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移动通信技术可以分为几个发展阶段？各阶段采用何种系统？采用何种多址方式？1、第一代模拟系统对应的接入技术是频分多址技术FDMA，它仅能提供9.6kbit／s通信带宽。
2、第二代窄带数字系统的接入技术主要有时分多址技术TDMA和码分多址技术CDMA两种，它可以提供9.6～28.8kbit／s的传输速率。
3、第三代移动通信技术3G是英文3rd Generation的缩写，是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统。
它能够处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、会议、电子商务等多种信息服务。
能够提供从9.6kbit／s直至2Mbit／s的接入速率。
1、第一代移动通信系统是模拟移动通信系统，在20世纪初开始了商业运营试验。
它对移动通信的最大贡献是使用蜂窝结构，频带可重复利用，实现大区域覆盖；支持移动终端的漫游和越区切换，实现移动环境下不间断通信。
第一代移动通信系统的出现和发展，最重要的特点是体现在移动性上，这是其他任何通信方式和系统不可替代的，从而结束了过去无线通信发展过程中时常被其他通信手段替代而处于辅助地位的历史。
2、第二代移动通信系统是目前广泛使用的数字移动通信系统GSM及窄带CDMA（也叫cdmaone IS95CDMA），数字信号处理技术是其最基本的技术特征，提供了更高的频谱效率更先进的漫游。
它对移动通信发展的重大贡献是使用SIM卡，轻小手机和大量用户的网络支撑能力。
使用SIM卡作为移动通信用户个人身份和通信记录的载体，为移动通信管理、运营和服务带来极大便利。
3、第三代移动通信系统是正在全力投入开发的系统，其最基本的特征应当是智能信号处理技术，实现基于话音业务为主的多媒体数据通信，更高的频谱效率、更高的服务质量及低成本。
实现全球无线覆盖，真正实现“任何人，在任何地点、任何时间与任何人”都能便利的通信。
4、第四代移动通信系统是多功能集成的宽带移动通信系统，是宽（广）带接入IP系统，现在处在研究阶段，可提供的最大带宽为100Mbps。
多址方式多址方式在移动通信中，许多用户同时通话，以不同的移动信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。
根据特征，有三种多址方式，即：频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等方式。
频分多址－－以频率来区分信道。
目录定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题定义技术发展历史种类划分容量比较相关问题展开定义在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式称为多址方式。
技术公共陆基移动网(PLMN Public Land Mobile Network)主要使用使用的频分多址(FDMA Frequency Division Multiple Access)，时分多址(TDMA Time Division Multiple拓扑结构Access)，码分多址(CDMA Code Division Multiple Access)，空分多址(SDMA Space Division Multiple Access)和包分多址(PDMA Packet Division Multiple Access)等技术另有仅仅停留在理论层面的极分多址(PDMA Polarization division multiple access)卫星通信中主要使用的按需分配多址接入(DAMA) 或脉冲寻址多址接入(PAMA Pulse Address Multiple Access)频分多址－－以频率来区分信道。
特点：使用简单，信号连续传输，满足模拟话音通信，技术成熟。
缺点：多频道信号互调干扰严重，频率利用率低，容量小。
时分多址－－在一个无线频道上，按时间分割为若干个时隙，每个信道占用一个时隙，在规定的时隙内收发信号。
时分多址只传数字信息，信息需经压缩和缓冲存储的过程，在实际使用时常FDMA/TDMA复分使用。
码分多址－－采用扩频通信技术，每个用户具有特定的地址码（相当于扩频中的PN码），利用地址码相互之间的正交性（或准正交性）完成信道分离的任务。
参考样卷1（一） 填空题 (每空5分)1．根据仙农信道容量公式，信道频带宽度可以和信噪比 互换，无限增加信道带宽，能否增大信道容量否2．目前我国移动通信中有下列三种多址方式，频分多址FDMA ，时分多址TDMA ，码分多址CDMA 。
模拟移动通信采用FDMA 多址方式，全球通GMS 采用TDMA 多址方式。
3．已知下列两个码组，C1=（10110），C2-（01000）C2 码组的重量W （C2）=1，C1，C2两码组之间的距离（码距）为W （C1，C2）=4。
4．调频信号鉴频解调器输出噪音功率谱的形状是和频率有抛物线形状关系 ，改善调频系统信噪比的简单方法是预加重和去加重 。
5．数字复接中，帧同步码的作用是 接收端识别出帧同步码后，即可建立正确的路序。
；二次群准同步复接中，塞入码的作用是 调整码速 。
6．在语音信号脉冲编码调制中，采用非均匀量化的目的是降低信息速率，压缩传输频带。
（P129）我国的脉冲编码调制系统，采用哪种对数压缩特性A 率对数压缩特性。
7，设语音信号的最高频率为, 则双边带调幅信号带宽为，调频指数为10的调频信号的带宽为KHz f m FM 8.74)1(2=+β。
8. 计算机局域网（以太网）中采用的数字基带信号的码型为曼切斯特码（数字双相码），与AMI 码相比，HDB3码的主要优点是便于定时恢复。
9．在数字调制性能评价时，常用到Eb/N0，其含义是比特平均能量噪音单边功率密度比，BPSK 与QPSK 调制在相同Eb/N0时误比特率相同，这是否意味相同信息速率时两者信噪比相同不同。
10．多进制数字调制中，基带信号常采用格雷码，其目的是减少解调误码率，设QPSK 信号的0相位对应的格雷码为00，分别给出90，180，270 相位对应的格雷码。
01，11，10。
（二）问答题1． （10分）数据通信开放系统互联模型的七层协议是什么内容调制解调器属于哪一层 答：数据通信开放系统互联模型的七层协议是物理层，链路层、网络层、运输层——低层会晤层、表示层、应用层——高层, 调制解调器属于物理层。
《移动通信》课后答案练习一一、填空题1、移动通信按工作方式分（单工）（双工）（半双工）。
2、移动通信按多址方式分（FDMA）,（TDMA）,（CDMA ）。
3、移动通信按信号形式分（模拟网）（数字网）4、移动通信按覆盖范围分（城域网）（局域网）（广域网）。
5、移动通信按业务类型分（ PSTN），（DDN），（ISDN ）6、移动通信按服务特性分（专用网），（公用网）。
7、移动通信按使用环境分（陆地通信），（海上通信），（空中通信）。
8、移动通信按使用对象分（民用系统），（军用系统）。
二、简答题1、什么叫移动通信？答：通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换。
2、移动通信的特点。
答：1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限4、移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效5、移动台必须适合于在移动环境中使用3、移动通信的发展趋势。
答：1、开发更高频段2、有效利用频谱3、数字化4、向个人移动通信发展5、传输数据速率越来越高。
4、全球3G的三大标准是什么？答：WCDMA 、 CDMA2000、TD-SCDMA 。
5、什么是基站？答：固定不动接发移动台的信号完成与交换中心相连，从而实现移动台信号的收发。
6、什么是移动台？答：接收发送无线信号并且可以移动的终端；包括：手机，车载台、无绳电话等。
7、什么是交换中心？答：交换各种信息的中心，分为有线和无线。
无线交换中心为各个移动台所在的基站之间提供交换服务。
8、移动通信的发展目标是什么？答：就是向个人移动通信系统(PCS)发展：Whoever 、Whenever 、Wherever 、Whomever 、Whatever。
9、数字移动通信系统有哪些优点？答：频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低。
第六章各种多址方式多址接入和广播使用公共的媒质连接多个通信设备，不象交换是在各媒质之间交换转发。
通过公共的媒质实现一对多广播、多对一的多址接入。
节点只有一个公共收、发设备和相应的缓存器。
多址方式：时分多址、频分多址、码分多址信号工作总是要占一定时间、频带和功率的。
多址信道的划分从时间、频率、功率三个轴上进行。
时分多址：组成一定的时间结构，形成帧帧是由时隙组成的，每个用户分配一个时隙。
1 2一般一个用户时隙由以下几部分组成：导引：针对非连续信号，用于建立接收同步，尽可能缩短同步时间。
突发字：巴克码，标志信息的开始，自相关性极好。
帧头：维持通信，传输勤务、信令。
信息：用户信息。
校验：如CRC校验，用于碰撞检测。
保护：频分：构成一定的频谱结构。
划分频带，每用户一个频道，频道之间要有保护间隔。
由于存在带外辐射：产生邻道干扰对带外辐射有一定要求，在一倍频程处，信号能量应衰减10〜20dB。
经过非线性设备会增加带外辐射，出现交调干扰，产生串话现象FDMA t解决方法：采用恒定包络信号。
码分：所有信号都在共同的频带和时隙上发射，按不同的码型调制接收信号的格式：Ka j t - jb i t -，i cos w o ti 二a j t - .i ：码型信号b j t —切：信息cos W ot：* :载波希望格式之间的相互干扰越少越好，即a j t - .j a j t - .j dt =0就可保证相互间干扰为0要找到这样的码型，即对任意的，任意的旋转方向即正交的多对码是不太容易的，这是一种理想的状况。
解决方法1使尸j，即整个系统是同步的，在广播型的网络中可以实现，但是对于不同源的多址接入则不能做到。
解决方法2：使上述的互相关值尽可能地小，不一定非为0。
假设信息带宽为r b，公用信道带宽为 5。
定一个量，n二上，如果互相关值接近丄就可以使相互干扰降到丄，这样的系统称为r b n n“准正交系统”。
码分系统中近远干扰韭常严重，即距离接收站远近不同的发射站之间的干扰。
前面曾经提到：地面电磁波与r4成反比。
如果二者的发射功率是相同的，那么距离接收端0.5米和10米的两个手机的接收功率相差52dB。
当n=1000时，要求丄=10-3，与52dB相比很小，因此近远干扰极为严重。
n因此，在码分系统中功率控制是必须的。
要求近的站功率小些，远的功率大些，发射功率要随距离发生变化，一般要能控制到90dB。
三种体制争论的焦点：①频带利用率的高、低频带资源有限，是宝贵资源。
②系统容量的大小系统容量要大。
TDMA系统的容量取决于：（1）时隙的个数（2）受到的干扰（邻区干扰、外来干扰）FDMA系统的容量取决于：（1）频道的个数（2）受到的干扰（邻区干扰、外来干扰、邻道干扰）CDMA系统的容量取决于（1）正交码的个数对于“准正交系统”，码个数是不受限制的，它只受干扰的影响。
（2）干扰（邻区干扰、外来干扰、本区其他用户干扰）目前比较推崇CDMA体制，它的优点：①用户容量大理论分析表明可提供相当于TDMA系统4倍，FDMA系统20倍的容量。
②CDMA系统可与目前使用的窄带FDMA系统信号共存。
重复利用现有的微波系统占用的系统，不影响现有系统。
③覆盖范围广同一小区内提供的信道多，小区的划分不如FDMA系统细，基站个数因此减少，节约投资。
④具有抗干扰和保密的能力，因此话音质量高，系统规划简单扩展频谱信号具有抗干扰能力码调制本身具有加密性质⑤CDMA系统的越区切换可使用“软切换”不用关掉信道，再打开另一个同时接收两个基站的信号，这样切换过程中用户不会中断通话。
即，先“换”后“断”，掉话（drop）的概率很小。
FDMA则为“硬切换”。
⑥可以采用多种分集技术，抗多径干扰空间分集、频率分集（本身固有的，宽带信号）、时间分集、路径分集（多径RAKE接收机、软切换）CDMA缺点：①设备复杂度高。
②存在近远效应，功率控制增加设备复杂度。
多址接入中信道的分配方法①固定分配方法②竞争分配（随机分配）③按需分配：预约、轮询以TDMA为例说明几种分配的方法①固定时隙的TDMA最简单，效率最低，用户数受到时隙个数的限制②随机分配的TDMA : ALOHA，S-ALOHA也比较简单，但用户数不受限，有碰撞，效率不高③预约：没有人用时，随机申请，占用以后保持该时隙，效率较高随机分配方式效率分析ALOHA :夏威夷的问候语。
1968.9夏威夷大学一项研究计划取名为 ALOHA ,解决岛间通信。
基本特征是所有用户对信道有同等的访问权， 因此有时称为同等站系统。
是适于广播网的方式。
①随机ALOHA （纯ALOHA 方式）方法：任何一个站有消息传给广播网的其他站， 可以利用共同媒介随时地立即发送；若不成功，随机时延一段后再发送，直至成功为止。
只有一个站发送 > 成功多于一个站发送 > 不成功 系统效率: 假设：用户的数据包长度都是定长，持续时间为单位时间 系统中大量的站是按泊松律发送数据包， 单位时间包的到达率， 也就是网络的负荷， 定 义为G按上述假设：任何一个站发送一个数据包时不会产生碰撞， 要求在两个单位时间内没有任何其他用户发送信号：泊松律’t e — 'tk!此时 t=2， k=0，= G 概率为e'G此时泊松通过量（成功发送的包） S 二Ge%取极大值-dS =o=. G =05dG贝U S =0.5e ，=018可见，在信道负荷加重时（G 较大时），网络的吞吐量会明显下降，但信道中不需传送控制 信息，系统简单，适于突发性信息发送。
②时隙 ALOHA 方式（SLOT-ALOHA ）规定固定的时隙，只能在时隙开始点发送，但并不规定是哪个时隙。
减少碰撞系统中每个站都有一个统一的钟，因此在一个时隙内只有一个分组时即可避免碰 撞。
S = GeG =1,S max =0.36系统效率高一些。
用监听或收ACK 的方法确定是否成功Sf0.18ACKET 申0.5 GCSMA/CD 以太网中使用的多址方式，与ALOHA方式类似。
C: collisi on ; D: detect ion ; CS：carrier sense①每个站都在监听线路上的情况，发送之前监听是否有别的站要发，无，才发送。
②发之后，发现碰撞，持续一段时间，使碰撞传递给整个系统，使所有的站都发现碰撞。
③然后停止发送，不象ALOHA系统中完全发送完才停止。
④随机延迟一段时间后，再重发。
随机时间应是信号从系统一头传到另一头时间的2倍的倍数。
这种系统效率高于ALOHA，因为首先判断是否发生碰撞，发现碰撞后可以主动停止。
预约ALOHA方式：M个时隙，其中一个分成v个小时隙，用于申请、预约，没有用户预约时这种方式变成S-ALHOA。
按需分配方式：DAMA 系统，Dema nd assig nment MA要求站提供通信带宽所要求的直接或隐含信息。
①去掉给空闲站分配信道的浪费②去掉碰撞浪费。
因此在高信道负荷下工作很好。
缺点：开销大。
机制：①用固定的时隙用于申请信道和取消信道，有中心控制②隐含的按需分配，无控制发现空闲时隙，下一次就可以随机申请，二者同时申请，就失败。
③轮询系统由一个主站和多个从站组成，主站一次轮询各个从站，收到主站轮询的从站可以把数据帧发给主站，依次轮询各从站。
轮叫轮询roll-call polli ng传递轮询hub polli ng自适应轮询（探询）：询问是否有信息要发，将分组终端的响应分组，用逐次细分的方法，定位发响应的站。
平均时间总是比普通轮询短，重负荷时可以改进对分的原则。
轮询适于：1）轮询报文消耗低2）往返时延小3）站数不多消耗与终端数目成正比。
④令牌环：由所有用户控制整个信道，无主站，可靠性高。
发送站负责去掉自己的发送包。
特点：无碰撞、无资源浪费，只有令牌传递的开销。
从站的发送有三种方式：①耗尽法，直到无信息传递为止。
②有限耗尽法，直到传送完轮询前的所有信息②门控法，至多传送指定个数信息包。
比较以上三种：③照顾小数量用户，保证及时得到服务；①照顾大数量用户，保证信道使用。
时隙环：允许一个以上用户同时传信号，最长为时隙长度。
各种方式各有适用情况，主要应以吞吐量和时延两个标准来衡量。
思考题：数据率为10Mbps的分组无线网，有两个相距 1.5km的站。
分组长度1000比特，传播速度3*10 8m/s假设每个站平均分组的产生率为1000分组/秒，其产生服从泊松分布。
如果一个站开始发送信号，其冲突概率是多少？1）对纯ALOHA系统2）对时隙ALOHA系统。
