移动通信复习提纲

移动通信复习提纲

《移动通信》复习提纲：

Chapter1: 基本概念

1、移动通信的基本概念：定义

2、移动通信系统总目标：1)全球化2)综合化3)个人化

有代表性的标准及特点：

第一代： 美国AMPS系统、英国TACS系统特点：

1)蜂窝小区系统设计—频率复用：2)模拟系统 3)FM传输

4)FDMA5)频谱利用率低、保密性差、技术简单

第二代： 欧洲 GSM，TDMA制式

北美 cdmaOne(IS-95CDMA)，CDMA制式

北美 DAMPS(IS-54)，TDMA制式

日本 PDC，TDMA制式

特点：

1)微蜂窝小区结构 。2)频谱利用率高：数字话音与传输、多种业务、多种先进技术、保密性好、集成度高、……

3)技术先进：TDMA和CDMA、语音编码、自适应均衡、数字调制、信道编码、交织、分集接收、功率控制

第三代： IMT-DS ------ UTRA FDD (WCDMA) (欧洲、日本)

IMT-MC ------ cdma2000 (北美)

IMT-TC ------ TD-SCDMA (中国)

IMT-SC ------- UWC-136 (北美)IMT-FT 、 DECT (欧洲)

特点：

4.FDMA/TDMA/CDMA5.电路交换---->分组交换6.从媒体--多媒体

1.移动通信的发展目标：

个人通信网PCN（5W）

3、移动通信系统的分类。

5、频分双工和时分双工的概念。

6、移动通信系统结构。BSS，MS，MSS，OSS

7、移动通信的主要特点：

1）频谱拥挤、频谱需严格菅理2）电波传播存在衰落、多径等问题

3）面临环境的干扰和噪声4）多普勒频移5）建网复杂

8、移动通信网性能指标：

话音质量和信噪比要求,服务等级（GOS）, 呼叫中断概率,通信概率

, 特殊服务种类及QOS保证

9、蜂窝的基本概念

Chapter2: 移动通信组网与系统设计

1、噪声： 外部噪声（人为噪声、自然噪声），接收机内部噪声

2、干扰： 同频干扰、邻道干扰、互调干扰、码间干扰、多址干扰

大区制移动通信网

主要特点：

基站天线很高：几十米至几百米

基站发射功率大：50~200W

覆盖半径：30~50公里

优点：网络结构简单、成本低

缺点：容量小，一般用户几十至几百个，一般用于专网

小区制移动通信网

基本小区有：（r：小区半径）

超小区： r ＞20km（农村）

宏小区： r ＝1-20km（人口稠密地区

微小区： r ＝0.1-1km（城市繁华区）

微微小区： r ＜0.1km（办公室、家庭）

优点：提高频率利用率，组网灵活

缺点：网络复杂

同频复用比 ：Q=D/R

满足小区条件的簇的形状和N是有限的

N = a2 + ab + b2

提高系统容量的方法

小区分裂划分扇区频率分配方法

小区波道分配策略固定信道分配：每小区频率固定

动态信道分配：按需分配

固定与动态相结合：借用信道分配

波道的自动选择方法：

专用呼叫信道方式、循环定位方式、循环不定位方式、循环分散定位方式

系统波道数的设计

每用户忙时的话务量

波道利用率 NkkNkANAB0!!Pr阻塞

CKHCTKa36001NBANA1'

越区切换：当前正在通信的移动台与基站之间的链路转移到另一个基站的过程。硬切换软切换

切换策略的目标:(1)切换次数和中断次数最小 (2)无明显干扰的快速通话转接

(3)对新呼叫阻塞的影响最小

切换控制:过程控制主要有三种：

① 移动台控制的越区切换 ② 网络控制的越区切换③ 移动台辅助的越区切换

Chapter3: 现代移动通信主要技术

多址技术基本概念

实现不同地点、不同用户接入网络的技术,即如何区分不同用户的技术.

多址技术分类

频分多址（FDMA），频道划分，频带独享，时间共享

时分多址（TDMA），时隙划分，时隙独占，频率共享

码分多址（CDMA），码型划分，时隙/频率共享

空分多址（SDMA），空间角度划分，频率/时隙/码共享

时分多址效率和信道数的确定

TDMA系统的同步和定时、预先定时

TDMA系统特性：

–每载波多路，频率利用率高，容量大。–突发脉冲序列传输–传输开销大

–基站成本低–便于控制与时隙管理–有码间干扰，一般需要自适应均衡

–要求有精确的同步与定时

扩频增益

干扰容限

CDMA系统特性：

–软容量和小区呼吸功能–话音激活技术扩大系统容量–用扇形天线提高系统容量–无需频率管理或分配–软切换–设备简单–具有扩频通信系统固有优点

SDMA特点：

–波束直接对准用户，减小了干扰和电磁污染。–直达波束提高了通信的保密性。–减小了多径效应

–软硬件复杂

FDMA蜂窝系统通信容量

系统的总信道数M

TDMA蜂窝系统通信容量

CDMA蜂窝系统通信容量计算

提高系统容量的方法 (/)(/)wopsiBCNGBCNWMB0/WWMBBn

0//1NERBmbsw

语音编码的分类:1.波形编码2.参量编码3.混合编码

调制解调的主要功能

数字式调制的分类

脉冲成型技术

频移键控：FSK、CPFSKMSK GMSK

相移键控BPSK、QPSK、OQPSK、p/4 QPSK

信道编码的基本原理

线性分组码,卷积码,级联码,Turbo码,信道交织

为什么引入信道编码

差错控制方式：检错重发（ARQ）、前向纠错（FEC）、混合纠错（HEC）

扩频通信的理论基础：香农公式：C = W×Log2(1+S/N)

扩频码要求：

•扩频码的码速率远远高出原码的码速率•易于产生•具有随机性

•扩频码应具有尽可能长的周期，使干扰者难以通过扩频码的一小段去重建整个码序列

•扩频码应具有双值自相关函数和良好的互相关特性，以有利于接收时的截获和跟踪，以及多用户应用

常见的码型： 1)M序列，即最长线性伪随机系列；2）GOLD序列；

3）WALSH函数正交码。

扩频通信的两种基本类型：直接序列扩频, 跳频通信

扩频通信的主要特点：

(1)抗干扰性强，误码率低(2)易于同频使用，提高了无线频谱利用率

(3)抗多径干扰。(4)适合数字话音和数据同时传输，具有加密功能，保密性强，便于开展各种通信业务。

均衡技术：对移动信道特性进行均衡，矫正信道传输函数，消除码

间干扰,使其满足无失真传输条件频域均衡, 时域均衡

分集技术：显分集:空间分集,频率分集,时间分集

隐分集:交织和编码技术,跳频技术,直接序列扩频

分集技术分类(1)最大比合并（Maximal Ratio Combining）

(2)等增益合并（Equal-Gain Combining）(3)选择式合并

Chapter4: GSM数字移动通信系统

GSM的特点

(1)具有开放的接口和通用的接口标准

(2)用户权利的保护和传输信息的加密

SIM卡：认证用户身份特征，网络操作，安全保密等信号。

(3)支持电信业务，承载业务和补充业务

电信业务：电话、紧急呼叫、传真。承载业务：数据。

补充业务: 本质上是数字业务，呼叫转移、短消息、来电显示。

(4)具有跨国漫游能力

(5)系统容量大、频谱效率高

系统容量比TACS模拟系统高2倍，系统载干比一般只要求9dB，频率重复利用率高，组网灵活方便。

频率配置900MHz, 1.8GHz

频道配置： 移动台发，基站收:

fl(n)=890.200MHz＋（n-1）´0.200MHz

基站发，移动台收:

fh(n)= fl(n) ＋ 45MHz

n= 76～124频道

编号方式

GSM系统结构：(1)MS：移动台(2)BSS：基站子系统(3)NSS：网络子系统

SIM Card（用户识别模块）特点功能

GSM网络接口和信令

7号信令移动应用（MAP）GSM无线接口

GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道时隙

GSM数字蜂窝移动通信网、数字蜂窝网地本地结构

我国GSM移动网的网络结构:(1)本地移动网网络结构结构(2)省内移动网网络结构(3)全国移动网网络

数字蜂窝网的区域结构

小区：一个基站或扇区所覆盖的区域 基站区：一个基站所覆盖的区域

位置区：MS在该区不需要位置更新 MSC区：一个MSC所管辖的区域

服务区：移动台可获得服务的区域 分级制结构我国数字蜂窝移动通信网分为三级结构：

一级汇接中心: 大区移动汇接中心

二级汇接中心: 省移动汇接中心

移动端局: 本地移动业务交换中心

GSM系统的控制和管理：

有呼叫接续过程、移动性管理、安全性管理等。

(1)客户状态(2)周期性登记(3)位置更新(4)切换(5)寻呼(6)移动台主呼

(7)移动台被呼(8)安全管理

为何要周期性登记,位置更新

切换: 切换过程的三个阶段

测量和目标小区确定

切换触发（GSM系统采用具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则）

切换执行（GSM系统采用移动台辅助的越区切换）

切换类型,寻呼

GSM系统的安全性管理

接入网络——鉴权

无线路径——加密

移动设备——设备识别