搜索
第一章概论1.1移动通信及其特点1、移动通信就是通信双方至少有一方是在运动中实现通信的通信方式。2、移动通信的特点：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。4、移动通信系统的网络管理和控制必须有效。1.2移动通信系统的分类1、按工作方式可以分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工。2、按多址方式可以分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）等。3、按业务类型可以分为电话网、数据网和综合业务网。4、按服务范围可以分为专用网和公用网。5、按信号形式可以分为模拟网和数字网。6、按照通话状态和频率使用的方法，移动通信可以分为单工制、半双工制和双工制3种工作方式和频分双工（FDD）、时分双工（TDD）两种双工制式。7、多址方式有频分多址（FDMA），时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）。模拟式蜂窝移动通信网采用频分多址方式，而数字式蜂窝移动通信网采用时分多址方式。8、1G网FDMA、2G网TDMA/FDMA、3G网CDMA，其中CDMA是唯一使用软切换通信方式。1.3常用移动通信系统1、大区制移动通信系统是早期采用的，它一般设有一个基站，一般覆盖范围半径30km~50km，用户数约为几十个至几百个。2、GPRS是GSM向第三代移动通信系统的演进。GPRS为2.5G网、GSM为2G网。习题小结单工制：分为单频单工和双频单工。特点是双方采用“按—讲”的方式。双工制：指通信双方的收发信机均同时工作，任一方在发话的同时，也能听到对方的语言。模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。SDMA：空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。小区制：将一个大区制覆盖的区域划分为若干小区，每个小区（Cell）中设立基站（BS)，与用户台（MS）间建立通信。频分复用：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。MSC：移动交换中心GSM：GlobalSystemforMobilecommunications全球移动通信系统第二章移动信道电波传播2.2移动信道的电波传播特性1、阴影衰落（效应）。移动台在运动过程中，周围地形地物造成对电波传播路径的阻挡，形成电磁场的阴影。2、多径效应。移动台附近的散射体（地形、地物和移动体等）引起的多径传播信号在接收点相叠加，造成接受信号快速起伏的现象。3、多普勒效应。由于移动台的运动产生多普勒效应，因此会引起接收信号电平的起伏。4、电波传播慢衰落有两个主要原因：阴影效应和大气折射。5、瑞利衰落又称为快衰落。第三章移动信道的噪声和干扰几抗干扰3.1移动通信中的噪声和干扰基本概念1、噪声的三大干扰：邻道干扰、同道干扰、互调干扰。邻道干扰（也称邻频干扰或邻频道干扰）是指来自于相邻或相近邻频道的干扰。同道干扰（也称同频干扰）是指所有落在接收机通带范围内的与有用信号频率相同的无用信号干扰。互调干扰是信号经过非线性设备的产物。2、互调干扰的条件：系统中存在非线性器件、互调产物落在了有用信号频谱范围之内，或进入了接收机、输入信号的功率足够大，产生了幅度较大的互调干扰成分。3.5分集技术1、分集接收是指接收端按照某种方式接收多个携带同一信息，但衰落特性相互独立（或至少是高度不相关）的多径信号，然后将这多个信号按一定的规则进行合并，使实际接收到的信号具有较大的能量、较小的电平起伏，以减小各种衰落对接收性能的影响。2、分集方式分为宏分集和微分集。宏分集主要用于移动通信系统中，也称为“多基站分集”。微分集是一种减小快衰落影响的分集技术。3、根据获得独立衰落信号的方式不同，分集技术可以分为空间分集、频率分集、极化分集、时间分集、角度分集等多种方式。第四章组网技术4.1小区和区群的概念1、小区的概念是一个系统级的概念，它是将整个无线服务区域划分为一些相互紧邻但又不重叠的小区域，每个小区域设置一个基站（BS），利用小功率发射机来进行小区域的覆盖，每个基站的服务范围只限于本小区域内的用户。2、信令分为两种：一种是用户到网络节点间的信令（称为接入信令）；另一种是网络节点之间的信令（称为网络信令）。3、区群：在地理位置上相邻，但不能使用相同频率的小区组成一个区群（或称为簇）。4、什么是信令？信令指通信网中的控制指令，是控制交换机动作的信号和语言。信令是终端和终端、终端和网络之间传递的一种消息，专门用来控制电路，建立、管理、删除连接，以使用户能够正常通过这些连接进行通信。4.2小区的设计与规划1、根据无线服务区域的形状，可将服务区域分为带状服务区和面状服务区。2、日本的新干线列车无线通信系统采用的是三频组。3、中心激励：基站位于小区的中央，采取全方向性天线进行小区覆盖。4、顶点激励：基站设计安置在每个六边形小区的三个顶点上，每个基站采用三副120°扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域，这种覆盖方式称为“顶点激励”。5、在蜂窝移动通信系统中，当正在通话中的移动台从一个小区移动到另一个邻接的小区时，MSC将自动将呼叫转移到新基站的信道上。这个转换过程称为越区切换，简称切换（Handoff）。6、在设计越区切换方案时，需要考虑哪些问题？切换策略都使切换请求优先于初始呼叫请求，因为从用户的角度来看，正在进行的通话突然中断比偶尔的新呼叫阻塞更令人讨厌。要指定一个启动切换的最适当的信号电平，这个电平应比规定的基站接收机的最小接收电平稍高一些。4.4蜂窝移动通信系统的设计与实现1、话务量的计算：话务量是度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。A=C×t0A为话务量，C为单位时间内的平均呼叫请求次数，t0是每次呼叫平均占用信道的时间。第六章GMS数字移动通信系统6.1GSM组成结构及基本功能1、一个完整的GSM系统主要由交换子系统和基站系统组成，此外还有大量移动台作为用户接入移动通信网的用户设备。2、BSS（基站子系统）可分为两部分，即基站收发信台(BTS)和基站控制器（BSC）。3、基站收发信台（BTS）。BTS是通过无线接口与移动台一侧相连的基站收发信机，主要负责无线传输；BSC在另一侧与交换机相连，负责控制和管理。4、基站控制器(BSC)。BSC是基站收发台和移动交换中心之间的连接点，也为基站收发台和操作维护中心之间交换信息提供接口。5、NNS（网络子系统）由移动业务交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、鉴权中心（AUC）、设备识别寄存器（EIR）和操作维护中心（OMC）构成。6、移动业务交换中心(MSC)。MSC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。7、归属位置寄存器(HLR)。HLR是一种用来存储本地用户位置信息的数据库。8、访问位置寄存器（VLR）。VLR是一种用于存储来访用户位置信息的数据库。9、鉴权中心（AUC）。AUC的作用是可靠地识别用户的身份，只允许有权用户接入网络并获得服务。10、移动设备识别寄存器（EIR）。EIR存储着移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），用于对移动设备的鉴别和监视，并拒绝非法移动台入网。11、操作维护中心（OMC）。OMC的任务是对全网进行监控和操作。12、GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。这三种主要接口的定义和标准化能保证不同供应商生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备纳入同一个GSM数字移动通信网运行和使用。13、TDMA帧的编号（FN）以超高帧为周期，从0~2715647。每2715648个TDMA帧为一个超高帧，每一个超高帧又有2048个超帧，一个超帧的持续时间为6.12s，而每个超帧又是由51个26复帧或26个51复帧组成。14、26帧的复帧：包含26个TDMA帧，时间间隔为120ms，主要用于TCH（SACCH/T）和FACCH等业务信道。15、51帧的复帧：包含51个TDMA帧，时间间隔为235ms，主要用于BCCH、CCCH、SDCCH等控制信道。6.2移动台编码技术6.3移动台的漫游过程与位置更新简述位置登记过程？当移动台进入某个访问区需要进行位置登记时，它就向该区的MSC发出“位置登记请求（LR）”。若LR中携带的是“国际移动用户识别码（IMSI）”，新的访问位置寄存器（VLR）n在收到MSC“更新位置登记”的指令后，可根据IMSI直接判断出该MS的HLR。（VLR）n给该MS分配漫游号码（MSRN），并向该HLR查询“MS的有关参数”，获得成功后，再通过MSC和BS向MS发送“更新位置登记”的确认信息。HLR要对该MS原来的移动参数进行修改，还要向原来的访问位置寄存器（VLR）0发送“位置信息注销”指令。10．位置登记：通信网为了跟踪移动台的位置变化，而对其位置信息进行登记、删除和更新的过程11．漫游：是指MS无论是在归属GSMPLMN覆盖区内移动，还是移动到其他GSMPLMN覆盖区内，都可以进行去话呼叫或来话呼叫。第七章CDMA数字移动通信系统7.1CDMA系统的基本原理1、扩频通信主要特点？提高了无线频谱利用率、抗干扰性强，误码率低、隐蔽性好、抗多径干扰、能精确地定时和测距、适合数字语言和数据传输，以及开展多种通信业务、安装简便，易于维护。2、CDMA的主要优势？系统容量大、软容量、话音质量高、软切换、保密性强，通话不会被窃听、多种形式的分集、精确地功率控制、话音激活、频率规划简单、建网成本低、发射功率低。3、CDMA反向传输信道的构成：接入信道和业务信道。附录1、WCDMA的关键技术很多，如智能天线，软件无线电，切换技术，功率控制，信道编码，多用户检测，空时码，高速数据传输等。2、STC：所谓空时码就是信号在时间和空间域都引入了编码。3、多用户检测：利用其他用户的已知信息消除多址干扰，实现无多址干扰的多用户检测。基本思路都是最大限度地利用整个用户的信号资源来抑制多址干扰和克服远近效应。4、CDMA—2000技术：多种信道宽带、与现存的95系统具有无缝的互操作性和切换能力，可实现CDMAone向CDMA—2000系统平滑过渡演进、采用GPS使基站间严格同步、使用IS—41、GSM—MAP以及IP骨干网标准、前向发送分集、快速前向功率控制，使用Turb0码，辅助导频信道，灵活帧长：5ms，10ms，20ms，40ms，80ms。反向链路相干解调，可选择较长的交织器。支持软切换和更软切换，采用短PN码，通过不同的相位偏置区分不同的小区，采用Walsh码区分不同信道，采用长PN码区分不同用户。话务用户容量是IS—95A/B的1.5—2倍，数据业务吞吐能力提高3倍以上。5、TD-SCDMA技术特点：TD-SCDMA系统采用时分双工的工作方式。上行同步大大提高了CDMA系统容量，提高了频谱利用率，还可简化硬件，降低成本。采用智能天线。智能天线可以自适应地对用户进行跟踪定位，充分利用了信号的发射功率，并改善小区覆盖。采用联合检测技术。能消除和减轻多用户干扰。从而提高了业务量。结合使用智能天线和多用户检测，可获得比较理想的效果。采用动态信道分配（DCA）。在TD-SCDMA中，采用了动态信道分配的方法。采用接力切换。接力切换可提高切换成功率，降低切换时对临近基站信道资源的占用。6、扩频通信的基本原理是把需要传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去，接收端也使用完全相同的伪随机码与接收的带宽信号作相关处理，把带宽信号转换成原信息数据的窄带信号—解扩，以实现信息通信。7、传输任何信息都需要一定的频带称为信息带宽或基带信号频带宽度。8、CDMA的容量是GSM的4倍，是模拟蜂窝系统20倍。9、功率控制：开环控制、闭环控制。