《移动通信原理》复习提纲docx.docx

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《移动通信原理》复习提纲

第一章概论

1.移动通信的定义和特点

定义：

移动通信是指通信双方至少冇一方在移动中进行信息传输和交换。

特点：

•必须用无线电波进行信息传输

•在复杂的干扰环境中运行

•可以利用的频谱资源冇限，但是业务量却增加很快

•网络结构多种多样，网络管理和控制必须冇效

•移动通信设备必须适于在移动环境中使用。

2.工作方式

•单工通信：

交替接收和发送

•半双工通信：

必须按下讲话按钮才能发送

•全双工通信：

可以同时进行消息传输

3.数字通信系统的优点

•频谱利用率高，有利于提高系统容量

•能提供多种业务服务（电话通信和数据业务），提高通信系统的通用性

•抗噪声，抗干扰，抗多径衰落能力强

•能实现很好的网络管理

•容易加密，保密

•可降低设备成木以及减小用户手机的体积和质量

4.移动通信网的分类

移动通信网络的分类

&幼通佶系a]

第二章调制解调

1.MSK（故小移频键控调制）

定义：

是一种特殊形式的FSK,共频差是满足两个频率相互正交的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。

其h恒等于0.5

•MSK的定义

•MSK是一种特殊的2FSK,它也是选择两个不同的频率分别传输基带信息中的+1和T,

比如传号+1的频率为仃二化+fd，空号T的频率为g弋［其中化讥+化）/2］，所不同的是这两种频率的信号在一个码元期间%内所积累的相位差必须严格地等于Ji,以保证在码元转换时刻已调信号的相位是连续的。

会求频差以及相位轨迹，详见作业.

2.GMSK（经过高斯滤波的MSK）

•了解GMSK的产生原理（框图）

•清楚为什么不采用MSK而采用GMSK：

MSK的主瓣宽，旁瓣高（这是跳变，也就是高频分量造成的），采用高斯低通后,相位轨迹平滑了，于是方便无线通信使用。

•会画相位轨迹图（可在MSK的相位轨迹基础上画）

3.兀/4一DQPSK

•了解PSK不能采用的原因（与MSK不能采用的理由类似）而DQPSK如何改进。

•DQPSK的己调信号表达式Sk（t）二cos（Wc*t+0）

•需要知道其信号完全包含在载波的相位跳变中，便于差分检测。

•DQPSK与QPSK和比，频谱的主瓣变窄，旁瓣变小。

4.扩展频谱调制

•定义：

一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息所必需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。

•种类：

直接序列扩频：

直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信

号的频谱。

跳频：

用一定码序列进行选择的多频率频移键控。

跳时：

把时间轴分成许多时片，在一帧内哪个时片发射信号由扩频码序列去进行控制。

•要会算扩频处理増益

5.伪随机序列

•相关性概念：

可以通过书木P62公式2-99（自和关）、P65公式2-102（互相关）來理解，对较好的自相关特性可参见P64图2-56.0还需要用较好的互相关特性。

•3、举例

•1110100

•*1+1+11*111

•j=3P=7

•一1“一—me

•n+i_w

•1*1i1=1

•m序列：

产生：

移位寄存器与模2加电路

特点：

随机性，自相关性，互相关性。

•Gold序列：

m序列无法在移动通信使用，而Gold序列可以。

m序列的复合码（优选对），产生示意图见P73

如果两个m序列互和关函数满足上式条件，则这两个m序列可构成优选対。

第三章移动信道的传播特性

1.信道的分类

恒参信道，变参信道。

移动通信属于变参，无线。

2.电波传播方式的种类

•直射波（可以按白由空间处理）清楚P95儿个公式，并能运用白由空间的传播损耗公式计算传播损耗。

恥篇⑷初

PG

S专时）

［厶左］（如）=32.44+2OlgR（左彷）+201前（JW77J

式中，"的单位为km,频率单位以MHz计。

•大气中的电波传播

•障碍物的影响与绕射损耗，详见作业。

•反射波

3.移动信道的两种衰落

•快衰落，主要是多径效应造成的，也称为多径衰落，由于符合瑞利分布，所以也称瑞利分布。

•慢衰落，主要是由电波的正常传播造成的，也称为阴影衰落。

4.多径时散与相关带宽

•因多径传播造成信号吋间扩散的现象

•多径时散现象将导致频率选择性衰落，即信道对不同频率成分有不同的响应

注童：

信号的传播速率不能超过相关带宽，否则将严重失真

由此可见，两相邻场强为最小值的频率间隔是与多径时延A（r）成仗比的，通常称Q为多径时散的相关带宽。

若所传输的信号带宽较宽，以至与4可比拟时，则所传输的信号将产生明显的畸变。

图3-18双射线信道的幅频特性

5.地形、地物分类

•中等起伏地形，是指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。

还需要配合基站高度和移动台的天线高度。

计算中等起伏地形的损耗，见作业。

任意地形地区的传播损耗的中值

1、计算自由空间的传播衰耗。

根据式（3J3）,自由空间的传播衰耗£&为

［兵=32.45+201g

7）4-20lg/'（A/T/z）{dB）

2、市区准平滑地形的信号中值。

Lt二匚企+£（/\小一Hb®b，d）-H川几,如果发射机送至天线的发射功率为则市区准平滑地形接收功率中值Pp为

Pp=PT-LT=PT-Lfs-Am^f^d^Hb^d^Hm^f}

3.任意地形地物情况下的信号中值.

任意地形地物情况下的传播信号中值工A为

la=lt-kt

式中：

S为准平滑地形市区的传播衰耗中值；为地形地物修正因子。

心由如下项目构成：

心=J+Q+Q+心+陆+心+心+心

第四章抗衰落技术

1.分集接收的概念

分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。

分集冇两逼含义：

a.分散传输

b.集中处理

2.分集方式：

•宏分集：

多基站分集，主要用于减小慢衰落影响。

•微分集：

减小快衰落影响的分集技术。

微分集主要冇：

空间分集与频率分集

3.合并方式：

•选择式合并：

选择信号最强的作为此时的信号

•最大比值合并：

按加权系数來决定每路占的比例（性能最好）

•等增益合并：

各路信号按同样的比例合并

4.RAKE接q攵

RAKE接收机，就是利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成以路信号供解调用的接收机。

第五章组网技术

1.空中接口的分层

•空中接口分为三层：

物理层，介质接入控制，数据链路控制。

2.多址方式

•FDMA：

将给定的频谱资源划分为若干个等间隙的频道，供不同用户使用

•TDMA：

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

•CDMA：

以扩频信号为基础，利用不同码型实现不同用户的信息传输

3.话务量的相关计算

A、B、Aa、K、信道利用率，计算详见作业

忙时话务量全日话务量

•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。

•标明空闲信道方式可分为••循环定位”、

“循环不定位"、“循环分散定位叫

•在移动通信网屮，除了传输用户信息Z外，为使全网冇秩序地工作，还必须在正常通话的前后和过程中传输很多英他的控制

信号，诸如-般电话网中必不可少的。

这些和通信冇关的一系列控制信号通称为信令。

•数字信令的格式通常为：

P、SW.A或D.SP（P为前置码，用于提供同步信息；SW为字同步码，用于确定信息的开始位,

类似帧同步；A为地址码，D为数据码，主要为控制选号等信令；SP为纠错码，主要用來提高传输的可靠性能）

10o越区切换

•越区切换是指将当前正在进行的移动台与基站Z间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。

•越区切换包括三个方面的问题：

越区切换的准则，也就是何时需要切换。

越区切换如何控制越区切换时的信道分配。

•越区切换的种类：

软切换和硬切换

•越区切换的控制策略：

移动台控制的越区切换

网络控制的越区切换

移动台辅助的越区切换

•越区切换的信道分配：

因为需要使失败概率尽量少，常用做法是在每个

小区预留部分信道专门用于越区切换。

11。

位遥管理

•位置管理包括两个主要的任务：

位置登记：

位置登记的步骤是在移动台的实吋位置信息己知的情况下，更新位置数据库（HLR,VLR）和认证移动台。

呼叫传递：

在有呼叫给移动台的情况下，根据HLR和VLR屮可用的位置信息来定位移动台。

第七章时分多址（TDMA）数字蜂窝网

1、GSH蜂窝系统的网络结构（具体作用见书P-229、230）

2、GSM的网络接口

・人接口，定义为网络了系统与基站了系统Z间的通信接口。

・Abis接口：

定义为基站子系统的基站控制器与基站收发信机两个功能实体间的通信接口

・Lni接口：

即空中就扣，定义为移动台与基站收发信机之间的通信接口。

•其它接口：

包括，B、C、D、E、F、G接口。

3、号码与识别

（1）、国际移动用户识别码（TMSI）:

是数字蜂窝移动通信网中识别一个移动用户的唯一号码。

（3）

•①移动台国际ISDN号码（MSISDN）:

是指呼叫某个用户时，主叫用户所拨的号

国家码

国内目的地码

用户号码

CC（86）

NDC

SN

4、调制方式

•GSM采用的调制方式是高斯型最小移频键控（GHSK）方式。

频率间间隔是200kllzo

5、TDMA帧格式

•每一个TDMA帧分0〜7共8个时隙，帧长度为120/26=4.615ms。

每个时隙含156.25个码元，占0.577ms。

6、TDMA的时隙结构

•常规突发脉冲序列：

一次发送114个信息比特，在中间插入26位训练序列。

（其余还冇：

频率校正脉冲序列、同步突发脉冲序列、接入突发脉冲序列。

）

1“OC—

H<77me

U./ins

常规突发序列

尾比特3

信息比特57

1

训练序列26

1

信息比特57

尾比特3

保护期8.25

7、GSH系统的信道分类（其人致作用见书P-240、241）

（下行o

（下行〉

（下行〉

（下行〉

（下行〉

＜上行〉

（上/下行〉

（上/下行■〉

（上/下行■〉

图7-12GSMM统的信道分类

8、信道的组合方式

•在小容最地区，基站仅有一套收发信机,这意味着只有8个物理信道，这时TS。

可用于公共控初信道又用于着用控制猪遥,而把TS］〜TS?

用于业务信道。

9、跳频

第八章码分多址（CDMA）移动通信系统

1、CDHA的优点

•

（1）系统容量大

•Ncdma=（4〜5）Ngsm=20Nf

•

（2）软容虽

•CDMA蛙窝系统的全部用户共享一个无线信道.用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂當系统的负荷满戦时，另外增加少数用户，只会引起话音质量的轻微F降（或者说信干比稍微降低），而不会出现阻塞现象。

（5）频率规划简单。

（6）建网成本低。

（7）“绿色手机”。

（8）保密性强，通话不会被窃听。

2、功率控制

•反向开环功率控制、反向闭环功率控制、正向功率控制。

3、CDHA的容量

c二RbEb二EJIq

I_IJV一W/Rb

•（仇〃。

）类似于通常所谓的归一化信噪比

（仇/No）,其取偵决定于系统对误码率或话音质量的要求，并与系统的调制方式和编码方案有关；

•（%7Rb）是系统的扩频因子，即系统的处理增益。

•（3）通话质量更佳

•CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有的优点，如

抗干扰、抗多径衰落和具有保密性等。

•（4）移初行埔助软切映

•软切换的主要优点是：

・a、无缝切换，可保持通话的连续性。

・b、减少掉话可能性。

•C、处于切换区域的移动台发射功率降低。

•但同时，软切换也相应带来了一些缺点,主要有：

•a、导致硬件设备（即信道卡）的增加。

•b、降低了前向容量。

•&是消息的一比特能量；

•鸟是信息的比特率；

•人是干扰的功率谱密度（每赫干扰功率）；

•炉是总频段宽度（在这里W也是CDMA信号所占的频谱宽度，即扩频带宽）；