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移动通信原理与系统(总结)

第一、二章1、900 MHz 频段: 890~915 MHz (移动台发、基站收)—上行935~960 MHz (基站发、移动台收)—下行2、移动通信的工作方式:单工通信、双工通信、半双工通信3、单工通信:(1)定义:通信双方电台交替地进行收信和发信。

(2)方式:根据通信双方是否使用相同的频率,单工制又分为同频单工和双频单工。

4、双工通信定义:通信双方均同时进行收发工作。

即任一方讲话时,可以听到对方的话音。

有时也叫全双工通信。

5、半双工通信:通信双方中,一方使用双频双工方式,即收发信机同时工作;另一方使用双频单工方式,即收发信机交替工作。

6、移动通信的分类方法:(1)按多址方式:频分多址(FDMA )、时分多址(TDMA )和码分多址(CDMA ) (2)按业务类型:电话网、数据网和综合业务网。

(3)按工作方式:同频单工、双频单工、双频双工和半双工。

7、三种基本电波的传播机制:反射、绕射和散射。

8、阴影衰落定义: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电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。

阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的,又称为慢衰落。

9、多普勒频移公式:fd=v *cos α/λ v :移动速度 λ:波长α:入射波与移动台移动方向之间的夹角。

v/λ=fm :最大多普勒频移移动台朝向入射波方向运动,则多普勒频移为正(接收信号频率上升),反之若移动台背向入射波方向运动,则多普勒频移为负(接收信号频率下降)。

10、多径衰落信道的分类:(1)由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。

(2)根据发送信号与信道变化快慢程度的比较,也就是频率色散引起的信号失真,可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。

11、平坦衰落信道的条件可概括为:Bs<<Bc ; Ts>>12、产生频率选择性衰落的条件:Bs>Bc ; Ts< 13、信号经历快衰落的条件:Ts>Tc ; Bs<B D 14、信号经历慢衰落的条件:Ts<<Tc; Bs>>B D15、衰落率定义:信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数,即包络衰落的速率与发射频率,移台行进速度和方向以及多径传播的路径数有关。

16v :——运动速度(km/h ) f :——频率(MHz ) A :——平均衰落(Hz ) 17、衰落深度:信号有效值与该次衰落的信号最小值的差值。

18、电平通过率定义:单位时间内信号包络以正斜率通过某一规定电平值R 的平均次数。

描述衰落次数的统计规律。

深度衰落发生的次数较少,而浅度衰落发生得相当频繁。

19、平均电平通过率表达式:其中f m :——最大多普勒频率ρ=R/R min 其中Rmin=√2σ为信号有效值,R 为规定电平T τσT τσ1、分集接收技术、均衡技术、信道编码技术和扩频技术是最常见的信号处理技术,根据信道的实际情况,他们可以独立使用或联合使用。

2、分集接收的思想:把接收到的多个衰落独立的信号加以处理,合理的利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。

3、信道编码的目的:尽量减小信道噪声或干扰的影响,用来改善通信链路性能的技术。

4、信道编码的基本思想: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。

在接收端信道译码器根据这种相关性对接收到的序列进行检查,从中发现错误或进行纠错5、当传输的信号带宽大于无线信道的相关带宽时,信号产生频率选择性衰落,接收信号就会产生失真,它在时域表现为接收信号的码间干扰。

采用信道均衡以补偿信道引起的失真。

6、扩频技术是克服多径干扰的有效手段,是第三代移动通信无线传输的主流技术7、微观分集的类型:时间分集、频率分集、空间分集。

8、分集的合并方式及性能:(如何实现,哪种性能最好)选择合并:在所接收的多路信号中,合并器选择信噪比最高的一路输出最大比值合并:把各支路信号加权后合并。

有最好的性能,但他要求有准确的加权系数,实现的电路比较复杂。

等增益合并:等增益合并的性能虽然比最大比值合并差些,但实现起来要容易得多。

等增益合并器的各个加权系数均为1.性能比较:最大比值合并改善最多,其次是等增益合并,最差是选择合并,这是因为选择合并只利用其中一个信号,其余没有被利用,而前两者把各支路信号的能量都得到利用。

9、传统的信道编码通常分成两大类即分组码和卷积码。

①(n, k)线性分组码能纠正t个错误的充分必要条件是:②(n, k)线性分组码能发现接收码字中l个错误的充分必要条件是:③(n, k)线性分组码能纠正t个错误并能发现l(l > t)个错误的充分必要条件是:10、卷积码编码器:分组码的码字是逐组产生的,即编码器每接收一组k个信息比特就输出一个长度等于n的码字。

编码器所添加的n-k个冗余仅和这k个信息比特有关,和其他信息分组无关,所以编码器是无记忆的。

卷积码编码器对输入的数据流每1比特或k比特进行编码,输出n个编码符号(称为n维分支码字)。

但输出分支码字的每个码元不仅和此时可输入的k个信息有关,也和前m个连续时刻输入的信息元有关。

因此编码器应包含有m级寄存器以记录这些信息,即卷积编码器是有记忆的。

11、维特比译码是基于最大似然法则的最重要的卷积码译码方法。

采用逐步比较的方法逼近发送序列的路径。

12、直扩系统抗窄带干扰的能力:与一般的窄带传输系统比较,扩频信号的一个重要特点就是抗窄带干扰的能力。

13、扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩展,这降低了干扰信号的功率谱密度。

1、频率复用和蜂窝小区:频率复用主要是解决频率资源限制的问题,并大大增加系统的容量。

2、频率复用:蜂窝系统的基站工作频率,由于传播损耗提供足够的隔离度,在相隔一定距离的另一个基站可以重复使用同一组工作频率。

3、频率复用的优缺点:优点:采用频率复用大大缓解了频率资源紧缺的矛盾,增加了用户数目或系统容量缺点:带来同频干扰4、六边形作覆盖模型,用最小的小区数就能覆盖整个区域。

5、同频干扰因子:其中,N称为频率复用因子,也等于小区簇中包含小区的个数。

因此N值大时,频率复用距离D就大,但频率利用率就降低,因为它需要N个不同的频点组。

反之,N小,则D小,频率利用率高,但可能会造成较大的同频干扰,所以这是一对矛盾。

6、在FDMA系统中的主要干扰有:互调干扰、邻道干扰和同频道干扰。

克服互调干扰的方法:选用无互调的频率集克服邻道干扰的方法:加大频道间的隔离度克服同频道干扰的方法:适当选择频道干扰因子Q7、CDMA系统存在着两个重要问题:(1)多址干扰原因:不同用户的扩频序列不完全正交,扩频码集的非零互相关系数会引起用户间的相互干扰(2)“远-近”效应原因:移动用户所在的位置的变化以及深衰落的存在,会使基站接收到的各用户信号功率相差很大,强信号对弱信号有着明显的抑制作用解决方法:使用功率控制8、蜂窝系统的无线容量:m——无线容量大小Bt ——分配给系统的总的频谱Bc ——信道带宽N ——频率重用的小区数FDMA的无线容量:TDMA的无线容量:其中其中,为TDMA的频道带宽,m是每个频道包含的时隙数。

CDMA系统的容量:CDMA系统容量最大9、信道切换原理:当移动用户处于通话状态时,如果出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况,为了保证通话的连续,系统要将对该MS的连续控制也从一个小区转移到另一个小区。

这种将正在处于通话状态的MS转移到新的业务信道上(新的小区)的过程称为“切换”。

10、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。

采用不同频率的小区之间只能采用硬切换,所以模拟系统和TDMA系统(GSM)采用硬切换方式。

优点:设备相对简单缺点:失败率高;乒乓效应软切换: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。

优点:提高切换成功率、增加系统容量、提高通信质量缺点:硬件设备增加,占用更多的资源;第六章1、电信业务:电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务、传真业务2、GSM结构名称:MS(移动台)、BTS(基站)、BSC(基站控制器)、MSC(移动业务交换中心)、VLR(拜访位置寄存器)、HLR(归属位置寄存器)3、FDMA在GSM900频段的上行(MS到BTS)890~915MHz或下行(BTS到MS)935~960MHz频率范围内分配了124个载波频率,各个载波之间的间隔为200kHz。

TDMA是说在GSM900的每个载频上按时间分为8个时间段,每一个时隙段称为一个时隙。

4、物理信道与逻辑信道的映射在载频f0上:TS0:逻辑控制信道,重复周期为51个TSTS1:逻辑控制信道,重复周期为102个TSTS2~TS7:逻辑业务信道,重复周期为26个TS其它f1~fN个载频的TS0~TS7时隙全部是业务信道5、突发脉冲(定义、类型)突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信道,在一个时隙内传输的,由100多个调制比特组成的脉冲序列。

6、突发脉冲有5种类型:普通突发脉冲、频率校正突发脉冲、同步突发脉冲、接入突发脉冲、空闲突发脉冲。

7、帧偏离:GSM系统中规定帧偏差为3个时隙。

8、越区切换的种类(1)同一BSC内不同小区间的切换(2)同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换(3)不同MSC/VLR控制的小区间的切换补充教材(20分,填空和简答)第14章一、eMLPP 业务定义:eMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Preemption service的缩写,即增强的多优先级和强拆业务,是一种电信补充业务。

二、eMLPP业务构成:优先级、呼叫建立时间和资源抢占能力。

三、eMLPP业务定义的呼叫建立时间行为有3 类:第一类快速呼叫建立1-2s;第二类正常呼叫建立<5s;第三类慢速呼叫建立<10s。

四、资源抢占有两种情况:网络资源抢占和用户接口资源抢占第15章一、一个组呼中最多可以有5个调度员,也可以没有。

二、空闲模式定义:此模式下系统不会给移动台分配任何专用信道,移动台只能收听公共控制信道和广播控制信道上的信息。

专用模式定义:此模式下系统会给移动台分配至少两条专用信道,其中的一条是慢速随路控制信道(SACCH)。

三、无线信道2种分配方案“一对信道”方案:在VGCS 组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道(TCH)作为组呼信道,该小区移动用户共享组呼下行信道,业务用户讲话时占用组呼上行信道。

“一对半信道”方案:在VGCS 组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道(TCH)作为组呼信道,该小区移动用户共享组呼下行信道,当“非调度身份”移动用户申请讲话时,不占用组呼上行信道,而是使用一对专用业务信道TCH。

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