移動(dòng)通信原理與系統(tǒng)(總結(jié))

1、第一、二章1、900 MHz頻段： 890915 MHz（移動(dòng)臺(tái)發(fā)、基站收）上行935960 MHz（基站發(fā)、移動(dòng)臺(tái)收）下行2、移動(dòng)通信的工作方式：?jiǎn)喂ねㄐ拧㈦p工通信、半雙工通信3、單工通信：（1）定義：通信雙方電臺(tái)交替地進(jìn)行收信和發(fā)信。（2）方式：根據(jù)通信雙方是否使用相同的頻率，單工制又分為同頻單工和雙頻單工。4、雙工通信定義：通信雙方均同時(shí)進(jìn)行收發(fā)工作。即任一方講話時(shí)，可以聽到對(duì)方的話音。有時(shí)也叫全雙工通信。5、半雙工通信：通信雙方中，一方使用雙頻雙工方式，即收發(fā)信機(jī)同時(shí)工作；另一方使用雙頻單工方式，即收發(fā)信機(jī)交替工作。6、移動(dòng)通信的分類方法：（1）按多址方式：頻分多址（FDMA）、時(shí)分多

2、址（TDMA）和碼分多址（CDMA）（2）按業(yè)務(wù)類型：電話網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。（3）按工作方式：同頻單工、雙頻單工、雙頻雙工和半雙工。7、三種基本電波的傳播機(jī)制：反射、繞射和散射。8、陰影衰落定義：移動(dòng)無線通信信道傳播環(huán)境中的地形起伏、建筑物及其它障礙物對(duì)電波傳播路徑的阻擋而形成的電磁場(chǎng)陰影效應(yīng)。陰影衰落的信號(hào)電平起伏是相對(duì)緩慢的，又稱為慢衰落。9、多普勒頻移公式：fd=v*cos/ v：移動(dòng)速度 ：波長(zhǎng) ：入射波與移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)方向之間的夾角。v/=fm：最大多普勒頻移移動(dòng)臺(tái)朝向入射波方向運(yùn)動(dòng)，則多普勒頻移為正（接收信號(hào)頻率上升），反之若移動(dòng)臺(tái)背向入射波方向運(yùn)動(dòng)，則多普勒頻移為負(fù)（接收信號(hào)頻

3、率下降）。10、多徑衰落信道的分類：（1）由于時(shí)間色散導(dǎo)致發(fā)送信號(hào)產(chǎn)生的平坦衰落和頻率選擇性衰落。（2）根據(jù)發(fā)送信號(hào)與信道變化快慢程度的比較，也就是頻率色散引起的信號(hào)失真，可將信道分為快衰落信道和慢衰落信道。11、平坦衰落信道的條件可概括為：Bs 12、產(chǎn)生頻率選擇性衰落的條件：BsBc ; TsTc ; BsBD14、信號(hào)經(jīng)歷慢衰落的條件：TsBD15、衰落率定義：信號(hào)包絡(luò)在單位時(shí)間內(nèi)以正斜率通過中值電平的次數(shù)，即包絡(luò)衰落的速率與發(fā)射頻率，移臺(tái)行進(jìn)速度和方向以及多徑傳播的路徑數(shù)有關(guān)。16、平均衰落率：v：運(yùn)動(dòng)速度（km/h） f：頻率（MHz） A：平均衰落（Hz）17、衰落深度：信號(hào)有效值

4、與該次衰落的信號(hào)最小值的差值。18、電平通過率定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)信號(hào)包絡(luò)以正斜率通過某一規(guī)定電平值R的平均次數(shù)。描述衰落次數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。深度衰落發(fā)生的次數(shù)較少，而淺度衰落發(fā)生得相當(dāng)頻繁。19、平均電平通過率表達(dá)式：其中fm：最大多普勒頻率=R/Rmin其中Rmin=2為信號(hào)有效值，R為規(guī)定電平第四章1、分集接收技術(shù)、均衡技術(shù)、信道編碼技術(shù)和擴(kuò)頻技術(shù)是最常見的信號(hào)處理技術(shù)，根據(jù)信道的實(shí)際情況，他們可以獨(dú)立使用或聯(lián)合使用。2、分集接收的思想：把接收到的多個(gè)衰落獨(dú)立的信號(hào)加以處理，合理的利用這些信號(hào)的能量來改善接收信號(hào)的質(zhì)量。3、信道編碼的目的：盡量減小信道噪聲或干擾的影響，用來改善通信鏈路性能的技術(shù)

5、。4、信道編碼的基本思想：通過引入可控制的冗余比特，使信息序列的各碼元和添加的冗余碼元之間存在相關(guān)性。在接收端信道譯碼器根據(jù)這種相關(guān)性對(duì)接收到的序列進(jìn)行檢查，從中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或進(jìn)行糾錯(cuò)5、當(dāng)傳輸?shù)男盘?hào)帶寬大于無線信道的相關(guān)帶寬時(shí)，信號(hào)產(chǎn)生頻率選擇性衰落，接收信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生失真，它在時(shí)域表現(xiàn)為接收信號(hào)的碼間干擾。采用信道均衡以補(bǔ)償信道引起的失真。6、擴(kuò)頻技術(shù)是克服多徑干擾的有效手段，是第三代移動(dòng)通信無線傳輸?shù)闹髁骷夹g(shù) 7、微觀分集的類型：時(shí)間分集、頻率分集、空間分集。8、分集的合并方式及性能：（如何實(shí)現(xiàn)，哪種性能最好）選擇合并：在所接收的多路信號(hào)中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出最大比值合并：把各支路

6、信號(hào)加權(quán)后合并。有最好的性能，但他要求有準(zhǔn)確的加權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)的電路比較復(fù)雜。等增益合并：等增益合并的性能雖然比最大比值合并差些，但實(shí)現(xiàn)起來要容易得多。等增益合并器的各個(gè)加權(quán)系數(shù)均為1.性能比較：最大比值合并改善最多，其次是等增益合并，最差是選擇合并，這是因?yàn)檫x擇合并只利用其中一個(gè)信號(hào)，其余沒有被利用，而前兩者把各支路信號(hào)的能量都得到利用。9、傳統(tǒng)的信道編碼通常分成兩大類即分組碼和卷積碼。 （n, k）線性分組碼能糾正t個(gè)錯(cuò)誤的充分必要條件是： （n, k）線性分組碼能發(fā)現(xiàn)接收碼字中l(wèi)個(gè)錯(cuò)誤的充分必要條件是： （n, k）線性分組碼能糾正t個(gè)錯(cuò)誤并能發(fā)現(xiàn)l（l t）個(gè)錯(cuò)誤的充分必要條件是：10、

7、卷積碼編碼器：分組碼的碼字是逐組產(chǎn)生的，即編碼器每接收一組k個(gè)信息比特就輸出一個(gè)長(zhǎng)度等于n的碼字。編碼器所添加的n-k個(gè)冗余僅和這k個(gè)信息比特有關(guān)，和其他信息分組無關(guān)，所以編碼器是無記憶的。卷積碼編碼器對(duì)輸入的數(shù)據(jù)流每1比特或k比特進(jìn)行編碼，輸出n個(gè)編碼符號(hào)（稱為n維分支碼字）。但輸出分支碼字的每個(gè)碼元不僅和此時(shí)可輸入的k個(gè)信息有關(guān)，也和前m個(gè)連續(xù)時(shí)刻輸入的信息元有關(guān)。因此編碼器應(yīng)包含有m級(jí)寄存器以記錄這些信息，即卷積編碼器是有記憶的。11、維特比譯碼是基于最大似然法則的最重要的卷積碼譯碼方法。采用逐步比較的方法逼近發(fā)送序列的路徑。12、直擴(kuò)系統(tǒng)抗窄帶干擾的能力：與一般的窄帶傳輸系統(tǒng)比較，擴(kuò)頻

8、信號(hào)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是抗窄帶干擾的能力。13、擴(kuò)頻信號(hào)對(duì)窄帶干擾的抑制作用在于接收機(jī)對(duì)信號(hào)的解擴(kuò)的同時(shí)，對(duì)干擾信號(hào)的擴(kuò)展，這降低了干擾信號(hào)的功率譜密度。第五章1、頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)：頻率復(fù)用主要是解決頻率資源限制的問題，并大大增加系統(tǒng)的容量。2、頻率復(fù)用：蜂窩系統(tǒng)的基站工作頻率，由于傳播損耗提供足夠的隔離度，在相隔一定距離的另一個(gè)基站可以重復(fù)使用同一組工作頻率。3、頻率復(fù)用的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：采用頻率復(fù)用大大緩解了頻率資源緊缺的矛盾，增加了用戶數(shù)目或系統(tǒng)容量缺點(diǎn)：帶來同頻干擾4、六邊形作覆蓋模型，用最小的小區(qū)數(shù)就能覆蓋整個(gè)區(qū)域。5、同頻干擾因子：其中，N稱為頻率復(fù)用因子，也等于小區(qū)簇中包含小區(qū)的個(gè)

9、數(shù)。因此N值大時(shí)，頻率復(fù)用距離D就大，但頻率利用率就降低，因?yàn)樗枰狽個(gè)不同的頻點(diǎn)組。反之，N小，則D小，頻率利用率高，但可能會(huì)造成較大的同頻干擾，所以這是一對(duì)矛盾。6、在FDMA系統(tǒng)中的主要干擾有：互調(diào)干擾、鄰道干擾和同頻道干擾。克服互調(diào)干擾的方法：選用無互調(diào)的頻率集克服鄰道干擾的方法：加大頻道間的隔離度克服同頻道干擾的方法：適當(dāng)選擇頻道干擾因子Q7、CDMA系統(tǒng)存在著兩個(gè)重要問題：（1）多址干擾原因：不同用戶的擴(kuò)頻序列不完全正交，擴(kuò)頻碼集的非零互相關(guān)系數(shù)會(huì)引起用戶間的相互干擾（2）“遠(yuǎn)-近”效應(yīng)原因：移動(dòng)用戶所在的位置的變化以及深衰落的存在，會(huì)使基站接收到的各用戶信號(hào)功率相差很大，強(qiáng)信號(hào)對(duì)

10、弱信號(hào)有著明顯的抑制作用解決方法：使用功率控制 8、蜂窩系統(tǒng)的無線容量： m無線容量大小 Bt 分配給系統(tǒng)的總的頻譜Bc 信道帶寬 N 頻率重用的小區(qū)數(shù)FDMA的無線容量：TDMA的無線容量：其中 其中，為TDMA的頻道帶寬，m是每個(gè)頻道包含的時(shí)隙數(shù)。CDMA系統(tǒng)的容量：CDMA系統(tǒng)容量最大9、信道切換原理：當(dāng)移動(dòng)用戶處于通話狀態(tài)時(shí)，如果出現(xiàn)用戶從一個(gè)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)的情況，為了保證通話的連續(xù)，系統(tǒng)要將對(duì)該MS的連續(xù)控制也從一個(gè)小區(qū)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小區(qū)。這種將正在處于通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程稱為“切換”。10、越區(qū)切換分為兩大類：一類是硬切換，另一類是軟切換。硬切換

11、：是指在新的連接建立以前，先中斷舊的連接。采用不同頻率的小區(qū)之間只能采用硬切換，所以模擬系統(tǒng)和TDMA系統(tǒng)（GSM）采用硬切換方式。優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單缺點(diǎn)：失敗率高；乒乓效應(yīng)軟切換：是指既維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接，并利用新舊鏈路的分集合并來改善通信質(zhì)量，當(dāng)與新基站建立可靠連接之后再中斷舊鏈路。優(yōu)點(diǎn)：提高切換成功率、增加系統(tǒng)容量、提高通信質(zhì)量缺點(diǎn)： 硬件設(shè)備增加，占用更多的資源；第六章1、電信業(yè)務(wù)：電話業(yè)務(wù)、緊急呼叫業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、傳真業(yè)務(wù)2、GSM結(jié)構(gòu)名稱：MS（移動(dòng)臺(tái)）、BTS（基站）、BSC（基站控制器）、MSC（移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心）、VLR（拜訪位置寄存器）、HLR（歸屬位置寄存

12、器）3、FDMA在GSM900頻段的上行（MS到BTS）890915MHz或下行（BTS到MS）935960MHz頻率范圍內(nèi)分配了124個(gè)載波頻率，各個(gè)載波之間的間隔為200kHz。TDMA是說在GSM900的每個(gè)載頻上按時(shí)間分為8個(gè)時(shí)間段，每一個(gè)時(shí)隙段稱為一個(gè)時(shí)隙。4、物理信道與邏輯信道的映射在載頻f0上：TS0：邏輯控制信道，重復(fù)周期為51個(gè)TSTS1：邏輯控制信道，重復(fù)周期為102個(gè)TSTS2TS7：邏輯業(yè)務(wù)信道，重復(fù)周期為26個(gè)TS其它f1fN個(gè)載頻的TS0TS7時(shí)隙全部是業(yè)務(wù)信道 5、突發(fā)脈沖（定義、類型）突發(fā)脈沖是以不同的信息格式攜帶不同邏輯信道，在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)傳輸?shù)模?00多個(gè)調(diào)

13、制比特組成的脈沖序列。6、突發(fā)脈沖有5種類型：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。7、幀偏離：GSM系統(tǒng)中規(guī)定幀偏差為3個(gè)時(shí)隙。8、越區(qū)切換的種類（1）同一BSC內(nèi)不同小區(qū)間的切換（2）同一MSC/VLR內(nèi)不同BSC控制的小區(qū)間的切換（3）不同MSC/VLR控制的小區(qū)間的切換補(bǔ)充教材（20分，填空和簡(jiǎn)答）第14章一、eMLPP 業(yè)務(wù)定義：eMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Preemption service的縮寫，即增強(qiáng)的多優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆業(yè)務(wù)，是一種電信補(bǔ)充業(yè)務(wù)。二、eMLPP業(yè)務(wù)構(gòu)成：優(yōu)先級(jí)、呼叫建立時(shí)間和

14、資源搶占能力。三、eMLPP業(yè)務(wù)定義的呼叫建立時(shí)間行為有3 類：第一類 快速呼叫建立 1-2s；第二類 正常呼叫建立 5s；第三類 慢速呼叫建立 10s。四、資源搶占有兩種情況：網(wǎng)絡(luò)資源搶占和用戶接口資源搶占第15章一、一個(gè)組呼中最多可以有5 個(gè)調(diào)度員，也可以沒有。二、空閑模式定義：此模式下系統(tǒng)不會(huì)給移動(dòng)臺(tái)分配任何專用信道，移動(dòng)臺(tái)只能收聽公共控制信道和廣播控制信道上的信息。專用模式定義：此模式下系統(tǒng)會(huì)給移動(dòng)臺(tái)分配至少兩條專用信道，其中的一條是慢速隨路控制信道（SACCH）。三、無線信道2種分配方案“一對(duì)信道”方案：在VGCS 組呼區(qū)域的每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一對(duì)業(yè)務(wù)信道（TCH）作為組呼信道，該小區(qū)

15、移動(dòng)用戶共享組呼下行信道，業(yè)務(wù)用戶講話時(shí)占用組呼上行信道?！耙粚?duì)半信道”方案：在VGCS 組呼區(qū)域的每個(gè)蜂窩小區(qū)分配一對(duì)業(yè)務(wù)信道（TCH）作為組呼信道，該小區(qū)移動(dòng)用戶共享組呼下行信道，當(dāng)“非調(diào)度身份”移動(dòng)用戶申請(qǐng)講話時(shí)，不占用組呼上行信道，而是使用一對(duì)專用業(yè)務(wù)信道TCH。每個(gè)小區(qū)的組呼上行信道一直處于空閑狀態(tài)，即使用了“半個(gè)”業(yè)務(wù)信道（下行TCH）。兩種方案區(qū)別：“一對(duì)半信道”方案比“一對(duì)信道”方案多使用了一對(duì)TCH 信道。就“一對(duì)信道”而言，從信令流程分析，移動(dòng)用戶申請(qǐng)上行鏈路時(shí)使用的是組呼上行信道，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)允許后，直接在組呼上行信道上發(fā)送語(yǔ)音。而對(duì)于“一對(duì)半信道”方案，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)批準(zhǔn)移動(dòng)用戶的上

16、行鏈路申請(qǐng)后，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)VGCS_UPLINK_GRANT 消息的信道描述信息，需要離開組呼信道，跳轉(zhuǎn)到一對(duì)專用業(yè)務(wù)信道（TCH）上；當(dāng)講話完畢釋放信道后，再次跳轉(zhuǎn)到組呼信道上?！耙粚?duì)半信道”方案優(yōu)點(diǎn)：免去了對(duì)組呼信道的靜音處理，提高了越區(qū)切換能力，而且能保障當(dāng)講話的業(yè)務(wù)用戶離開組呼后仍然具有通話的功能。四、終止語(yǔ)音組呼（重點(diǎn)第一條）1、只有主叫用戶、授權(quán)的調(diào)度員或非活動(dòng)計(jì)時(shí)器超時(shí)才可以終止一個(gè)語(yǔ)音組呼；2、只有主叫用戶接入到上行鏈路時(shí)才可以終止呼叫；3、授權(quán)終止呼叫的調(diào)度員需要使用直接的信令終止一次呼叫；4、如果MSC 發(fā)現(xiàn)下行鏈路非活動(dòng)時(shí)間超過某個(gè)預(yù)置的時(shí)間，網(wǎng)絡(luò)會(huì)釋放掉該呼叫。第16章一

17、、VBS與VGCS的區(qū)別（重點(diǎn)第1點(diǎn)）1、VBS 的業(yè)務(wù)用戶不能實(shí)現(xiàn)講話者與聆聽者之間的轉(zhuǎn)換，即VBS 不支持角色的轉(zhuǎn)變，因此VBS 的呼叫發(fā)起者一定是講話者，在VBS 通話進(jìn)行過程中只能有一個(gè)人在講話。2、VBS 的發(fā)起者即講話用戶從一開始就占用一條專用信道。當(dāng)VBS 的發(fā)起者是業(yè)務(wù)用戶時(shí)，此業(yè)務(wù)用戶占用的是一條專用信道，而其他業(yè)務(wù)用戶共享廣播呼叫信道下行鏈路，上行鏈路一定是一直處于空閑狀態(tài)的。而當(dāng)VGCS 的發(fā)起者是業(yè)務(wù)用戶時(shí)，當(dāng)成功建立了VGCS 后，此業(yè)務(wù)用戶同其他業(yè)務(wù)用戶一起被分配到組呼信道的下行鏈路上聆聽通話，當(dāng)此業(yè)務(wù)用戶想講話時(shí)同其他業(yè)務(wù)用戶一樣必須提出申請(qǐng)，獲得網(wǎng)絡(luò)的準(zhǔn)許后才可

18、以使用組呼信道的上行鏈路(一對(duì)信道方案)或網(wǎng)絡(luò)再分配給它一條專用信道(一對(duì)半信道方案)。二、終止廣播呼叫講話用戶或有終止權(quán)限的調(diào)度員都可以終止一個(gè)語(yǔ)音廣播呼叫。第17章一、功能尋址：用戶可以由它們當(dāng)時(shí)所擔(dān)當(dāng)?shù)墓δ芙巧?，而不是它們所使用的終端設(shè)備的號(hào)碼來尋址。二、網(wǎng)絡(luò)提供一套機(jī)制主要包括：1、功能角色必須按一定規(guī)律進(jìn)行編號(hào)，以使得交換機(jī)可以對(duì)其進(jìn)行識(shí)別；2、必須提供一套有效的注冊(cè)和注銷功能號(hào)的方法；3、必須保證功能號(hào)的相對(duì)唯一性。三、處理Follow Me，執(zhí)行的用戶過程：1、Follow Me 注冊(cè)在功能號(hào)和MSISDN 號(hào)間建立關(guān)聯(lián)2、Follow Me 注銷刪除先前建立的關(guān)聯(lián)3、Follo

19、w Me 查詢查詢用戶簽約文檔第18章一、鐵路通信中，基于位置的尋址主要用于解決移動(dòng)用戶呼叫固定用戶。二、基于位置的尋址的實(shí)現(xiàn)方式1、基于GSM-R小區(qū)特定路由的方式2、基于GSM-R智能網(wǎng)方式三、這兩種方式均使用兩個(gè)參數(shù)來確定目的地址：1、被叫方地址（短碼）2、小區(qū)識(shí)別碼四、大三角、小三角概念1、“大三角”：調(diào)度員、車站值班員和司機(jī)之間的通信；2、“小三角”：車站值班員、司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)之間的通信。第19章一、無線列調(diào)系統(tǒng)存在的問題1、技術(shù)基礎(chǔ)特別是制式落后；2、設(shè)備型號(hào)、種類繁多；3、頻率分散，制式不一；4、不能組成大網(wǎng)，功能孤立，通話范圍有限；5、大三角通信的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。計(jì)算題：一、某一移動(dòng)信道，工作頻段為450MHz，基站天線高度為50m，天線增益為6dB，移動(dòng)臺(tái)天線高度為3m，天線增益為 0dB；在市區(qū)工作，傳播路徑為中等起伏地，通信距離為 10km。試求：(1) 傳播路徑損耗中值；(2) 若基站發(fā)射機(jī)送至天線的信號(hào)功率為 10W，求移動(dòng)臺(tái)天線得到的信號(hào)功率中值。解 (1) 根據(jù)已知條件，KT=0, 自由空間傳播損耗 :由圖 2 - 23 查得市區(qū)基本損耗中值 (2)中等起伏地市區(qū)中接收信號(hào)的功率中值二、某一移動(dòng)信道，工作