移动通信复习.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date移动通信复习移动通信复习移动通信技术期末复习1.考试以移动通信技术课程教材为主，补充内容为辅。2.考试重点突出移动通信技术的基本理论、基本原理和应用技术，兼顾系统性和全面性。3.课程教材移动通信技术共有9章，前5章为基础篇， 为；后4章为系统篇，考试重点在5、6和7章，次重点为2、3和4章。4.考试为闭卷考。5.试卷题型分6大题型，即单项选择题、填空题、判断题、名词解

2、释题，简答题和计算题。分值各占30%、 20%、 10%、 10%、 18%和 12%。6.平时作业占试卷考题总分值约20%。第二章 移动通信电波传播与传播预测模型1、无线通信的电波传播方式 天波、地波与空间波。散射、反射与直射。2、自由空间的电波传播 传播扩散损耗的计算3、多径传播模型 大尺度(扩散衰落，阴影衰落)与小尺度（多径衰落）衰落4、多普勒频移5、多径信道的主要描述参数第三章 调制技术 移动通信的数字调制技术1、MSK调制与GMSK调制原理；2、MSK和GMSK的特点；MSK特点 1.调制指数h =0.5,为最小频移。频偏fd=Rb/4,频差=f2-f1=Rb/2; 2.在一个比特时

3、间内，相位线性变化/2。当ak=+1时，为/2，当ak=-1时，为-/2。 GMSK优点：恒包络特性，功率效率高，可用非线性功放和非相干解调。3、QPSK和OQPSK调制原理；4、QPSK和OQPSK的区别及其在CDMA系统中的应用。 在IS-95CDMA系统中，基站（前向信道）方面采用QPSK调制，移动台（反向信道）方面则采用OQPSK调制。两者区别： QPSK最大相位跳变是180， OQPSK最大相位跳变是90. 因此，OQPSK的频谱扩展比QPSK小，带外辐射更小，可以使用效率更高的RF放大器。思考题1 什么是移动通信？ 通信双方至少有一方是移动的 移动通信的基本组成是什么？ 基站子系统

4、、移动台、交换子系统、操作和维护子系统 移动通信的工作方式有几种？什么是单工、双工、半双工和准双工？4种，准双工方式 一方是全双工制,另一方(移动台)是使用准双工的,接收机是完全工作,而发射机是间歇工作的,当不讲话不发送时就不工作 数字调制与模拟调制的区别是什么？相同点：调制原理相同，调制目的相同，未调载波（正弦波相同）；不同点：调制信号不同（后者为数字基带信号s（t)；前者为模拟基带信号m(t),已调载波的参量取值不同（前者离散取值，后者连续取值）. MSK与GMSK调制的原理和特点是什么？应用情况怎样？若调制指数 h =0.5,则频差为 f=1/2(Rb) （它等于码元速率的一半）为最小频

5、差。CPFSK的这种特殊选择称为最小频移键控（MSK),又称为快速频移键控 MSK特点 1.调制指数h =0.5,为最小频移。频偏fd=Rb/4,频差=f2-f1=Rb/2; 2.在一个比特时间内，相位线性变化/2。当ak=+1时，为/2，当ak=-1时，为-/2。 GMSK优点：恒包络特性，功率效率高，可用非线性功放和非相干解调。 QPSK与OQPSK调制的原理和特点是什么？应用情况怎样？ 在IS-95CDMA系统中，基站（前向信道）方面采用QPSK调制，移动台（反向信道）方面则采用OQPSK调制。两者区别： QPSK最大相位跳变是180， OQPSK最大相位跳变是90. 因此，OQPSK的

6、频谱扩展比QPSK小，带外辐射更小，可以使用效率更高的RF放大器。第四章 抗衰落技术1、分集技术分类u 宏观分集“多基站”分集，即不同位置不同方向的基站同时和一个移动用户通信，移动用户选用一个信号最好的基站进行通信。它可以减少慢衰落的影响。u 微观分集是一种减小快衰落影响的分集技术。又叫“显分集”，有六种方式：空间、频率、极化、场分量、角度、时间分集技术。多方面呈现其信号衰落的独立性，并加以利用。空间分集接收：两个不同的位置空间上的天线，接收同一个信号，只要两个位置的距离大于半个工作波长，保证接收的两个信号的衰落是不相关的。极化分集用极化方向互为正交的天线发送和接收同一信号。时间分集对给定的信

7、号在时间上相差一定间隔重复传输多次，只要间隔时间足够大（大于信道相关时间），就可保证接收的分集信号是衰落不相关的。频率分集用两个或两个以上不同的载频发送同一信号，只要频率间隔足够（大于相关带宽），就可以保证接收到的分集信号是衰落不相关的。 扩频技术就是一种频率分集，可有效地克服多径衰落。角度分集在接收端，采用方向性天线，分别指向不同的信号到达方向，则每个方向性天线接收到的多径信号也是不相关的。2、合并技术分类及性能比较通常有四类合并技术：选择性合并、最大比合并、等增益合并和开关式合并。1.选择性合并（也可采用检测前合并） 从M个接收机的输出信号送人选择逻辑，选择逻辑从M个信号中选择具有最高基带

8、信噪比（SNR）的基带信号作为输出。2.最大比合并（检测前合并）M个分集支路经过调整后，按适当的增益系数同相相加，再送人检测器。3.等增益合并 在最大比合并中，实时改变ai是比较困难的，通常希望ai是常数。当取ai=1时，就是等增益合并。 几种合并技术的性能比较 最大比合并最好，其次是等增益合并与选择性合并。虽然等增益合并不是最好，但是，由于容易实现，且性能相差无几2、隐分集种类u *隐分集分集作用是隐含在信号传输过程中，只需一副天线。如交织编码、扩频等。隐分集交织编码、跳频和扩频技术的分集作用。思考题2 移动信道的地形地物的分类方法。 地形的分类和定义：两大类，准平滑地形和不规则地形准平滑地

9、形起伏高度在20米以下变化缓慢的平滑地形。不规则地形丘陵地形，孤立山岳，倾斜地形，水陆混合地形。 移动信道有几种衰落？特征各是什么？自由空间扩散衰落阴影效应引起慢衰落多径效应引起快衰落。 移动信道的时域特征与频域特征是什么？是如何描述？ 什么是场强中值、时延扩展、相关带宽、衰落深度（相对于场强中值）和衰落速率（相对于场强中值）？ 抗衰落的方法有几种？信道编码，分集技术，均衡技术，扩频技术。 分集的方法有几种？各有什么特点？前提是什么？ 隐分集是什么意思？ 隐分集分集作用是隐含在信号传输过程中，只需一副天线。如交织编码、扩频等。隐分集交织编码、跳频和扩频技术的分集作用。 什么是RAKE接收？特点

10、是什么？其基本原理是将无线通信系统中，幅度明显大于噪声背景的多径分量取出，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定的规则进行合并，变矢量合并为代数求和，有效地利用多径分量，提高多径分集的效果。 什么是分集增益？分集增益是指在某一累积时间百分比内，分集接收与单一接收时的收信电平差。这一电平差越大，分集增益越高，说明分集改善效果越好。第五章 移动通信组网技术 小区、区群、同频干扰距离（第一讲）区群的概念构成频率复用的基本单位。它由若干个小区组成。在一个区群内的不同小区不能使用相同的频率。 基站激励、容量改善办法基站激励方式：中心激励和顶点激励（1）中心激励基站设置在小区的中心位置。采用

11、一副全向天线对小区全向辐射。（2）顶点激励基站设置在小区正六边形的顶点位置。容量的改善 采用两个办法：小区分裂和小区扇区化1.小区分裂：减小小区的半径，增加基站数量，降低发射功率。2. 扇区划分（裂向）： 改变全向辐射为定向辐射。分为60裂向和120裂向。 蜂窝多址接入技术几种常用的多址接入技术（FDMA、TDMA和CDMA），多址接入的性能比较（频率、时间、空间和编码方式充分利用）1、香农定理的物理意义（1）系统的容量（C）取决于系统的带宽（W）和信噪比（S/N）；（2）对于给定的信息传输率（C），可以采用不同的带宽（W）和信噪比（S/N）的组合来传输；（3）信噪比（S/N）与带宽（W）可以

12、互换，即当带宽很大时，信噪比可以很小，甚至允许信号小于噪声。 2、扩频技术的基础（相关检测）扩频技术的理论基础是香农定理 3、多址干扰：CDMA系统中，由于时域、频域混合叠加而导致的同频与邻频干扰。 4、地址码要求对地址码的要求：（1）伪码的比特率满足扩展带宽的要求;（2）具有尖锐的自相关特性，正交码具有尖锐的互相关特性;（3）具有近似为噪声的频谱特性，即近似连续谱，且均匀分布. 5、扩频增益：信噪比提高的倍数。1、越区切换三个过程（链路监视和测量、目标小区的确定和切换触发、切换执行） 2、越区切换（准则：准则1 4）相对信号强度准则（准则1）在任何时间都选择具有最强接收信号的基站具有门限规定

13、的相对信号强度准则（准则2）仅允许移动用户在当前基站的信号足够弱（低于某一门限），且新基站的信号强于本基站信号的情况下，才可以进行越区切换。具有滞后余量的相对信号强度准则（准则3）仅允许移动用户在新基站的信号强度比原基站的强很多，即大于滞后余量的情况下进行越区切换。可防止由于信号的波动引起的在两个基站之间来回切换（乒乓效应）。具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则（准则4）仅允许移动用户在当前基站的信号电平低于规定门值且新基站的信号强度高于当前基站一个给定滞后余量是进行越区切换。 3、越区切换的过程控制方式（移动台主控、网络主控和移动台辅助控制） 4、位置管理（位置登记和呼叫传递） 5、位置

14、更新 移动台进入新的位置区（RA），要进行位置信息更新。位置更新的处理过程是： 在新的VLR中登记MS； 修改HLR中MS的位置信息（新的VLR的ID）； 注销原VLR中的MS信息。 蜂窝网的频率复用技术 常规复用（4X3、3X3、2X3、1X3等）、同心圆复用（IUO）和多重复用（MRP）。 移动通信网网络结构（2G/2.5G/3G）思考题3 蜂窝小区有几种类型？ 什么是区群的概念？ FDD与TDD的区别是什么？有什么特点？ 三种多址方式的特点是什么？ 蜂窝形状的优点是什么？区群怎么构成？激励方式是什么？如何改善容量？ 频率分配方法和复用方式是什么？常用的频率固定分配方法有几种？如何实现？M

15、RP复用方式的特点是什么？第六章 GSM系统 GSM系统概述与网络构成（第一讲）(移动台（MS）、基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）及操作维护子系统（OSS）)，接口（Um、Abis、A、B、C、D、E、F、G）与接口协议( MAP（移动应用部分）、BSSAP（BSS的应用部分）、LAPD（数据链路接入协议）及GSM空中接口专用的LAPDm协议)1、GSM系统概述与网络构成分成四个子系统：移动台子系统（MS）、基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）及操作维护子系统（OSS）。2、GSM空中接口参数（频段、带宽、收发频差、频点、编码方式、调制方式） 收发频段：上行：890915MHz

16、；下行：935960MHz。 频带宽度：25MHz。 上下行频率间隔：45MHz。 载频间隔（频道间隔）200KHz。 频点（频道）：25MHz/200KHz=125，可用124。 通信方式：全双工。 信道分配：每载频8个时隙（含8条全速率或16条半速率信道）。 总信道数：124*8=992条（全速率）3、GSM系统的物理信道与逻辑信的映射 信息要在信道中传输。 按信息逻辑功能分为：业务信息和控制信息； 信道按载体分为物理信道和逻辑信道。 物理信道是逻辑信道的载体。逻辑信道是信息的载体。 GSM系统中，物理信道是由时分、频分复用构成的，帧结构（或组成）是基础。4、无线帧结构（5层结构），突发序

17、列（5种突发）GSM的无线帧结构（1）26帧的业务复帧（2）51帧的控制复帧（3）超帧（4）超高帧突发(Burst)脉冲序列 普通突发脉冲序列、频率校正突发脉冲序列、同步突发脉冲序列、接入突发脉冲序列和空闲突发脉冲序列。1、空中控制技术（信号强度的测量，时间色散，时间提前TA，跳频（FH）技术，全速率和半速率信道，功率控制，不连续发射（DTX） ），2、 GSM的用户管理（1） IMSI附着与分离；（2）位置登记与更新，越区切换与漫游；移动台从一个位置区移动到另一个位置区时，LAI发生了变化，MS检测到这种变化，会向网络请求位置更新。o 越区切换MS从一条无线信道转换到另一条无线信道，称为越区

18、切换。MS切换到其他本地网或在其他本地网内切换，称为漫游。 小区内部切换（inter-cell handover） BSC内部切换（inter-BSC handover） BSC之间切换（intra-BSC handover） MSC之间切换（intra-MSC handover） PLMN之间切换（intra-PLMN handover）（3）鉴权与加密l 鉴权原理：在手机和网络双方使用相同的输入参数用相同的算法得到的结果，经比较后，若结果一致，则是合法用户，否则是非法用户。l 加密防止用户的信息和信令被窃取。思考题4 GSM系统的空中接口参数 收发频段：上行：890915MHz；下行：93

19、5960MHz。 频带宽度：25MHz。 上下行频率间隔：45MHz。 载频间隔（频道间隔）200KHz。 频点（频道）：25MHz/200KHz=125，可用124。 通信方式：全双工。 信道分配：每载频8个时隙（含8条全速率或16条半速率信道）。 总信道数：124*8=992条（全速率） GSM系统的帧结构，逻辑信道分类，物理信道与逻辑信道的映射。 GSM系统的时隙格式（突发脉冲格式）与类型 GSM系统的区域管理方法与编号方法 GSM系统的跳频方式，时间提前量（TA），功率控制，不连续发射（DTX） GSM系统的鉴权与加密 什么是跳频增益？第七章 第三代移动通信系统及其增强技术 IS-95

20、CDMA系统技术标准 空中接口、信道组成、编号方法 前向与反向链路构成 CDMA关键技术 软切换技术、功率控制技术思考题5 CDMA系统的三种地址码在前后链路中的应用有什么特点？ CDMA系统的逻辑信道有几种？同步信道的帧时长（PN帧26.67ms）与其他信道（PN帧20ms）有什么不同？超高帧和超帧的时长分别是多少？（同步信道超高帧是25个超帧，或75个PN帧，时长2s。超帧是3个PN帧，80ms） 什么是扩频增益？ CDMA系统的功率控制的目的和方法（开环和闭环）是什么？ CDMA系统的软切换技术，什么是更软切换和软/更软切换？好处是什么？软切换（soft handover）：手机 从一个

21、小区进入同频新的小区时的过境切换，此时手机与不同小区或三个扇区保持通信.由MSC控制.手机开始与新基站联系时，并不立即切断与原基站之间的通信，直到与新基站通信稳定后才由系统将手机与原基站之间的链路中断，即为“先通后断”。更软切换：指同一个小区的不同扇区之间的软切换。由基站控制,不占用新的信道单元，只需要为新的扇区分配扩频码，基站的RAKE接收机将来自两个扇区分集式天线的话音帧中最好的帧合并为一个业务帧,从基站送到BSC的只是一路话音信号。软/更软切换：指手机从一个小区的两个扇区进入相同载频的另一个小区的扇区的过境切换。使用两个小区的软切换资源和一个小区的更软切换资源.移动通信技术期末复习思考题

22、2.设计带宽为7.2MHz的MRP载频分组方式。 解：若用于GSM系统，可用载频数为7200/200=36个，频道号6095，按12-9-8-7分成4组，MRP配置如图所示。 如此配置后，每个扇区都配置4个载频(3个扇区成4/4/4站型）3.CDMA系统中，功率控制的目的和方法。开环功率控制和闭环功率控制是如何实现的？功率控制的目的是在保证链路的质量目标前提下使发射信号的功率最小，以减小多址干扰。方法是采用开环功率控制和闭环功率控制。开环功率控制指移动台（或基站）根据接收到的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发射功率。闭环功率控制建立在开环功率控制的基础之上，对开环功率控制进行校正。4

23、.GSM系统的话音编码、信道编码是如何实现的？语音编码：将64Kbps的PCM话音数字信号，每20ms取样一次，输出260bit，编码速率为13Kbps。 GSM信道编码-经过分组编码和卷积编码两个过程。 将260bit分成三类：最重要（MI）、重要（I）和次重要（LI）。 最重要（MI）：50bit加入3bit的奇偶校验（分组编码），变成53bit； 重要（I）：132bit+53bit加入4bit（尾比特），变成189bit，经1：2的卷积得到378bit； 次重要（LI）：78bit，不处理。 经上述信道编码后变成378+78=456bit。编码速率为:456bit/20ms=22.8K

24、bps。5.交织编码的目的是什么？GSM系统中是如何实现的？交织编码的目的：把一个较长的突发性差错离散成随机差错。在GSM系统中，交织编码的做法是： 20ms一帧，含456b.每两帧进行交织。 按行8位，写入114行，共912b。 按列输出，每列114b，恰好为一个TDMA帧（一个TDMA帧有8时隙，每时隙传114b。所以，8时隙共传912b）。即两块信息在一个TDMA帧内交织。6.如何确定同频复用小区的位置？复用距离是与什么有关？为什么说小区进行扇区化可以增加小区的容量？以A小区为例，确定同频小区。由A小区的中心出发，沿A小区的六个边的垂线，经过i个小区，再逆时针转过60o经过j个小区，即是A小区的同频小区。共有6个最近的同频小区。复用距离是与小区半径有关。当利用120扇形覆盖的定向天线把一个蜂窝小区划分成3个扇形，处于每个扇形的移动用户是该蜂窝的三分之一，相应的各用户之间的多址干扰分量也减小为原来的三分之一，从而是系统容量增加月3倍。课后作业思考题： 为什么扩频信号能够有效地抑制窄带干扰。 设基站天线高度为40米，发射频率为900MHz，移动台天线高度为2米，通信距离为15km，利用Okum