移动通信复习要点

1第一章概论1发展历程与趋势2特点3工作方式4分类及应用系统5基本技术22移动通信的特点利用无线电波进行信息传输:复杂的无线传播环境导致信号衰落（路径损耗、阴影效应、多径衰落与多普勒频移）;在强干扰环境（外部干扰+自身干扰）下工作。自身干扰包括：互调干扰、邻道干扰、同频干扰频谱资源有限（开辟和启用新的频段；努力提高频谱利用率）;对移动台要求高（手持移动终端：轻便、省电；车载移动终端：操作简单、维修方便，在恶劣环境中正常工作）;通信系统复杂（网络结构多种多样、管理和控制复杂）第一章概论33移动通信的工作方式工作方式主要有：单工通信、双工通信、半双工通信、移动中继;传输方式：单向传输、双向传输。第一章概论44分类及应用系统：（1）分类按使用对象可分为民用设备和军用设备；按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信；按多址方式可分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等；按覆盖范围可分为广域网和局域网；按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网；按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半双工；按服务范围可分为专用网和公用网；按信号形式可分为模拟网和数字网。第一章概论54分类及应用系统：（2）常用移动通信系统无线电寻呼系统蜂窝移动通信系统无绳电话系统集群移动通信系统卫星移动通信系统分组无线网第一章概论65移动通信的基本技术调制解调技术要求：频谱利用率高，易于采用相干或非相干解调，抗干扰能力强，适宜于衰落信道中的传输。两类广泛应用的调制技术：线性调制技术：PSK、QPSK、DQPSK及其它多电平PSK。恒定包络调制技术：MSK、GMSK、GFSK和TFM等，具有较窄的功率谱，对放大设备没有线性要求，但频谱利用率较低。振幅和相位联合调制（QAM）：可用于多载波系统中进行变速率传输。移动通信中电波传播特性的研究：建立传播预测模型第一章概论7多址方式：典型多址（FDMA、TDMA、CDMA）及其混合（FDMA/TDMA、FDMA/CDMA、TDMA/CDMA），随机多址（ALOHA、CSMA）抗干扰措施：信道编码；分集技术、自适应均衡技术和多载波调制技术；扩频技术；多天线及智能天线技术；干扰抵消技术和多用户检测技术组网技术网络结构：网络由那些部分组成及其如何部署网络接口：网络各组成部分如何接口数字移动通信的无线接口：开放系统互连（OSI）三层参考模型：物理层、数据链路层、网络层网络的控制与管理：连接管理、无线资源管理5移动通信的基本技术第一章概论8思考题1.移动通信概念与移动通信特点。2.单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?3.常见的移动通信系统有哪几种？4.按信号形式移动网可分为哪两类网?数字通信系统的主要优点是什么?5.什么是分组无线网？分组传输方式？6.移动通信包括哪些基本技术?各项技术的主要作用是什么?第一章概论9第二章调制解调1调制的概念2移动通信信道的基本特征、对调制的要求。3调制解调技术研究的主要内容4分类及应用系统5基本技术10第二章调制解调信源电信号调制接收机解调发射机电信号信宿无线信道噪声和干扰消息1、调制的概念：（1）无线通信系统框图11调制：把要传输的信号变换成适合信道传输的信号的过程。调制信号：调制器的输入信号（调制前）。已调信号：调制器的输出信号（调制后）。（调幅、调频和调相信号）模拟调制数字调制按调制信号形式划分调幅(AM)：载波振幅调频(FM)：载波频率调相(PM)：载波相位随调制信号变化的调制方式1、调制的概念：（2）调制的概念第二章调制解调122、移动通信信道的基本特征及其对调制的要求移动通信信道的基本特征：带宽有限----提高频谱利用率。频谱利用率：单位频带内所能传输的比特率（b/s/Hz）干扰和噪声影响大----提高抗干扰能力存在多径衰落----提高抗衰落能力对调制的要求：已调信号所占的带宽要窄：频谱主瓣窄；已调信号频谱副瓣的幅度要低，辐射到相邻频道的功率就小。经调制解调后的输出信噪比(S/N)较大或误码率较低。第二章调制解调13调制的原理。已调信号的产生方法及其频谱特性。解调的原理和实现方法。解调后的信噪比或误码率性能。3、调制解调技术研究的主要内容：第二章调制解调14调频信号的形式。FM信号的频谱。FM信号的带宽。FM信号的调制框图。调频信号的解调框图。调频信号的噪声功率和信噪比。4、模拟移动通信的调制解调—调频信号第二章调制解调15移频键控(FSK)FSK数字调制信号的形式；FSK数字调制信号的功率谱FSK信号的解调：包络检波法、相干解调法和非相干解调法（非相干匹配滤波器法）最小移频键控（MSK）MSK的特点MSK已调信号的形式MSK信号的调制MSK信号的单边功率谱MSK信号的解调5、数字移动通信系统调制解调第二章调制解调16高斯滤波的最小移频键控GMSK信号表达式调频信号的噪声功率和信噪比GMSK的可能相位轨迹GMSK信号的波形存储正交调制法频谱特性GMSK信号的解调数字相位调制BPSK：BPSK的信号形式、功率谱、调制、解调、误比特率QPSK：QPSK的调制框图、信号形式、频谱特征、星座与相位关系图、解调与误码率性能OQPSK：OQPSK调制原理、QPSK与OQPSK的比较/4-DQPSK：/4-DQPSK调制、相位跳变规则、相位跳变关系图、解调5、数字移动通信系统调制解调第二章调制解调17正交移幅键控（MQAM）矢量表示（星座图）MQAM信号的调制与解调接收判决过程比特差错率功率谱密度扩频调制技术理论基础扩频通信抑制干扰原理扩频方法正交频分复用OFDM正交频分复用的原理5、数字移动通信系统调制解调第二章调制解调18思考题1.移动通信信道的基本特征主要有哪些?移动通信中对调制解调技术的要求是什么?2.如何定义已调信号的带宽?如何计算FM信号的带宽?3.掌握最小移频键控和高斯最小移频键。4.QPSK与OQPSK比较有哪些优缺点？QPSK、OQPSK和/4-DQPSK的星座图和相位转移图有何区别？5.什么是扩频技术及优点？扩频技术主要有哪两种,系统的优点？6.扩频处理增益的表达式及计算。跳频系统(FH-SS)与直扩系统(DS-SS)系统相比有那些优点?第二章调制解调19第三章移动信道的传播特性1.概述电波传播特性及其研究2.自由空间的电波传播3.三种基本电波（反射、绕射、散射）的传播机制4.阴影衰落的基本特性5.移动无线信道及特性参数6.电波传播损耗预测模型：损耗中值的计算205移动无线信道及特性参数多径衰落的基本特性：幅度衰落、时延扩展多普勒频移多径信道的信道模型：多径信道的描述：色散（时间色散、频率色散）多径信道的统计分析：包络统计特性（服从什么分布）多径衰落信道的分类：根据色散参数（相干时间、多普勒扩展；相干带宽、时延扩展）确定衰落特性的特征量：衰落速率、衰落深度、电平通过率、衰落持续时间衰落信道的建模与仿真：Jakes仿真器第三章移动信道的传播特性()(,)ijtiiihtae21思考题1.移动信道中电波传播的方式及其特点?2.dBm、dBw、dB的含义?3.传播路径上的损耗中值的计算（p.118例3-2）。4.大尺度衰落和小尺度衰落的含义、阴影衰落的特性。5.色散参数的类型与含义、多径衰落信道的分类6.瑞利分布、莱斯分布、Nakagami-m分布的区别和联系，分别应用于什么环境？第三章调制解调22第四章抗衰落技术1.分集技术：含义、分类、合并方式（SC、MRC、EGC的含义及性能优劣）2.Rake接收技术：原理3.信道编码：基本思想、作用、常用信道编码技术4.均衡技术：概念、基本思想、性能评价准则、自适应均衡器的结构/工作过程/最小均方误差（MMSE）自适应均衡算法23第四章抗衰落技术线形分组码：基本概念（码距与码重概念、线性分组码、生成矩阵、编码效率、校验矩阵、伴随式、校验子）、汉明码（码长、监督位含义）、循环码（码多项式含义、编码步骤）卷积编码编码器状态图、网格图维特比（A.J.Viterbit）译码的基本原理3、信道编码：基本思想、作用、常用信道编码技术24思考题1.分集技术的含义、分类；常用合并方式的原理与性能优劣。2.Rake接收、扩频通信、交织编码分别应用了什么分集？3.信道编码的基本思想与作用、常用信道编码技术有哪些及其原理。4.卷积码的编码原理、状态图、网格图（状态变化路径）、维特比（A.J.Viterbit）译码的基本原理。5.均衡技术的概念、基本思想、性能评价准则。6.自适应均衡器的结构/工作过程。第四章抗衰落技术25第五章蜂窝组网技术1.移动通信网的基本概念2.多址接入技术3.蜂窝移动通信系统的容量分析4.网络结构和蜂窝小区5.切换和位置管理6.移动通信网的信令系统26第五章蜂窝组网技术移动通信空中接口分层协议模型无线物理层介质接入控制层（MAC）数据链路控制（DLC）层网络层：信令层原语请求型原语指示型原语证实性原语响应型原语：1、移动通信网的基本概念27第五章蜂窝组网技术话务量与信道利用率话务量是指单位时间（1小时）内进行的平均电话交换量信道利用率是指单位时间（1小时）单位信道的完成话务量。呼损率：呼叫失败的概率呼损率的计算方法利用完成话务量ErlangB公式利用ErlangB公式计算每个信道容纳用户数1、移动通信网的基本概念28第五章蜂窝组网技术常规多址接入方式：原理与特点FDMATDMACDMASDMA随机多址ALOHA协议和时隙ALOHA载波侦听多址（CSMA）预约随机多址2、多址接入技术：原理与特点29第五章蜂窝组网技术三种多址接入方式的理论容量三种多址接入方式的实际容量3、蜂窝移动通信系统的容量分析30第五章蜂窝组网技术移动通信网络结构蜂窝式组网理论：小区覆盖、频率复用、多信道共用、切换移动通信网的基本组成：蜂窝移动通信系统图示、各子系统功能频率复用和蜂窝小区频率复用和覆盖方式带状服务覆盖区面状服务覆盖区•簇•小区的覆盖形状•同频干扰：频率复用距离与小区簇的关系、载干比与小区簇的关系同频相邻小区的找法4、网络结构和蜂窝小区31第五章蜂窝组网技术切换含义、目的、原因、操作、要求、方法分类切换准则、控制策略与信道分配位置管理目的：把一个呼叫传送到随机移动的用户主要任务：位置登记、呼叫传递涉及问题（内容）位置更新位置寻呼5、切换和位置管理32第五章蜂窝组网技术信令的作用和构成信令的分类信令传输协议移动通信中的信令系统NO.7公共信道信令系统6、移动通信网的信令系统33思考题1.话务量的定义及计算；呼损率计算；呼损率、流入话务量和信道利用率的关系?利用ErlangB公式计算每个信道容纳用户数。•移动通信中无线干扰主要有哪几种？避免同频道干扰的主要措施?•移动通信网有哪些功能?试叙述大区制和小区制及其特点；大区制适用范围。•蜂窝网中区群的定义；什么是频率复用?对频率复用的要求；区群内小区数计算公式；同频小区中心距离计算公式；中心激励和顶点激励和小区分裂概念；小区制的优点。•蜂窝网主要由那三大部分组成?交换机、BSC、HLR、VLR、Um和A接口的功能有哪些？•什么是信令？蜂窝移动通信系统信令有哪两种？什么是音频信令和网络信令？•简述呼叫控制过程；简述位置登记过程。•10什么是越区切换?越区切换的准则？简述移动台辅助的越区切换策略；越区切换时的信道分配。第五章蜂窝组网技术34第七章GSM移动通信系统1GSM系统概述发展历史网络结构与接口GSM系统组成与结构GSM系统子单元及其功能GSM系统网络接口名称与定义GSM系统的业务：基本业务（电信业务、承载业务）、附加业务35第七章GSM移动通信系统1GSM系统概述区域、号码、地址与识别区域定义：GSM服务区、PLMN、MSC区、位置