8.什么是频繁复用?
什么是正交频分复用?
OFDM与一般的FDM比有何优点?
频分复用:
系统把整个可用信道频带B划分为N个带宽为的子信道。
把N个串行码元变换为N个并行的码元,分别调制这N个子信道载波进行同步传输。
正交频分复用:
如果子载波的间隔等于并行码元长度的倒数1/Ts和使用相干检测,采用子载波的频谱重叠可以使并行系统获得更高的带宽效率。
优点:
OFDM有比较高的带宽效率(节省带宽)
瑞利衰落对码元的损伤较单载波容易恢复
系统因时延所产生的码间干扰不严重
信道在某个频率出现较大幅度衰减或较强的窄带干扰时,只是影响个别的子信道
由于可以采用DFT实现OFDM信号,极大简化了系统的硬件结构
第四章抗衰落技术
1.什么是抗衰落技术?
分集接收
均衡技术
信道编码(针对单个差错)
扩频通信
2.分集接收的指导思想即其分类?
合并技术的分类?
指导思想:
把接收到的多个衰落独立的信号加以处理,合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量。
分集接收是抗衰落的有效措施之一
分集技术宏观分集(阴影衰落)
微观分集(微观衰落)时间分集(交织技术:
突发性连续错误)
频率分集(跳频)
空间分集(利用多个天线)
合并技术选择合并(改善效果最差)
最大比值合并(改善最多)
等增益合并
最大比值合并与等增益合并是把各支路信号的能量都利用上,而选择合并只用了一个信号,其余都没用上,所以改善效果最差
(比较不同合并方式的性能,用合并方式的改善因子D:
它们的输出平均信噪比与没有分集时的平均信噪比)
直扩DS-CDMA
跳扩FH-CDMA(在GSM系统中应用)
3.信道均衡目的?
信道均衡是用来克服码间干扰的影响
4.一般均衡器指横向滤波器(线性均衡)。
为什么横向滤波器不能消除码间干扰?
理论上,能消除码间干扰。
实际上,因为横向滤波器有限,所以不能消除码间干扰。
5.伪随机序列(PN码)定义,及其随机特性?
伪噪声序列(PN序列):
具有类似随机噪声的一些统计特性,但和真正的随机信号不同,它可以重复产生和处理,故称作伪随机噪声序列。
(PN序列有多种,最常用的一种是最长线性反馈移位寄存器序列,也称作m序列。
)
m序列的随机特性:
①平衡特性:
在m序列的一个完整周期N=2m-1内,0的个数和1的个数总是相差为1。
②游程特性:
m序列游程总数为(N+1)/2。
长度为n的游程数等于游程总数的1/2n。
③相关特性:
m序列的自相关函数是周期的二值函数。
可以证明,对长度为N的m序列都有结果。
6.直接扩频系统的特点,及其产生框图?
解扩原理?
说明扩频系统抗窄带干扰的能力(画图)?
直扩系统特点:
抗窄带干扰能力
采用2PSK系调制的直接扩频通信系统如图4.46所示。
解扩原理:
在接收端完全同步本地PN码序列c(t)。
(要求本地的PN码序列和发射机的PN码序列严格同步,否则所接收到的就是一片噪声。
)
扩频系统抗窄带干扰的能力:
7.RAKE接收机的原理?
多径分离接收机(RAKEreceiver):
在接收端,分离多径信号并有效合并多径信号所携带的能量(时延对齐)
v利用各多径信号分量的能量,改善接收信号的质量
v信号的频谱扩展使信号获得了频率分集的好处
v多径信号的分离接收也是一种时间分集
第五章蜂窝组网技术
{
了解:
移动通信网络结构
频率复用优点:
缓解了频率资源紧缺,增加了系统容量
缺点:
同频干扰(GSM系统)
大容量的小区制
频率复用和覆盖方式
带状服务覆盖区
面状服务覆盖区
•簇
•小区的覆盖形状
•同频干扰
}
1.大区制和小区制的概念及特点?
大区制:
一个基站覆盖整个服务区,发射功率要大,利用分集接收等技术来保证上行链路的通信质量。
特点:
只能适用于小容量的通信网。
小区制:
将覆盖区域划分为若干小区,每个小区设立一个基站服务于本小区,但各小区可重复使用频率。
特点:
容量大,频率复用,但会带来同频干扰。
2.小区制的激励方式?
(基站发射机位置)
中心激励小区:
安置在小区的中心
顶点激励小区:
安置在六边形顶点之中的三个上
3.同频干扰是如何产生的?
及其解决措施?
同频干扰:
采用相同载频小区产生的干扰,由蜂窝小区结构产生。
解决措施:
合理选择同频干扰因子、蜂窝结构和频率划分。
4.画图题:
蜂窝小区N与簇(图5-2)
5.画图题:
同频相邻小区的找法?
(图5-4)
6.多址接入方式?
v频分多址方式(FDMA)(窄带传输,三种干扰)
v时分多址方式(TDMA)(硬切换)
v码分多址方式(CDMA)(软切换)
v空分多址方式(SDMA)
{
了解:
FDMA频谱分割原理:
设置频道间隔,以免因系统的频率漂移造成频道间重叠
FDMA的主要干扰:
互调干扰、邻道干扰、同频干扰
FDMA的特点:
每信道占用一个载频,信道的相对带宽较窄,即通常在窄带系统中实现
符号时间>>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
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(HomeLocationRegister归属寄存器)和VLR(VisitorLocationRegister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(RadioResourceManagement,RRM)分类:
面向连接层功率控制(PowerControl)
切换控制(HandoffControl)
面向网络层接纳控制(AdmissionControl)
分组调度(PacketScheduling)
负载控制(LoadControl)
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:
vm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(1≤k≤n-1)的游程占总游程数的1/2k。
vm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。
vm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CDMAIS-95系统
1.GSM系统的业务分类
电信业务:
1~7层
承载业务:
1~3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
TDMA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4×3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,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(S=9、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:
H0H1H2H3
我国的H0H1H2H3分配分为H0=0和H0≠0两种情况
•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?
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.CDMAIS-95系统——软切换GSM系统——硬切换
13.CDMAIS-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