第一章:W1-1,什么是移动通信,主要特点有哪些?移动通信,是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。
它的主要特点:1.利用无线电波传输信息,既依赖无线电通信技术,又依赖有线通信网络技术 2.移动通信是在复杂的干扰环境中运行3.随着移动通信业务量的需求与日俱增,移动通信可以利用的频谱资源非常有限W1-2 常用的移动通信系统有哪些? 1.2.1 蜂窝移动通信系统 1.2.2 无绳电话系统 1.2.3 集群移动通信系统 1.2.4 移动卫星通信系统 1.2.5 分组无线网重点1:(记住术语)现代移动通信无线服务区由许多正六边形小区覆盖而成,呈蜂窝状,称蜂窝移动通信网,蜂窝移动通信网再通过接口与公用交换电话网PSTN 、综合业务数字网ISDN 、公用数据网PDN 互联移动通信系统包括移动交换子系统SS 、操作维护管理子系统OMS 、基站子系统BSS 和移动台MS重点2:现代移动通信从20世纪起,经历四个发展阶段: 第一代模拟蜂窝移动通信系统 第二代数字蜂窝移动通信系统 第三代数字蜂窝移动通信系统 第四代数字移动通信系统第二章:W2-1,简述移动通信中电波传播的方式当前陆地移动通信主要使用的频段为150MHz (VHF),和450、900、1800MHz(UHF)。
电波传播方式主要有直射波,反射波和地表面波,由于地表面波的传播损耗随着频率的增高而增大,传播距离有限,分析移动信道时,主要考虑直射波和反射波两种传播方式W2-2,发射天线高200m ,接收天线高3m ,求视线传播极限距离考虑空气不均匀性对电波传播轨迹的影响,在标准大气折射情况下,等效地球半径 R=8500 km ,可得修正后的视距传播的实际极限距离)())()((12.40km m h m h d T R +=W2-3 什么叫多径衰落?由于多径传播使得接收端接收到的信号是在幅度、相位、频率和到达时间上都不尽相同的多条路径上信号的合成, 因而会产生信号的时延扩展和频率选择性衰落等现象, 称为多径衰落或多径效应重点1直射波传播损耗可看成自由空间的电波传播损耗Lbs ,表示式为式中,d 为传播距离km ,f 为工作频率MHz 。
即直射波的传播损耗只与d 与f 有关,当d 或f 增大时,Lbs 将增加第三章:W3-1,什么是多信道共用?有何优点?多信道共用方式:一个小区的多个信道为全体用户所共用,任一空闲信道都可被该小区的任一用户所使用多信道共用的优点:只有当所有信道都被同时占用时,才可能发生阻塞,因此阻塞率明显下降。
在相同的信道数和阻塞率情况下,多信道共用则可容纳更多的用户W3-2,100个用户的小区,平均每用户呼叫次数C=5次/天,T=180s/ 次,集中系数K=15%,共用多少信道可保呼损率小于5%,若允许呼损率达20%,可节省几个共用信道W3-3,10信道基站,容纳300用户,每用户忙时话务量为0.03Erl ,呼损率为多少?增加多少信道可使呼损率降为5%?300用户总的忙时话务量 A=0.03×300=9 查表 n=10行,得呼损率 B=20%查表B=5%列,得共用信道数 n=14。
须增加4个信道W3-4,什么是大区制?有何特点?大区制出现在移动通信发展初期,一个服务区如一个城市只有一个或几个基站,覆盖整个服务区。
为扩大服务区范围,基站天线架设得很高,一般在200米左右,发射机输出功率也较大,复盖半径约30-50kmACd 1d 2Bo h Th RR)(lg 20lg 2045.32dB f d L bs ++=大区制特点:组成简单,投资少,见效快,主要用于用户较少的地域。
如农村或小城镇或在开展移动通信业务的初期,用户较少,话务量也不大时采用W3-5,画图说明什么是带状服务区?主要用在哪些方面?带状服务区的无线小区按横向排列复盖整个服务区,主要用于火车,长途汽车,沿海,内河船舶用无线电话系统W3-6,小区制移动通信系统有何优点?小区制优点:小区制有效地解决了信道数量有限和用户数不断增加的矛盾。
不仅提高了频率的利用率,而且由于基站功率减小,也使相互间的干扰减少。
小区的范围可以根据实际用户数的多少灵活确定,具有组网灵活性W3-7,什么是同道干扰?是怎样产生的?相同频率的无用信号对接收机形成的干扰,称为同频干扰,也称同道干扰在移动通信系统中,为了提高频率利用率,在相隔一定距离以外,可以使用相同的频率,称为同信道复用。
相隔距离越小,频率利用率越高,但若相隔距离过小,电台过于密集,或系统设计,频率管理不当,就会造成同频干扰W3-8,什么是互调干扰?三阶互调干扰有几种类型?互调干扰是当几个不同频率的信号同时进入非线性器件时,产生的组合频率落入接收机通带内,造成的对有用信号的干扰三阶互调干扰有两种类型:二信号三阶互调:2ωA-ωB=ω0三信号三阶互调:ωA+ωB-ωC=ω0W3-9,什么叫中心激励及顶点激励?画出示意图中心激励与顶点激励当用正六边形来复盖服务区时,基站发射机可安置在小区的中心,称为中心激励。
或安置在六个小区顶点之中的三个点上,称为顶点激励。
通常中心激励采用全向天线,顶点激励采用定向天线(a)中心激励(b)顶点激励W3-10,什么情况下出现盲区?怎样消除?画直放站示意图 盲区:由于地形地物等因素的影响,会出现电场复盖不到的地区,称为盲区或死角 为消除盲区,可在适当的地方建立直放站,直放站是同频中继站,主要功能是接收和转发来自基站和移动台的信号,实现盲区移动台和基站间的通信W3-11,简述CDMA 编码要求理想的CDMA 地址码应具有如下特性:* 有处处为零的互相关特性,便于区分同一时隙,使用不同地址码的不同用户 * 有尖锐的自相关特性,便于区分不同时隙使用同一地址码的不同用户 * 有足够多的地址码组分配给多个用户* 尽可能大的复杂性,以增加破译的难度,利于通信的保密性* 不同的码元数平衡相等,理论分析可证明有利于形成尖锐的互相关特性W3-12,画m 序列发生器,说明其产生原理m 序列的产生原理为:将移位寄存器的第2级和末级输出,经模2加法后线性反馈到第1级的输入端,则移位寄存器的1级,2级和末级输出端可分别输出m 序列,各级的输出为同一码序列的循环移位W3-13,什么叫越区切换?包括哪些主要问题?越区切换是将当前正在进行的移动台通信从当前基站转移到新基站的过程 越区切换包括以下三个方面的问题:1,越区切换的准则,何时需要进行越区切换 2,越区切换如何控制;3,越区切换时信道如何分配。
W3-14,画图说明数字信令的基本格式和各字段功能 基本格式:基地站反向天线前向天线移动台直放机前置码P :提供位同步信息,以便于接收端确定每一码位的起始和终止时刻 字同步码SW :用于确定信息即报文的起始位,相当于TDMA 中的帧同步,因此也称为帧同步地址或数据码A 或D :是数字信令的主体字段,承载指令及地址信息,包括控制,选呼,播号等信令纠错码SP :也叫监督码,不同的纠错码有不同的检纠错能力,一般来说,监督位码元所占的比例越大,检纠错能力越强,但编码效率越低W3-15,简述我国固定电话网的4级结构我国固定电话网采用4级辐射结构:最高一级为8个大区中心局,包括北京,上海,广州,南京,沈阳,西安,武汉和成都。
这些大区中心局相互间均有直达线路,形成网状结构第二级是22个省会城市的省中心局,根据需要辅助一定数量的直达线路,大区和省中心局都提供长话业务,共同组成长途网 第三级是300多个地区中心局,第四级是县中心局,共同构成属于同一长途区号的本地电话网重点1每个用户忙时话务量可表示为:重点2举例:200个用户的小区,平均每用户每天呼叫3次,每次2分钟,集中系数为10%,求每个用户忙时话务量和小区总的忙时话务量 解: 每个用户忙时话务量AB =CKT/3600 =3×0.1×120/3600=0.01Erl 200用户小区总的忙时话务量A=0.01×200=2 Erl)Erl (3600CKT A B第四章:W4-1,移动通信系统有那些分集方式?蜂窝移动通信系统的分集方式分为宏分集和微分集两类: 宏分集也称多基站分集 微分集可分为六种:1,空间分集 2,极化分集 3,角度分集 4,频率分集 5,时间分集 6,场分量分集W4-2,画图说明扩频通信如何提高抗干扰能力扩频通信在发端将信息分布在展宽的信号带宽上,在收端解扩恢复成原有的带宽,但被解扩的仅仅是所传的信息,只增高了信号的电平,噪声的电平并未增高,这一过程使接收机输出的信噪比相对于输入的信噪比大有改善,从而提高系统的抗干扰能力W4-3,写出抗干扰容限表达式及定义。
若扩频系统处理增益25dB ,系统损耗1dB ,要求信噪比小于8dB ,求抗干扰容限,说明其含义抗干扰容限Mj ,其定义为:Mj=Gp-[(S/N)o+Ls ]式中(S/N)o 为输出端的信噪比,Ls 为系统损耗抗干扰容限是扩频通信系统在正常工作条件下可以接收的最小信噪比,反映了系统对噪声的容忍程度例如一个扩频系统的处理增益35dB ,系统工作损耗3dB ,为保证误码率小于十万分之一,要求信噪比小于10dB ,则抗干扰容限 Mj =35 -(10+3)=22dB这说明系统能在干扰输入电平比扩频信号电平高22dB 时,即负的信噪比-22dB 条件下正常工作,把信号从噪声的淹没中提取出来,可见扩频通信系统的抗干扰能力有多强第五章W5-1,简述参数编码声码器的原理及特点 声码器参数编码原理:根据语音信号产生模型,定义一组表征音源和声道的特征参数,在发送端提取这些参数编码发送,在接收端解码恢复出原始参数,由语音模型根据这些参数合成出相应的语音信号。
由于传输的是少量的特征参数,而不解扩后信号干扰信号干扰是时间波形,可大大降低数码率W5-2,简述线性预测编码器原理小结-线性预测编码器原理:一个语音的抽样值可以用以前若干个语音抽样值的线性组合来逼近,称为线性预测,线性预测编码器用高质量的波形编码准则来优化激励信号,代替声码器刻板的清浊双音激励,又保留了声码器高效率的精华,是先进的混合编码技术W5-3,简述规则脉冲激励线性预测编码原理规则脉冲激励线性预测编码原理用规则脉冲序列组作为激励源,通过幅度变化及组与组之间的起始位置不同,使合成语音和原始输入语音之间的感知加权误差最小。
使主观听觉上的语音质量有明显提高W5-4,简述码激励线性预测编码原理码激励线性预测编码原理若干个含有N维矢量的码字构成码本,收发两端设置同样的码本,发送端与原始语音比较,选择失真最小的码字,将码字在码本中的序号发送,接收端根据序号选出该码字,恢复成失真最小的语音输出,由于只传输序号而不传输数据量很大的N维样值序列,可以大大压缩数码率W5-5,简述信道编码的原理信道编码原理:按一定的规律给待传送的信息码增加冗余码元,称为监督码元,监督码元与信息码元之间具有相关性,接收端的译码器根据这种相关性可以检测并纠正信息在传输中由于干扰,噪声或衰落造成的误码W5-6,简述卷积编码的特点,卷积编码的特点是纠错能力强,特别适用于纠正随机比特差错,也具有一定纠正突发差错的能力与分组码不同,卷积码的监督码元不仅与本组的信息码元有关,还与前若干组的信息码元有关W5-7,简述卷积编码的技术指标卷积码常记作(n,k,N ),技术指标主要有两个,码率和约束长度码率Rc =k/n表示编码的效率,如果编码器每输入一位数据,便输出两位卷积编码,则称码率为1/2参数N被称做约束长度,表示卷积编码的质量,如果每个码元除了和本组的信息码元相关外,还与前面3组信息码元相关,即前后4组码元相互有约束关系,则称约束长度为4W5-8,说明交织的原理交织的原理是将已编码的信号比特按一定规律重新排列后传输,这样,即使在传输中发生了成串差错,在接收端进行去交织,即交织的反过程时,也会将成串的差错分散成单个或长度很短的差错,再利用卷积码等进行纠错,就能恢复出原始信号分组交织码的实现框图W5-9,说明交织的实质,画示意图织的实质是将突发的成串错误离散化,转化成卷积编码能够处理的随机比特差错。