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一、蜂窝系统的基本概念1．蜂窝系统的组成以及基本概念⑴公共交换电话网络⑵移动交换中心⑶基站⑷移动台⑸用户⑹收发信机2．切换，漫游的区别切换：移动台从一个基站转移到另外一个基站，从一个扇区转移到另外一个扇区，或者从一个信道转移到另外一个信道的过程。MSC不发生变化漫游：一个移动台从自己的服务区域转移到另外的服务区域的过程。MSC发生变化。3．双工的概念支持两个方向同时通信移动电话4．频率复用的概念上行、下行使用不同的频率5．蜂窝结构为六边形的原因六边形比其他形状更贴近圆，可以完全覆盖6．六边形蜂窝系统中簇大小N的通用公式7．提高蜂窝系统容量的方法（小区分裂、裂向、使用中继器、分区微小区）二、信道衰落1．大尺度衰落和小尺度衰落的定义（平均值、短时变化）大尺度衰落：预测衰落的平均值包括路径损耗和阴影衰落小尺度衰落：预测衰落的短时间变化包括多径衰落和多普勒频移主要由多径传播和多普勒频移而产生的衰落反映了围观小范围内数个波长量级接收信号电平平均值的变化而产生的损耗衰减特性服从瑞利分布或者莱斯分布2．影响小尺度衰落的四大因素（多径传播、移动台移动速度、环境物体移动速度、系统带宽）3．自由空间传播损耗公式4．对数正态阴影衰落的数学公式5．Rayleigh衰落的数学公式6．相干带宽，相干时间的定义和计算方法相干带宽：考虑频率选择性衰落信道，在无线通信发射机发射信号带宽内的某一段频带宽度内，接收机接收信号的复包络在这个频带宽度内任两个频率分量上的信号分量的相关系数不小于0.5(或0.9)时，称这一段频带宽度为相干带宽(coherencebandwidth)。当信号的带宽小于相干带宽时，发生非频率选择性(平坦)衰落；当信号带宽大于相干带宽时，发生频率选择性衰落。相干时间:满足两个时刻复包络采样信号基本相等条件的最远的两个时刻，称为相干时间7．平坦衰落和频率选择性衰落的判断依据。当信号的带宽小于相干带宽时，发生非频率选择性(平坦)衰落；当信号带宽大于相干带宽时，发生频率选择性衰落。8．快衰落和慢衰落的判断依据。快衰落：符号周期大于相干时间，信号在一个符号周期之内经历的衰落不相同。慢衰落：符号周期小于相干时间，信号在一个符号周期之内经历的衰落大致相同。三、抗衰落技术1．对抗信道衰落的方法（均衡、分集、功率控制、信道编码、交织、ARQ）2．均衡器的原理3．分集技术的基本原理。对于频率分集，时间分集，空间分集三种最常见的分集方式，如何获得不相关的信号？基本原理：发射信号经过独立或高度不相关的两个或多个传播路径到达接收机;接收机通过查找独立或高度不相关的多径信号，利用某种合并方式，对接收到的同一发射信号的多个样本进行合并来实现分集;分集技术充分利用了无线信道的衰落特性频率分集：发射信号副本通常按频域冗余的形式到达接收机，这种频域冗余是由直接序列扩频、多载波调制和跳频等扩频技术引入的时间分集：以超过信道相干时间的时间间隔重复发送信号，使在不同的时间间隔收到的信号具有独立的衰落环境，从而产生分集效果空间分集：通过在发射端/接收端由空间上分开排列的多个天线或天线阵列来实现各天线之间的空间间距使得每个天线接收到的信号相互独立或互不相关4．信道编码技术的原理。发送端的编码器在信息序列上附加一些监督码元，利用这些冗余的码元，使原来不规律的或规律性不强的原始数字信号变为有规律的数字信号在接收端，译码器利用这些规律性来鉴别传输过程是否发生错误(检错)，或进而纠正错误(纠错)5．交织技术的原理。处理突发差错信道的一个有效的办法是对编码数据实行交织，把突发差错信道转变为统计独立差错的信道。这样，为统计独立差错信道设计的码就可以使用了交织的本质时间分集把突发差错信道转变为统计独立差错信道6．ARQ技术的三种类型（停等，Go-back-N，选择性重发），混合ARQ技术的基本原理（ARQ+FEC）。停等ARQ：发送端在某一时刻向接收端发送一个码组接收端收到码组检测是否有传输错误若未发现传输错误，则发送一个认可信号(ACK)给发送端，发送端收到ACK信号后再发下一个码组若检测出错误，则发送一个否认信号(NAK)，发送端收到NAK信号后重发前一个码组，并再次等待ACK和NAK信号返回重发ARQ：发送端无停顿地发送码组，不再等待ACK信号接收端一旦发现错误并发回NAK信号，发送端从下一个码组开始重发前一段N组码组，N的大小取决于信号传递及处理带来的延迟选择重发ARQ：发送端连续不断地发送码组接收端发现错误并发回NAK信号，发送端重发有错误的那一码组混合ARQ结合FEC和ARQ技术接收端不但具有纠正错误的能力，而且对超出系统纠错能力的错误有检测能力当发现有无力纠正的错误时，系统可以通过反馈信道要求发送端重发一遍发生错误的数据包四、多址接入1．多址接入的定义。多址接入技术允许多个移动用户同时共享有限的无线频谱资源。2．常见移动通信系统所使用的多址接入和双工方式频分多址(FDMA)时分多址(TDMA)扩频多址(SSMA)空分多址(SDMA)混合多址3．TDMA,FDMA,CDMA三种常见多址接入方式的特点和优缺点比较。FDMA：频分多址为每一个用户分配特定信道特点：每一个信道每次只能传送一个电话信道空闲时也不能被其他用户使用基站和移动台在分配好的信道上连续不断发射窄带系统不需要均衡设备相比TDMA要简单得多是连续传输方式，因此需要较少的系统开销。的基站硬件设备较复杂系统移动单元需要使用双工器，增加成本需要精确的射频滤波器保证邻频干扰降到最小。系统中的非线性效应许多信道在一个基站中共享同一天线功率放大器或功率合成器在最大功率处时往往是非线性的造成信号在频域的扩展，称为交调频率交调频率造成邻频的干扰因此，FDMA频道之间需要一定的保护带宽，浪费了系统的带宽资源TDMA：TDMA系统将无线频谱按时隙划分，并且每一个时隙仅允许一个用户要么接收要么发射.信道中一部分用户上行，一部分用于下行一个数据分为上行帧和下行帧上下行数据在不同的信道上发送一般会把上行时隙和下行时隙错开，使得用户不必使用双工器TDMA的特点每一帧的时隙数目取决于多个因素，调制编码方式，有效带宽等不是连续传输系统，而是突发分组传输，因此能有效降低能耗不需要双工器的发射速率快，带宽大，需要均衡器需要保护时间来保证用户之间不相互干扰需要较多的同步开销能为不同用户分配不同数目的时隙，因此，可以满足不同用户的不同速率要求CDMA的特点许多用户同时使用同一个频率系统的软容量：对用户的数目没有绝对限制，用户数目增加，系统性能下降利用频率分集减少小尺度衰落的影响接收技术有利于用户的切换自干扰和功率控制五、GSM系统1．GSM系统中BTS,BSC,MSC的功能BTS：基站收发信台（BTS）编译码、调制解调、加密解密、复用时频同步发射功率选择：11个功率等级，(0.01-320)W跳频随机接入信道侦测信道质量检测BSC：基站控制器（BSC）：联接BTS和MSC的桥梁无线资源管理切换管理信道分配功率控制MSC：MSC：GSM系统的核心2．空中接口(CAI)的定义、GSM空中接口参数。定义：为了实现移动用户与基站间的通信，建立基于通信协议的无线连接规定了移动用户和基站间如何通过无线频谱进行通信，并且定义了控制信道的信令方法AccessMethod-TDMA/FDD-25MHz（2）-200kHz-45MHzs-124-GMSK-270.833Kbps-Fullrate13KbpsHalfrate6.5Kbps-4.615ms3．物理信道和逻辑信道的定义以及组成。物理信道时隙号码和ARFCN相组合构成了前向链路和反向链路的一个物理信道soluteRadioFrequencyChannelNumber逻辑信道一个物理信道在不同的时间可以映射为不同的逻辑信道业务信道控制信道4．GSM系统的组成六、MIMO技术1．使用多天线技术能取得三种好处（分集、复用）。扩展了信号处理的操作空间，从原有的时域和频域扩展到现有的时域、频域和空域提供空间复用增益，提高系统的频谱利用率，在一定程度上解决频谱资源的紧张提供空间分集增益，利用无线信道多径衰落，有效地对抗信道衰落2.Alamouti编码方案以及推导过程（2发1收）3．MIMO系统的分集增益和复用增益如何计算？M*N七、CDMA技术1．3G的主要三个标准CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA2．CDMA系统对扩频序列设计的要求。有尖锐的自相关特性：DS扩频码相关主峰尽可能高，旁瓣尽量小；尽可能小的互相关性：DS扩频码之间正交或准正交移位相关性小序列数足够多序列平衡，“0”和“1”的个数基本相同复杂度大CDMA扩频码在选择时就要求它有很好的自相关特性3．Rake接收机的原理。利用信号统计与信号处理技术将分集的作用隐含在被传输的信号之中，因此又称它为隐分集或带内分集移动通信传播中多径引起了接收信号时延功率谱的扩散将上述被扩散的信号能量充分利用起来。主要手段是扩频信号设计与RAKE接收的信号处理手段。4．CDMA远近效应，以及消除远近效应的方法。远离基站用户的信号被靠近基站用户的信号淹没。远近效应：在上行链路中，如果小区中所有用户均以相同的功率发射，由于无线信道的衰落及移动台与基站(BS)间距离不同，BS接收到的离BS近的MS的信号功率要比接收到的离BS远的MS的信号功率强，这样，就会对远离基站的MS造成很大的影响，使其性能下降，甚至不能正常工作。解决办法：功率控制5．开环、闭环(内环)和外环功率控制的基本原理。开环功率控制开环功率控制是移动台根据接收到的基站导频信号强度，来衡量移动台与基站之间的传播损耗，从而确定发射功率的大小，使移动台的发射功率控制在一个范围内。估计误差会造成开环功率控制的性能严重下降闭环功率控制基站每隔一段时间(通常是1.25ms)测量收到的移动台信号，得到SIR的估计值，将此估计值与设定的门限值相比较估计值大于门限值，基站发出降低功率指令；估计值小于门限值，基站发出提高功率指令基站通过测量接收信号的SIR，不间断地向每个移动台提供反馈信号，形成控制环路，控制移动台的发射功率6．硬切换，软切换的定义。硬切换先断后接”往往发生频率的变化传统的FDMA系统大多采用硬切换切换过程中容易产生掉话软切换系统特有的关键技术先接后断”用户在切换过程中至少能保持一个连接在切换过程中同时有两个连接宏分集选择性合并往往适用于同频蜂窝系统，在切换过程中频率不发生变化。八、OFDM技术1．OFDM技术能够抵抗信道频率选择性衰落的原因。通过并行传送降低传送速率，增大信息码元周期，大大削弱了多径干扰的影响。2．OFDM技术使用保护间隔和循环前缀的原因。保护间隔：避免码间干扰循环前缀：对抗多径衰落。由于多径衰落的存在，使得同一个帧由于路径不同，到达用户端的时延有先有后。在相关的频域上的会造成子载波之间的相互干扰，影响性能。另外，由于有了循环前缀，使得IFFT，FFT操作把原来的线性卷积变成循环卷积，大大简化了相应的信号处理复杂度。3．基于OFDM的多址接入方式。-TDMAOFDM-FDMAOFDM-CDMA-CDMA