第一篇:移動通信原理復習資料
1G(FDMA),2G(TDMA),3G(CDMA)3G速率2Mbit/s,384bit/s,144bit/s 移動通信概念:通信雙
方至少有一方處于運動中進行信息交換的通信方式.移動通信特點:1利用無線電波進行信息的傳輸.2在強干擾環(huán)境下工作(互調(diào)干擾、鄰到干擾、同頻干擾).3通信容量有限.4通信系統(tǒng)復雜.5對移動臺的要求高 移動通信工作方式:單工通信、雙工通信、半雙工通信、移動中繼方式無線電波受到的影響:多徑衰落、陰影衰落、多普勒效應陰影衰落概念:無線通信信道傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其他障礙物對電波傳播路徑阻擋形成的電磁場陰影效應.移動信道是一種時變信道多徑衰落的分類:1平坦衰落和頻率選擇性衰落.2快衰信道和慢衰信道.衰落特性的特征量:1衰落速率和衰落深度.2電平通過率和平均衰落持續(xù)時間室外傳播模型:1Okumura-Hata 2COST-231 Hata 3CCIR 4LEE話務量計算:B=A-A0/A信源編碼作用:壓縮信源產(chǎn)生的冗余信息,降低傳遞這些不必要的信息的開銷,從而提高整個傳輸鏈路的有效性.調(diào)制概念:對消息源進行編碼的過程.功率效率:保持信息精確度的情況下所需的最小信號功率GMSK應用于GSM系統(tǒng)MSK(最小移頻鍵控),FSK相位連續(xù)的,GSMK(高斯最小移頻鍵控)相位跳變大小比較:PSK 量來改善接收信號的質(zhì)量.信道編碼目的:減小信道噪聲或干擾的影響,是用來改善通信鏈路性能的技術(shù)。MIMO:收發(fā)兩端采用天線配置,充分利用空間信息,提高信道容量。分集三種合并技術(shù):選擇合并、最大比值合并、等增益合并頻率復用概念:解決頻率資源有限和用戶容量問題小容量大區(qū)制:一個基站覆蓋整個服務區(qū)大容量的小區(qū)制:帶狀服務、面狀服務覆蓋區(qū)簇=區(qū)群 N與同頻干擾為正比例關(guān)系蜂窩小區(qū)的確定:N=i平方+ij+j平方多址接入技術(shù):軟切換為CDMA獨有 CDMA缺點:多址干擾、遠近效應 特點:通信容量大、容量的軟特性擴頻通信概念:是一種信息傳輸方式、用來傳輸信息的信號帶寬遠遠大于信息本身的帶寬、以香農(nóng)公式一基礎。FDMA、TDMA、CDMA容量依次增大CDMA功率控制主要解決遠近效應切換:將正在通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務信道的過程切換引起的原因:移動臺發(fā)起、上級實體發(fā)起切換分:硬切換、軟切換2.5G:由GSM網(wǎng)絡發(fā)展而來的GPRS網(wǎng)絡以及由IS-95發(fā)展而來的CDMA2000 1xGPRS和GSM區(qū)別:在網(wǎng)絡上的最大不同是在核心網(wǎng)增加了傳輸分組業(yè)務的分組域,即在保持原有GSM的電路交換域的MSC域外,從BSC通過Gb接口連接了為傳輸分組業(yè)務的SGSN-GPRS業(yè)務支持節(jié)點和GGSN-GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點。GSM傳送話音業(yè)務(電路交換)、GPRS傳送數(shù)據(jù)業(yè)務(分組交換)GSM:電路域 GPRS:電路域、分組域(GGSN2G、SGSN)GSM系統(tǒng)結(jié)構(gòu):MS(移動臺)、BTS(基站)、BSC(基站控制器)、MSC(移動業(yè)務交換中 心)、VLR(拜訪位置寄存器)、HLR(歸屬位置寄存器)、EIR(設備識別寄存器)、AUC(鑒權(quán)中心)、OMC(操作維護中心)、OMC-R(無線子系統(tǒng)的操作維護中心)OMC-S(交換子系統(tǒng)的維護操作中心)GSM時隙幀結(jié)構(gòu):有五個層次,即時隙、TDMA幀、復幀、超幀、超高幀。突發(fā)脈沖: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。交織編碼目的:把一個較長的突發(fā)誤碼離散成隨機誤碼,再用糾正隨機誤碼的編碼技術(shù)消除隨機誤碼,原理:把碼字順序相關(guān)的比特流非相關(guān)。跳頻技術(shù):就是有規(guī)則地改變一個信道的頻隙 1.移動通信網(wǎng)小區(qū)制中小區(qū)和其他小區(qū)可重復使用頻率,稱為頻率復用。 2.中心激勵指基地臺位于無線小區(qū)的中心,并采用全向天線實現(xiàn)無線小區(qū)的覆蓋。 3.基站收發(fā)信臺(BTS)(不與BSC并置)與基站控制器(BSC)之間的遠端互連方式的通信接口是Abis接口。4.GSM基站臺主要有兩個接口,一個是面向移動臺的,一個是面向基站控制器的,面向移動臺的是UM接口。 5.我國陸地公用蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng)GSM通信系統(tǒng)890MHz,采用900MHz頻段。6.GSM900雙工間隔45MHz。7.GSM1800雙工間隔為95MHz。8.GSM900系統(tǒng)載頻間隔45MHz。 9.GSM聲碼器采用編碼方式為RPE-LPC。 10.CDMA系統(tǒng)為每個用戶分配了各自特定的地址碼,它可在一個信道上同時傳輸多個用戶信息。 11.“小區(qū)內(nèi)切換”使通話中切換到同一小區(qū)的另一信道稱為可能。12.SDCCH信道的切換與TCH的切換相同。 13.如果在網(wǎng)絡信號覆蓋范圍的某一特定區(qū)域,移動電話是由一個或多個基站處理,并且手機在此區(qū)域內(nèi)移動時,并不需要告知網(wǎng)絡更新位置,那么此部分區(qū)域即為一個位置區(qū)。 14.手機更新同期參數(shù)若高為“10”,則更新周期為60分鐘。15.位置更新是由MS發(fā)起的。 16.同一BSC內(nèi)切換時,手機調(diào)諧到新的頻率并在相應時隙上發(fā)送切換接入突發(fā)脈沖,BTS檢測到該切換接入脈沖,將時間提前發(fā)送給手機,這個信令信息在信道FACCH上發(fā)送。 17.當向一個空閑手機發(fā)送短消息時,要用到SDCCH信道。18.當手機空閑時,會在BCCH信道上收集系統(tǒng)信息,這使得手機能夠獲得當前服務小區(qū)所屬位置區(qū)的識別碼。 19.當手機使用時,通過SACCH信道獲得新的位置區(qū)識別碼。20.當移動用戶作被叫時,主叫用戶所撥的號碼是MSISDN。 21.移動通信的工作方式可分為 單向 通信方式和 雙向 通信方式兩大類別,而后者又分為 單工 通信方式、雙工 通信方式和半雙工通信方式三種。22.移動通信網(wǎng)無線區(qū)群的激勵方式一般分為中心激勵和頂點激勵。23.移動通信網(wǎng)無線區(qū)群的中心激勵是指基地臺位于無線小區(qū)的中心,并采用 全向天線 實現(xiàn)無線小區(qū)的覆蓋。 24.頻分雙工是指通信雙方同時收信,發(fā)信,這時收信與發(fā)信必須使用不同的工作頻率。 25.GSM中采用調(diào)制方式為GMSK或高斯濾波最小頻移鍵控。 26.GSM聲碼器采用規(guī)則脈沖激勵長期線性預測編碼RPE-LPC,傳輸速率為13Kbit/s。 27.TDMA系統(tǒng)是每幀中可以分配不同的時隙給不同的用戶。28.FDD分配給用戶的物理信道是一對信道,占用兩段頻段。29.移動通信中的干擾有 鄰道干擾、同頻道干擾、互調(diào)干擾。 30.移動GSM網(wǎng)絡基地臺主要有 2 個接口,一個是面向移動臺的Um接口,另一個是面向基站控制器BSC的A-bit接口。31.GPRS網(wǎng)絡是在CSM網(wǎng)絡網(wǎng)絡基礎之上,新增兩個節(jié)點——SGSN和GGSN而形成的移動分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。 32.GPRS的基本功能是移動終端與計算機通信網(wǎng)絡的路由器之間提供分組傳遞業(yè)務。 33.GPRS網(wǎng)絡分成兩個部分:無線接入 和 核心網(wǎng)絡。34.移動臺有兩種分組接入方法,即一步接入和兩步接入。 35.GPRS支持兩種類型的承載業(yè)務,即點對點業(yè)務和點對多點業(yè)務。36.一個位置區(qū)可以由一個或幾個BSC控制,但必須由一個MSC控制。 37.調(diào)頻信號含有無窮多個邊頻分量,當其中某些邊頻分量落入鄰道接收機的通帶內(nèi),就會造成鄰道干擾。 38.天線按照輻射方向來分可以分為 定向天線 和 全向天線。 概念區(qū)分 1.移動通信是指移動體之間或移動體與固定體之間的通信。(√) 2.半雙工制通信方式與雙工制通信相類似,其中一方使用雙頻雙工通信方式,另一方則使用雙頻單工方式,發(fā)信時要按下按講開關(guān)(√) 3..頻分多址是按照頻率的不同給每個用戶分配單獨的物理信道,這些信道根據(jù)用戶的需求進行分配,在用戶通話期間,其它用戶不能使用該物理信道。(√)4.時分多址系統(tǒng)把每個無線載波按時間劃分成若干時隙,每個時隙僅允許一個用戶發(fā)射或接收信號,每個用戶占用一個周期性重復的時隙,每條物理信道可以看作是每一幀中的特定時隙。(√) 5.目前實用的移動通信系統(tǒng)大多數(shù)采用雙工通信方式,即通信雙方都有收發(fā)信機,而且收發(fā)信機做在一起交替工作。(×) 6.采用線性調(diào)制方式其發(fā)射功率放大器可以使用高效的C 類功率放大器。(×)7.GSM在聲碼器中利用話音激活檢測(VAD)和不連續(xù)發(fā)送(DTX)功能,這樣可延長移動臺電池工作壽命。(√)8.TDMA每個時隙就是一個通信信道,分配給一個用戶。(√)9.移動通信網(wǎng)的體制通??梢苑譃閮纱箢悾盒∪萘康男^(qū)制和大容量的小區(qū)制。(×) 10.移動通信網(wǎng)的帶狀服務區(qū)一般應用在鐵路、公路、沿海、內(nèi)河航道的移動通信系統(tǒng)。(√) 11.采用單工通信方式的對講機平時天線總是與信機相連。(×) 12.采用恒定包絡調(diào)制技術(shù),其發(fā)射功率放大器可以使用高校的C功率放大器。(×) 13.GSM系統(tǒng)發(fā)射機在寂靜期不工作,可降低瞬時無線電干擾。(√)14.TDMA每個時隙就是一個通信信道,分配給一個用戶。(√)15.線性調(diào)制方式對功率放大器的線性要求較低。(×) 16.射頻已調(diào)波信號具有確定的相位關(guān)系且包絡恒定,也稱為恒定包絡調(diào)制的技術(shù),主要有PSK類,QAM等。(×) 原理與計算 1.GSM系統(tǒng)中定義了哪些邏輯信道? 答:頻率校正信道(FCCH)同步信道(SCH)廣播控制信道(BCCH)尋呼信道(PCH)準許接入信道(AGCH)小區(qū)廣播控制信道(CBCH)隨機接入信道(RACH)獨立專用控制信道(SDCCH)慢速隨路控制信道(SACCH)快速隨路控制信道(FACCH)全速率話音信道(TCH/FS)半速率話音信道(TCH/HS) 2.頻率多重復用的特點有哪些? 答案:主要有以下幾個特點: ⑴提高容量,提高頻率的利用率; ⑵信道分配靈活,可根據(jù)實際情況增減TRX; ⑶可釋放出一些頻率用于微蜂窩; ⑷采用基帶跳頻,易實現(xiàn); ⑸需要采用基于質(zhì)量的功率控制技術(shù)以及不連續(xù)發(fā)射技術(shù)來降低干擾。 3.請描述FCCH、SCH、BCCH、AGCH、PCH、RACH、SDCCH、SACCH、FACCH信道的作用。 答:FCCH—傳送全0信息,其作用為標識BCCH載頻和允許MS同步到這個頻率上。SCH—傳送BSIC和TDMA幀號,從而標識這是一個GSM網(wǎng)絡。 BCCH—傳送用于漫游、建立呼叫的廣播信息,如LAI、小區(qū)最大允許輸出功率的信息。 AGCH—利用它分配SDCCH給MS。 PCH—通知MS是否有此MS的語音呼叫或者短信息。 RACH—當MS有同網(wǎng)絡連接的必要時,MS會利用它去申請一個信令信道。SDCCH—MS利用此信道進行呼叫建立,處于IDLE狀態(tài)的MS利用它接收短信息。 SACCH—伴隨SDCCH或TCH存在,其上行鏈路接收MS發(fā)來的關(guān)于當前服務小區(qū)和鄰小區(qū)的測量報告,如信號強度和信號質(zhì)量。其下行鏈路上傳送指導MS應該使用的功率和TA信息。處于BUSY狀態(tài)的MS利用它接收短信息。 FACCH—利用偷幀模式工作,做切換時用到它。 4.說出幾種切換失敗的原因。 答:1.設備的性能問題(包括天饋部分),主要是設備的射頻部分。2.鄰小區(qū)設置不當。3.覆蓋不夠。 4.干擾較大。 5.接力切換與傳統(tǒng)的切換有哪些區(qū)別 答:接力切換是介于硬切換和軟切換之間的一種新的切換方法.與軟切換相比, 兩者都具有較高的切換成功率, 較低的掉話率以及較小的上行干擾等優(yōu)點.它們的不同之處在于接力切換并不需要同時有多個基站為一個移動臺提供服務, 因而克服了軟切換需要占用的信道資源較多, 信令復雜導致系統(tǒng)負荷加重, 以及增加下行鏈路干擾等缺點.與硬切換相比, 兩者都具有較高的資源利用率, 較為簡單的算法, 以及系統(tǒng)相對較輕的信令負荷等優(yōu)點.不同之處在于接力切換斷開原基站和與目標基站建立通信鏈路幾乎是同時進行的, 因而克服了傳統(tǒng)硬切換掉話率較高, 切換成功率較低的缺點.接力切換的突出優(yōu)點是切換成功率高和信道利用率高。 6.什么叫開環(huán)功率控制?什么叫閉環(huán)功率控制? 答:開環(huán)功率控制是在移動臺接收并檢測基站發(fā)來的信號強度,并依此估計正向傳輸損耗,然后根據(jù)這種估計來調(diào)節(jié)移動臺的反向發(fā)射功率.如果接收信號增強就降低其發(fā)射功率,接收信號減弱就增加其發(fā)射功率.閉環(huán)功率控制是指由基站檢測來自移動臺的信號強度,并根據(jù)檢測的結(jié)果形成功能率調(diào)整指令,通知移動臺,使移動臺根據(jù)此調(diào)整指令來調(diào)節(jié)其發(fā)射功率.7.什么叫中心激勵?什么叫頂點激勵?采用頂點激勵方式有什么好處?兩者在信道的配置上有何不同? 答:“中心激勵”就是在每個小區(qū)中,基站可設在小區(qū)的中央,用全向天線形成圓形覆蓋區(qū);“頂點激勵”就是將基站設計在每個小區(qū)六邊形的三個頂點上,每個基站采用三副120°扇形輻射的定向天線,分別覆蓋三個相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域,每個小區(qū)由三副120°扇形天線共同覆蓋.頂點激勵的有點:可以減少系統(tǒng)的同道干擾,采用多副天線也消除了小區(qū)內(nèi)障礙物的陰影區(qū).信道的配置:頂點激勵主要采用等頻距配置法,中心激勵主要采用分組配置.8.GPRS中,網(wǎng)絡是如何完成對MS鑒權(quán)的? 答:當MS向GPRS網(wǎng)絡登錄,進行SGSN路由區(qū)域RA更新時,網(wǎng)絡都必須對MS的身份進行鑒權(quán)。鑒權(quán)時用到的標識碼為國際用戶識別碼IMSI及鑒權(quán)密鑰(Ki),IMSI及Ki同時儲存在MS及系統(tǒng)內(nèi),GPRS網(wǎng)絡內(nèi)的SGSN替代了GSM網(wǎng)絡內(nèi)VLR的角色。當SGSN需要對MS進行鑒權(quán)時,會向HLR送出MS的IMSI并提出鑒權(quán)的請求,HLR命令AUC提供驗證需要的數(shù)據(jù),AUC提供驗證需要的數(shù)據(jù),AUC接到HLR的命令后隨機產(chǎn)生隨機數(shù)變量RAND,RAND與Ki經(jīng)A3算法計算出簽名響應SRES。RAND、SRES這些和驗證有關(guān)的數(shù)據(jù),會傳回并儲存在HLR數(shù)據(jù)庫內(nèi),HLR并將RAND送至MS上,MS也是用Kj與RAND以同樣的A3算法計算出SRES。若MS產(chǎn)生的SRES和系統(tǒng)的SRES相同,則認為鑒權(quán)成功。 9.CDMA 系統(tǒng)具有哪幾個特點?它比GSM 系統(tǒng)有哪幾個突出的優(yōu)點? 答:CDMA移動通信網(wǎng)是由擴頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復用等幾種技術(shù)結(jié)合而成,含有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作,因此它具有抗干擾性好,抗多徑衰落,保密安全性高,同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復使用,容量和質(zhì)量之間可做權(quán)衡取舍(軟容量)等屬性。與其他系統(tǒng)相比,這些屬性使CDMA具有更加明顯的優(yōu)勢:系統(tǒng)容量大,軟容量,通話質(zhì)量更佳,移動臺輔助軟切換,頻率規(guī)劃簡單,建網(wǎng)成本低,“綠色手機”,保密性強,通話不會被竊聽,多種形式的分集,CDMA的功率控制,話音激活。 通信原理心得 經(jīng)過這一個學期的學習,讓我對此學科有了進一步的了解,而且是我對此學科產(chǎn)生了濃厚的興趣,通信原理課程是通信、電子、信息領域中最重要的專業(yè)基礎課之一,是電子信息系各專業(yè)必修的專業(yè)基礎課。信系統(tǒng)作為一個實際系統(tǒng),是為了滿足社會與個人的需求而產(chǎn)生的,目的就是傳送消息(數(shù)據(jù)、語音和圖像等)。通信技術(shù)的發(fā)展,特別是近30年來形成了通信原理的主要理論體系,即信息論基礎、編碼理論、調(diào)制與解調(diào)理論、同步和信道復用等。本課程教學的重點是介紹數(shù)字通信系統(tǒng)中各種通信信號的產(chǎn)生、傳輸和解調(diào)的基本理論和方法,使學生掌握和熟悉通信系統(tǒng)的基本理論和分析方法,為后續(xù)課程打下良好的基礎。通信隨著科技的發(fā)展,通信將被廣泛運用到學習與生活中,我們應該重視此學科。 在這兩周通信原理課程設計的學習中,讓我受益頗多。 一、讓我養(yǎng)成了課前預習的好習慣。一直以來就沒能養(yǎng)成課前預習的好習慣(雖然一直認為課前預習是很重要的),但經(jīng)過這一周,讓我深深的懂得課前預習的重要。只有在課前進行了認真的預習,才能在課上更好的學習,收獲的更多、掌握的更多。 二、培養(yǎng)了我的動手能力?!皩嶒灳褪菫榱俗屇銊邮肿?,去探索一些你未知的或是你尚不是深刻理解的東西?!泵總€步驟我都親自去做,不放棄每次鍛煉的機會。經(jīng)過這兩周,讓我的動手能力有了明顯的提高。 三、讓我在探索中求得真知。那些偉大的科學家之所以偉大就是他們利用實驗證明了他們的偉大。實驗是檢驗理論正確與否的試金石。為了要使你的理論被人接受,你必須用事實(實驗)來證明,讓那些懷疑的人啞口無言。雖說我們的通信原理實驗只是對前人的經(jīng)典實驗的重復,但是對于一個知識尚淺、探索能力還不夠的人來說,這些探索也非一件易事。通信原理實驗都是一些經(jīng)典的給人類帶來了難以想象的便利與財富。對于這些實驗,我在探索中學習、在模仿中理解、在實踐中掌握。通信原理實驗讓我慢慢開始“摸著石頭過河”。學習就是為了能自我學習,這正是實驗課的核心,它讓我在探索、自我學習中獲得知識。 四、教會了我處理數(shù)據(jù)的能力。實驗就有數(shù)據(jù),有數(shù)據(jù)就得處理,這些數(shù)據(jù)處理的是否得當將直接影響你的實驗成功與否。經(jīng)過這一周,我學會了圖像法等處理數(shù)據(jù)的方法,讓我對其它課程的學習也是得心應手。 經(jīng)過這一周的通信原理實驗課的學習,讓我收獲多多。但在這中間,我也發(fā)現(xiàn)了我存在的很多不足。我的動手能力還不夠強,當有些實驗需要很強的動手能力時我還不能從容應對;我的探索方式還有待改善,當面對一些復雜的實驗時我還不能很快很好的完成;我的數(shù)據(jù)處理能力還得提高,當眼前擺著一大堆復雜數(shù)據(jù)時我處理的方式及能力還不足,不能用最佳的處理手段使實驗誤差減小到最小程度 總之,通信原理課程設計讓我收獲頗豐,同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。在實驗課上學得的,我將發(fā)揮到其它中去,也將在今后的學習和工作中不斷提高、完善;在此間發(fā)現(xiàn)的不足,我將努力改善,通過學習、實踐等方式不斷提高,克服那些不應成為學習、獲得知識的障礙。在今后的學習、工作中有更大的收獲,在不斷地探索中、在無私的學習、奉獻中實現(xiàn)自己的人身價值! 學了通信原理這門課,一開始覺得很難,而且聽學長們也總是告誡我們,通信原理是很難的課程,平時一定要好好學,不然自己復習的日子根本就抓不到要點了。事實上好像也是如此,在周圍,這門主課的掛課率總是算前排的。當然對于我這樣的人,總是上課時算是比較認真的,但是半期的時候還是沒有搞懂它是干什么的,甚至到期末了,也只有零星的一點編碼呀,帶寬呀,調(diào)制啦,這樣一些概念,但這些技術(shù)在一個通信系統(tǒng)中又是出于什么樣的位置,該怎樣應用這些技術(shù)組成一個通信系統(tǒng),對此我還是一概不知。然而經(jīng)過期末前的復習,我感覺自己對通信系統(tǒng)總算有個印象了,所以想把那些零碎的名詞做一些解釋,并且用我自己的學習過程以及對通信系統(tǒng)的了解來說明這些技術(shù)的應用。 。。。。 移動通信原理 一、移動通信的主要特點 移動通信必須利用無線電波進行信息傳輸 移動通信是在復雜的通信環(huán)境中進行的 移動通信可以利用的頻譜資源非常的有限,而移動通信業(yè)務量的需求卻與日俱增 移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡通信結(jié)構(gòu)多種多樣,網(wǎng)絡管理和控制必須有效 5 移動通信設備(主要是移動臺)必須適于在移動的環(huán)境中使用 二、移動通信系統(tǒng) 無線電尋呼系統(tǒng) 2 蜂窩移動通信系統(tǒng) 3 無繩電話系統(tǒng) 集群移動通信系統(tǒng) 5 移動衛(wèi)星通信系統(tǒng) 6 分組無線網(wǎng) 三、移動通信的主要技術(shù) 調(diào)制技術(shù) 移動新到中電波傳輸特性的研究 多址方式 4 抗干擾措施 組網(wǎng)技術(shù) 四、調(diào)制解調(diào) 調(diào)制的目的是把要傳輸?shù)哪M信號或者是數(shù)字信號變換成適合傳輸?shù)母哳l信號。該信號稱為已調(diào)信號。調(diào)制可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制是利用模擬信號直接調(diào)制載波的振幅、頻率和相位。數(shù)字調(diào)制是利用數(shù)字信號來調(diào)制載波的振幅、頻率和相位。 1、數(shù)字頻率調(diào)制 2、數(shù)字相位調(diào)制 3、正交振幅調(diào)制(QAM) 4、擴展頻譜調(diào)制 5、多載波調(diào)制 五、移動通信的傳播特點和抗衰落技術(shù) 1、無線電波的傳輸特征 電波的傳輸方式:1直射波,電波從發(fā)射天線直射到接收天線的傳播方式;2地表面波,是一種沿著地球表面?zhèn)鞑サ碾姶挪ǎ?地面反射波,電波經(jīng)過地面的反射到達接收天線。 電波在大氣中傳輸:1大氣折射,由大氣的折射率的垂直梯度;2視線傳播極限距離,主要與天線的高度有關(guān)。 2、移動信道的特征 1移動信道中存在的衰落:直射波、反射波和散射波在接收地點形成干涉場,使信號產(chǎn)生深度且快速的衰落;由于移動臺的不斷運動而造成的衰落比多經(jīng)衰落慢得多,是慢衰落;由于大氣的折射率的平緩的變化造成的衰落更加緩慢。2電波信號的多徑時延。3多普勒效應。 為了防止因衰落引起的通信中斷,在信道的設計中必須使信號的電平留有足夠的的余量,以使中斷率R小于規(guī)定指標。這種電平余量叫做衰落儲備。 3、抗衰落技術(shù):分集接收 分集技術(shù)(diversity techniques)就是研究如何利用多徑信號來改善系統(tǒng)的性能。分集技術(shù)利用多條傳輸相同信息且具有近似相等的平均信號強度和相互獨立衰落特性的信號路徑,并在接收端對這些信號進行適當?shù)暮喜?combining),以便大大降低多徑衰落的影響,從而改善傳輸?shù)目煽啃浴?/p> 分集的方式:1.空間分集(Space diversity)2極化分集(polarization diversity)3.角度分集(angle diversity)4.頻率分集(frequency diversity)分量分集(field diversity) 4、RAKE接收 利用多個并行相關(guān)器檢測多徑信號,按照一定的準則合成一路信號供解調(diào)用的接收機。接收機利用多個并行相關(guān)器,獲得多徑信號能量,提高了通信質(zhì)量。 5、糾錯編碼技術(shù) 在信息的碼元序列中加入監(jiān)督碼元稱為糾錯編碼技術(shù),監(jiān)督位碼元所占的比率越大,糾錯能力越強。 6、均衡技術(shù) 各種用來處理碼間干擾(ISI)的算法和實現(xiàn)的方法叫做均衡技術(shù)。在移動的環(huán)境中,由于信道的時變多徑傳播特性,引起嚴重的碼間干擾,所以素要均衡技術(shù)。 六、組網(wǎng)技術(shù) 1、多址技術(shù) A、頻分多址(FDMA) FDMA為每一個用戶指定了特定信道,這些信道按要求分配給請求服務的用戶。 B、時分多址(TDMA) TDMA是在一個寬帶的無線載波上,把時間分成周期性的幀,每一幀再分割成若干時隙(無論幀或時隙都是互不重疊的),每個時隙就是一個通信信道,分配給一個用戶。 C、碼分多址(CDMA) CDMA系統(tǒng)為每個用戶分配了各自特定的地址碼,利用公共信道來傳輸信息。 D、空分多址(SDMA) SDMA(空分多址)方式就是通過空間的分割來區(qū)別不同的用戶。在移動通信中,能實現(xiàn)空間分割的基本技術(shù)就是采用自適應陣列天線,在不同用戶方向上形成不同的波束。 2、區(qū)域覆蓋和信道配置 區(qū)域覆蓋:1帶狀網(wǎng),基站的天線如果用全向輻射,覆蓋的區(qū)域是圓形的,帶狀應用有向的天線,是每個小區(qū)呈扁圓形。2蜂窩網(wǎng),用正六邊形的小區(qū)所用的基站最少,也最經(jīng)濟。 區(qū)群應該滿足兩個條件:1區(qū)群之間可以鄰接,且無重疊無縫隙的覆蓋;2鄰接之后的區(qū)群應該保持各個相鄰同信道小區(qū)之間的距離相等。 信道的分配方式主要兩種:1分區(qū)分組分配法,2等頻距被配置法 3、網(wǎng)絡結(jié)構(gòu) 基本的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu):基站通過傳輸鏈路和交換機連接,交換機再與固定的電信網(wǎng)連接,這樣就形成了移動用戶-基站-交換機-固定網(wǎng)絡-固定用戶或者移動用戶-基站- 5.時間分集(time diversity)6.場 交換機-基站-移動用戶等不同情況的通信鏈路。 4、信令 信令是移動臺與交換系統(tǒng)之間、交換系統(tǒng)與交換系統(tǒng)之間相互傳送的地址信息、管理信息(包括呼叫建立、信道分配與保持信息、拆線信息甚至計費信息等)以及其它交換信息。(1)按信令的傳輸方式分有共路信令和隨路信令兩種方式。2)按信令的信號形式分有模擬信令和數(shù)字信令。3)按信令的功能分為狀態(tài)標志信令、撥號信令、控制信令 5、越區(qū)切換和位置管理 越區(qū)(過區(qū))切換(Handover或Handoff)是指將當前正在進行的移動臺與基站之間的通信鏈路從當前基站轉(zhuǎn)移到另一個基站的過程。該過程也稱為自動鏈路轉(zhuǎn)移ALT(Automatic Link Transfer)。 在移動通信系統(tǒng)中,用戶可在系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)任意移動。為了能把一個呼叫傳送到一個隨機移動用戶,就必須有一個高效的位置管理系統(tǒng)來跟蹤用戶的位置變化。 位置管理包括兩個主要任務:位置登記(Location Registration)和呼叫傳遞(Call Delivery)。與任務相關(guān)的問題是:位置更新(Location Update)和尋呼(Paging) 七、數(shù)字蜂窩網(wǎng),時分多址(TDMA) GSM系統(tǒng)的主要組成 OSSNMCDPPSPCSSEMCNSSOMCBTSMSBSSBTSBSCMSC/VLRHLR/AUCEIRPSTNISDNPDN OSS:操作支持子系統(tǒng) BSS:基站子系統(tǒng) OMC:操作維護中心 NMC:網(wǎng)路管理中心 PCS:用戶識別卡個人化中心 NSS:網(wǎng)路子系統(tǒng) MSC:移動業(yè)務交換中心 VLR:來訪用戶位置寄存器 HLR:歸屬用戶位置寄存器 SEMC:安全性管理中心 AUC:鑒權(quán)中心EIR:移動設備識別寄存器BSC:基站控制器 BTS:基站收發(fā)信臺PDN:公用數(shù)據(jù)網(wǎng)PSTN:公用電話網(wǎng) ISDN:綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng) MS:移動臺 DPPS:數(shù)據(jù)后處理系統(tǒng) GSM系統(tǒng)的主要接口 Um接口Abis接口A接口BTSMSBTSBSCBS接口BSCMSC GSM系統(tǒng)的主要接口是指A接口、Abis 接口和Um 接口。 A接口定義為網(wǎng)路子系統(tǒng)(NSS)與基站子系統(tǒng)(BSS)之間的通信接口,其物理鏈接通過采用標準的2.048Mb/s PCM數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)。 Abis 接口定義為基站子系統(tǒng)的兩個功能實體基站控制器(BSC)和基站收發(fā)信臺(BTS)之間的通信接口,物理鏈接通過采用標準的2.048Mb/s 或64kbit/s PCM 數(shù)字傳輸鏈路來實現(xiàn)。 Um 接口(空中接口)定義為移動臺與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的通信接口,用于移動臺與GSM系統(tǒng)的固定部分之間的互通,其物理鏈接通過無線鏈路實現(xiàn)。 GSM的區(qū)域 在由GSM系統(tǒng)組成的移動通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中,其相應的區(qū)域定義從大到小分別為:GSM服務區(qū)-公用陸地移動通信網(wǎng)(PLMN)-MSN區(qū)-位置區(qū)-基站區(qū)-扇區(qū)。 GSM信道配置 分為物理信道和邏輯信道 青海移動電子與通信工程在職研究生班 姓名:張亮 學號:201101141 一、選擇題 1.3G的主要目標:全球同一頻段、統(tǒng)一標準、無縫隙覆蓋、全球漫游;提供音頻、視頻等多媒體業(yè)務;便于過渡、演進;高服務質(zhì)量;高頻譜利用率;低電磁輻射CDMA手機。 2.構(gòu)成BTS與MS與之間的信號傳輸采用Um無線接口,BSC與B TS之間采用Abis有線接口,BSC與MSC之間采用A有線接口。3.移動通信的蜂窩小區(qū)采用六邊形形狀最好。功耗小,但操作仍不方便。 2.移動通信為什么要采用多址技術(shù)?常見的多址技術(shù)有哪幾種? 答: 對于移動通信系統(tǒng)而言,由于用戶數(shù)和通信業(yè)務量激增,一個突出的問題是在頻率資源有限的條件下,如何提高通信系統(tǒng)的容量。由于多址方式直接影響到通信系統(tǒng)的容量,所以一個移動通信系統(tǒng)選用什么類型的多址技術(shù)直接關(guān)系到4.調(diào)制碼片速率是3.84 Mc/s 5.碼片速率:通過編碼形成比特數(shù)據(jù)流,第二次交織后就是物理信道影射,經(jīng)過物理信道映射后的數(shù)據(jù)還要進行數(shù)據(jù)調(diào)制形成符號,擴頻調(diào)制后的速率就是碼片速率。6.GSM調(diào)制方式:一般是GMSK,后也有用EDGE。 二、填空題 1.GSM900系統(tǒng)采用 頻分雙工 通信方式,手機發(fā)射頻率(上行)為 890-915MHz ,接收頻率(下行)為 935-960MHz,各占25 MHz,每一個載頻的間隔為0.2 MHz,共分124個載頻,雙工收發(fā)間隔為45 MHz。 2.GSM: 第二代主流數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) CDMA:碼分多址WCDMA:寬帶碼分多址 TD-SCDMA:時分同步碼分多址NSS:移動交換子系統(tǒng)BTS:基站無線收發(fā)信臺BSC:基站控制器OSS: 操作維護子系統(tǒng) BSS: 基站分系統(tǒng)MSC: 移動交換中心 3.半波振子長度(f=900MHz)4.擴頻通信原理:在發(fā)端輸入的信息先調(diào)制形成數(shù)字信號,然后由擴頻碼發(fā)生器產(chǎn)生的擴頻碼序列去調(diào)制數(shù)字信號以展寬信號的頻譜,展寬后的信號再調(diào)制到射頻發(fā)送出去。在接收端收到的寬帶射頻信號,變頻至中頻,然后由本地產(chǎn)生的與發(fā)端相同的擴頻碼序列去相關(guān)解擴,再經(jīng)信息解調(diào),恢復成原始信息輸出。 5.分集接收:所謂分集接收,是指接收端對它收到的多個衰落特性互相獨立(攜帶同一信息)的信號進行特定的處理,以降低信號電平起伏的辦法。 分集有兩重含義:○ 1分散傳輸:使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立、攜帶同一信息的衰落信號。 ○ 2集中處理:即接收機把收到的多個統(tǒng)計獨立的衰落信號進行合并(包括選擇與組合)以降低衰落的影響。 6.防雷的相關(guān)要求:地阻決不能大于5Ω,應力爭小于1Ω。避雷針應設有專門的引下線直接接入地網(wǎng)(引下線用40 mm/4 mm的鍍鋅扁鋼)。鐵塔接地分兩種情況:若鐵塔在樓頂上,則鐵塔地應接入樓頂?shù)匿摻罹W(wǎng)或用三根以上的鍍鋅扁鋼焊接在避雷帶上;若鐵塔在機房側(cè)面,則建議單獨做鐵塔地網(wǎng),地網(wǎng)距機房地網(wǎng)應大于10 m,否則兩地網(wǎng)間應加隔離避雷帶。若天線塔高度超過30 m,大饋線電纜在塔的下部電纜外護層可接地一次(可直接接塔或直接接地皆可)。天饋避雷器插入損耗低(小于0.2 dB),駐波小于1.15。7.天線的極化:雙極化天線組合了+45度和-45度兩副極化方向相互正交的天線,并同時工作在收發(fā)雙工模式下,大大節(jié)省了每個小區(qū)的天線數(shù)量,同時+45度為正交極化,有效保證了分集接收的良好效果。其極化分集增益約5db,比單極化天線提高了2db。一般的移動通信的輸入阻抗為50歐姆。天線下傾有兩種方式:機械方式和電調(diào)方式。8.直放站的安裝要求:饋線連接處駐波比必須小于1.30饋線 需要彎曲時,要求彎曲角保持圓滑。 連接天線的跳線要求有10-15 cm直出。覆蓋天線的指向偏差方位角不大于5度,下傾角不大于1度。 要求接地線的彎曲角度大于90°,曲率半徑大于130 mm,接地電阻小于5Ω。室外天線都應在避雷針的45°保護角之內(nèi)。9.天線中心方向信號輻射最強,往兩邊不斷減小,半功率角,也稱3dB波束寬度、半功率波束寬度。 功率方向圖中,在包含主瓣最大輻射方向的某一平面內(nèi),把相對最大輻射方向功率通量密度下降到一半處(或小于最大值3dB)的兩點之間的夾角稱為半功率波束寬度。 三、簡答題 1.移動通信的工作方式有哪幾種?每種有何特點? 答:移動通信的工作方式可分為三種:單工、雙工、半雙工。 單工通信:所謂單工通信,是指通信雙方交替進行收信和發(fā)信的通信方式,發(fā)送時不接收,接收時不發(fā)送。常用于點對點的通信。設備簡單,功耗小,但操作不方便。 雙工通信:雙工通信是指通信的雙方、收發(fā)信機均為同時工作,即任一方在發(fā)話的同時,也能收聽到對方的話音,無需“按-講”開關(guān),與普通市內(nèi)電話的使用情況類似,操作方便,但是采用這種方式,在使用過程中,無論是否發(fā)話,發(fā)射機總是工作的,故電能消耗大。 半雙工通信:是指通信的雙方有一方使用雙工,即收發(fā)信機同時工作,且使用兩個不同的頻率,f1 和f2,而另一方采用雙頻單工方式,即收發(fā)信機交替工作,這種方式設備簡單,移動通信系統(tǒng)容量的大小。常用的多址方式有頻分(FDMA)、時分(TDMA)和碼分(CDMA)。3.簡述碼分多址的原理? 答:碼分多址是指不同的移動臺的識別不是靠頻率不同或時隙不同,而是用各自不同的獨特的隨機的地址碼序列來區(qū)分,地址碼序列彼此正互不相關(guān),或相關(guān)性很小。 工作原理:在碼分多址通信系統(tǒng)中,利用自相關(guān)性很強而互相關(guān)值為0或很小的周期性碼序列作為地址碼,與用戶信息數(shù)據(jù)相乘后進行合成,經(jīng)過相應的信道傳輸后,在接收端以本地產(chǎn)生的已知地址碼為參考,根據(jù)相關(guān)性的差異對接收到的所有信號進行鑒別,從中將地址碼與本地地址碼一致的信號選出,把不一致的信號除掉。(這個過程稱之為相關(guān)檢測)4.簡述CDMA擴頻通信的基本原理? 答:根據(jù)香農(nóng)的通信理論,如果將需要傳輸?shù)男盘柕念l帶展寬,就可以在信號功率較小而干擾或噪聲較大的情況下獲得較低的誤碼率。這種將頻譜擴展的技術(shù)簡稱擴頻技術(shù)。CDMA通信系統(tǒng)中普遍采用直接擴頻,其原理為在發(fā)送端直接用具有高碼原速率的PN碼序列和基帶信號相乘,就可以擴展基帶信號的頻譜,在接收端用相同的PN碼序列進行解擴,把展寬的擴頻信號還原成原始的信息。 5.CDMA系統(tǒng)有哪幾種切換方式?簡述軟切換過程。答:軟切換、CDMA到CDMA的硬切換和CDMA到模擬系統(tǒng)的切換。軟切換的過程:第一階段:移動臺與原蜂窩區(qū)基站之間保持通信鏈路。 第二階段:移動臺與原蜂窩區(qū)基站和新蜂窩區(qū)基站之間同時建立起通信鏈路。 第三階段:移動臺與新蜂窩區(qū)建立起通信鏈路 6.GSM是一個什么系統(tǒng)?SIM卡的作用是什么? 答:GSM是一種移動臺在服務區(qū)內(nèi)任意移動時都能高質(zhì)量地進行收發(fā)語音、數(shù)據(jù)、補充業(yè)務等多種信息服務的通信系統(tǒng)。SIM卡上存儲有用戶有關(guān)的所有身份特征信息和安全認證、加密信息等。這些信息包括三個部分:一是存儲與卡和持卡者特征有關(guān)的信息;二是GSM網(wǎng)絡操作所需的信息;三是縮位撥號碼、網(wǎng)絡承載性能、移動臺設備參數(shù)、短消息業(yè)務信息。 四、計算題 1.話務量(A):話務量是度量通信系統(tǒng)通話業(yè)務量或繁忙程度的指標。所謂呼叫話務量是指每小時內(nèi)平均呼叫次數(shù)(C)與每次呼叫平均占用信道的時間(t)的乘積,即 計算公式:A = C * t(14) T為每次呼叫平均占用信道的時間(單位為s);K為忙時集中率。 例2.某用戶每天平均呼叫3次,每次呼叫平均占用2分鐘(T=120 s/次),忙時集中率為10%(K=0.1),則用戶忙時話務量A用戶為多少? 解:A用戶= CTK / 3600= 3 x 120 x 0.1 /3 600 = 0.01 Erl/用戶 3.每頻道容納的用戶數(shù)的估算。每個無線信道所能容納的用戶數(shù)與在一定呼損率條件下系統(tǒng)所能負載的話務量成正比,而與每個用戶的話務量成反比,即每個信道所能容納的用戶數(shù)m可表示為: 例3.某移動通信系統(tǒng),每天每個用戶平均呼叫10次,每次平均占用信道時間為80s,呼損率要求為10%,忙時集中率K = 0.125,問給定8個信道能容納多少用戶?解 根據(jù)呼損率要求及信道數(shù),查表得總話務量A=5.579 Erl 每個用戶忙時話務量A用戶=CTK/3600=0.027(Erl/用戶)每個信道容納的用戶數(shù)m=(A/n)/A用戶=25.7(用戶/信道)系統(tǒng)所容納的用戶數(shù)m*n=25.7x8≈205(用戶)第二篇:移動通信復習資料
第三篇:移動通信原理心得
第四篇:移動通信原理學習心得
第五篇:移動通信技術(shù)復習資料