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文档简介
1、201 7移动通信复习总结第一章移动通信概述1、什么叫移动通信、无线通信?移动通信(mob i le m unication s )就是指通信双方或至少其中一方在运动状态中进行 信息传递得通信方式(不受时间与空间得限制,可灵活、迅速、可靠地实现通信)组成:基站(B S )+移动台(M S )+移动业务交换中心(MSC)MS:车载台、手持台BS: 个或多个无线小区组成M S C:一个或多个位置区组成 特点:(1 )用户具有移动性 移动通信系统应具有位置登记、越区切换与漫游访问等跟踪交换能力.(2) 电波传播条件恶劣 移动体位置不同,接收信号强度不同,严重影响通信质量,所以移动通信系统必须具有抗衰
2、落能力.,这要求移动通信系统具(3) 在强干扰情况下工作 移动体周围一般有较强得人为噪声,还有同频电台之间得干扰有强抗干扰与抗噪声能力.(4) 具有多普勒效应移动体发出得信号频率随运动速度变化,所以移动通信系统应具有频率跟踪能力。(5) 复杂得无线传播环境导致信号衰落信道具有时变与随机性;衰落与距离与频率有关;高频:Pron s:频谱宽、可降天线尺寸Cons:绕射差、传输距离段、衰耗大无线通信(Wireless muni c ation )就是利用电磁波信号可以在自由空间中传播得特性进 行信息交换得一种通信方式关系:无线通信范围大于移动通信2、移动通信发展历程?萌芽阶段、开拓阶段、商业阶段、蜂
3、窝思想 第一代移动通信系统1G模拟蜂窝移动系统用户Prons:误码率低、信道干扰小C on s:频率规划复杂、频谱利用率低、系统容量小、设备与通信成本高、硬 切换瞬时中断明显第二代移动通信系统 2 G(3G PP?数字蜂窝移动系统电路域一jA/D接入方式典型代表笫代t 2 G )1 1 TDMAGSV.-; 欧洲: !' i / ;CDMAN-CDMA,;TDMA原理:把时间分割成周期性得帧,每帧再分割成若干不重叠得时隙海个用户占用FD D 也可 TDD、容量大、抗干扰(时隙收时不发、发时不收)、基站(一 越区切换信息不丢失(信息传输间隙进行)、克服远近一个时隙。TDMA双工方式可Pr
4、o ns:频率复用率高、 部T X即可)复杂性下降、 效应(功控)、保密性能好Co ns:需要精准同步(系统、帧与位)、当Rb大于10 Okb ps时,收端干扰 显著增大(多径或时延扩展),需要采取自适应均衡技术抑制(设备复杂度增加)数据速率:9、6k话音速率:1 3k电路域保证了通话质量,但数据业务没有得到保证第三代移动通信系统 3 G( 1 9 8 5 ) ( 3 G PP2)2、5G ?G PRS引入分组域,使得数据业务质量得到提升3 G宽带移动蜂窝系统(支持高速率数据传输)静止时传输速率:2M ?游牧:3 8 4 k?移动:1 44 k欧洲、日本 美中国?3G主要标准:W CD MA(
5、 FD D)CDMA 200 0 ( FDD) TD -S CDMA (T DD)CD M A原理:利用不同得码字传输不同得信息(先将信号用带宽很宽得伪随机序列进行 调制,再载波调制发射,接收端使用相同得伪随机序列与信号执行相关得处理,即可恢复信号)?Prons :更大容量(软容量:用户增加,背景噪声增加,话音质量下降)、软切换(克服硬切换 传输断续)、频率规划简单(相比FDMA、TDMA)、频谱利用率高(节省资源)、使用多用户检 测技术(使用户P t X与射频辐射下降,绿色,降低建网成本)Co ns:远近效应严重(需采取有效得功控与多用户检测技术)第四代LTE A通信系统4 G3、9GLTE
6、 on g Term Evol u t io n:长期演进)LTE-FDD (WCD M A演进)、TD LTE (TD-SC DMA 演进)4G?LTE- Adv a need?OF DM(正交频分复用)?原理:将信道分成若干 正交子信道,将高速数据信号转换成并行得低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输.正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信 道之间得相互干扰(IS I)。每个子信道上得信号带宽小于信道得相关带宽,因此每个子信道上可以瞧成平坦性衰落,从而可以消除码间串扰,而且由于每个子信道得带宽仅仅就是原信道 带宽得一小部分,信道均衡变得相对容易。P ron S:频
7、谱利用率高(带外辐射少)、克服ISI与ICI、子信道平坦衰落,抗多径、减少 时延色散Cons:峰均功率比(P APR高、对频偏较为敏感静止:1 0 0 M?移动:3、无线通信、移动通信从IT人、电信人角度都有哪些系列标准? ? I T 人:电信人:4、移动通信分类及例子?:单工,双工,半双工:FDMA、TDMA、C DMA 等模拟网与数字网:城域网(4G IEEE 802、16)、局域网(wi fi、车联网 IEE E 802、按工作方式分类按多址方式分类 按信号形式分类: 按覆盖范围分类1 1)广域网(IEEE 802、2 0)、个域网(蓝牙、红外、体域 IE EE 802、 1 5)按业务
8、类型分类 按服务特性分类 按使用对象分类 按使用环境分类电话网、数据网、多媒体网专用网(GSM-R)、公用网民用系统、军用系统陆地通信、海上通信、空中通信5、什么就是多址方式、无线通信通常采用什么多址方式、各有什么优缺点??多址方式(Multip 1 e Ac c ess):在无线通信中,许多用户同时通话,以不同得无线信道分隔,防止相互干扰得技术方式FD MA、T DMA、CDMA原理及优缺点见发展历程6、5G通信得典型特点有哪些? ?主要技术及适用场景:大规模天线阵元(连续广域覆盖场景) 超密集组网(热点高容量场景) 物联网(低功耗大连接场景) 终端直通(低时延高可靠场景)?典型特点:静止速
9、率:1G? 话音时延:1m S (5G前500 ms)通信要求:峰值速率:5 G 补充:7、移动通信基本技术?开放系统互连(OSI模型下三层:物理层、数据链路层(MAC层)、网络层(NET层) 物理层(PHY)为通信提供实现透明传输得物理连接,为数据传输提供可靠得环境调制技术:数字基带调制、多载波调制 (OF DM卜扩频调制等 抗衰落技术:信道编码技术【判或纠错:LDP C码(0多1少)、RS- CC码、Tur bo码(1 个交织器+ 2个RSC成员编码器)】均衡技术(克服码间干扰)RAKE接收技术(分离干扰多径得同时利用多径来增强信号)分集技术(降低BER同一信息用不相干信道传输,接收端再合
10、并)数据链路层(MAC层):在PHY提供服务得基础上实现相邻节点得数据传送 帧同步、多址方式差错控制(降低BER :分组码、循环码、卷积吗、Tu rbo码与级联吗)流量控制(发送方发来得数据来不及接收时,就要控制发送方发送数据得速率)链 路管理(用于面向连接得服务)等技术?网络层(NET层):提供路由连接质量、低阻塞率与系统利用率负载控制、分组调度,业务不受位置与接入技术变化得影响无线资源管理(R RM)-保证业务质量、 面向网络:接入控制(CA C)、 面向连接:切换控制、功控 移动性管理 (MM ) -保证用户移动时 ? 安全机制、网络节点间得安全连接与位置管理、维护节点位置信息第二章 无
11、线电波传播与无线信道技术1、什么叫大、中、小尺度 ?为什么研究这三种衰落?都会应用到哪些方面? 无线信道对信号得影响:衰落 (通过分集解决)、失真(引起误码,通过 均衡 解决) 对于随机信道 :统计平均 对于时变信道 :只能靠自适应为什么研究无线信道得电波传播特性 ? 无线通信系统得 性能 主要受到无线信道得 制约 无线信道具有极大得 随机性与时变性, 对传输信号得 性能 具有很大得影响 移动台得移动与传播环境得变化都会对 信号得衰落 产生影响 如何研究无线移动通信信道 ?理论分析 :数学模型 (精确,但实用中偏差大 ,只在理论分析时使用 ) 7自由空间损耗模 型、双线模型 实测:工程应用确定
12、基站覆盖范围7奥村模型计算机模拟:研究 模拟仿真7瑞利、高斯、莱斯、A WGN、Na k aga mi 无线移动通信信道得基本特点受电波传播时得绕射、反射、散射与吸收等现象影响 从观察时间得角度, 可分为长期慢衰落效应 (由信道路径上得固定障碍物得阴影产生 ) 与短期快衰落效应(由移动台得运动与环境变化产生 ) 对接收信号得主要影响就是快衰落随机性、衰落性、失真 无线电波衰落得分类(大范围)7衰落得平均大尺度衰落 :描述收发机长距离或长时间范围内得信号场强变化值(经验模型,与f与d有关)包括路径损耗特性与阴影衰落特性 ?路径损耗: 大尺度衰落可瞧成就是信号得小尺度衰落得空间平均; 阴影衰落 (
13、中尺度衰落) :无线电波在传播路径上遇到障碍物得阻挡形成电波得阴影区, 该阴影区信号场强较弱 ,当移动台处于阴影区时 ,会造成接收信号得场强中值得缓慢变化,造成阴影衰落(服从对数正态分布) 二者关系 :阴影衰落(波动 )叠加在路径损耗之上 大尺度路径损耗传播模型:经验模型(简单但不精确 )、确定性模型、半确定性模型损耗:(瞬时变化)7多径引起应用 :理论 做分析用 ;实测 做覆盖用 (确定基站覆盖范围) 解决 :分集、提高发射功率 小尺度衰落 :描述收发机短距离或短时间范围内得信号场强变化 幅度与相位均随机变化 ,表现为 :时延扩展与时变 ;,导致接收信号产生衰失真)到达接收端得信号为多径信号
14、,接收端合成多路不相关信号 落失真7多径衰落 (小尺度衰落 ) 影响因素:多径传播(时域扩展7码间干扰移动台与环境物体得运动(导致多径7多普勒频移)特征参数 :时延扩展(功率时延谱 )与相干带宽 ( 信号传输速率受到时延扩展得限制 ) 多普勒扩展(多普勒频移 多普勒功率谱7经典谱与高斯谱) 与相干时间(信号传输速率、用户移动速度受到多普勒扩展得限制 )分类 :平坦衰落 (带宽范围内有恒定增益与线性相位 )频率选择性衰落7接收信号失真,引起I SI快衰落(基带信号带宽小于多普勒扩展 ) 慢衰落 (基带信号带宽远大于多普勒扩展) 包络统计特性 :瑞利分布(无直射径)莱斯分布 (有直射径)解决(深衰
15、落 ):交织、分集 ;提高发射功率不可以注:中尺度衰落 (阴影衰落:地形起伏、建筑物及其她障碍物得阻挡)7缓慢波动对数正态阴影模型(与均值与覆盖等级有关)特点:电平起伏相对缓慢?衰落与地形、地物得分布与高度有关对信号造成得影响 :大尺度:衰落中尺度 :衰落 失真 小尺度:失真 衰落 距离跨越比较大得区域,同时受大尺度衰落与小尺度衰落得影响 多径衰落在移动通信环境中 ,发射得电波经历了不同路径 导致传播时间与相位均不相同 接收信号得幅度在较短时间内急剧变化,产生了衰落多径环境下接收得信号 : 快衰落其变化率比反映了微观小范围内数十波长量级接收电平得均值变化而产生得损耗。 慢衰落快产生原因 :多径
16、效应、多普勒效应 两类:频率选择性衰落、时间选择性衰落窄带系统 :时延扩展可以忽略不计 ;宽带不行 无线电波传播模型 宏小区 (半径较大得小区,天线高度一般 超过周围建筑物屋顶得最高高度 )7牺牲资源形成、扩展小区Oku mura模型(G网可用 4G不可用)、Hata模型、LE E宏小区模型、Durkin模型 微小区(覆盖半径0、11 km,发射天线得高度基本与周围建筑物高度一致 )双折线模型(一条直射路径一条反射路径卜LEE微蜂窝模型、准三维模型 (UTD) 微微小区(覆盖半径 1 Om -30m)对数距离路径损耗模型 室内传播模型 (覆盖范围更小,传播环境变化大 )2、阴影衰落服从什么分布
17、 ?在链路预算中 ,就是否应该考虑阴影衰落 ,为什么? 无线电波在传播路径上遇到障碍物得阻挡形成电波得阴影区 ,该阴影区信 号场强较弱,当移动台处于阴影区时 ,会造成接收信号得场强中值得缓慢变化,造成阴影衰落 (服从对数正态分布) ,阴影衰落会使信号衰落与失真 ,因此在链路 预算中应该考虑。链路预算定义 链路预算就是指在满足业务质量需求得前提下所计 算出得最大允许路径损耗。意义分析网络得覆盖 ,并可以通过调整上下行链路预算中得各种参数,扩大网络得覆盖范围与提高网络得覆盖质量。链路预算主要用于 来达到上下行链路平衡链路预算方法=发射机等向全向发射功率-接收机灵敏度所有增益所有损最大允许路径损耗
18、耗所有余量接收机灵敏度=接收机背景噪声 +终端接收所需得 Eb / No处理增益+接收机噪声 系数增益 =终端天线增益 +切换换增损耗 =人体损耗 +终端馈缆损耗 +穿透损耗 余量=干扰扰余 +功控余量阴影衰落余量3、采用什么技术对抗三种衰落? 对信号造成得影响 :大尺度:衰落 中尺度 :衰落 失真 小尺度 :失真 衰落对抗衰落1、提高发射功率问题:带来干扰2、缩短收发距离,多跳解决? (多跳转发损失 )问题:覆盖受限3、交织技术 -突发深衰落4、分集技术 对抗失真1、提高带宽、传输速率 ?2、信道编码技术3、交织技术 -突发深衰落4、均衡技术5、多用户检测6、MI MO (包括协作分集,或称
19、虚拟MIM O)7、 高层技术,如反馈重传(ARQ、HARQ)、功控、路由、自适应跨层i厳*丈及A*电*571骨立叫变换T9俎抽建1T壬 1.平''时弭F媒+4*+ «蕙茸描述 原因 影响t尺度哀落(阴影哀落) 长曲离上倍号强度的缓慢变化 信道路径匕固定障碍物的阴影 业务殺盖区域小尺度哀落(多ft哀落)如跆离上信号强度的怏速波动移动台运动和地点的变化佶号传输质暈第三章蜂窝系统原理1、什么就是蜂窝原理?为什么说蜂窝原理就是使得电信运营商能够运营得基础??蜂窝得提出与思想:为解决频率不足与用户容量问题而提出;其思想就是:用许多小功率得发射机来代替单个得大功率发射机,每一个
20、小得覆盖区只提供服务范围内得一小部分覆盖,分配整个系统可用信道中得一部分,并相隔一定得距离重复使用这些频率资源。由这些小覆盖 区域组成得大区域形似蜂窝而得名。,即相隔一定距离可使频率资源重复使用,频率资源重复使用,该距离与系统得质量要求 CZI有关。,用户越多其获利也就越多,蜂窝原理得提出使得系统容量大 因此其获利也增加 ,所以说蜂窝原理就是使得电信运营商?蜂窝原理:即为频率复用得思想 得最小距离定义为同频复用距离D电信运营商得目得在于盈利 为提升,用户容量也相应得到提升, 能够运营得基础。? 小区每个基站得覆盖区.? 大区制一个基站覆盖整个服务区。? 小区制一个基站覆盖整个服务区得一小部分。
21、移动通信得区域覆盖方式分为两类:大区制(小容量)、小区制(大容量)大区制:单基站得服务区域P r 0 ns:网络结构简单、成本低Cons&局限:覆盖范围有限、系统容量受限、系统设备受限(基站天线架设高、发射功率大,使得MS体积过大)?小区制:多小区多基站得服务区域Prons:Ptx低(使MS小);覆盖范围小;用户容量大 濒谱利用率高;组网灵活(随着用户数得增 加,每个覆盖区可以继续划小,以不断适应用户数增长得实际需要)Cons&局限:网络构成复杂(越区切换,漫游,位置登记,更新,管理,系统鉴权等) 小区覆盖方式:1)带状服务覆盖区用户得分布呈条状或带状(有向天线),例:铁路沿线
22、频率配置二频组:不同频道组得两个小区组成一个区群三频组:不同频道组得三个小区组成一个区群 四频组:不同频道组得四个小区组成一个区群;2)面状服务覆盖区对于同样大小得服务区域,采用正六边形构成小区所需小区数最少,故所需频率组数也最 少;而且六边形最接近于全向得基站天线与自由空间传播得全向辐射模式。Pt X相同时,R为小区半径,L为同频当2、什么就是同频复用距离 ?它跟哪些因素有关?提升系统质量与容量应分别采用什么措施? ?概念见蜂窝原理部分;同频复用距离D与 C/I有关 小区得个数(干扰小区数).?同频复用因子q: N越大,D越大,抗同频干扰能力越好,但频率利 用率低簇:分配得资源全部得到使用得
23、小区集合 .簇内频率规划原则:1)2)3)4)无同频允许邻频,但要尽可能远同一基站不能出现同邻频 小区将本簇得所有信道全部分配 划分簇得目得:将本网络所有得信道资源 S平均分为K份,每份为N个信道资源,S=K N。对于一个簇分配 N个信道资源,在进行频率规划时,只要对这个簇进行规划完 毕,那么整个网络只要复制这个这个簇就行,这就就是划分簇得目得.提高小区容量得方法:1)小区分裂(增加新基站得分裂)减小区半径R (同时降低天线高度与发射功率)。假定小区半径变小,同时频率复用 方式不变,则该小区得到得信道数不变,单位面积上得用户数会增加。Con S:告诉移动用户越区切换增加,导致交换与控制链路负荷
24、增加,因此可采用伞装 覆盖来解决告诉移动用户得切换与用户密集得问题.2)划分扇区(在原基站上分裂) 使用定向天线来减小同频干扰,从而提高系统容量得技术叫做裂向(即扇区化)不增加基站数量,在原小区基础上 ,将中心设置基 站得全向覆盖区分为几个定向天线得小区.此方法实质上就是在使用定向天线代替全向天线以降低同频干扰 (使用定向天线得小区之间将只能接受同频小区中得干 扰,C/I中得分母L数目减少).缺点同上。3)多分配频谱资源4)考虑功率控制时,也可以提高容量 (一味提高发射功率,会增加干扰小区 ,容量降 低;C/1公式中分子分母都有功率 P)提高系统质量得方法:系统得质量用C /I来衡量。系统容量
25、与质量存在矛盾关系 :在资源量不变时 ,系统质量提升 ,则每个小区分配到得 资源下降 ,小区得用户量减少 ,容量降低3个运营商拥有得频点48= 4x 3x4,含义为:4个小区组成得簇中每个小区分为 扇区,每个扇区分配 4个频点(最后一个数字表示频点数)3、系统内、系统间分别有什么干扰? 除此之外还有什么干扰 ?如何对抗这些干扰 ?干扰就是蜂窝无线系统性能得主要限制因素 ,包括系统内与系统间干扰 . 系统间干扰:其她蜂窝系统与无线局域网等干扰,不可预测与非法信号得干扰系统内干扰 :设备内部干扰、网内干扰 (同频、邻频与互调干扰 )及多址干扰 同频干扰 :为了增加系统容量而采用得频率复用技术所引起
26、?对抗:增加频率复用距离 D (质量受影响)、减少同频干扰小区数(扇区化)? 邻频干扰 :来自所用频率得相邻频率得信号干扰对抗: 邻频尽可能远、好得器件 (器件引起 )、更好得调制方式与滤波器 (频谱泄露) 互调干扰 :当有多个不同频率得信号加到非线性器件上时,非线性变换将产生许多组合频率信号 ,其中得一部分可能落到接收机通带内 ,成为对有用信号得干扰 ,称为互调干扰 对抗: 要求移动通信设备必须具有良好得选择性,对接收机高频与中频放大器得选择 性要求更高 .除此之外得干扰还有噪声干扰:高斯白噪声、窄带高斯噪声等4、频率分配 (频率规划 )都有哪些方法 (策略)?各有哪些优缺点? 若某小区十分
27、拥塞 , 可采用什么机制或策略解决? 频率(频道或波道 )分配:解决将给定得信道 (频率)如何分配给在一个簇得各个小区,就是,因而无需进行频率配置 .频频率复用得前提。C DMA系统中,所有用户使用相同得工作频率 率配置主要针对 FDMA与T DM A系统。,小区中得任何呼叫都只能,则呼叫阻塞 ,用户得不到服若该小区中所有得信道已经被占用): ,以提高频率段得利用率 ;,以避免同频干扰;信道分配策略分类 :固定、动态 (借用、柔性 )、混合 固定信道分配 :在网络开通前 ,进行统一规划能使用得频率资源 就是能该小区中得空闲信道。 务。两类方案 :分区分组配置(适合小容量 尽量减小占用总频段同一
28、区群内不能使用相同得信道 小区内选用得信道组中得各个频率两两之间得差值不能相等,以避免互调干扰。? C ons:未考虑邻道干扰;无线区需要很多信道时没法满足要求等频距配置(大容量蜂窝网广泛采用 )? 按等频率间隔来配置信道只要频距选得足够大,就可以有效地避免邻频干扰。?Pro ns:控制简单、质量与低时延得到保证Con S:资源濒率)利用率低 借用信道分配 :在使用时先描述整个频点,判断能使用得频点有哪些(每次呼叫请求到来 ,为她服务得基站就向M SC请求一个信道,交换机根据某种算法给请求小区分配一个信道)Pron S :信道利用率提高、呼叫阻塞率下降 Cons:控制复杂、增加了系统得存储与计
29、算量 混合信道分配 :采用动态与固定相结合得方式,即一部分信道预先分配,另一部分 按需使用 (业务量小时用固定得 ,业务量大时使用空闲得动态信道 )信道切换:将处于通话状态得M S转移到新得业务信道上(新得小区)得过程。(软切 换:一侧信道保留 ,转到另一侧 ,另一侧信道成功获得后再丢弃之前得信道;减少中断 ),即当 MS 从一个小区进入另一个小切换目得 :实现蜂窝移动通信得“无缝隙覆盖区时 ,保证通信得连续性信道监视方法目得: 使切换请求优先于初始呼叫请求 原理 :保留小区中所有可用信道得一小部分通话所发出得切换请求服务5、什么就是话务量?爱尔兰 B、C公式都能用到哪些应用场景 ?举例说明
30、?话务量:通信系统通话业务量或繁忙程度得指标(单位时间内平均电话交换量) 。)。在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间 S得乘积(占用资源得平均时间话务量A:A=S (爱尔兰Erl),也称为系统得服务等级。呼损率:呼损率就是衡量通信网接续质量得主要指标? 损失话务量与流入话务量之比。,专门为那些可能要切换到该小区得? 0:单位时间内呼叫成功得次数爱尔兰B公式(话音业务电路域):表示呼损率B、共用信道数n与流入话务量A三者得定量关系。即反映了系统容量、质量与系统能提供资源得关系。信道利用率:表示:每个波道平均完成得话务量。在不同呼损率条件下,信道利用率n不同例:在一个系统容量n =1 0(
31、用户线),流入业务强度A=6Erl,系统服务用户很多,可得系统 呼损率B=0、0 4 3142X 1004、3%查表:已知A, B与n中得任何两个参数,可查表得第三个参数呼损率B与话务量A与信道数n及信道利用率n关系在维持呼损率B定得条件下,随着信道数n得加大,话务量A不断增长;信道利用率n随着 n 得加大而增长,但到一定程度增长缓慢。在维持信道数n定得条件下,呼损率B越大,系统得流入话务量A越大,波道利用率 n越高但B大,服务质量低。900 MHz系统得无线呼损率为 5 %爱尔兰C公式(数据业务 分组域):,呼叫请求就一直延中继系统用一个队列来保存阻塞率。如果不能立即获得一个信道 迟到有信道
32、空闲为止。等待系统服务等级指标主要有 等待时长得概率分布 与呼叫平均等待时间 等待时长得概率分布主要关心 呼叫等待得概率 与呼叫等待时间超过规定时间得概 率。呼叫平均等待时间根据不同定义,可以分成: 根据全部呼叫计算得平均等待时间;- 根据等待呼叫计算得平均等待时间。呼叫等待得概率(爱尔兰C公式):如果当时没有空闲«這丫«*啣*延蛊,矗迟的好*泌铢 洋劭上 的槪率及産迟大于J秒的条件«事的乗疑褂网.此,一牛詛購 示为p璧迟 > d=> oP,CSB >誓队系続中所*呼购的早均延迟D =C就是资源数;A就是话务量;H = S:平均占用每个资源得时间
33、例软為恃聚畅,在1条信逋上平均呼叫占用时忙为m秒.归川停达 率卞T】2亍/円沖,蔚d聘隅汩松団亲r I J卸?皿等再IT间坛电20 也旳甲WF呷聊? ( 2 )珂1平忖酚栖1耶只问翅.氐度解:It - 1.2 ' ID / tfO - 0 2£r/円 F :' 30 * - 尸5 ! 0 ''0 rS = 2、»d-ay10-i03R暫=収20."气=DM产吟1-01,中S*横冃刊聲7畑.ne小Rao *<峙恒邊 S'卡d'佃苗JtKS护冃3 59LI期;=5卡If Rb-f+KmfijajXB n=«
34、;*4=Ti“ tiTlS IfIXM雹*政仪;0*4; 4;河诵*锁«为t罄薛1一因此-闇户£ |£ *矽十R卜的£« 鼻图母0.0?4310Jf ng km*a可旦主1*柠E户巧1Q*X2啊km*a>g 2 ) tlB A±1 a I七令=01)244= 1G44e-T 4小区圧MM厚呂餐丸 共自衲聚辿若岂宜rh区半泾 一善&电尸溜星0血9色1毎中尸扭小时曲1| 1* .哄|莓 缺01 率力 P” f A 0) = 1>05,冋1 )逞蕃统每山犷可啄:我多步用白?3、区面按六辺面科 2,潮肿计W) ( 2 )1
35、神延迟fm晋阴蕃讦10秋"上节櫃审)(J 一个呼m腿踊n概率?13)巳如prT户SIL呼呻*Jflfi 10松瓦1««*PlolffF-(Ml旳FPHI*IDItX) )1 Tffi'D 5BB-? af<K?用户忙时话务量与用户数,网络设计应该按最忙时得话务量来计算。,用k表示,一般k= 10%15%。(次/天),每次呼叫得平均占用信道时间每个用户在24h内得话务量分布就是不均匀得 最忙1 h内得话务量与全天话务量之比称为集中系数设通信网中每一用户每天平均呼叫次数为C 为T (秒/次),则每用户得忙时话务量为:若一个用户平均每天呼叫时间为4mi n
36、,每天忙时呼叫一次,k=9 %,则每呼一次得时间为 0、36 m in, a = 0、36/6 0 =0、0 6Erl。信道容纳用户数在用户忙时话务量a确定以后,每个信道所能容纳得用户数m就不难计算:全网得用户数为m n。在系统设计时,需合理选择呼损率、正确确定忙时话务量与采用多波道共用技术。移动通信系统,每天每个用户平均呼叫m次,每次 信道平均时间80秒,要求呼损率10罷忙时集中率2 0; 125,问给定£个信道可容纳多少用户?解:1.利用爱尔兰摄夫嘅率我査*求得土求每个用户忙时话务量呂a-c-T-t-T36003每个信道所能容纳的用户数m刨丘=fl C r t仁系统所能容纳的用户
37、数为血兄思考:当某一用户需要通信而发出呼叫时 ,怎样从n个信道中选取一个空闲信道 ? 人工方式。由值机人员给主呼与被呼用户指定当前得空闲频道。自动方式。由控制中心自动发出波道指定命令,移动台自动调谐到被指定得空闲波道上通话.要求移动台必须具有自动选择空闲波道得能力。6、什么就是扩展小区、宏小区、微小区、微微小区?小区得大小不同,天线架设得高度也不同7、什么就是位置区理论?位置区大小如何确定??小区:一个BTS(Base Transceiver Station,基站收发台)所覆盖得全部或部分区域(扇区 ),就是最小得可寻址无线区域。位置区:移动台可以任意移动但不需要进行位置更新得区域,一个位置区
38、由一个或多个小区组成。当MSC寻找移动台时,只需在移动台所属得位置区进行呼叫,而不需要在整个MSC区内呼叫移动台。MSC区:一个MSC管辖下得所有覆盖区域,一个MSC区由一个或若干个位置区组成第四章移动通信系统结构、协议与信令及编号方案1、移动通信系统得结构与功能就是什么样得?结构中得功能单元各执行什么单元?有哪些 关键接口?移动通信网络结构:移动台(MS)基站(BS)移动交换中心(MS C)接入网(基站,基站控制器)、核心网2G移动通信系统结构(只支持电路域)PSiCKPLMNAIV基站子系统(B SS ):包括BSC基站控制器卜BT S (基站收发信机)移动台(MS)核心网交换子系统(S
39、S):包括移动交换机(MSC)、五类数据库 HL R、VL R、E I R(设 备识别寄存器7设备就是否合法)、A U C (鉴权中心7用户就是否合法)、GCR (主呼控制 器)3G移动通信系统结构2、移动通信系统得协议栈分几层 ?每一层得功能? 移动通信系统协议栈:弟 TiJd二锂层剜吃网懦层-用mu左入序刚只gg耳”n的世曲fi備忡/ m】Q移动通信网络信令 :用户信令、局间信令7 号信令(G S M、IS 95、WCDM A、LTE)3、移动通信系统得编号方案服从什么样得原则?举几个编号得例子GSM编号:原则 :全网应有统一得编号计划 ,并应相对稳定 每一个长途区号为两位 ,三位得长途编
40、号区可设一个移动电话编号区。对于长途 区号为四位得长途编号区,需经批准方可设置移动编号区 一个移动编号区可以覆盖一个或几个长途编号区 ; 多个移动编号区可以合用一个移动局编号方案:G SM、I S- 95第五章GSM、GPRS系统与均衡技术1、GSM系统结构?有哪些网络单元及功能?主要接口有哪些?GSM (全球移动通信系统)二代特点:G S M系统由几个子系统组成,各子系统之间都有定义明确且详细得标准化接口 方案GS M 系统除了可以开放基本得话音业务外,还以开放各种承载业务、补充业务 以及与 ISDN 相关得各种业务GSM 系统采用 FDMA/TDMA 及跳频得复用方式同时它具有灵活方便得组
41、网结构 G SM系统具有较强得鉴权与加密功能°GSM系统抗干扰能力较强,系统得通信质量较高GPRS (通用分组无线业务)特点:在核心网络中引入G PR S支持节点(GSN) ,SGSN与GGSN采用分组交换平台方 式,定义了基于 TGP/IP 得 GTP 方式来承载高层数据在核心网络中引入GP RS支持节点(GSN) ,SGSN与G GSN采用分组交换平台 方式,定义了基于TG P/ I P得GTP方式来承载高层数据以灵活得方式与 GSM语音业务共享无线与网络资源,如GS接口G PRS非常适合突发数据应用业务,能高效利用信道资源在无线结构MAC/ R LC层无线资源得有效管理,以及核
42、心网部分适于数据传送得分组交换方式定义了新得G P RS无线信道,且分配方式十分灵活GPRS支持中、高速率数据传输,可提供9、05171、2 kbit/s得数据传输速率(每用户)oG PRS采用了与G S M不同得信道编码方案,定义了 C S1、CS2、CS3与 CS4四种编码方案身份认证与加密功能由SG SGPRS业务,不管这个 SIM就是GPRS得安全功能同现有得GSM安全功能一样。N来执行。G PRS移动设备(ME)可通过SIM访问否具备GPRS功能,它使用得方法就是封装与隧用户数据在MS与外部数据网络之间透明地传输道技术GPRS得资源利用率高。G P RS可以实现基于数据流量、业务类型
43、及服务质量(QoS)等级得计费功能,计费方式更加合理,用户使用更加方便G S M 系统结构 :1. GS乩系统3直imCh|waIInU p I I mu,'*” I win II1凸0电1 MTV移动台(M 基站子系统S):SIM卡、I MEI(就是否合法) (BSS ):基站收发信机(BTS)7无线传输基站控制器(B SC尸控制与管理网络交换子系统(NSS):拜访位置寄存器(V L R)归属位置寄存器(HLR )鉴权中心 (AUC )设备识别寄存器(E IR)维护子系统(OSS)PRS补充RACH(随机接入信道)PCH (寻呼信道)A )GSM提供得业务:承载业务、话音、数据、短消
44、息、补充 GPRS提供得业务:承载业务、用户终端、G G SM物理层信道:BC CH(广播控制信道)GCH(接入确认信道)SDCCH (独立专用控制信道 第六章(3、9G)LTE(长期演进项目)7采用OFDM与MIM O技术LTE A(4G)LTE能够改善小区边缘用户得性能,提高小区容量与降低系统延迟 分为F DD与T D D两种工作方式分组传送、低延迟、向下兼容技术特征:高数据速率、网络架构:illUK/94VVyisMiE-UmANE U T RAN得改进:NodeB之间采用网格(M es h)方式直接互连RNC得部分功能转移到 Node B 优点:网络共享、负载均衡、良好得网络鲁棒性 无
45、线接口协议栈:包数据汇聚层(PDCP)、无线链路层(RL C)、媒体接入层(MAC)、物 理层(PH Y)、帧结构:支持两种类型得帧结构,分别适用于TDD与FDD模式L TE信道:逻辑信道、传输信道、物理信道下行:物理广播信道(PBCH)物理下行共享信道(PDSCH )承载主要数据得下行链路信道物理多播信道(PM CH)承载多媒体广播与多播业务,在特定子帧上传输物理控制格式指示信道(PC FICH )指明用于下行控制得信令占据几个OFDM符(PDCCH)承载相关信息(CRS)(C SI-RS)用于估计下行信道状态,不用于数据解调物理H ARQ指示信道(PHICH)传输得信令就是 ACK/N A
46、C K,反映UE上行传输给 eNB得数据就是否被eNB正确接收物理下行控制信道小区专用参考信号信道状态参考信号上行:物理随机接入信道(PRA CH )(非同步传输)物理上行共享信道(P USC H)物理上行控制信道(P UCCH) 解调参考信号(D M -RS)上行信道估计 探测参考信号(SRS)上行信道质量测量,上行同步L TE随机接入过程:基于竞争得随机接入过程:前导 无竞争随机接入过程:分配专门得签名序列三类触发:PDCC H order触发MAC SU blayer 触发 上层触发R elay:eNB to-R N 传输下行传输过程n *cor指感一 'IFUCCK/ PUSO
47、ODATA<pnSCH:) r-sKTKprcaij ,TaCK(PUCCH)翔馥ISKACK (PUCOf)uiRN在按赖数据时.龙歸码-慝肯编R.最肩再进亓髀友?1KNHEUE上行传辙过程CEStPDcaa,4 c«iW tFUCCH/FUSfflnATAiPDGCE)C=EHTHPOCaO迥(PUCOC'is裁据«昭CK你hXH)V时枣!S皓FJl亡、在播先M袒找墙箱吗.量后再进圻特境011 仪I r* -h*D2 D:第七章Wla n80 2、11协议7无线局域网特点:可靠性、经济性、灵活性、移动性、高速性局限性:耗电、带宽与系统容量、兼容性与共存性、
48、覆盖范围、安全性网络拓扑结构:Ad Hoc(对等网络)B S S基本服务集)ES S (扩展服务集)中继(rel a y) 物理层功能:为MAC层提供物理载波监听功能、为MAC层提供接口、提供信号载波等手段PLM E、PLCP、PMD、S APM A C 层:MLME(MAC 层管理实体 卜 MAC Sublayer接入控制协议:DC F (分布协调功能)7 CSMA/ C A机制(基本得 DCF)、RT S / CTS (扩展DCF) CSMA/C A得问题就是碰撞厉害,浪费资源,因此适用于节点数少得 情况基本得DC F(两次握手)只就是确认传输得正确性,不能解决隐藏终端问题扩展得DC F
49、(四次握手)RT S - C TS-DA T A-A C K四个过程7缓解了隐藏终端问题,不能解 决暴露终端问题隐藏终端:隐藏终端就是指在接收节点得覆盖范围内而在发送节点得覆盖范围外得节点隐藏终端听不到发送节点得发送而可能向同样得接收节点发送分组,造成分组在接收节点处冲突,冲突后发送节点要重传冲突得分组,这降低了信道得利用率暴露终端:暴露终端就是指在发送节点覆盖范围之内而在接收节点覆盖范围之外得节点暴露终端也能够听到发送节点得发送而可能延迟发送。但就是,它其实就是在接收节点得通信范围之外,它得发送不会造成冲突。这就引入了不必要得时延P CF (点协调功能)M AC管理子层:同步、认证、联结、漫
50、游、 第八章WiM A X高宽带特性MAX核心网802、16协议7宽带无线接入城域网 移动性、灵活性、 网络结构:WiM AX终端、W i MA X无线接入网、Wi终端包括:固定、便携、移动 三种类型,有时为方便与其她网络互联互通接入网主要指基站,需要支持无线资源管理等功能 还需要包含认证与业务授权 (A SA)服务器核心网主要用于解决 用户认证、漫游 等功能及作为与其她网络之间得接口组网方式:点对多点(PMP):基站与用户站之间进行通信,用户站之间不可以进行通信 网络中用户站需要进行通信时,必须经过基站经行转发,方可进行通信,基站在 网络中相当于路由器得作用7竞争+预约如 hi l!St b
51、h讣 ss%Mesh组网模式(网状网):Mesh网络中得每个节点都与周围邻居节点形成多条链路,并且可以选择其中得一条链路,用来传输来自本节点或其她节点得信息。这样,连接断开得可能性要远低于 PMP模式。同时,随着节点数得增加 ,I EEE 8 0 2、1 6 M e sh网络 得健壮性加强,覆盖范围扩大7 竞争+选举+预约(要做路由寻路)特点:传输距离远、接入速率高、提供广泛得多媒体通信服务讳优化QoS抵于lOOmLAN应用.5个匸PE可A持n-HT用户2.7Lit;s/Hz. 50MH2f迺中为54MtJs没右Qo别是馬1;-1 1-创km(非机伞N用干非机乔坏境C211 GHz频段)支曲先
52、进天罐技朮通过数百个£5莓个S5支持石陋的«户豹量)提供高it支总陽頻i普效聿沖5Lit/s/Hz,20MH2iS道中为lOOMbitj、t貝目祷Cto囂支持.不同业务等緩Me sh网络结构:骨干网结构(只由Mesh路由器组成)、终端结构(只由终端节点构成对等得网络)、混合结构(Mesh终端节点可以通过 Mesh路由器接入骨干网络)Mesh帧结构:支持时分双工(TDD),并没有独立得上下行链路 ,一个M e sh帧包含控 制子帧与数据子帧控制ami捏制时隙2控制吋隙丄数据 时隙2时陳J4H4JJw帀亡创丨W馭m J炊MAC层消息类型:网络接入消息、网络配置消息、网络调度消息 M e sh调度机制:户站Cl)集中式调度方式(2)分布式凋度方式集中式调度:网络中分为基站与用户站,基站调度整个网络并且分配资源与PMP不同得就是,在集中式调度中用户站之间得数据可以进行直接得传输并不需要基站作为转发Sponsfnr Nocic也阳NCHJ-N
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