移动通信复习提纲.docx

1、移动通信复习提纲第一章 移动通信概述 1.移动通信是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换方式2.移动通信的特点？1) 利用无线电波进行信息传输2) 在强干扰环境（外部干扰+自身干扰）下工作3) 通信容量有限4) 通信系统复杂5) 对移动台的要求高3. 移动通信的工作方式？1) 单工通信（同频单工、双频单工）2) 双工通信3) 半双工通信（双频双工、双频单工）4) 移动中继方式（单工中继、双工中继）蜂窝式公用移动通信系统全双工4. 集群调度移动通信系统应用在哪？常用在公共汽车的调度上5移动通信受到的主要干扰是？主要受到自身干扰：互调干扰邻道干扰同频干扰（蜂窝系统特有）6.移动通信发展时代

2、（1G4G）的主要特征？7.多址方式的分类？1) 频分多址（FDMA） 2) 时分多址（TDMA）3) 码分多址（CDMA） 4) 空分多址（SDMA）容量大小的比较：CDMA TDMA FDMA8.扩容采取什么方式？（即有效利用频率的措施？）1) 窄带化2) 缩小频带间隔3) 频道重复利用第二章 移动通信电波传播与传播预测模型1.无线电波的传播方式？（基本电波传播机制：反射、绕射、散射）直射、反射、绕射和散射以及它们的合成2.多径效应的定义：电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。（在实际无线电传播信道中，常有许多延时不同的传输路径，称为多径现象。）3.信道根据特征参数变化，分为

3、恒参信道 和 随参信道4. 什么是多普勒频移（Doppler Shift）？当移动台在运动中通信时，接收信号频率会发生变化，称为多普勒效应（会引起时间选择性衰落），由此引起的附加频移即多普勒频移。多普勒频移与移动台运动的方向、速度以及无线电波入射方向之间的夹角有关： 若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） 若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）5.计算题多普勒频移： 最大多普勒频移： （HZ）且C (m/s)= *P34.例2-2：若载波O=900MHz,移动台速度=50km/h，则最大多普勒频移为？解：6.计算题自由空间的路径传播损耗：（

4、MHz） d:(km) （dB）P48设发射机和接收机之间的距离为15km，工作频率为900MHz，为自由空间路径损耗为多少？解：7.自由空间的损耗与 和 d 有关。8. 计算题平均衰落率：（Hz）9.自由空间传播的特点是什么？自由空间传播模型是无线电波传播的最简单的模型。在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播，只存在电磁波能量扩散而引起的传播损耗。10.瑞利分布与莱斯分布的定义，即区别与联系？瑞利分布v 环境条件1) 发射机和接收机之间没有直射波路径2) 存在大量反射波，到达接收天线的方向角随机相位（02均匀分布）3) 各反射波的幅度和相位都统计独立v 场强分量Tc，Ts 相互正交的同频分量

5、 高斯随机过程 统计独立 零均值，等方差，不相关v 接收信号的幅度相位分布包络 r 服从瑞利分布，在02内服从均匀分布莱斯分布v 环境条件1) 直射系统中，接收信号中有视距信号成为主导分量，同时还有不同角度随机到达的多径分量迭加于其上2) 非直射系统中，源自某一个散射体路径的信号功率特别强v 概率密度函数 A是主信号的峰值 v 莱斯因子K主信号的功率与多径分量方差之比 区别与联系：1) 当，莱斯分布变为瑞利分布；2) 当强直射波的存在使接收信号包络从瑞利变为莱斯分布11. 多径衰落的基本特性？ 幅度衰落（模拟系统）幅度随移动台移动距离的变动而衰落原因： 本地反射物所引起的多径效应表现为快衰落

6、地形变化引起的衰落以及空间扩散损耗表现为慢衰落 时延扩展（数字系统）脉冲宽度扩展原因：信号传播路径不同，到达接收端的时间也就不同，导致接收信号包含发送脉冲及其各个延时信号了解：v 衰落的分类及判定 判定：由信道和信号两方面决定v 快衰信道和慢衰信道v 衰落特性的特征量衰落深度：信号有效值与该次衰落的信号最小值的差值衰落速率：信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数，即包络衰落的速率衰落持续时间：（衰落次数统计规律：衰落是随机发生的，只能给出平均衰落持续时间）电平通过率：（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）第三部分 语音编码技术1.语音编码属于 信源编码

7、 信源编码目的：提高信息传输的有效性（去冗余） 信道编码目的：增强数字信号的抗干扰能力 ，提高可靠性 波形编码：利用抽样定理，恢复原始信号的波形（PCM编码过程：采样，量化，编码）2.语音编码的分类 参量编码：由于参数编码是针对语音信号的特征参数，所以与波形编码不同，只适用于语音信号。 混合编码（波形编码+参数编码）：即在参数编码的基础上引入了波形编码的一些特征。3.波形编码与参量编码的优缺点？波形编码（脉冲编码调制PCM：一种将模拟语音信号转换成数字信号的编码方法）优点：适应能力强，重建语音质量好缺点：编码速率较高（类型：PCM，自适应增量调制 （ADM），自适应差分编码调制（ADPCM），

8、自适应预测编码APC）参量编码优点：编码速率低。缺点：语音的音质和自然度较差，很难辨别说话人。（类型：LPC线性预测编码）4. 波形编码理论依据是什么？波形编码是将时间域信号直接变换为数字代码，力图使重建语音波形保持原语音信号的波形形状。波形编码的基本原理是在时间轴上对模拟语音按一定的速率抽样，然后将幅度样本分层量化，并用代码表示。5.移动通信采用的语音编码技术需满足哪些要求？如何达到这些要求？1).速度较低，纯编码速率应低于16kbit/s；2).在一定编码速率下，语言质量应尽可能高；3).编解码时延应较短，控制在几十毫秒之内；4).在强噪声环境中，算法应具有较好的抗误码能力，以保持较高的语

9、言质量；5).算法复杂程度适中，应易于硬件及软件实现；第三章 调制技术1. 2FSK产生框图产生2FSK信号两种不同的方法：开关切换方法（相位不连续）、调频（相位连续）2.移动通信对调制的要求是什么？（即影响调制方式选择因素）1) 频带利用率高 2) 功率效率要高3) 已调信号恒包络 4) 易于解调 5) 带外辐射小：一般要求达到-60到-70dB 3.什么是相位连续的FSK?和什么是相位不连续FSK？相位连续：是指不仅在一个码元持续期间相位连续，而且在从码元ak-1到ak转换的时刻kTb，两个码元的相位也相等，即（相位约束条件：当前码元的初相位由前一码元的初相位来决定；当前码元ak和前一码元

10、ak-1来决定）相位不连续的2FSK信号：在码元交替时刻，波形是不连续的4.什么是MSK？（由于h=1/2，MSK的相位约束条件就是）最小移频键控（MSK）是移频键控（FSK）的一张改进型，又称快速移频键控（FFSK）。“最小”指的是能以最小的调制指数(h=0.5)获得正交信号;而“快速”指的是对于给定的频带，能传送更高的比特速率。5.GMSK产生框图？（GMSK：是一种恒包络调制方式，可以采用功率效率高而便宜的非线性功率放大器，这使用户单元（手机）的价格比较低，有利于当时移动电话的普及。）GMSK就是基带信号经过高斯低通滤波器的MSK了解：1.GMSK信号常常采用正交调制方法2. GMSK解

11、调方式有相干方法解调和非相干方法解调非相干解调原理图3.GMSK的优点与缺点：优点：GMSK 最吸引人的地方是具有恒包络特性，功率效率高，可用非线性功率放大器和非相干检测。缺点：GMSK 的缺点是频谱效率还不够高。在北美，频率资源紧缺，系统采用具有更高频谱效率的调制方式，这就是/4-QPSK。6. QPSK调制产生框图？QPSK信号可以用正交调制方式产生（正交调制产生QPSK信号实际上是把两个BPSK信号相加。它们有相同的功率谱 ，带宽也为B=Rb。频带效率B/Rb则提高为1。QPSK是一种相位不连续的信号。在码元转换的时刻，信号的相位发生跳变，幅度为180和90。）7. QPSK 与偏移QP

12、SK（ OQPSK）区别？（二相调制BPSK：0和 ；二进制的基带信号b(t)的波形为双极性NRZ码）四相调制QPSK信号：每比特码元跳变一次，相位跳变值为/2和偏移OQPSK信号：每比特跳变一次，相位跳变值为/2（优点：减少信号包络的波动幅度）（/4-QPSK：相位跳变值为45和135信号包络波动幅度：OQPSK/4-QPSK平均延迟扩展（Ts ） ，所以码间干扰较少，无需自适应均衡 基站复杂庞大，易产生信道间的互调干扰 必须使用带通滤波器来限制邻道干扰 越区切换复杂，必须瞬时中断传输，对于数据传输将带来数据的丢失TDMA的特点： 突发传输的速率远大于语音编码速率，因为TDMA系统中需要较高

13、的同步开销 发射信号速率随N的增大而提高，引起码间串扰加大，所以必须采用自适应均衡 不需双工器 基站复杂性小，互调干扰小 抗干扰能力强，频率利用率高，系统容量大 越区切换简单，可在无信息传输时进行，不会丢失数据CDMA的特点： 多用户共享同一频率 通信容量大 容量的软特性 多增加一个用户只会使通信质量略有下降，不会出现硬阻塞现象 由于信号被扩展在一较宽频谱上而可以减小多径衰落 信道数据速率很高，无需自适应均衡 平滑的软切换和有效的宏分集，不会引起通信中断 低信号功率谱密度的好处 抗窄带干扰能力强 对窄带系统的干扰很小，可以与其它系统共用频段自适应式天线提供了最理想的SDMA ： 无穷小波束宽度

14、 无穷大快速搜索能力 提供在本小区内不受其他用户干扰的唯一信道 克服多径干扰和同信道干扰7. 画图题：FDMA、TDMA、CDMA的示意图8.切换的方式：软切换（先通后断）和 硬切换（先断后通）了解：位置管理的主要任务： 位置登记 已知移动台的实时位置信息时，更新位置数据库和认证移动台 呼叫传递 在有呼叫给移动台的情况下，根据HLR（Home Location Register 归属寄存器）和VLR（Visitor Location Register访问寄存器）中可用的位置信息来定位移动台无线资源管理(Radio Resource Management，RRM）分类：面向连接层 功率控制（Po

15、wer Control） 切换控制（Handoff Control）面向网络层 接纳控制（Admission Control）分组调度（Packet Scheduling）负载控制（Load Control）2.5G和3G网络结构相同，协议不同9.m序列，Gold序列和Walsh序列m序列的性质： v m序列一个周期内1和0的码元数大致相等（1比0只多一个）。 v 长度为k（1kn-1）的游程占总游程数的1/2k 。v m序列和其移位后的序列逐位模2加，所得的序列还是m序列，只是相位不同。v m序列发生器中的移位寄存器的各种状态，除全0外，其它状态在一个周期内只出现一次。v 自相关特性：自相关

16、函数与白噪声类似v 互相关性Gold码：v 由优选对的两个m序列逐位模2加得到，当改变其中一个m序列的相位（向后移位）时，可得到一新的Gold序列。v 在WCDMA系统中，下行链路采用Gold码区分小区和用户，上行链路采用Gold码区分用户。 Walsh码:v 可用88的Walsh函数矩阵表示。v 有着良好的互相关和较好的自相关特性。第六章 GSM和CDMA IS-95系统1.GSM系统的业务分类 电信业务：17层承载业务：13层2. GSM系统的总体结构了解：GSM系统多址接入技术 采用频分多址接入（FDMA）和时分多址接入（TDMA）混合技术 FDMA是说在规定频率范围内分配n个载频 TD

17、MA是说在每个载频上按时间分为8个时间段，每个时隙段称为一个时隙（slot），一个载频上连续的8个时隙组成一个帧 (Frame)物理信道是指TDMA中的时隙即GSM的一个载频上可提供8个物理信道GSM系统的频率复用方式：从43复用方式的12组中任选7组3.计算题：给出频道号，计算上行链路和下行链路的载频点4. GSM的逻辑信道业务信道（TCH）是用于传送用户的话音和数据业务的信道 分类 根据交换方式的不同分为电路交换信道和数据交换信道 依据传输速率的不同分为全速率信道（13kbit/s）和半速率信道（ 6.5kbit/s ）5. 逻辑信道与控制信道映射对应关系了解：f0的TS0时隙：GSM的时

18、隙帧结构的5个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧 和 超高帧（作用：加密、调频）为什么有帧偏移？避免移动台同一时隙收发的必要性，从而保证收发的时隙号不变为什么有定时提前量？克服由突发脉冲的传输延时所带来的定时的不确定。GSM系统无线信道的衰落特性：多径衰落、时延扩展 和 阴影衰落（慢衰落）交织编码原理：按行输入，按列输出数字系统 应用 时域均衡分集的思想：将多径变劣势为优势GSM系统中的抗衰落技术有哪些？ 信道编码与交织编码 Viterbi均衡与天线分集 跳频技术 话音激活与功率控制CDMA系统的多址干扰，工作在同一频带（自干扰）MSISDN移动用户的国际ISDN号码号码结构 CC为国家代码，

19、我国为86 国内有效ISDN号码：11位 NDC数字蜂窝移动业务接入号 13S(S9、8、7、6、5移动通信公司） 联通公司目前的接入网号为130，131)。 HLR识别号：H0 H1 H2 H3 我国的H0 H1 H2 H3分配分为H0=0和H00两种情况 H0=0时，H1、H2由全国统一分配，H3 由各省自行分配。一个HLR可以包含一个或多个H3数值 H0 0时，S、H0、H1、H2由全国统一分配。一个HLR可包含一个或若干个SH0H1H2数值 SN（移动用户号）：ABCD。由各HLR自行分配6. 话音激活实现的过程及定义？（目的：降低干扰）话音激活控制就是采用非连续发射在发端：话音激活检

20、测器：检测是否有话音或仅仅是噪音。发射机舒适噪音发生器：产生并发送与发射机背景噪音相似的信号参数。在收端：接收机舒适噪音发生器：产生与发射机背景噪音相似的背景噪音信号，使收听者觉察不到话音激活控制开关的动作。话音帧代换器：用前面未受干扰的话音帧取代受干扰的话音帧，从而保证接收的话音质量。7. 功率控制过程及目的？过程：移动台测量信号强度和信号质量，并定期向基站报告，基站按预置的门限参数与之相比较，然后确定发射功率的增减量。同理，移动台按预置的门限参数与之相比较，然后确定发射功率的增减量。目的：保证通信质量的条件下，使发射机的发射功率为最小，从而降低系统内的同信道干扰的平均电平。8. 什么是接续

21、？涉及的内容？接续：为了建立一个呼叫连接需要解决的问题涉及内容：用户所在的位置、用户识别、用户所需提供的业务9. VLR （拜访位置寄存器）和HLR（归属寄存器）都包含的内容？VLR：IMSI（临时移动台漫游号码）LAC（位置区代码）MSRN用户数据 HLR包含的内容： MSISDN 国际移动用户识别IMSI ：移动用户的唯一识别号码（15位数字组成） VLR的地址 用户的数据10. 位置更新目的？请求过程如何实现？它与越距切换的区别？及它涉及的内容？目的：使移动台总与网络保持联系，以便移动台在网络覆盖范围内的任何地方都能接入到网络内比较两次ID号是否一样，如果一样则不发送，如果不一样，则发送

22、位置更新请求信息位置更新 不在通话过程中，而越距切换是在通话过程中涉及内容：移动用户的登记以及相关数据库、移动用户位置更新、移动用户的周期位置更新。11.（越区）切换的概念及其优缺点？如何保证切换成功率(要求)？切换：将处于通话状态的MS转移到新的业务信道上（新的小区）的过程。目的：实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，保证通信的连续性原因：1).信号的强度或质量下降到由系统规定的一定参数以下，此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区。（由移动台发起）2).由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用，这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区。（由上级实体发起）要求：1).切换门限要恰当2).切换前对信号的监视越区切换的种类 同一BSC内不同小区间的切换 同一MSC/VLR内不同BSC控制的小区间的切换 不同MSC/VLR控制的小区间的切换11.GPRS适合各种突发性强的数据传输12.CDMA IS-95系统 软切换 GSM系统 硬切换13. CDMA IS-95 系统中，基站与移动台如何实现同步？通过收发双方的长码和短码严格同步来实现 不同的基站信号通过短PN码的不同相位偏置来区分 不同的移动台则通过长PN码的不同相位偏置来区分