《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：1.微微蜂窝结构2.宽带CDMA技术3.调制方式,QPSK/自适应调制 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3600

1

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

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 用户识别码——临时用户识别码TMSI