移动通信原理与系统(总结)

1、第一、二章1、900 mhz频段：890915 mhz (移动台发、基站收)一上行935960 mhz (基站发、移动台收)一下行2、移动通信的工作方式：单工通信、双工通信、半双工通信3、单工通信：(1)定义：通信双方电台交替地进行收信和发信。(2)方式：根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。4、双工通信定义：通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时， 可以听到对方的话音。 有时也叫全双工通信。5、半双工通信： 通信双方中，一方使用双频双工方式,即收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。6、移动通信的分类方法：(1)按多址方式： 频分多址(fd

2、ma)、时分多址(tdma)禾口码分多址(cdma)(2)按业务类型： 电话网、数据网和综合业务网。(3)按工作方式： 同频单工、双频单工、双频双工和半双工。7、三种基本电波的传播机制：反处绕射和散射。8、阴影衰落定义：移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成 的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落。9、多普勒频移公式：fd=v*cos a /入v：移动速度入：波长a :入射波与移动台移动方向之间的夹角。v/入=fm :最大多普勒频移移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正(接收信号 频率上升),反之若移动台背向入射波方向

3、运动，则多普勒频移为负(接收信号 频率下降)。10、多径衰落信道的分类：(1)由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。(2)根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道 和慢衰落信道。弋11、平坦衰落信道的条件可概括为：bs<<b弋tts>>12、产生频率选择性衰落的条件：bs>bt;13、信号经历快衰落的条件 ：ts>tc ; bs<bd"14、信号经历慢衰落的条件：ts<<tc; bs>>印15、衰落率定义：信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数

4、，即包络衰落的速率与发射频率，移台行进 速度和方向以及多径传播的路径数有关。16、平均衰落率:v：运动速度17、衰落深度：a1.8510 3f/2(km/h )f ：频率(mhz)信号有效值与该次衰落的信号最小值的差值。a:平土衰落(hz)18、电平通过率定义：单位时间内信号包络以正斜率通过某一规定电平值r的平均次数。描述衰落次数的统计规律。深度衰落 发生的次数较少,而 浅度衰落 发生得相当频繁。19、平均电平通过率表达式：2 2n(r)v2fm e其中fm：最大多普勒频率p =r/rmin其中rmin=v2?为信号有效值， r为规定电平第四章1、分集接收技术、均衡技术、信道编码技术 和扩频技

5、术 是最常见的信号处理技术,根据信道的实际情况，他们可 以独立使用或联合使用。2、分集接收的思想：把接收到的多个衰落独立的信号加以处理，合理的利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。3、信道编码的目的：尽量减小信道噪声或干扰的影响，用来改善通信链路性能的技术。4、信道编码的基本思想：通过引入可控制的冗余比特，使信息序列的各码元和添加的冗余码元之间存在相关性。在接收端信道译码器根据这种相关性对接收到的序列进行检查，从中发现错误或进行纠错5、当传输的信号带宽大于无线信道的相关带宽时，信号产生频率选择性衰落，接收信号就会产生失真，它在时域表现为接收信号的码间干扰。采用 信道均衡以补偿信道引起的失真。

6、6、扩频技术是克服多径干扰的有效手段,是第三代移动通信无线传输的主流技术7、微观分集的类型： 时间分集、频率分集、空间分集。8、分集的合并方式及性能：（如何实现，哪种性能最好）选择合并：在所接收的多路信号中，合并器选择信噪比最高的一路输出最大比值合并：把各支路信号加权后合并。有最好的性能，但他要求有准确的加权系数，实现的电路比较复杂。等增益合并：等增益合并的性能虽然比最大比值合并差些，但实现起来要容易得多。等增益合并器的各个加权系数均为1.性能比较：最大比值合并改善最多，其次是等增益合并，最差是选择合并，这是因为选择合并只利用其中一个信号, 其余没有被利用，而前两者把各支路信号的能量都得到利用

7、。9、传统的信道编码通常分成两大类即分组码和卷积码。（n, k）线性分组码能纠正t个错误的充分必要条件是：d- =2/4-1mm（n, k）线性分组码能发现接收码字中l个错误的充分必要条件是:d - = z +1 _ min（n, k）线性分组码能纠正t个错误并能发现l （l > t）个错误的充分必要条件是:rz-z. = £ + / + 1mm10、卷积码编码器：分组码的码字是逐组产生的，即编码器每接收一组k个信息比特就输出一个长度等于n的码字。编码器所添加的n-k个冗余仅和这k个信息比特有关，和其他信息分组无关，所以编码器是无记忆的。卷积码编码器对输入的数据流每1比特或k比

8、特进行编码，输出 n个编码符号（称为 n维分支码字）。但输出分支码字的每个码元不仅和此 时可输入的k个信息有关，也和前 m个连续时刻输入的信息元有关。因此编码器应包含有m级寄存器以记录这些信息，即卷积编码器是有记忆的。11、维特比译码 星基干 最大似然法则 的最重要的卷积码译码方法。采用 逐步比较的方法 逼基发送序列的路径。 12、直扩系统抗窄带干扰的能力：与一般的窄带传输系统比较，扩频信号的一个重要特点就是抗窄带干扰的能力。13、扩频信号 对窄带干扰 的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩展，这降低了干扰信号的功率谱密度。第五章1、频率复用和蜂窝小区：频率复用主要是解决频率资

9、源限制的问题,并大大增加系统的容量。2、频率复用：蜂窝系统的基站工作频率，由于传播损耗提供足够的隔离度，在相隔一定距离的另一个基站可以重 复使用同一组工作频率。3、频率复用的优缺点：优点：采用频率复用大大缓解了频率资源紧缺的矛盾，增加了用户数目或系统容量缺点：带来同频干扰4、六边形作覆盖模型，用最小的小区数就能覆盖整个区域。5、同频干扰因子:n称为频率复用因子，也等于小区簇中包含小区的个数。因此n值大7btn-分配给系统的总的频谱 频率重用的小区数tdma的无线容量:其中.不 其中，瓦为tdma的频道带宽,m是每个频道包含的时隙数。cdma系统的容量：m =1 +/ e)*g*f时，频率复用距

10、离 d就大，但频率利用率就降低，因为它需要n个不同的频点组。反之，n小，则d小，频率利用率高，但可能会造成较大的同频干扰，所以这是一对矛盾。6、在fdma系统中的主要干扰有： 互调干扰、邻道干扰 和同频道干扰。克服互调干扰的方法：选用无互调的频率集克服邻道干扰的方法： 加大频道间的隔离度克服同频道干扰的方法：适当选择频道干扰因子 q7、cdma系统存在着两个重要问题：(1)多址干扰原因：不同用户的扩频序列不完全正交，扩频码集的非零互相关系数会引起用户间的相互干扰(2) “远-近”效应原因：移动用户所在的位置的变化以及深衰落的存在，会使基站接收到的各用户信号功率相差很大，强信号对弱信号有着明显的

11、抑制作用解决方法：使用功率控制8、蜂窝系统的无线容量：m m无线容量大小bc 信道带宽fdma的无线容量：cdma系统容量最大9、信道切换原理：当移动用户处于通话状态时，如果出现用户从一个小区移动到另一个小区的情况，为了保证通话的连续，系统要将又亥ms的连续控制也从一个小区转移到另一个小区。这种将正在处于通话状态的ms转移到新的业务信道上(新的小区)的过程称为“切换”。10、越区切换分为两大类：一类是 硬切换，另一类是 软切换。硬切换：是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。采用不同频率的小区之间只能采用硬切换，所以模拟系统和tdma系统（gsm）采用硬切换方式。优点：设备相对简单缺点：失败率

12、高；乒乓效应软切换：是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建 立可靠连接之后再中断旧链路。优点：提高切换成功率、增加系统容量、提高通信质量缺点：硬件设备增加，占用更多的资源；第六章1、电信业务：电话业务、紧急呼叫业务、短消息业务、传真业务2、gsm结构名称：ms （移动台）、bts （基站）、bsc （基站控制器）、msc （移动业务交换中心）、vlr （拜访位置 寄存器）、hlr （归属位置寄存器）3、fdma在gsm900频段的上行（ms至u bts 890915mhz或下行（bts到ms） 935960mhz频率范围内分配了124个载波

13、频率，各个载波之间的 间隔为200khz。tdma是说在gsm900的每个载频上按时间分为8个时间段，每一个时隙段称为一个时隙。4、物理信道与逻辑信道的映射在载频f0上：tsg逻辑控制信道，重复周期为51个tsts1:逻辑控制信道，重复周期为102个tsts2ts7逻辑业务信道，重复周期为26个ts其它f1fn个载频的ts0ts7时隙全部是业务信道5、突发脉冲（定义、类型）突发脉冲是以不同的信息格式携带不同逻辑信道，在一个时隙内传输的，由100多个调制比特组成的脉冲序列。6、突发脉冲有5种类型：普通突发脉冲、频率校正突发脉冲、同步突发脉冲、接入突发脉冲、空闲突发脉冲。7、帧偏离：gsm系统中规

14、定帧偏差为 3个时隙。8、越区切换的种类（1）同一 bsc内不同小区间的切换（2）同一 msc/vlr内不同bsc控制的小区间的切换（3）不同msc/vlr控制的小区间的切换补充教材（20分，填空和简答）第14章、emlpp业务定义:emlpp是 enhanced multi -level precedence and preemption service 的缩写，即增强的多优先级和强拆业务, 种电信补充业务。二、emlpp业务构成： 优先级、呼叫建立时间 和 资源抢占能力。三、emlpp业务定义的呼叫建立时间行为有3类：第一类快速呼叫建立1-2s；第二类正常呼叫建立<5s；第三类慢速呼

15、叫建立<10s。四、资源抢占有两种情况:网络资源抢占 和用户接口资源抢占第15章、一个组呼中最多可以有 5个调度员，也可以没有。、空闲模式定义：此模式下系统不会给移动台分配任何专用信道，移动台只能收听公共控制信道和广播控制信道上的信息。 专用模式定义：此模式下系统会给移动台分配至少两条专用信道，其中的一条是慢速随路控制信道（sacch） 。三、无线信道 2 种分配方案 “一对信道”方案：在vgcs组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道（tch）作为组呼信道，该小区移动用户共享组呼下行信道，业务用户讲话时占用组呼上行信道。“一对半信道”方案：在vgcs组呼区域的每个蜂窝小区分配一对业务信道

16、（tch）作为组呼信道，该小区移动用户共享组呼下行信道，当“非调度身份”移动用户申请讲话时，不占用组呼上行信道，而是使用一对专用业务信道tch每个小区的组呼上行信道一直处于空闲状态，即使用了“半个”业务信道（下行 tch） 。 两种方案区别：“一对半信道”方案比“一对信道”方案多使用了一对tch 信道。就“一对信道”而言，从信令流程分析，移动用户申请上行链路时使用的是组呼上行信道，经网络允许后，直 接在组呼上行信道上发送语音。而对于“一对半信道”方案，当网络批准移动用户的上行链路申请后，移动台根据vgcs_uplink_grantf息的信道描述信息，需要离开组呼信道，跳转到一对专用业务信道（t

17、ch）上；当讲话完毕释放信道后，再次跳转到组呼信道上。 “一对半信道”方案优点：免去了对组呼信道的静音处理，提高了越区切换能力，而且能保障当讲话的业务用户离开组呼后仍然具有通话的功能。四、终止语音组呼（重点第一条）1 、只有主叫用户、授权的调度员或非活动计时器超时才可以终止一个语音组呼；2、只有主叫用户接入到上行链路时才可以终止呼叫；3、授权终止呼叫的调度员需要使用直接的信令终止一次呼叫；4 、如果msc 发现下行链路非活动时间超过某个预置的时间，网络会释放掉该呼叫。第16章一、vbs与vgcs的区别（重点第1点）1 、 vbs 的业务用户不能实现讲话者与聆听者之间的转换， 即 vbs 不支持

18、角色的转变， 因此 vbs 的呼叫发起者一定 是讲话者，在 vbs 通话进行过程中只能有一个人在讲话。2 、 vbs 的发起者即讲话用户从一开始就占用一条专用信道。当 vbs 的发起者是业务用户时，此业务用户占用的是一条专用信道，而其他业务用户共享广播呼叫信道下行链路，上行链路一定是一直处于空闲状态的。而当 vgcs 的 发起者是业务用户时，当成功建立了 vgcs后，此业务用户同其他业务用户一起被分配到组呼信道的下行链路上聆 听通话，当此业务用户想讲话时同其他业务用户一样必须提出申请，获得网络的准许后才可以使用组呼信道的上行 链路（一对信道方案）或网络再分配给它一条专用信道（一对半信道方案）。

19、二、终止广播呼叫 讲话用户或有终止权限的调度员都可以终止一个语音广播呼叫。第17章一、功能寻址： 用户可以由它们当时所担当的功能角色，而不是它们所使用的终端设备的号码来寻址。二、网络提供一套机制主要包括：1 、功能角色必须按一定规律进行编号，以使得交换机可以对其进行识别；2、必须提供一套有效的注册和注销功能号的方法；3、必须保证功能号的相对唯一性。三、处理 follow me ，执行的用户过程：1、 、 follow me 注册在功能号和 msisdn 号间建立关联2、 follow me 注销删除先前建立的关联3、 follow me 查询查询用户签约文档第18章一、铁路通信中，基于位置的寻

20、址主要用于解决移动用户呼叫固定用户 。二、基于位置的寻址的实现方式1 、基于gsm-r 小区特定路由的方式2 、基于gsm-r 智能网方式三、这两种方式均使用两个参数来确定目的地址：1 、被叫方地址(短码)2、小区识别码 四、大三角、小三角概念 1、 “大三角”：调度员、车站值班员和司机之间的通信；2 、 “小三角”：车站值班员、司机和运转车长之间的通信。第19章一、无线列调系统存在的问题1 、技术基础特别是制式落后；2、设备型号、种类繁多；3、频率分散，制式不一；4、不能组成大网，功能孤立，通话范围有限； 5、大三角通信的实现复杂。计算题：一、某一移动信道，工作频段为450mhz,基站天线高

21、度为50m,天线增益为6db,移动台天线高度为3m,天线增益为0db；在市区工作，传播路径为中等起伏地，通信距离为10km。试求：(1) 传播路径损耗中值；(2)若基站发射机送至天线的信号功率为10w,求移动台天线得到的信号功率中值。解(1) 根据已知条件，kt=0,自由空间传播损耗:lfs 32.44 20lg f 20lg d32.44 20lg450 20lg10 105.5db由图 2 - 23 查得市区基本损耗中值am(f ,d) 27dbhb(hb,d) 12dbhm(hm, f) 0dblaltlfs am(f,d) hb(hb,d) hm(hm, f)105.5 27 12 144.5db(2)中等起伏地市区中接收信号的功率中值2pp ptgbgm am(f,d) hb(hb,d) hm(%，f)4 dpt lfs gb gm am(f ,d) hb(hb,d) hm(hm,f)pt gb gm lt101g10 6 0 144.5128.5dbw98.5dbm二、某一移动信道，工作频段为450mhz,基站天线高度为200m,天线增益为6db,移动台天线高度为4m,天线增益为3db;在市区工作，传播路径为中等起伏地，通信距