密度:这个定义是指在确定带宽之外的任意频率处,功率谱密度比带宽中心点的值低一个确定的数,这个典型的衰减电平值为35或者50dB ;(6)绝对带宽,这是在该带宽之外的频谱全为零的频率间隔。2. 影响信道容量的因素?所谓信道容量C ,是指信道极限的传输能力,它常用最大信息速率来表述(1)香农公式:C=Blog 2(1+SNR),B ,SNR db =10lg (信号功率/噪声功率),其中C 是可得到的链路速度,B 是链路的带宽,S 是平均信号功率,N 是平均噪声功率,信噪比(S/N )通常用分贝(dB )表示。影响信道能力的因素有:信道带宽B 、信噪比SNR 。然而,如果信号强度提高了,则系统非线性成都也会提高,这就导致互调噪声的增加。而且,由于假定是白噪声,那么带宽越宽,系统可容纳的噪声也就越多。因此,随着B 的增加,SNR 反而下降。(2)奈奎斯特公式:C=2Blog 2M ,M 为离散信号或电压电平的个数。C = 数据传输率,单位bit/s (bps ),B = 带宽,单位Hz ,M = 信号编码级数,奈奎斯特公式并没有对信息传输速率(b/s )给出限制。要提高信息传输速率就必须使每一个传输的码元能够代表许多个比特的信息。这就需要有很好的编码技术,若M=32,速度便可以大过有噪声时。香农公式适用于非理想信道,有限带宽高斯噪声干扰信道;奈奎斯特公式用于理想低通信道。噪声的存在会破坏一个或多个位。加入数据率增加了,则误码率也会提高。3. 设置保护带宽可以避免频分系统的干扰。3.。在子信道用防护频带隔离可以避免干扰。4. 解释FDM 和TDM 是如何工作的:当传输媒体的有效带宽超出了被传输信号所要求的带宽时,可使用FDM ,将每个信号调制到不同的载波频率上,并且这些载波的间距足够大,使这些信号的带宽不会重叠而实现FDM ;当传输媒体能够获得的位速率超出了被传输的数字信号所要求的数据率时,通过按时间交错信号的每一部分的方法多路数字信号可以通过一条传输通路运载,多路信号[m i (t ),i=1…n]是被多路传输到同一媒体,这些信号携带的是数字信号,来自每个数据源的输入数据都被短暂的缓冲,通过每个缓冲区的长度为一个位或一个字符。这些缓冲区被顺序扫描后,形成复合数字流m c (t),扫描的速度非常快,以至于在更多的数据到达之前每个缓冲区都已清空,数字信号m c (t)可以被直接传输或通过一个调制解调器使模拟信号被传输。在接收端,交错的数据被多路分解,并传递到适当的母的缓冲器中。对于每个输入数据源m i (t ),都有一个一样的输出源,它接收输入数据的速率跟数据生成时的速率相同。(异步:动态地分配媒体中的时间。同步TDM ,传播时间划分为固定间隙,传输量平衡。统计TDM ,根据有关信息分配,减少浪费,但增加开销,不平衡。) 5. 链路损耗公式,用以说明距离、频率加倍,SNR 减少6dB 。 第三章 通信网络 1解释数据报和虚拟电路操作之间的不同:数据报方式中,每个分组被独立地处理,而不考虑以前所传送过的分组,每一个节点在一个分组的路径上为其选择下一个到达的节点,这时要考虑到从相邻节点接收有关通信量、链路故障等信息,因此每一个带有相同目的地址的分组并非全部沿着相同的路径,它们可以不按次序到达网络出口;虚电路方式中,在任一个分组被发送之前要预先建立一条路径,一旦路径建立起来,在通信双方之间的所有分组就都沿着相同的路径通过网络。与数据报不同的是,虚电路的节点不需要为每个分组分别进行路由选择,当使用该虚电路传输所有分组时,只需要做一次路由选择,到达目的地保持了原来的顺序;而数据报方式则免除了呼叫建立阶段,更灵活,可以避开拥塞的路由,数据报的交付具有内在可靠性,如果一个节点故障,通过这个节点的虚电路的所有分组将丢失,而数据报中随后的可以绕开这个节点。电路交换是在两个站点之间有一条专用的通信通路,这条通路是由网络节点之间的链路首尾相接形成的链路序列。在每条物理链路上都会为该条连接建立一条专用的信道,而虚电路没有专用路径,一个分组仍在节点上被缓存,而且在线路上为等待输出而排队。 第四章 协议与TCP/IP 协议族 1网络接入层的主要功能是什么?关心的是一个端系统(例如服务器和工作站)和跟它连接的网络之间的数据交换和连接到同一个网络的两 个断系统如何接入网络以及在网络中为数据选择路由。发送方计算机必须为网络提供目的计算机的地址,以便网络能将数据传送到相应的目 的地。2协议:两个系统的通信是通过两个系统中对等层之间的通信完成的,对等层利用格式化的数据块进行通信所遵循的规则或约定就是 协议,它包含语法(规定数据块的格式),语义(包括了协调和差错处理所需的控制信息)和同步(包括速度匹配和时序关系)。 3协议的体系结构:计算机网络各层次及其协议的集合,称为网络的体系结(Architecture)。体系结构是一个抽象的概念,它精确定义了网络及其 部件所应实现的功能。a 网络体系结构:是计算机之间相互通信的层次,以及各层中的协议和层次之间接口的集合。b 网络协议:是计算机网 络和分布系统中互相通信的对等实体间交换信息时所必须遵守的规则的集合。c 语法(syntax ):包括数据格式、编码及信号电平等。d 语义 (semantics ):包括用于协议和差错处理的控制信息。e 定时(timing ):包括速度匹配和排序。 第五章 天线与传播 1命名并简要定义4类噪声:热噪声:热噪声是由于电子的热搅动而产生的,它在所有的电子设备和媒介中都存在,是温度的一个函数;互调噪声:产生于不同频率的信号共享相同的传送媒介;串扰:串扰是两条信号路径之间的耦合;脉冲噪声:是不连续的,由不规则的脉冲或短时期的噪声尖峰和相当高的振幅所组成。2快衰落:由于多径传输确定的单一载频信号变成了包络和相位受到调制的窄带信号信号包络的随机起伏现象叫做快衰落,表现为在小范围内接收信号场强瞬时值的快变特性是接收信号在空域上的快速扰动。主要由移动用户附近阻碍物体信号的散射引起的,近似服从瑞利分布。慢衰落:由于变参信道的传输媒质均为不同高度的大气层,他们对电波传输的特性总是随着昼夜、季节、时间的不同在不断变化着,因而对被传输信号的衰减也是不断变化的,这种变化比多径传播造成的衰落现象要缓慢得多,叫之慢衰落,表现为在中等范围内信号电平的中值的慢变特性,是接收信号在时域上的慢速扰动,衰落深度大。主要由建筑物或自然界特征的阻塞效应引起,近似服从对数正态分布。衰减:一个信号的强度会随所跨越的任一传输媒介的距离而降低。衰退(落):因传输媒介或传输路径的改变而引起的接收到的信号功率随时间变化。衰落是指接收信号电平的变化。自由空间损耗Pt/Pr=(4πd)2/λ2=(4πfd)2/c 2; L dB =20lgf+20lgd-147.56(dB)。3平面衰落(非选择性的衰落):接收到的信号的所有频率成分同时按相同的比例波动;选择性衰落对无线电信号的不同频谱成分的影响是不同的。选择性衰落通常只是相对于整个通信信道的带宽而言有意义。如果发生的衰减超过信号带宽的一部分,这种衰落就被认为是选择性的;非选择性衰落意味着有意义的信号带宽比受衰减影响的频谱带宽要窄,其被它完全覆盖。4三种分集技术:空间分集技术涉及物理传输路径,在收端,使用n 副同样的天线将它们安置在有一定距离的不同位置,以降低不同天线接收信号间的相关性;频率分集中,信号被扩展到一个更大频率的带宽上或承载在多个频率载波上,是利用同一路径传输的不同载波的包络的相关系数随其频率间隔的增加而减小的特性;时间分集技术是将数据扩展到时间上,以使突发噪声影响较少的位数,同意信号在不同的时间重发,只要时间间隔足够大,

移动通信主要知识点汇总

第一章 主流标准编码典型特征 第一代AMPS、TACS FDMA 频谱效率低,网络容量有限,性差 第二代GSM、CDMA TDMA 第三代WCDMA、CDMA2000、 CDMA TD-SCDMA 2.移动通信的分类 按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA) 按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工 Ps:SDMA 空分多址 第二章 1.电波传输的三大特性:多径衰落、阴影衰落、多普勒效应 2.三种电波传送机制:反射、绕射、散射 3.什么是阴影衰落? 阴影衰落时移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对它的电波传输途径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。 4.多普勒公式: (λ:电波访问与移动方向的夹角,0~180°)5.相关带宽与信号带宽之间对传输特性的影响P31 信号带宽< 相关带宽平坦衰落信号波形不失真 信号带宽> 相关带宽频率选择性衰落引起波形失真,造成码间干扰 6.平坦衰落和频率选择性衰落P39 平坦衰落(非选择性衰落) : 信号带宽< 相关带宽条件: B 《B 、T 》σ 频率选择性衰落:信号带宽> 相关带宽条件: B 》B 、T 《σ Ps:T 信号周期(信号带宽B 的倒数);σ:信道的时延展宽;B :相关带宽 7.预测模型 适用围 Okumura模型150~1500MHz ,主要应用于GSM 900MHz COST-231模型2GHz 用于GSM1800 以及3G系统 第三章 1.什么是信源编码,目的是什么? 信源编码位于从信源信宿的整个传输链路中的第一个环节,其基本目的是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. 2.话音编码技术 2G/3G系统中的话音信源编码技术的基本原理是相同的,都采用了矢量量化和参数编码的方式,它不同于PCM方式,没有直接传递话音信号的波形。而是对这些波形进行参数提取,传递的是这些参数。优点:一方面,传递这些参数本身需要数据量较小;另一方面,

移动通信重点知识总结

第一章概论 1、移动通信的特点。 1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限 4、移动通信系统的网络结构多种多样,网络管理和控制必须有效 5、移动台必须适合于在移动环境中使用 2、移动通信按多址方式分为频分多址(FDMA),时分多址(TDMA),码分多址(CDMA )。按信号形式分为模拟网和数字网。 3、移动通信的传输方式分:单向传输(广播式)、双向方式(应答式)。双向传输工作方式有单工、双工、半双工。 4、单工通信:通信双方电台交替地进行收信和发信。根据收、发频率的异同,又可分为同频单工和异频单工。例:寻呼系统。 5、双工通信:指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。双工通信一般使用一对频道,以实施频分双工(FDD)工作方式,接受和发射可同时进行,故耗电量较大。为了缓解这个问题和减少对系统频带的要求,可在通信设备中采用同步的半双工通信方式,即时分双工(TDD)。故频分双工(FDD)和时分双工(TDD)相结合。例:手机。(FDD:用不同载频来区分两个通信方向。TDD:收、发采用同一载频,通过时间上的交替使用同一载频来区分两个通信方向。) 6、半双工通信,移动台采用类似单工的“按讲”方式,即按下按讲开关,发射机才工作,而接收机总是工作的。基站工作情况与双工方式完全相同。例:对讲机。 7、数字移动通信系统有哪些优点? 答:数字通信系统的主要优点可归纳如下:(1)频谱利用率高,有利于提高系统容量。(2)能提供多种业务服务,提高通信系统的通用性。(3)抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强(4)能实现更有效、灵活的网络管理和控制。(5)便于实现通信的安全保密。(6)可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量。 8、若干年来,移动通信基本上围绕着两种主干网络在发展,这就是基于话音业务的通信网络和基于分组数据传输的通信网络。 9、蜂窝式组网的目的是解决常规移动通信系统的频谱匮乏,容量小,服务质量差,频谱利用率低等问题。 10、蜂窝式组网放弃了点对点传输和广播覆盖模式,将一个移动通信服务区划分成许多以正六边形为基本几何图形的覆盖区域,称为蜂窝小区。 11、频率复用:把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群 (Cluster), 并把可供使用的无线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组,区群内各小区均使用不同的频率组,而任一小区所使用的频率组,在其它区群相应的小区中还可以再用,这就是频率再用。 12、频率再用距离是和区群所含小区数有关的,区群所含的小区数越少,频率再用距离越短,相邻区群中使用相同频率的小区之间的同道干扰越强。 13、当移动台从一个小区进入另一相邻的小区时,其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区,这一过程称为越区切换。 14、无绳电话是一种以有线电话网为依托的通信方式,是有线电话网的无线延伸。 15、分组无线网(GPRS)是利用无线信道进行分组交换的通信网。分组:是由若干个比特组成的信息段,包括“包头”和“正文”两部分。分组传输方式是存储转发方式的一种,要产生额外的时间延迟,因此,分组无线网特别适用于实时性要求不严和短消息比较多的数据通信。如果要用分组无线网传输分组话音,则必须保证时间延迟不大于规定值。 16、GSM:Global System for Mobile communications全球移动通信系统 17、在调制方式上,泛欧GSM蜂窝网络采用GMSK。美国的IS-95蜂窝网络采用QPSK和OQPSK。 18、通常认为:TDMA系统的通信容量大于FDMA系统,而CDMA系统的通信容量又大于FDMA和TDMA系统。(CDMA>TDMA>FDMA)

移动通信概述(本科考试总结笔记)

第1章移动通信概述 1.1 概论 移动通信是指通信的双方或至少有一方处在运动状态中进行的信息交换。这里所说的信息是广义的,它不仅仅只是语音通信,还包括数据、传真、图像和多媒体信息等业务。随着社会生产力的发展,人类的活动范围越来越大,活动频率也越来越高,人们需要随时随地进行信息的交流和沟通,由此促进了移动通信的发展。 由于通信双方处在不断的运动状态,传统的有线通信已无法满足需要,这就使无线通信有了广阔的用武之地。移动通信使一度沉寂的无线电通信技术重新焕发出了新生,使无线通信和光纤通信并驾齐驱,成为现代通信技术的两大重要支柱之一。 与其他无线通信形式相比,移动通信有其自身的特点和特殊的要求,主要表现在以这几个方面。 1.电波传播条件恶劣 2.环境噪声、干扰和多普勒频移影响严重 3.组网技术比固定通信复杂 4.频率资源有限和用户增加的矛盾突出 1.2 移动通信系统的分类 移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为: (1)集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30公里,发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可是以手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其它移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。 (2)蜂窝移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制,各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。 (3)卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信,对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。 (4)无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。使用模拟识别信号的移动通信,称为模拟移动通信。为了解决容量增加,提高通信质量和增加服务功能,目前大都使用数字识别信号,即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)、北美的双模制式标准IS一54和日本的JDC标准。对于码分多址,则有

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