移动通信中的调制解调
AM和FM
射频信号被用来传递信息，信息有可能是音频，数据或者其他格式，该信息被调制(modulate)到载波信号上，并通过射频传送到接收器，在接收器端，信息从载波上分离出来，这个被称为解调（demodulation）。而载波本身并不带有任何信息。
调制方法多种多样，简单的一般有幅度调制，频率调制和相位调制，尽管调频和调相本质上是相同的。每种调制方法都有其有缺点。了解每种调制方法的基础是很重要的，尽管大家更为关注的是移动通信系统的调制方法。复习这些简单技术可以让大家对它们的优缺点有更好的认识。
载波
无线通信的基础是载波，基本的载波如下图所示，这个信号在发射器部分产生，并不带有任何信息，在接收器部分也作为不变的信号出现。
调幅
调制最显而易见的的方式就是调幅了，通过调整信号幅度大小传递信息。
最简单的调制是OOK（on–off keying，开关键控），载波以开关的形式传递信息。这个是数字调制的基础，并用在传递莫斯（Morse）电码上面，莫斯在早期的“无线”应用上广为采用，通过开或关的长度传递码元。
在音频或其他领域应用更为常见的是，整个信号的幅度通过载波体现，如下图，这个被称为幅度调制（AM）。
AM解调音频信号的过程十分简单，只需要一个简单的二极管包络检波电路就可以实现，如图3-3，在这个电路中二极管只允许无线信号的半波通过，一个电容被作为低通滤波器来去除信号的高频部分，只留下音频信号。这个信号直接通过放大后输出至扬声器。该解调电路十分简单和易于实现，在目前的AM收音机接收上面还在广泛采用。
AM解调过程同样可以用更为有效的同步检波电路实现。如图3-4，射频信号被本地载波振荡信号混频。该电路的优点是比二极管检波器有更好的线性度，而且对失真和干扰的抵抗比较好。产生本振信号的方法很多，其中最简单的就是把接收到的无线信号通过高通滤波器，从而滤掉调制信号保留精确频率和相位的载波，再与无线信号混频滤波就能得到原始音频信号。
AM具备实现简单的优势，不过并不是最有效的方式，在频谱利用率和功耗方面均是如此。因此该方式在通信领域极少采用，一般只在VHF频段空中通信中采用。然而，AM 在长、中、短波广播领域采用较多，因为其低成本和简单性。
为了表明其低效率，我们需要看看AM操作的原理，当一个射频信号被一个音频信号调制时，波形会改变，在全调制过程中，调制后信号幅度会从零升到最高，而幅度升高到峰值时会达到载波信号幅度的两倍，这样很容易造成失真因为包络信号不能低于0。因为这种方法调制深度最大，所以叫做100%全调制。
即使在全调制模式下，功耗利用率也很低。当载波被调制，频谱中两边都会产生边带，边带包含了音频信号的信息。我们可以举例阐述功耗消耗的情况，比如1kHz的语音信号在载波上进行调制，这样频谱上会在载波两边出现两个频带，如图3-6，当载波被全调制，接收的调制信号的幅度等于载波信号幅度的一半，既是功耗也等于载波信号的一半。换句话来说，边带信号的能量等于载波信号能量的一半，而每个边带只有载波能量的1/4。这样对于一个100W的发射机来说，载波能量为50W，每个边带为25W，调制过程中载波信号的功耗是恒定的，而在解调过程中需要一个载波信号。我们只需要一个边带作为有用的信号，所以总的效率等于50/150，只有三分之一的能耗得到了有效利用。
AM不仅浪费能耗，而且频谱利用率不高。如果例子中的1kHz信号被普通的音频信号取代，中频两边的频谱都会被该音频信号的频带占据，如图。因此需要的频段是传输信号频段的两倍。在短波信号非常拥挤的今天，这样使非常浪费的，因此目前在该频段内的一些无线传输都采用其他更有效率的调制方法。
比如说，可以采用单边带（SSB）调制。通过去掉一个边带，可以使带宽减半，更加有效率，载波也可以由接收器获得用来解调。
不过不管AM还是SSB都无法在移动电话里采用，尽管一些场合用到了AM加相位调制。
调制指数
调制指数也被称为调制深度的定义十分重要，用百分比来表示，如下式：
调制深度不会超过1，否则包络就会出现失真，信号会出现额外的频谱，造成干扰信号。
FM调频
AM是非常简单的调制方式，而通过改变频率的FM调制也一样。如下图，载波信号被调制后，频率会随着信号源电压变化。
调制信号频率变化的范围很重要，这个被称为偏离（deviation），而且由KHz度量。比如一个信号的偏离可能是±3 kHz，那么这个信号就在±3 kHz上下波动。
采用FM的原因很多，一个重要的优势是不会受到源信号的电平变化的干扰，而且抗干扰的能力也强。因为是改变信号频率，所以调制信号的电平不会变化，这样不会干扰到音频输出，因此在移动电话或其他便携式应用中就可以采用FM。FM的另一个好处是当偏离比最高调制频率高很多时对噪声和干扰的抵抗能力很好。因此在高品质音频广播中通常采用75kHz的偏离。由于有以上的优点，FM在第一代模拟无线通信系统中采用。
解调一个FM信号，需要将频率变化转变为电压变化，这个就比AM解调要复杂了，不过实现起来也比较容易。需要一个调谐电路来对频率的不断变化输出变化的电平，而
不是采用一个检波二极管就能办到的。有很多方法可以实现这个功能，一个广泛应用的方案是采用积分检测器，这个在集成电路中应用广泛，而且提供了很好的线性度。这个方案在需要调谐电路时具备优势，并且容易在集成电路实现。
基本的积分检测电路如下图示，信号被分成了两部分，一部分提供了一个90°的相移，原始信号和相移信号立即被送入了混频器，混频器的输出取决于两个信号的相差，电路作用类似一个相位检测器并根据相位的差产生电压输出。
调制指数和偏离比
很多情况下调制指数只是一个值并一般用于别的运算，FM调制指数指的是频率偏离相对调制频率的比例，因此会随着在载波上变化的调制偏离而改变。
然而，设计一个系统需要知道最大的调制指数，这个通过在公式中带入最大的值可以得到。
边带
被调制的信号都会产生边带，在AM调制中很容易计算得到，但在FM调制中就不是那么明朗，因为这不仅于偏离相关，而且与偏离的度有关，比如说，如果调制指数为M，总的频谱通过一个复杂的公式可以得出，得到的是一个无限的离散频谱。
公式中，Jn（M）是第一类贝塞尔函数，ωc是载波的频率并等于2nf，ωm是调制信号的频率，Vc是载波的电平。
可以看出整个频谱包括载波的频率加上载波两边的无限的边带频谱。相关的边带可以从贝塞尔函数的表格中读出，或者用计算公式得出，图3-10显示出不同的调制指数下边带的变化情况。
可以总结在低级别的偏离下（既窄带FM），调制信号在载波中频的两边都有边带频谱，频谱看起来跟AM信号查不多，最大的区别是较低边带超过了180°的相位。
当调制指数增加，二倍中频的边带频谱就出现了（图3-11），指数继续增加，更高的边带也会出现。同时可以看到随着调制指数的升高带来边带的改变，一些频段能量升高而一些降低。
FM调制信号的频谱随着调制指数变化的情况，可以看出当指数较小时（比如M=0.5），信号频谱表现出一个载波频率和两个边带，当调制指数上升时，边带数量增多而载波频率的能量会下降。
带宽
很明显我们不能接受一个无限带宽的信号，所以对于低级别的调制指数只会计算头两个边带信号频谱。然而，因为调制指数的增加，更高级别边带会产生，经常需要滤波器对信号进行处理，而且这不能带来不适当的失真。为了达到要求通常需要将带宽设置为最大调制频率加上两倍偏离频率。换句话来说，在VHF FM广播中，如果采用±75 kHz 的偏离，而最大调制频率为15 kHz，带宽就需要(2 × 75) + 15 kHz=165 kHz，一般采用200kHz，使发射系统具备一个保护频带，且中频可以以100kHz为基础。
提高信噪比
已经提到FM比AM信号在宽带环境下可以提供更好的信噪比，实际上，偏离越大，信噪比越好。FM相比AM来说，提高的信噪比等于3D2其中，D是最大偏离率，在D值高的情况下非常明显。
如果对音频信号进行预增强就可以更好的增加FM信号的信噪比，通常的做法是，低电平的高频音频信号会进行相比低频信号更大幅度的放大，然后再进行调制。在接收器，采用相反的处理来得到原始的音频。
为了实现这个预增强，信号需要首先通过一个电容电阻（CR）网络，在截止频率点之上的频率，信号每增加8度音阶，电平就增加6dB，类似的，在接收端也进行相应的
处理。
频移键控
许多信号系统采用频移键控（FSK）来无线传输数字信号（如下图）。图中信号频率有两种，一个代表1（mark），一个代表0（space），通过改变载波频率来传输数字信号。
有两种方法可以用来实现用两个频率的信号传递信息。一个很明显的方法是改变载波频率，另一个是所谓的音频频移键控（AFSK），AFSK更好因为对精度有较高要求。
相位调制
调相
相位调制是另一种广泛采用的调制技术，特别是在数据传输的应用中。因为相位和频率。
是相辅相成的（频变是相变的一种形式），两种调制方法可以用角度调制（angle modulation）来概括。
为了解释调相如何工作，我们首先要对相位做出解释。一个无线信号包涵了一个正弦信号的载波，幅度从正到负程波浪形变化，一个周期后回到零点，这个同样可以由一个围绕一个零点旋转的一个点来表示，如下图所示，相位就是终点到起点的角度。
调相改变了信号的相位，换句话来说，图中绕着原点旋转的点的位置会改变，要实现这个效果既是要在短时间内改变信号的频率。所以，当进行相位调制的时候会产生频率的改变，反之亦然。相位和频率是密不可分的，因为相位就是频率的积分，频率调制可以通过简单的CR 网络转变成相位调制。因此，相位调制与频率调制信号的边带、带宽具有异曲同工的效果，我们必须留意这个关系。
相移键控
相位调制可以用来传输数据，而相移键控是很常用的。PSK 在带宽利用率上有很多优势，在许多移动电话无线通信的应用中广为采用。
最基本的PSK 方法被称作双相相移键控（BPSK），有时也称作反向相位键控(PRK)。一个数字信号在1 和0 之间改变（或表述为1 和-1），这样形成了相位反转，就是180°的相移，如下图。
PSK 的一个问题是接收机不能精确的识别传输的信号，来判定是mark（1）还是space （0），即使发射机和接收机的时钟同步也很难实现，因为传输路径会决定接受信号的精确相位。为了克服这个问题，PSK 系统采用差分模式对载波上的数据进行编码。比如说，信号为1 的时候改变相位，信号为0 时不改变相位，在这个基础架构上可以做更多的改进，一些其它的PSK 方法也被开发了出来。一个方法是信号为1 时做90°的相移，在信号为0 时做-90°相移，这样保留了0 和1 之间180 度的相差。在简单的系统中如果不采用该方式进行传输，在传一个长序列的0 的时候有可能会失去同步，这是因为产生突发模式时相位没有改变。
基于基本的PSK 会有很多改变，各个方案都有各自的优缺点，让设计人员针对具体的应用采用不同的解决方法。比如说四相相移键控（QPSK)，采用了四个相位，每个相差90°,8-PSK，采用8 个相位等等。
为了方便表述一个PSK 信号，我们采用相位矢量或者星座图，如图3-15。采用这个图可以很好的体现相位信息和幅度信息。在这个图里面，信号的相位用角度表示，幅度用具离圆心的距离表示。这样这个信号中的同相分量用sine 信号表示，而正交分量用cosine信号表示。大部分PSK 系统采用不变的幅度，因此圆心周围的点与圆心距离相等并只改变相对圆心的角度。对于BPSK 调相，星座图上只有两个点，其它PSK 调制可能有更多的点在圆周上。
当采用测试仪器进行测试时，我们会发现在理想的星座图上的频点会出现错误。错误的原因是调制器、传输过程或者接收器会出现误差，或者系统中引入了噪声。可以想象当真实的测试比理想状态差的太多时，就会出现误码，因为解调器不能正确的判断圆周上频点的位置。
使用星座图可以很快的找出错误所在，如果错误是与相位相关，星座图可以在圆环圆周再进行查找，如果错误与幅度相关，星座图可以扩大或者缩小圆环半径进行查找。采用该方法比采用其它方案查找错误有效的多。
在IS-95 CDMA 无线通信系统中，从基站到手机的前向链路采用了QPSK 调制，并采用绝对相位来表述模型。QPSK 有四个相位点，当从一种状态跳向另一种时，可能会产生过零点的相位跳变。
在从手机到基站的反向链路中，偏移四相相移键控（offset-QPSK，O-QPSK）被采用，这样可以避免QPSK 造成的180°相位跳变。考虑到星座图上X、Y 分量上的相反的向量，一般来说，两种分量是同时产生的，这样就会造成过零点相位跳变。在O-QPSK 中一个分量被延时了，所以就避免了向量直接过零点，从而简化了无线设计。
最小相移键控
因为双相相移键控会在“1”和“0”之间出现激烈的跳变，这样在频谱上会造成非常长的边带滚降，这在许多应用是很不理想的。我们可以采用滤波器滤除部分频带，滤的越多带宽虽然变窄了，但1 和0 的分界会变得模糊。为了克服这个问题，另一种调制手段——称作高斯最小频移键控(GMSK)被广泛采用了，最为大家所知的就是用在了GSM 无线通信标准中。GMSK 起源于另一个调制方法最小相移键控（MSK），该方法也具有连续的频谱，因为是在载波的过零点处产生频变，所以相位改变是非离散的。
下图表述了MSK 的调制，可以看到并没有相位的突变，这个MSK 表示出的“1”和“0”的区别主要是体现在载波频率被“0”调制时是“1”的两倍，从调制指数来说的话就是M=0.5。
这个主意看起来很好，而实际上在MSK 调制系统中信号出来后带宽很大，最大带宽已经达到了数据率的带宽。
MSK 的信号频谱显示其边带很长，甚至超过了传输的数据率（下图）。如果通过一个低通滤波器对调制信号进行滤波，可以使其适应载波。对滤波器的要求是必须具备陡峭的频率截止和窄的通带，其冲击响应（IR）不应overshoot，一个理想的滤波器就是高斯滤波器，对冲击响应呈现出高斯函数。
有两种方式实现GMSK，最明显的一种方法是让信号通过高斯滤波器然后再在一个调制指数为0.5 的调频电路进行调制，如图3-18。同时该方案的缺点是调制指数必须是精确的0.5，实际情况是，由于元器件的公差和漂移这个方案并不合适。
第二个方式被广泛的应用，就是所谓的正交调制。“正交”的意思是一个信号的相位相对另一个是正交(相差90°)的，即一个同相信号一个是正交信号，也就是通常说的I-Q调制（下图）。当采用该方法进行调制时，调制指数可以非常精确的达到0.5 而无需额外的设置和调整，所以实现起来就比较容易。在接收器解调部分，可反向执行该电路。
GMSK 的另一个好处是可以采用非线性放大器而不会产生失真，因为调制后信号幅度的变化不会带有任何有用的信息，因此该方案相对别的一些调制方式也更加能抗噪声。
正交幅度调制
另一个广泛应用的数据传输方法是所谓的正交幅度调制（QAM）。该信号中两个载波相位相差90°，被调制后输出信号在幅度和相位都有改变。因此不管幅度还是相位都会进行变化，所以被看成是混合幅度和相位的调制。
3bit 的数据可以分为一组并用表格中的幅度和相位组合来表示。
相位调制可以看作QAM 的一种特例，这时幅度保持不变而相位有改变，而传递的信息就减半了。
尽管QAM 通过对幅度和频率的调制增加了传输效率，但也有一些缺点。首先是比较容易受到噪声的影响，因为状态点距离很近，所以一个比较小的噪声就有可能将一个星座点移到错误的位置。采用相位或者频率解调的接收机可以采用限幅放大器来滤除噪声信号从来提升系统抗噪声性能，QAM 却不行。第二个弱点也和幅度分量相关，相位调制和频率调制无需使用线性放大器，而因为QAM 具有幅度分量，所以必须用线性放大。不幸的是，线性放大器一般功耗较高且效率不高，所以在便携式移动通信应用里面QAM 的吸引力会打折扣。
扩频和OFDM
扩频通信技术
在许多场合中需要使无线信号的频带尽量的窄来满足节省带宽的需求，然而，在一些场合中更需要采用所谓的扩频通信方式，这时传输频谱被扩的很宽。有几种方式可以实现扩频通信：一是采用跳频扩频(FHSS)，该方式以背景噪声的形式占用了比较广的频带。另两种实现的方法也被广泛应用，就是DSSS 和OFDM。
跳频
在一些场合，特别是军事应用方面，需要阻止有人监听和干扰信号。跳频可以有效的减少干扰，虽然干扰信号会影响一个频道，但跳频信号只会在那个频道停留短暂的时间，所以影响不大。跳频已经制定了很好的规范，在该系统中，信号在一秒内通过多次改变的伪随机序列跳到指定的频段上。不同应用要求的跳动的快慢不同，一般的应用一秒钟都会有数百次跳动，尽管在HF 频段可能少一些。
接收机一样会在一个给定的频率上停留一段时间，从一个频率跳到另一个频率过程
中会有一个死区，在该时段内发射机输出被禁止。这样可以执行频率合成，且阻止信号频道间干扰的产生。
要接收并解调信号，接收器必须与发射机的跳频序列同步，要达到这个要求，发射机和接收器必须获得相同的跳频序列，并且时域上必须同步。
跳频发射机通常采用数字发射机，传送语音信号时，必须先进行模数转换，而空中传输的数据量必须比输出要大的多，才能满足跳频时预留死区时间的需求。
直接序列扩频
直接序列扩频（DSSS）是另一种扩频调制方式，在一些系统上已经得到了广泛的应用，尽管在发射机和接收机方面会带来更多的成本上升。DSSS 在军方的应用较多，因为安全性比较高，在一些新的无线通信领域也有采用，因为可以提供更高的容量。采用DSSS的应用包括码分多址CDMA，CDMA 有多个不同的用户通过不同的“码”接入，而另一些老的系统采用频分多址（FDMA），或时分多址（TDMA）。
DSSS 的处理比之前表述的一些方法要复杂，当选择一个需要的信号时，该信号具备独有的特点。对于AM 和FM 调制的信号，会使用不同的频率做为载波，而接收机会设定为指定的频率来选择需要的信号，这可以看成频分系统；而其他的一些系统采用时分的方式，比如脉冲编码调制（PCM）可以看作是这样的系统，信号的不同幅度用时间离散的脉冲来采样，通过发射机和接收机的时间同步来还原信号。而CDMA 采用不同的码来区别不同的信号，为了表述这个处理的过程，我们假设一间房间里站满了说不同语言的人，尽管说话的噪声非常大，我们还是能非常容易的找出说英语的人——尽管也有别的人在大声说别的语言（也许声音还大的多）——但我们也听不懂。
该系统定义不同的码组在同一载波上从移动电话基站发出，也允许在容量较大时增加新的码组达成终端和基站的通信。为了达到这个要求，信号被扩频到指定的带宽，这个是由扩频码来实现，该码率比原信息的码率要大的多，实现方法是信息的每个符号与扩频码的一组固定的码组相乘即可。码组之间可以是随机的，也可以是正交的，码组之间正交是为了在同一时候所有信号相加和为0，举例如下：
使用正交编码，在一个频带中可以传输更大量的数据。实现方法是，数据与码片（chip）相乘（如下图），码片是不断送出的指定的编码信号，每个数据位都要与码片的每个位相乘。因此可以看出扩频比就是一个码片中的比特位数。
为了产生这个能携带多个信息的单载波信号，每个扩频后的信号会进行相加得到一个输出信号（下图），然后再调制和上变频后在天线端传输出去。
在接收端采用相反的步骤，信号被下变频至基带信号。这里该信号会与相关的码片相乘，得到的结果会根据码片数进行相加，即所谓的相干解扩。通过与不同的码片相乘，不同的原始信息就会被萃取出来。
为了表示系统是如何工作的，我们用下图来表示。我们假设扩频比为4，在3-22 中，可以看到a 和b 是扩频码（实线部分为一个码片），扩频码a 与信息c 相乘得到扩频后的数据d，而扩频码b 与信息e 相乘得到扩频后的数据f。而扩频后的d 和f 进行相加运算得到基带信号g，然后再在载波上进行调制和无线传输。
接收机在这种情况下，码片a（既是h 的波形）再与基带信号g 相乘就可以得到i，因为扩频比为4，每组4 个比特相加，就可以生成与c 相同的j 信号完成解扩。
当一个伪随机序列扩频码被使用后，需要执行相关的处理。伪随机扩频编码得到使用，而不是正交码，这时发射机和接收机需要产生同样的伪随机码，通过让接收机和发射机采用相同的算法产生序列可以方便的实现。采用伪随机码的缺点是编码不会正交，因此重新产生正交信号时会出现一些误码。
正交频分复用
另一种广泛应用的调制方法是正交频分复用（OFDM），编码正交频分复用（COFDM）是其中的一种形式，COFDM 多用在Wi-Fi 应用里面，比如IEEE 802.11，包括DAB 也采用该方法，另外4G 无线通信标准中也将采用该调制方法来提高数据率。
一个COFDM 信号一般包含了一系列间隙很窄的调制载波。通常对语音、数据或其他信号进行调制时，边带会在两边扩展，接收机必须接收到整个频段的信号来执行解调，因此，当信号传输到接收机时，各个频道之间必须有间隔，这样接收机才能用滤波器将它们分开。而COFDM 不需要这样的条件，尽管各个载波的边带会有混叠现象，但也可以无干扰的接收到，因为各个载波之间是相互正交的，这个可以通过将载波的间隔与符号周期的倒数相等来实现。
下图表示了传统的无线接收机接收到的频谱状况，而下图2表示了一个COFDM 信号频谱。
为了解释这是如何工作的，我们必须看一看接收机，接收机可以看成一个解调器的集合，一个解调器把对应载波的信号转换成DC 信号，相应的符号周期上集成的信号从载波上重建，其他解调器再解调其他的载波。因为载波间隙与符号周期的倒数相同，因此整个符号周期内组成了一个圆，它们的和加起来为0，换句话来说，就不会有干扰了。
发射和接收系统的一个要求是必须是线性的，因为非线性会在载波之间造成互调干扰，会并带来意想不到的信号干扰和削弱正交信号。
COFDM 多载波的高功率峰均比（peak-to-average）需要发射机的末端RF 放大器在平均功率很低的情况下处理高的峰值功率，这样会使系统效率变低。在一些系统中，峰值受到了限制，尽管会带来高的误码率对系统产生失真，但可以引入纠错（EC）算法来克服。
待传输的数据会先根据载波进行扩展，每个载波会携带一部分数据，这样就降低了每个载波携带的数据率。低数据率的好处是受到的干扰会大大降低。通过增加一个保护时间（或保护间隔），如下图，可以在信号稳定后再进行处理，在这个时间内不会有新的信号传进来改变时序和相位。
在多个载波上分配数据还有一些好处。多径效应的干扰只会在少部分载波上产生，而大部分会被正确的接收。使用纠错编码技术，意味着增加了信号携带的数据，但可以让接收机正确重建几乎所有的数据。这样能实现是因为纠错编码是在信号的不同部分传输，这个纠错编码可以说是编码正交频分复用的“编码”。
带宽和容量
通信系统的一个重要的考量是系统的数据吞吐量。因为用户对数据量和速度的要求是无止境的，我们必须合理利用每一个频段。可以看到有多种调制手段可以用到，它们中的一些在某些场合比其他的更为高效。然而，有一些定律左右着能传输的信息量。
信道的带宽是决定信号携带数据量的主要因素。带宽从字面上来说是指该信道用Hz 单位度量的频道的宽度，可以用高的频率减去低的频率轻松的得到。
奈奎斯特采样定律定义要恢复频率带宽为W 的信号，必须采用超过2W 带宽的载波进行采样。该转换也可以看成：有一个带宽为W 的信号，假设该信号不经过模数转换变成二进制编码时最高的频率为2W，但如果要进行模数转换，采样的数据率（bps）要是原始模拟信号带宽的两倍。传输多级信号必须大大增加带宽容量。
传输多级信号的问题是必须把每个信号从外部干扰—特别是噪声--中分辨出来。香农定律就描述了这种情况的发生，该定律是由Claude Shannon 定义，是现代计算科学形成的基础，而且是信息学中关于一个数据信道中能获得的最大数据率传输的表述。香农定律定义了在一个信道中能传输的最大无损失数据率是与带宽和信噪比相关的，该公式表述如下：
C表示了信道容量，W 是带宽（单位Hz），S/N 是信号噪声的比例。
理论上来说，可以获得2bps/Hz 的性能，不过事实上1bps/Hz 到4bps/Hz 是合理的数据。为了简单化表述容量的大小，我们会替代“bps”而称作“带宽”，然而要清
楚带宽和数据比特率是两个不同的数据，带宽是模拟信号频率范围的度量，而比特率是数字信号传输的数率。
纠错编码相比没有编码的数据可以增加传输的质量，但也没有纠错编码可以非常接近香农定律的理论值
总结
有三种方法对信号进行调制：幅度、相位和频率，而相位和频率本质上是相同的。然而，有多种方式来实现这些调制，每种方式都有其优点和缺点，因此，设计一个新的系统考虑这些因素是非常重要的。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/ac18827501.html, 5G移动通信系统分析与研究 作者：周颖 来源：《科学与信息化》2019年第19期 摘要随着我国通信技术不断发展，4G技术的到来给人们生活提供了极大的便利，在“十三五”时期下，我国4G网络实现了全面覆盖，并逐渐朝向5G通信技术方向延伸，进一步提高移动通信服务质量。各大通信运营商近些年纷纷建立5G通信试点城市，在2020年实现部分地区普及。5G通信技术不仅能够提升信息传输效率，还可以提升移动网络的服务体验。基于此，本文提出5G移动通信含义，分析5G移动通信系统的核心技术，并探究其发展趋势。 关键词 5G移动通信系统；数据传输；核心技术；发展趋势 引言 在移动通信不断发展背景下，移动网络使用费用逐渐降低，提升了人们对移动通信的依赖性。在2012年移动终端数量首次超过PC端，截止到2018年12月末，我国智能手机普及率已经达到了90%以上。智能手机的快速发展势必会带动移动通信发展，同时也加剧了市场竞争[1]。在4G网络全方位普及背景下，加强5G通信技术的研究是必然趋势，我国华为集团首次研发出5G移动通信技术，并在2020年逐渐推广使用（当即还处于试点阶段），实现移动通信技术的再次突破。由此可见，未来几年移动通信主要是朝向5G方向发展，加强5G通信系统研究有着重要意义。 1 5G通信技术阐述 5G通信技术是指第五代移动通信网络，理论上其传输速度能够达到1Gb/s，比4G网络传输速度高出百倍。如一部2G电影可以在8s之内完成下载。相比2G、GPRS（2.5G）、3G、 4G技术，5G技术有着巨大的差异。以上四种通信网络系统都是采用单一技术框架，而5G通信技术是上述四代技术结合，从而提升了通信网络的峰值速率，让5G移动通信网络在使用中更加稳定、安全。作为4G移动通信网络的升级，5G网络弥补了前代通信技术的漏洞与弊端，可以满足绝大部分人群对移动网络的追求，在未来“十四五”规划期间，5G网络势必会实现全面普及。 2 5G移动通信系统中的关键技术分析 2.1 大规模MIMO 在发射机和接收机端MIMO系统使用多个天线，首先可以有效提升无线链路频谱效率。MIMO系统提出了多用户理念，通过增加基站天线数量（比基站同时服务于相同时频块用户天线数量更多），用几百个天线同时为千万用户提供服务时，频谱效率理论上可以提升5～10倍，小区边缘用户也可以享受到理想的吞吐量[2]。再次，每个用户信号通过预编码处理降低
2007年3月Journal on Communications March 2007 第28卷第3期通信学报V ol.28No.3多载波蜂窝移动通信系统中的多业务切换算法 李剑1,2，胡波1 (1.复旦大学电子工程系，上海 200433; 2.上海无线通信研究中心，上海 200050) 摘要：提出一种用于多载波蜂窝移动通信系统的子信道合并切换算法。采用多维Markov链对子信道合并切换算法进行系统建模分析，得到了呼叫阻塞率、切换阻塞率等关键系统性能参数的解析结果。与切换保护信道算法相比，子信道合并切换算法在对其他类型呼叫性能影响很小的前提下，改善了对带宽要求较高的业务的切换性能。 该算法还可以与其他资源预留切换算法相结合，改善其性能。 关键词：蜂窝式移动通信系统；多业务切换；多维Markov链；多载波通信 中图分类号：TN929.53 文献标识码：A 文章编号：1000-436X(2007)03-0085-08 Multi-service handoff algorithm used in multi-carrier wireless cellular communication system LI Jian1,2, HU Bo1 (1. Electronic Engineering Department, Fudan University, Shanghai 200433, China; 2. Shanghai Research Center for Wireless Communication, Shanghai 200050, China) Abstract: A novel handoff algorithm named sub-channel combination (SCHC) handoff algorithm used in multi-carrier cellular mobile communication system was proposed. Multi-dimensional Markov chain was used to analyze the perform-ances of SCHC handoff algorithm. Analytical results of the key parameters such as handoff blocking probability were ana-lytically obtained. The analysis shows that the proposed scheme of sub-channel combination improves the handoff perform-ance as compared with the guard channel algorithm. The handoff blocking probability for the bandwidth consuming service is decreased while the other communication quality remains unchanged during the handoff. The sub-channel combination scheme can also work with the other resource reservation handoff schemes to improve their performances. Key words: cellular mobile communication system; multi-service handoff; multi-dimensional Markov chain; multi-carrier communication 1引言 业务种类多样化以及针对多业务的区分服务是未来移动通信网络需要面对的两个主要问题，同时，数据业务将会占有越来越大的比重[1]。解决这些问题，首先需要从提高系统的频谱资源利用率入手，多载波调制技术，如多载波DS-CDMA （MC/DS-CDMA）和OFDMA技术等[2~5]，由于能有效降低多径和频率选择性衰落对系统性能的影响而得到广泛重视。其次，未来移动通信系统需要更多的频带资源，通信频段向高频段发展是一个趋势，而“绿色”的无线通信又需要进一步降低发射功率，这就使得未来移动通信系统的小区覆盖范围变得更小，导致用户在移动过程中产生的切换次数增加。确保不同类型的业务在通信过程中得到不同的切换保障将对系统性能产生重要的影响。 Phone Lin等在文献[6]中对数据语音混和业务网络切换性能进行了分析，但并未考虑数据呼叫的 收稿日期：2006-04-24；修回日期：2006-12-29
移动通信技术参考答案 第一章 思考题与练习题 1-1 什么是移动通信？移动通信有那些特点？ 答：移动通信是指通信的双方，或至少一方，能够在移动状态下进行信息传输和交换的一种通信方式。移动通信的特点是通信双方不受时间及空间的限制、随时随地进行有效、可靠、安全的通信。频率 1-2 移动通信系统发展到目前经历了几个阶段？各阶段有什么特点？ 答：移动通信系统发展到目前经历了四个阶段，分别为公用汽车电话、第一代通信技术（1G）、第二代通信技术（2G）、第三代通信技术（3G）。特点分别为，公用汽车电话的特点是应用范围小、频率较低、语音质量较差、自动化程度低。第一代通信技术（1G）的特点是该系统采用模拟技术及频分多址技术、频谱利用率低、系统容量小抗干扰能力差、保密性差：制式不统一、互不兼容、难与ISDN兼容、业务种类单一、移动终端复杂、费用较贵。第二代通信技术（2G），采用数字调制技术和时分多址（TDMA）、码分多址技术（CDMA）等技术、多种制式并存、通信标准不统一、无法实现全球漫游、系统带宽有限、数据业务单一、无法实现高速率业务。第三代通信技术（3G）的特点是能提供多种多媒体业务、能适应多种环境、能实现全球漫游、有足够的系统容量等。 1-3 试述移动通信的发展趋势和方向。 答：未来移动通信将呈多网络日趋融合、多种接入技术综合应用、新业务不断推出的发展趋势。移动通信的发展方向是功能一体化的通信服务、方便快捷的移动接入、形式多样的终端设备、自治管理的网络结构。 1-4 移动通信系统的组成如何？试述各部分的作用。 答：移动通信系统的组成主要包括无线收发信机、交换控制设备和移动终端设备。无线收发信机的作用是负责管理网络资源，实现固定网与移动用户之间的连接，传输系统信号和用户信息。交换控制设备的作用是实现用户之间的数据信息交换。移动台的作用是实现移动通信的终端设备。 1-5 常见的移动通信系统有那些？各有何特点？ 答：常见的移动通信系统有：1、蜂窝移动通信系统2、无线寻呼系统3、无绳电话系统蜂窝移动通信系统的特点是越区交换、自动和人工漫游、计费及业务统计功能。无线寻呼系统的特点是即可公用也可专用。无绳电话系统的特点是携带使用方便。 1-6 集群移动通信系统的组成有那些？ 答：集群移动通信系统的组成有移动台、基站、调度台以及控制中心组成。 1-7 移动通信的工作方式及相互间的区别有那些？ 答:移动通信的工作方式有单工制、半双工制、双工制。单工制的优点主要有：1、系统组网方便2、由于收发信机的交替工作，所以不会造成收发之间的反馈3、发信机工作时间相对可缩短，耗电小，设备简单，造价便宜。单工制的的缺点是：1、当收发使用同一频率时，临近电台的工作会造成强干扰2、操作不方便，双方需要轮流通信，会造成通话人为的断断续续3、同频基站间的干扰较大。半双工制的优点主要有：1、设备简单、省电、成本低、维护方便，临近电台干扰小2、收发采用异频，收发频率各占一段，有利于频率协调和配置3、有利于移动台的紧急呼叫。半双工制的缺点是移动台需按键讲话，松键收话。使用不方便，讲话时不能收话，故有丢失信息的可能。双工制的优点有：1、频谱灵活性高2、
《移动通信》论文 论文题目GSM蜂窝移动通信网络中 切换技术的研究 姓名 学号 学院 专业班级
目录 摘要........................................................................ ABSTRACT...................................................................... 第一章绪论................................................................... 1.1移动通信系统及其发展...................................... 1.1.1 移动通信及工作特点.................................................. 1.1.2 移动通信系统的发展.................................................. 1.2GSM蜂窝移动通信系统的发展............................... 1.3课题研究的目的及内容..................................... 1.4课题研究的意义 .......................................... 第二章切换技术............................................................... 2.1切换的定义及分类 ........................................ 2.2切换的原因 .............................................. 2.3切换的控制方式 .......................................... 第三章GSM蜂窝移动通信系统中的切换 .......................... 3.1 GSM系统概述............................................................. 3.2 GSM数字移动通信的主要技术............................................... 3.3 GSM切换................................................................. 第四章中国3G的切换......................................................... 4.13G的简述................................................ 4.2中国3G的发展驱动力...................................... 第五章结论与展望............................................................ 主要参考文献 ......................................................................................................................................................
摘要 自从移动通信领域中引入的蜂窝概念，切换技术就开始出现，并成为了移动通信系统中的重要技术之一。切换技术是蜂窝系统所独有的功能，也是移动通信系统的一个关键特征，它直接影响整个系统的性能。当移动台的一个基站的覆盖范围移动到另一个基站的覆盖范围，通过切换移动台保持与基站的通信。切换从本质上说是为了实现移动环境中数据业务的小区间连续覆盖而存在的，从现象上来看是把接入点从一个区换到另一个区。 本文研究的重点是移动通信系统中的切换技术，主要分析了CDMA、GSM、WCDMA系统中的切换算法，切换基本可以分为硬切换、软切换、更软切换。由于第二代移动通信系统的巨大成功，用户的高速增长与有限的系统容量和有限的业务之间的矛盾渐趋明显，第三代移动通信的标准化工作开始逐渐进入实质阶段。3G通信技术已经在慢慢成熟，新的4G技术也在不断的演变，要做到通信技术的完善和更前的发展，切换技术作为移动通信中的关键技术，起着重要的作用。因此，我们研究切换技术是为了更好的发展未来通信技术，提高网络的服务能力和运行质量。 关键词:切换,硬切换,软切换,切换算法
目录 摘要............................................................................................................ 错误！未定义书签。目录...................................................................................................... 错误！未定义书签。Abstract第一章绪论.. (4) 1.1移动通信系统 (4) ............................................................ 错误！未定义书签。 1.1.1移动通信特点 (4) 1.1.2移动通信工作方式 (4) 1.2移动通信的发展 (5) 1.2.1全球移动通信发展历程 (5) 1.2.2我国移动通信的发展历程 (6) 1.3切换技术的发展 (7) 第二章切换技术 ........................ 错误！未定义书签。 2.1切换的定义及分类 (9) 2.2切换的原因 (9) 2.3切换的控制方式 (11) 第三章移动通信系统中的切换 (11) 3.1CDMA系统中的切换 (11) 3.1.1 CDMA系统概述 (11) 3.1.2 CDMA系统中的软切换 (12) 3.1.3 CDMA系统中的硬切换 (16) 3.2 GSM系统中的切换 (18) 3.2.1 GSM系统概述 (18) 3.2.2 GSM数字移动通信的主要技术 (19) 3.2.3 GSM切换 (19) 3.3 WCDMA系统中的切换 (21)
2010-2011学年第2 学期 考试科目移动通信系统 姓名 年级 专业 学号 2011年6 月12日
移动通信系统中基于自适应调制和编码的资源分配的控制消息传输 摘要：总的说来，链路自适应方案，如自适应调制和编码（AMC）以及混合自动重复请求（HARQ），加强了时变无线信道的系统容量。为了应用这些链路自适应方案，必须对资源的每一帧进行自适应和动态的分配。因此，系统需要控制消息来发送关于动态资源分配的信息给用户。这些信息包括用户ID，资源位置，调制等级，以及编码和自动重复请求（ARQ）信息。然而，这些资源分配信息的传输，造成了控制开销。在这篇文献中，我们介绍了一种利用AMC来传输资源分配信息的方案，并分析了它在支持截断ARQ，如链路层ARQ和HARQ的系统中的性能。除此之外，我们还证明了使用AMC来传输控制消息是减少控制开销的一种好方法。特别是当每帧的用户数较大，如对于互联网语音服务协议(V oIP)，这种方法非常有效。 关键字：自适应调制和编码（AMC）；控制消息；控制开销；资源分配Adaptive-Modulation-and-Coding-Based Transmission of Control Messages for Resource Allocation in Mobile Communication Systems Liu Zhihu S100131051 Keywords—Adaptive modulation and coding (AMC), control messages, control overhead, resource allocation. 1.引言 最近的以分组为导向的系统，如移动WiMAX和高速数据分组接入（HSDPA），通过使用链路自适应技术提高了数据吞吐量。这些技术有自适应调制和编码（AMC），混合自动重复请求（HARQ），以及快速信道感知调度。AMC 方案能够通过选择信号星座图以及适合它的时变信道的信道编码来提高系统容量。自动重复请求（ARQ）有效地减轻了由于信道衰落造成的分组错误。除此之外，截短的ARQ通过限制在应用AMC时的最大重传次数以及在物理层只使用固定的调制和编码，改进了系统吞吐量。重传机制，特别是基于HARQ的机制，提供了一种改进由于信道测量和反馈延时错误造成的链路自适应误差的健壮性的好方法。为了应用这些链路自适应方案，系统必须对每帧资源进行自适应的和动态的分配。并且，目前开发的大多数业务都是基于分组的。所以，资源的有效利用要求无线资源能够在移动站之间得到有效共享。最后，自适应和动态资源分配要求逐帧链路自适应和资源的有效利用。因此，对于动态资源分配的控制消息的设计非常重要。资源的链路自适应分配的控制消息应该与数据一块传输，以告
移动通信试题库 2012.10 一、填空题 1． ____个人通信______是人类通信的最高目标，它是用各种可能的网络技术实现任何人在任何时间、任何地点与任何人进行任何种类的____信息交换_____。 2．移动通信系统中影响电波传播的3种最基本的机制为___反射____、__绕射_____和____散射___。3．在CDMA系统中从通信链路的角度看，功率控制分为___反向链路功率控制____和__前向链路功率控制；4．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为____软切换_______和_______硬切换_____两大类。 5．WCDMA的信道带宽是____5M码片/s_______，码片速率是____3.84M/码片/s_______。 6．IS-95A下行链路利用码分物理信道传送不同的信息，按照所传送信息功能的不同而分类的信道称为逻辑信道；IS-95A下行链路中的逻辑信道包括以下四种_____导频信道______、____同步信道_______、____寻呼信道_______和_____下行业务信道______。 7．HSDPA的中文意思是___高速下行分组接入技术________。 8．1个64QAM调制的符号代表__28M___位信息比特。 9．TD-SCDMA的基本物理信道特性有____频率____、___时隙_____和____码片____决定。 10．CDMA系统中，移动台将导频分成4个导频集，分别是_激活集__、_候选集_、__相邻集__和___剩余集。 11. TD-SCDMA的一个信道带宽是 1.6 MHz，码片速率为 1.28 Mcps。 12. 在CDMA系统中从功率控制方法的角度看，功率控制分为___开环功率控制_和__闭环功率控制__。 13. TD-SCDMA的信道带宽是____1.6MHz _______、码片速率是____1.28Mcps _______。 14. GSM一个载频带宽是____200KHz_______，可提供___8____个物理信道。 15. 1W等于____30___dBm。 16. 在移动通信中常用的微观分集有时间分集、频率分集和空间分集。 17. TD-SCDMA系统采用了______智能天线_____、_____联合检测______、_____同步CDMA______、接力切换及自适应功率控制等诸多先进技术。 18. SIM卡的内部是由 CPU 、ROM、 RAM 和 EEPROM 等部件组成的完整的单片计算机。 19. 移动通信系统包括____网络交换__子系统、_____无线基站______子系统和_____移动台_____子系统。 20. 在3G技术标准中由中国提出的技术标准是___TD-SCDMA_______ 。 21．在移动通信系统中，除了一些外部干扰外，自身还会产生各种干扰，主要的干扰有___互调干扰____、__邻道干扰_____和____同频干扰___，其中____同频干扰______是移动通信系统中特有的。 22．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为______软切换_____和______硬切换______两大类。 23．1个16QAM调制的符号代表__6___位信息比特。 24．码字11010001和01110110的汉明距离等于________。 25．移动通信中常用的三种分集方式为___时间分集____、_____频率分集__和___空间分集____。 26．度量通信系统通话业务量或繁忙程度的指标是____话务量_______。 27．GSM系统的信令系统是以__ISDN_____信令的主体再加上GSM的专用协议构成的。 28．在GSM系统中，为了鉴权和加密的目的应用了3种算法，分别是A3、A5和A8算法。其中__A3__算法是为了鉴权之用，__A8_算法用于产生一个供用户数据加密使用的密钥，而__A5_算法用于用户数据的加密。29．在移动通信中三种主要的多址方式为___时分多址TDMA__、_频分多址FDMA___和___码分多址CDMA____。30．MIMO是在收发两端都采用___多天线____配置，充分利用空间信息，大幅度提高信道容量的一种技术。31．发射机发射功率为10W，可换算成__300_____dBmW。 32．在3G技术标准中由中国提出的技术标准是___TD-SCDMA_______ 。 33．根据切换发生时，移动台与原基站以及目标基站连接方式的不同，可以将切换分为_____软切换______和______硬切换______两大类。
移动通信的基本技术之抗干扰措施 在第三代移动通信系统中除了大量的环境噪声和干扰以外，还有大量的电台产生的干扰，如邻道干扰、公道干扰和互调干扰，更重要的是第三代移动通信系统的主流标准（WCDMA、CDMA2000等）都采用了码分多址方式，CDMA码分多址系统是一个干扰受限制系统，在信息的传输中，存在着多址干扰，多径干扰和远近效应。那么为了保证网络的畅通运行，我们也采用了第三代移动通信系统采用的相关抗干扰技术进行处理。这些技术包括：空分多址（SDMA）智能天线技术，用于抗多径干扰的RAKE接收技术，抗多址干扰的联合检测技术，并对这些技术在特定系统中的性能进行了仿真。 首先介绍一下智能天线技术，智能天线利用多个天线阵元的组合进行信号处理，自动调整发射和接收方向图，以针对不同的信号环境达到最优性能。智能天线是一种空分多址技术,主要包括两个方面：空域滤波和波达方向（DOA）估计。空域滤波（也称波束赋形）的主要思想是利用信号、干扰和噪声在空间的分布，运用线性滤波技术尽可能地抑制干扰和噪声，以获得尽可能好的信号估计。 智能天线通过自适应算法控制加权，自动调整天线的方向图，使它在干扰方向形成零陷，将干扰信号抵消，而在有用信号方向形成主波束，达到抑制干扰的目的。加权系数的自动调整就是波束的形成过程。智能天线波束成型大大降低了多用户干扰，同时也减少了小区间干扰。 比起只能智能天线技术抗多径干扰的RAKE接受技术又有哪些技术有点呢？智能天线抑制干扰的能力在多数情况下受天线阵元个数的限制，且当感兴趣信号存在多个非相关多径时，阵列只保留其中的一路信号，而把零陷对准其它信号，这样，阵列能够减小由非相关多径带来的干扰，但未能发挥路径分集的优势，因而是次最优的。为此，联合时域和空域处理的接收技术成为研究的热点。 当信道存在多径时延扩展，且时延大于一个码片周期时，这些多径信号既是多径干扰，又是一些有价值的分集源,由此产生了2D-RAKE接收机。目前2D-RAKE接收机讨论最多的是应用在WCDMA上行链路。 空时RAKE接收机首先对存在角度扩展的多个路径分量进行波束成型，以降低DOA可分辨的其它用户信号产生的多址干扰或期望信号的非相关多径分量，然后将经过空间滤波后的信号送入RAKE合并器，以充分利用延迟可分辨的期望信号的多个路径的能量。空间波束形成旨在衰减干扰信号，而时间多径合并旨在利用有用信号。 与时域和空域一维干扰抑制不同的是，空时二维干扰抑制不再使用强迫置零条件，而是考虑噪声的存在，使用优化准则。空时处理有名的优化准则有两个，一个是空时最小均方误差准则，另外一个是空时最大似然准则 我们介绍的第三种抗干扰技术是联合检测技术 传统的接收技术是针对某一用户进行信号检测而把其他用户作为噪声加以处理，在用户数增多时，导致了信噪比恶化，系统性能和容量都不如人意。联合检测技术是在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号及其多径的先验信息（信号之间的相关性时已知的：如确知的用户信道码，各用户的信道估计），把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成，从而具有优良的抗干扰性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源，显著地提高系统容量，并削弱了“远近效应”的影响。 每一样技术都有其优缺点，那么我们是否能将其结合，使技术更优化，让其在抗干扰方面体现的效果更为明显呢？ 那就是智能天线与联合检测的结合（ＳＡ＋ＪＤ）， 其主要用于ＴＤ－SCDMA系统中，TD-SCDMA系统结合使用了智能天线和联合检测技术：1）智能天线消除小区间干扰，联合检测消除小区内干扰，两者配合使用；2）智能天线缓解了联合检测过程中信道估计的不准确对系统性能恶化的影响；3）当用户增多时，联合检测的计算量非常大，智能天线的使用减少了潜在的多用户; 4）智能天线的阵元数有限，对于M个阵元的智能天线只能抑制M-1个干扰源，而且所形成的副瓣对其它用户而言仍然是干扰，只能结合联合检测来减少这些干扰；5）在用户高速移动下，TDD模式上下行采用同样空间参数使得波束成型有偏差；用户在同一方向时，智能天线不能起到作用；还
WCDMA移动通信系统分析报告 摘要 WCDMA作为3G的三大主流技术标准之一，已经得到业界的广泛认可。在技术创新和市场驱动的双重作用下，WCDMA从概念向产业化的进程正在加快．全球主要设备制造商都在积极跟踪和研发基于WCDMA技术的3G网络产品。本文对WCDMA的组网能力进行了分析，并给出了相应的组网结构和组网模式。BSC6900是BSC6000、BSC6810后的新一代控制器产品，是华为公司Single RAN解决方案重要组成部分。它采用业界领先的多制式、IP化、模块化设计理念，融合UMTS RNC 和GSM BSC业务功能，有效满足移动网络多制式融合发展的需求；BS3900为华为GSM新开发分布式基站，实现基带部分和射频部分独立安装，其应用更加灵活，广泛用于室内、楼宇、隧道等复杂环境，实现广覆盖，低成本等优势；本文对BSC6900设备原理及其在组网中的作用以及DBS3900设备原理及其在组网中的作用进行了分析。 关键词：宽带码分多址(WCDMA ）；组网；3G；BSC6900；DBS3900 WCDMA移动通信系统分析报告 一、WCDMA移动通信网组网结构及其关键技术 1.WCDMA发展进程 WCDMA是IMT一2000家族最主要的三种技术标准之一。从基本意义上来说，WCDMA版本的演进过程也是一个技术和业务需求不断提高的过程。WCDMA标准经过多年发展，已渐趋成熟，其标准化工作由3GPP组织完成。到目前为止，主要有五个版本，即3GPP R99、3GPP R4、3GPP R5、3GPP R6和3GPP R7，前四个版本已经完成并终结，目前正在进行R7版本的制定工作。不同版本间的功能划分并不是绝对和清晰的．而是按时间进度和工作完成情况进行灵活划分．不一定某个功能必须在某个版本中完成，在修改版本时应遵守向后兼容的原则，各版本的演进时间如图所示 2.WCDMA 组网要求 为了打造综合价值最大化的WCDMA核心网络，在组网时需要考虑如下几个问题： (1)核心网综合成本最优原则。对于3G网络的建设，我们认为应该从长期、全局的角度进行规划，规划的网络应该满足大容量、少局所、广覆盖的原则，具有清晰的全IP演进路线，避免后续网络频繁调整；能够进一步融合移动固定业务能力，便于向NGN演进。 (2)建设3G网的版本选择。随着3G牌照进一步后续．3GPP R4版本标准已经成熟，各个厂家基于3GPP R4版本的设备也进一步成熟，作为3G核心网建设的关键环节，起点版本的选择越来越成为讨论的焦点。采用3GPP R99还是3GPP R4进行组网，主要取决于网络建设时间、多厂家供货环境的形成和网络功能定位等多种因素。根据目前网络情况，核心网的结构又有3GPP R99、类3GPP R4、全TDM一3GPP R4结构、全IP 3GPP R4结构和混合3GPP R4结构等多种选择。 (3)现网资源的整合。3G核心网建设应保证对现有网络的影响最小，对传统移动运营商应能保证GSM／GPRS设备的再利用，并考虑现有电路传输网络、分组数据网络和信令网的共享、利旧还是新建．短消息业务(SMS)、多媒体消息服务(uus)、智能网(IN)业务和数据业务管理平台(DSMP)争l 台的弛问瓯综合考虑以上几个问题，做好核心网规划，同时在3G网络建设过程中利用后发优势、吸取2G网络的建设经验．避免2G网络中现有的各种技术和应用弊端，从而建设一个高质量、具有长远发展潜力的3G核心网络是完全有可能的。 3.WCDMA R99组网结构
1，移动通信按多址方式可分为频分多址（FDMA）时分多址（TDMA），码分多址（CDMA）。2，信源端编码将信源中的多余信息进行压缩，减少传递信息所需的带宽资源。 3，GSM系统采用的是频分多址接入（FDMA）和时分多址接入（TDMA）混合技术； 信道带宽：GSM网络总的可用频带为100MHz；GSM的一个载频上可提供8个物理信道。4，目前移动通信中最常见的三种分集方式时间分集，频率分集，空间分集。 5，GSM/GPRS系统采用的调制技术是GMSK，而EDGE采用的是8PSK。GMSK调制每符号1bit EDGE调制每符号3bit 1，三种基本的分集合并方式选择合并，最大比值合并，等增益合并。 2，移动通信中，系统自身产生的主要干扰有互调干扰，邻道干扰，同频干扰。 3，3G三大主流技术标准美国的CDMA2000，欧洲的WCDMA，中国的TD-SCDMA ，都采用CDMA多址方式。 4，GSM越区切换分为三大类：同一BSC内不同小区间的切换，同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换，不同MSC/VLR控制的小区间的切换。 1，为什么扩频信号能有效的抑制窄带干扰？ 答：对窄带的干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时，对干扰信号的扩频，这降低了干扰信号的功率谱密度。扩频后的干扰和载波相乘、积分（相当于低通滤波）大大削弱了它对信号的干扰，因此在采样器的输出信号受干扰的影响就大为减小，输出的采样值比较稳定。 2，RAKE接收机的工作原理是什么？ 答： 每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步，输出就是携带相同信息但时延不同的信号。把这些输出信号适当的时延对齐，然后按某种方法合并，就可以增加信号的能量，改善信噪比。 3，说明内环功率控制和外环功率控制的不同之处。 答：内环功率控制的目的是使用移动台业务信道的信噪比Eb/Nt能够尽可能地接近目标值；而外环功率控制则对指定的移动台调整其Eb/Nt的目标值。 内环功率控制测量反向业务信道的Eb/Nt，将测量结果与目标Eb/Nt相比较； 外环功率控制测量反向信道的误帧率（FER），将测量结果与目标FER相比较。 4，什么是64阶正交调制？起什么作用？ 答：（1）64阶正交调制，即把输出的符号每6个作为一组，用64阶Walsh序列之一进行调制，也就是用长度为64个码片的wlash序列来表示六位二进制符号，所以相当于进行了（64,6）的wlash编码。（2）作用：IS-95前向链路和反向链路都使用64阶的Walsh函数，但是二者的使用目的不同。前向链路上，Walsh函数用来区分信道，而反向链路上，则是用来进行正交码多进制调制，以提高反向链路的通信质量。 1，.在移动通信中对对调制有哪些考虑？ 答：①频带利用率②功率效率③已调信号恒包络④易于解调⑤带外辐射 2，PN序列有哪些特征使得它具有类似噪声的性质？ 答：①平衡特性②游程特性③相关特性
移动通信系统发展趋势分析论文 摘要本文介绍了第三代移动通信系统的研究现状,分析和比较了分别以日本、美国和欧洲为主提出的W-CDMA、CdmaOne和TD-CDMA系统的技术特点,最后探讨了第三代移动通信系统的发展趋势。 关键词第三代移动通信系统码分多址IMT-2000 1引言 第三代移动通信系统是指能够满足国际电联提出的IMT-2000/FPLMTS系统要求的新一代移动通信系统。国际电联于1995年提出了IMT-2000/FPLMTS的评估标准,对未来蜂窝移动通信系统提出了较详细的要求。 IMT-2000系统的基本特征有以下几点: 球范围设计的高度兼容性; MT-2000中的业务与固定网络的业务兼容; 质量; 机体积很小,具有全球漫游能力; 用的频谱为 885MHz~2025MHz,2110MHz~2200MHz(共230MHz) 1980MHz~2010MHz,2170MHz~2200MHz(限于卫星使用) 动终端可以连接地面网和卫星网,可移动使用也可固定使用; 线接口的类型应尽可能得少,而且具有高度的兼容性。 从而可以看出未来的第三代移动通信系统要具有很好的网络兼容性,用户终端可在全球范围内几个不同的系统间实现漫游,不仅要为移动用户提供话音及低速数据业务,而且要提供广泛的多媒体业务,这就对无线接口提出了较高的要求。ITU已对IMT-2000的测试环境提出了具体要求,给出了表征IMT-2000系统的最低限度的参数,包括:支持的数据率范围,误码率要求,单向的时延要求,激活因子和业务量模型。 根据ITU的要求,目前各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案,主要以日本DoCoMo公司为首提出的W-CDMA;美国Lucent、Motorola 等公司提出的CdmaOne;欧洲西门子、阿尔卡特等公司提出的TD-CDMA。总体来说,
目录 1、Ericssion双频切换特点概述第 2 页，共16页 2、Ericssion 切换算法排序的具体实现第 3 页，共16页 2.1、基本排序Basic ranking 第 3 页，共16页 2.1.1Ericssion 两种算法排序的共同点第 3 页，共16页 2.2排序的分类第 4 页，共16页 2.2.1Ericssion 1号算法第 4 页，共16页 2.2.2、Ericssion 3 号算法第 5 页，共16页 2.3排序过程中根据网络功能进行排序的调整第 5 页，共16页 2.3.1组织排序列表第 5 页，共16页 3、切换类型和判决条件第 12 页，共16页 3.1切换类型第 13 页，共16页 3.2各种切换类型的判决条件第 13 页，共16页 3.2.1紧急切换(BQ和TA) 第 13 页，共16页 3.2.2小区内切换第 14 页，共16页 3.2.3快速移动的切换第 14 页，共16页 3.2.4同心圆的切换第 15 页，共16页 （Overlaid/Underlaid subcell change) 第 15 页，共16页 3.2.5负荷分担第 16 页，共16页
Ericssion的切换算法研究后的整理 1、Ericssion双频切换特点概述 Ericssion的双频网分为3层，绝对分层为layer1，layer2，layer3。其中layer1的优先级最高，为1800或者微蜂窝，layer2为900M 的宏蜂窝，layer3为伞状蜂窝。Ericssion 的切换算法的核心是往更好小区切换，也就是在排序中排在最前面的小区切换，没有所谓的电平触发门限，也没有边缘切换的概念。当最好小区始终排在服务区前面持续4-5秒钟后，即发生更好小区切换，其中4-5秒钟时间是系统设定的，在参数配置中不能修改时间长度。 切换类型有： 1、普通更好小区切换中有3种各为 a、往低层切换（即优先级更高）的切换 b、在同层间的更好小区切换 c、往高层切换（即优先级更低）的切换 2、紧急切换 a、BQ(质量差紧急切换时，只用基本排序中的队列进行切换，不进行网络和分 层网的调整） b、TA 3、O/U同心圆的切换(Overlaid/Underlaid subcell change) 4、小区内切换(Intra-cell) 5、快速移动的处理 6、负荷分担(Cell Load Sharing) 从以上可以看出各个切换类型的触发条件分别如下： 1、更好小区持续5秒钟 2、TA、BQ 4、同心圆中的改变、 3、由于干扰引起小区内切换、 4、快速移动时切换到宏小区、 5、负荷过大时采用负荷分担切换 （具体触发条件在后面有更详细的描述） 排序原则： 1、Ericssion 1号算法是根据路径损耗和接收电平进行K、L排序 2、Ericssion 3号算法只是根据接收电平进行排序
移动通信传输网络管理系统分析 1传输网络资源管理系统的分类与介绍 传输网络资源管理系统是一个针对传输网络管理工作开展情况，并结合传输网络资源管理工作的特点开发设计的一个传输网络资源管理系统。可以对传输网络资源管理的业务流程进行科学的控制，对业务所涉及的数据信息进行全方位的管理。需求的功能是使传输网络资源管理工作人员能够通过软件系统，进行一系列的操作，从而使传输网络资源管理工作能有顺利、高效率地实施。在传输网络资源管理系统中，主要分为故障信息管理功能、设备资源管理功能、系统设置功能、人员信息管理功能以及部门信息管理功能五大功能。在最初的电信企业业务跨系统数据传输使用的是原始的socket编程，socket是一种协议，采用tcp或udp协议通信。Tcp、udp属于网络层，上边各层的应用都需要自己实现，例如端口的定义，数据包的定义，数据包的加密解密等。随着电信业务越来越复杂，使用原始的socket编程将会花费大量的时间和精力。这对各个电信系统提供商来说都是一大难题，而且其后期的维护也是非常麻烦的，各个传输层都要维护。在这样的情况下，各大电信运营商和系统提供商讨论使用webservice框架来实现夸系统的数据传输。 2传输网络资源管理系统的原理及模式 此次研究主要对传输网络进行系统的管理，把以往分散到各个系统中的传输网络进行统一的管理，为管理各个系统间的传输网络，将通过webservice的方式进行数据的传递，把不同系统间的传输网络数据整合到一个系统中，从而完成对所有有传输网中的资源点管理的要求。本系统完成后，将有效地解决移动公司对传输网中的资源点管理不够透明的问题，为移动公司提高管理水平、减少工作量提供支撑。本系统具有J2EE的MVC的三层架构模式：即数据展示层-请求控制层-业务处理层。MVC架构是“Model-View-Con-troller”的缩写，中文翻译为“模型-视图-控制器”。MVC应用程序总是由这三个部分组成。Event(事件)导致Controller改变Model或View，或者同时改变两者。只要Controller改变Models 的数据或者属性，所有依赖的View都会自动更新。类似的，只要Controller改变View，View会从潜在的Model中获取数据来刷新自己。
西安邮电大学 毕业设计(论文)开题报告通信与信息工程学院院(系)信息对抗技术专业12级02班课题名称：移动通信下的数字调制技术的研究 学生姓名：陈小楠学号：03126036 指导教师：刘晓慧 报告日期： 2015年11月4日
1．选题目的（为什么选该课题）： 当今移动通信系统基本采用数字调制技术进行信息传递，相比于传统的模拟调制方式，数字调制具有极大优势。现代移动通信网络要求信息传输效率高精确度好，抗噪性强，数字调制技术相比于模拟调制技术在以上方面有着更好的使用价值，数字调制技术可以将信息进行多重复用，同时增设安全密钥，大大提高信息的安全性。随着调制技术的发展，数字调制应用于移动通信网络的成本也得到大大降低。数字调制技术通常分为线性调制技术和恒包络调制技术两大类。蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。蜂窝移动通信业务是指经过由基站子系统和移动交换子系统等设备组成蜂窝移动通信网提供的话音、数据、视频图像等业务。调制是对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合传输的形式的过程。即是把基带信号(信源)转变为一个相对基带信号而言频率非常高的带通信号.带通信号叫做己调信号，而基带信号叫做调制信号。调制可以通过改变调制后载波的幅度，相位或者频率来实现。 信号的调制可分为模拟调制和数字调制。数字调制是指将用离散的数字信号对载波波形的某些参数(如幅度、相位和频率)进行控制，使这些参数随基带信号的变化而变化。与模拟调制相比，数字调制的优点是频谱利用率高、纠错能力强、抗信道干扰失真能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输，以及高效的多址接入和更高的安全保密性等。 2．前期基础（已学课程、掌握的工具，资料积累、软硬件条件等）： 拥有良好的信息对抗技术专业基础，学习了通信原理，信号与系统，移动无线通信原理等课程，对于BPSK，2FSK，2ASK，QPSK,OQPSK,QAM,GSM，频分复用(FDM)时分复用(TDM)码分复用(CDMA)等基础的理论知识有一定的掌握和了解。熟练掌握MATLAB，SIMULINK等通信工具包的使用，将在中国知网，中国文献期刊网查询有关资料及查阅有关图书资料。