移动通信第7章 组网技术

移动通信第7章组网技术在当今高度互联的世界中，移动通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

从简单的语音通话到高速的数据传输，从短信到丰富多样的多媒体应用，移动通信技术的发展日新月异。

而在这背后，组网技术起着至关重要的支撑作用。

移动通信组网技术涵盖了众多方面，包括网络架构、频率规划、小区划分、切换管理等等。

首先，让我们来了解一下网络架构。

移动通信网络通常由多个部分组成，核心网处于中心地位，负责管理整个网络的运行和数据交换。

它就像是一个指挥中心，协调着各个部分的工作。

基站则分布在不同的区域，负责与移动终端进行通信。

基站之间通过传输网络相互连接，确保数据能够快速、准确地传输。

频率规划是组网技术中的一个关键环节。

由于频谱资源是有限的，如何合理地分配频率，以满足大量用户的需求，同时避免干扰，是一个复杂而重要的任务。

不同的频段具有不同的特性，例如低频段传播距离远，但带宽相对较窄；高频段带宽大，但传播距离有限。

因此，需要根据实际需求和地理环境等因素，进行精心的规划。

小区划分也是移动通信组网中的重要内容。

将一个较大的区域划分为多个小区，可以提高频谱的复用效率，增加系统容量。

每个小区都有自己的基站和覆盖范围。

当用户在移动过程中从一个小区进入另一个小区时，就需要进行切换。

切换的过程需要在保证通信连续性的前提下，尽可能快速、平稳地完成。

如果切换不及时或者出现错误，可能会导致通话中断、数据丢失等问题。

为了实现高效的组网，还需要采用一系列的技术手段。

比如，多址接入技术允许多个用户在同一频段上同时进行通信，常见的有时分多址、频分多址和码分多址等。

这些技术通过不同的方式区分用户，提高了频谱利用率。

在组网过程中，还需要考虑到网络的覆盖和容量。

对于人口密集的城市地区，需要提供高容量的网络覆盖，以满足大量用户同时使用的需求；而对于偏远地区，则需要重点考虑覆盖范围，确保信号能够到达。

此外，移动通信组网技术还需要不断适应新的业务需求和技术发展。

第一章思考题与习题1. 何为移动通信？移动通信有哪些特点？答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机和行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。

移动通信的特点：（1）无线电波传播复杂（2）移动台受到的干扰严重（3）无线电频谱资源有限（4）对移动设备的要求高（5）系统复杂2. 单工通信与双工通信有何特点？各有何优缺点？答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进行接收；优点：设备简单、省电。

缺点：通信的时间长、使用不方便。

双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用方便、收发信机可以同时工作。

缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。

第二章 思考题与习题1 蜂窝移动通信中的典型电波传播方式有哪些？答：典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。

当电波的直射路径上无障碍物时，电波直接到达接收天线；当电波的直射路径上存在障碍物时，电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波；当电波在平坦地面上传播时，因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波；当电波入射到粗糙表面时，反射能量由于散射而散布于所有方向，形成散射波。

2 设工作频率分别为900MHz 和2200MHz ，移动台行驶速度分别为30m/s 和80m/s ，求最大多普勒频移各是多少？试比较这些结果。

解：当工作频率为900MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：当工作频率为2200MHz ，行驶速度为30m/s 和80m/s 时的最大多普勒频移为：由以上的计算结果可以知道，最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关，速度越大；最大多普勒频移越大，频率越大，最大多普勒频移。

3 如果某种特殊调制在/0.1s T ∆≤时能提供合适的误比特率(BER)，试确定下图（图P14）所示的无均衡器的最小符号周期(由此可得最大符号率)。

移动通信原理与系统第1章概论1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。

当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。

2.所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。

移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。

无线通信是移动通信的基础。

3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。

（以下为了解）1）互调干扰。

指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。

2）邻道干扰。

指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。

3）同频干扰。

指相同载频电台之间的干扰。

4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。

第2章移动通信电波传播与传播预测模型1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。

对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。

移动信道的基本特性是衰落特性。

2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。

多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。

无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。

大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。

小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。

3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则P r=（A r/4πd2）P t G t式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。

《移动通信技术》教学大纲一、课程概述《移动通信技术》是通信工程、电子信息工程等相关专业的一门重要专业课程。

本课程旨在使学生了解移动通信的基本概念、原理、技术和系统，掌握移动通信的关键技术和发展趋势，培养学生分析和解决移动通信相关问题的能力。

二、课程目标1、知识目标（1）了解移动通信的发展历程、特点和应用领域。

（2）掌握移动通信系统的组成、结构和工作原理。

（3）熟悉无线信道的特性、传播模型和衰落机制。

（4）理解移动通信中的调制解调技术、编码技术和多址接入技术。

（5）掌握蜂窝移动通信系统的概念、组网技术和频率规划。

（6）了解移动通信中的切换技术、功率控制技术和位置管理技术。

2、能力目标（1）能够分析移动通信系统的性能和参数，评估系统的优劣。

（2）具备设计简单移动通信网络的能力，包括频段选择、小区规划等。

（3）能够运用相关理论和技术解决移动通信中的实际问题，如信号覆盖优化、干扰消除等。

（4）能够跟踪移动通信技术的最新发展动态，具备一定的创新意识和研究能力。

3、素质目标（1）培养学生的工程意识和团队合作精神，提高学生的沟通和协调能力。

（2）激发学生对移动通信技术的兴趣和热情，培养学生的自主学习能力和创新精神。

（3）培养学生严谨的科学态度和良好的职业道德，树立质量意识和安全意识。

三、课程内容1、移动通信概述（1）移动通信的定义、特点和发展历程。

（2）移动通信的分类和应用领域。

（3）移动通信系统的组成和结构。

2、无线信道（1）无线信道的特性，包括大尺度衰落和小尺度衰落。

（2）传播模型，如自由空间传播模型、OkumuraHata 模型等。

（3）多径衰落和多普勒频移的概念和影响。

3、调制解调技术（1）数字调制的基本原理和方法，如 ASK、FSK、PSK 等。

（2）现代调制技术，如 QAM、OFDM 等。

（3）解调技术和性能分析。

4、编码技术（1）信道编码的基本原理和分类，如卷积码、Turbo 码等。

（2）交织技术和纠错性能评估。

2010级《移动通信技术》复习提纲第1章概论1. 什么叫移动通信？通信的双方至少有一方处于移动状态下进行信息传输和交换的通信就叫做移动通信。

2. 移动通信有哪些主要特点？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，而移动通信业务量的需求却与日俱增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. 移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动环境中使用。

3. 移动通信系统的分类：按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工；按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）5.移动通信包括哪些基本技术? 各项技术的主要作用是什么?调制技术: 把基带信号变换成适合信道传输的信号的技术。

移动信道中电波传播特性的研究：通过理论分析或根据实测数据进行统计分析(或二者结合)，来总结和建立有普遍性的数学模型，利用这些模型，可以估算一些传播环境中的传播损耗和其它有关的传播参数多址方式：提高信道的容量。

抗干扰措施：除存在大量的环境噪声和干扰外，还存在大量电台产生的干扰，如邻道干扰、共道干扰和互调干扰等。

利用抗干扰技术可以减少这些干扰噪声。

组网技术：研究网络结构、网络接口、网络的控制与管理。

第2章移动信道1. 什么是信道？根据信道特性参数随外界各种因数的影响而变化的快慢，信道由可分为哪两种类型，移动通信信道属于哪种类型？移动通信信道有哪些基本特征? 简述移动通信信道存在的3类损耗和4种效应。

信道是指以传输媒质为基础的信号通道。

信道可以分为恒参信道和随参信道。

移动信道属于随参信道特点：①带宽有限；②干扰和噪声影响大；③存在着多径衰落。

1）路径传播损耗：一般称为衰耗，是指电波在空间传播所产生的损耗，它反映出传播在宏观大范围（千米量级）的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。

2）慢衰落损耗：它主要是指电波在传播路径上受到建筑物等的阻挡所产生的阴影效应而导致的损耗，它反映出在中等范围（数百波长量级）的空间距离上的接收信号电平平均值起伏变化的3）快衰落损耗：它是反映微观小范围（数十波长量级）的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。

移动通信组网技术是指将许多无线基站组合在一起来实现移动网络通信的技术。

在这种通信系统中，所有基站都通过特定的协议来相互通信，使得移动设备可以在不同地点之间自由切换，这样就能够全方位地覆盖用户。

变化多样，下面将介绍几种常见的技术。

一、TD-LTE技术TD-LTE技术是目前市场上使用最广泛的一种组网技术，属于第四代移动通信技术。

它可以实现更高的数据传输速度和更大的容量，能够满足越来越多的用户需求。

TD-LTE技术主要应用于LTE移动电话技术中，具有快速传输数据、低延迟等特点。

二、WCDMA技术WCDMA技术是无线通信系统中的一种语音和数据通信标准，用于高速数据传输、视频通话等应用。

该技术不但能够提供更高的通信质量和网络容量，还能够通过动态资源管理来实现不同场景下的数据传输需求。

三、CDMA2000技术CDMA2000技术是第三代CDMA技术的升级版，主要应用于高速数据传输、语音和无线互联网等领域。

该技术在功能上与CDMA相似，但增加了更多的网络容量，能够提供更高的数据传输速度和更广泛的移动通信覆盖范围。

四、GSM技术GSM技术是一种标准的数字通信系统，主要用于语音和短信通信。

GSM技术主要用于第二代手机通信系统，并且仍然在许多国家得到广泛地应用。

该技术能够提供高质量的无线通信，同时还可以通过不同的频段来实现不同地理位置的覆盖，适用于城市和农村地区。

五、TD-SCDMA技术TD-SCDMA技术是一种用于无线通信系统的数字传输技术，主要用于高质量的语音通信、无线互联网和数据传输。

该技术可以充分利用现有的无线频谱，并提高用户体验。

TD-SCDMA技术的使用可以解决不同操作商之间的竞争问题，提高无线网络的效果，实现可靠性和可扩展性。

六、Wi-Fi技术Wi-Fi技术是一种无线局域网技术，能够在一定范围内实现高速的无线数据传输。

该技术不但能够实现宽带互联网接入，还可以用于流媒体的无线传输和信息交流，是现代的重要组成部分。

《移动通信技术》习题答案第一章一、名词解释1．单工制: 单工制指通信双方的收发信机交替工作2．双工制: 双工制指通信双方的收发信机均同时工作3．SDMA：空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。

4．大区制:大区制移动通信系统是早期采用的,它一般设有一个基站,负责服务区内移动通信的联络与控制.如果覆盖范围要求半径为30km～50km，则天线高度应为几十米至百余米。

发射机输出功率则应高达200W.在覆盖区内有许多车载台和手持台，它们可以与基站通信，它们之间也可直接通信或通过基站转接通信。

5．小区制：将一个大区制覆盖的区域划分成若干小区，每个小区（Cell）中设立基站（BS），与用户移动台（MS）间建立通信.6．频率复用：在频分制的蜂窝系统中,每个小区占用一定的频道，而且各个小区占用的频道是不同的.假设每个小区分配一组载波频率，为避免相邻小区之间产生干扰，各个小区的载波频率应不相同。

因为频率资源是有限的,所以当小区覆盖不断扩大，小区数目不断增加时，将出现频率资源不足的问题。

7．MSC:移动业务交换中心。

是蜂窝通信网络的核心,其主要功能是对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。

8．FDMA:总频段分成若干个等间隔频道(信道)，不同信号被分配到不同频率的信道里，发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制,这些频道互不交叠，其宽度应能传输一路语音信息，而在相邻频道之间无明显的串扰。

9．TDMA：指一个信道由一连串周期性的时隙构成，即把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是互不重叠的）,然后根据一定的时隙分配原则,使各移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号，在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各个时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。

10．CDMA：指用一组正交码区分不同用户，实现多用户共享资源。

每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频，不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。