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第一章1.移动通信主要特点
1）移动通信必须利用无线电波进行信息传输(1.弥散损耗，阴影效应，电平衰落，时延扩展2.具有多普勒效应）2）移动通信是在复杂的干扰环境中运行的(1.外部干扰如天电干扰、工业干扰、信道噪声 2.系统本身和不同系统之间）3）移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增（1.开辟和启用新的频段2.研究各种新技术和新措施）4）移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效5）移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用
数字通信系统的优点1.频谱利用率高，有利于提高系统容量2.能提供的多种业务服务，提高通信系统的通用性 3.抗噪声，抗干扰和抗多径衰落能力强 4.能实现更有效、灵活的网络管理和控制便于实现通信的安全保密降低设备成本以及较小手机体积、容量
2. .移动通信主要分类
(1)双工通信(同时双向):所谓双工通信，是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，有时亦称全双工通信。

优点收
发频率分开可大大减小干扰用户使用方便缺点电源损耗大（发射机一直工作）双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工工作方式设备复杂，价格贵图自己画
3.常用移动通信系统
1）无线电寻呼系统2）蜂窝移动通信系统3）无绳电话系统4）集群移动通信系统（同一频率，一对多通信）
TK:按通信占用频道的方式，分为消息集群(MT)、传输集群(TT)、准传输集群(QTT)
集群系统的控制方式有两种：专用控制信道的集中控制方式和随路信令的分部控制方式
JD:集群的基本技术：频率共用技术，做法：①把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来，统一建网和管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以容纳数目更多的用户；
②改进频道共用的方式，即移动用户在通信的过程中，不是固定地占用某一个频道，而是在按下其“按讲开关”(PTT)时，才能占用一个频道；一旦松开PTT，频道将被释放，变成空闲频道，并允许其它用户占用该频道。

5）移动卫星通信系统6) 分组无线网
第二代移动通信是数字移动通信，其关键技术数字调制技术。

对其要求为1.已调信号的频谱窄和带外衰减 2.易于采用相干或非相干解调 3.抗噪声，抗干扰能力强 4.适宜在衰落信道中传输
4.移动通信的基本技术
1)调制技术（JD）:①线性调制技术，主要包括PSK、QPSK、DQPSK、OK-QPSK、π／4-DQPSK和多电平PSK；②恒定包络(连续相位)调制技术，主要包括MSK、GMSK、GFSK和TFM等
2)移动信道中电波传播特性的研究理论分析方法实测分析方法计算机模拟方法
TK:理论分析方法实测分析方法计算机模拟法3）多址方式
4）抗干扰措施（两个空）（TK）
方法：①利用信道编码进行检错和纠错；②为克服由多径干扰所引起的多径衰落，广泛采用分集技术(包括空间分集、频率分集、时间分集以及RAKE接收技术等)、自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能力的调制技术(如多电平调制、多载波调制等)；
③为提高通信系统的综合抗干扰能力而采用扩频和跳频技术⑤在CDMA通信系统中，为了减少多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术。

第二章调制解调
1.JD:道的基本特征是：第一，带宽有限，它取决于使用的频率资源和信道的传播特性；第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境所决定的；第三，存在着多径衰落。

针对移动通信信道的特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。

3..正交振幅调制(QAM)：是二进制PSK，四进制QPSK调制的进一步推广。

通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在限定的频带内传输更高速率的数据。

常用的设计准则是在信号功率相同的条件下，选择信号空间中信号点之间距离最大的信号结构，当然还要考虑解调的复杂性。

4.扩展频谱调制:
扩频方式：1) 直接序列(DS)扩频，2) 跳频(FH)，3) 跳时(TH)，4) 各种混合方式（线性调频）
5.多载波调制
实现方法：第1种方法是：各子载波间的间隔足够大，从而使各路子载波上的已调信号的频谱不相重叠，该方案就是传统的频分复用方式，即将整个频带划分成N个不重叠的子带，每个子带传输一路子载波信号，在接收端可用滤波器组进行分离。

这种方法的优点是实现简单、直接；缺点是频谱的利用率低，子信道之间要留有保护频带，而且多个滤波器的实现也有不少困难。

第2种方法是：各子载波间的间隔选取，使得已调信号的频谱部分重叠，使复合谱是平坦的，重叠的谱的交点在信号功率比峰值功率低3 dB处。

子载波之间的正交性通过交错同相或正交子带的数据得到(即将数据偏移半个码元周期)。

3DB频分复用第3种方案是：各子载波是互相正交的，且各子载波的频谱有1/2的重叠。

该调制方式被称为正交频分复用(OFDM)。

此时的系统带宽比FDM A系统的带宽可以节省一半。

正交频分复用(OFDM)调制
OF D M系统的信道估计可以定义为描述物理信道对输入信号的影响而进行定性研究的过程
1.所谓信道估计，就是信道对输入信号影响的一种数学表示。

2.信道估计算法有两种：①基于训练序列的信道估计算法，②盲信道估计算法
3.信道估计器遇到的两个问题：①导频信息的插入，②具有较低的复杂度又有良好的导频跟踪能力的信道估计器的设计
基于训练序列的信道估计方法：①在频域内估计，②在时域内估计
第三章移动信道的传播特性3.1 无线电波传播特性
3.1.1 电波传播方式:沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为直射波，它是
VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为地
面反射波；路径③的电波沿地球表面传播，称为地表面波。

大气中的电波传播
当d n/d h＜0时，表示大气折射率n随着高度升高而减少。

因而k＞1,R e＞R0。

在标准大气折射情况下，即当d n/d h≈-4×10-8(l/m)，等效地球半径系数k=4/3，等效地球半径R e=8 500km。

障碍物的影响与绕射损耗
由图可见，当x/x1＞0.5 时，附加损耗约为0dB，即障碍物对直射波传播基本上没有影响。

为此，在选择天线高度时，根据地形尽可能使服务区内各处的菲涅尔余隙x＞0.5x1; 当x＜0，即直射线低于障碍物顶点时，损耗急剧增加；当x=0时，即TR 直射线从障碍物顶点擦过时，附加损耗约为 6 dB。

3.2 移动信道的特征
JD:传播路径与信号衰落(直射波、反射波、散射波在接收地点形成干涉场，使信号产生深度且快速的衰落，信号电平30-40dB),多径效应与瑞利衰落(移动受到各种障碍物和其他移动体影响，衰落深度30dB左右，衰落速率30-40次每秒),慢衰落特性和衰落储备（时间以及移动台速度作比较平缓的变化，衰落周期以秒计，为防止因衰落引起通信中断，使中断率R小于规定的指标）
描述：多径时散与相关带宽在时域上造成数字信号波形的带宽，为了防止码间干扰，信号传输速率比||△低得多 Be=1/2π△
3.3 陆地移动信道的传输损耗1.地形的分类与定义:为了计算移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值)，可将地形分为两大类，即中等起伏地形和不规则地形，并以中等起伏地形作传播基准。

2.地物(或地区)分类: 不同地物环境其传播条件不同，按照地物的密集程度不同可分为三类地区：①开阔地在电波传播的路径上无高大树木、建筑物等障碍物，呈开阔状地面，如农田、荒野、广场、沙漠和戈壁滩等。

②郊区在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密，例如，有少量的低层房屋或小树林等。

③市区有较密集的建筑物和高层楼房。

3.不规则地形上传播损耗的中值:1)丘陵地的修正因子K h,2)孤立山岳修正因子K js,3) 斜波地形修正因子K s p
4. )水陆混合路径修正因子KS
3.4 移动信道的传播模型传播损耗预测模型:1. Hata模型, 2. COST-231／Walfish／Ikegami模型3. 室内(办公室)测试环境路径损耗模型
多径信道的冲激响应模型：（TK）1.基本多径信道2.GSM标准中3.COST-207 4.IMT-2000
第四章抗衰落技术 1.什么是分集接收是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定的处理，降低信号电平起伏的办法。

分集有两重含义：一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。

2. 分集方式“宏分集”“微分集”微分集又可分为下列六种。

(1)空间分集(2) 频率分集(3)极化分集(4)场分量分集(5)角度分集。

(6) 时间分集。

3.合并方式(1)选择式合并(2)最大比值合并(3) 等增益合并。

分集合并性能的分析与比较由图可见，在相同分集重数（M相同）情况下，以最大比值合并方式改善信噪比最多，等增益合并方式次之，在分集重数M较小时等增益合并的信噪比改善接近最大比值合并，选择是合并所得到的信噪比改善量最少，原因是在于合并器输出只利用了最强一路信号，而其他各支路都没有被利用。

4.2 RAKE接收所谓R AKE接收机，就是利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成一路信号供解调用的接收机。

RAKE接收机采取变害为利的方法，即利用多径现象来增强信号
常用的检错码（TK）: 1.奇偶校验码2. CRC 校验
交织编码（JD）:交织编码主要用来纠正突发差错，即使突发差错分散成为随机差错而得到纠正。

通常，交织编码与上述各
种纠正随机差错的编码(如卷积码或其它分组码)结合使用，从而具有较强的既能纠正随机差错又能纠正突发差错的能力。

存入顺序
第
1排C
11
C
12
C
13
C
14
C
15
C
16
C
17
第2排C
21C
22
C
23
C
24
C
25
C
26
C
27
第3排C
31C
32
C
33
C
34
C
35
C
36
C
37
……………………
第m排C
m1C
m2
C
m3
C
m4
C
m5
C
m6
C
m7
读
出
顺
序
第五章组网技术
JD 组网技术
(1) 资源利用率：对于给定的频率资源，即采用什么样的多址技术，使得有限的资源能传输更大容量的信息。

(2) 基站与
频率分配：由于传播损耗的存在，基站和移动台之间的通信距离总是有限的。

(3) 互通：如何将服务区内的各个基站互连起来，并且要与固定网络(如PSTN、ISDN、BISDN等)互连，从而实现移动用户与固定用户、移动用户与移动用户之间的互连互通，也就是说，移动通信应采用什么样的网络结构。

(4) 移动通信的基本特点是用户在网络覆盖的范围内可任意移动。

这就要解决下面两个问题：一是当移动用户从一个基站的覆盖区移动到另一个基站的覆盖区时，如何保证用户通信过程的连续性，即如何实现有效的越区切换二是用户在移动网络中任意移动，网络如何管理这些用户，使网络在任何时刻都知道，该用户当前在哪一个地区的哪一个基站覆盖的范围内，即如何解决移动性管理的问题。

(5) 如何在用户和移动网络之间，移动网络和固定网络之间交换控制信息，从而对呼叫过程、移动性管理过程和网络互连过程进行控制，以保证网络有序运行，即在移动通信网中应采用什么样的信令系统?
5.2 多址技术
1.频分多址(FDMA) 空闲信道的选取：(1)专用呼叫信道方式(2)标明空闲信道方式①循环定位②循环不定位方式
2.时分多址(TDMA) 在TDMA系统中，每帧中的时隙结构(或称为突发结构)的设计通常要考虑三个主要问题：一是控制和信令信息的传输；二是信道多径的影响；三是系统的同步。

为了解决上述问题，采取以下四方面的主要措施：一是在每个时隙中，专门划出部分比特用于控制和信令信息的传输。

二是为了便于接收端利用均衡器来克服多径引起的码间干扰，在时隙中要插入自适应均衡器所需的训练序列。

训练序列对接收端来说是确知的，接收端根据训练序列的解调结果，就可以估计出信道的冲击响应，根据该响应就可以预置均衡器的抽头系数，从而可消除码间干扰对整个时隙的影响。

三是在上行链路的每个时隙中要留出一定的保护间隔(即不传输任何信号)，即每个时隙中传输信号的时间要小于时隙长度。

这样可以克服因移动台至基站距离的随机变化，而引起移动台发出的信号到达基站接收机时刻的随机变化，从而保证不同移动台发出的信号，在基站处都能落在规定的时隙内，而不会出现相互重叠的现象。

四是为了便于接收端的同步，在每个时隙中还要传输同步序列。

同步序列和训练序列可以分开传输，也可以合二为一。

3.码分多址(CDMA)1. FH-CDMA2.DS-CDMA3.混合码分多址
4.空分多址(S DM A)
5.随机多址
区群组成相邻小区不能用相同信道，不同区群的小区才能进行信道再用
5.3 区域覆盖和信道配置
区群的组成应满足两个条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。

满足上述条件的区群形状和区群内的小区数不是任意的。

N=I*2+ij+j*2
信道(频率)配置名词解释：信道配置主要解决将给定的信道如何分配在一个区群的各个小区的问题，在CDMA系统中所有用户使用相同的工作效率无需进行频率配置，频率配置主要针对FDMA,TDMA 信令分为接入信号，网络信令接入信令指移动台到基站之间的信令
TK: 信道配置方式：1.分区分组配置法2. 等频距配置法
5.6 越区切换和TK位置管理的主要任务（位置登记，呼叫传递，移动台的实时位置信号）
TK:越区(过区)切换(Handover或Handoff)是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。

该过程也称为自动链路转移ALT 越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。

1. 越区切换的准则(1) 相对信号强度准则(准则1)：(2) 具有门限规定的相对信号强度准则(准则2)：(3) 具有滞后余量的相对信号强度准则(准则3)：(4) 具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则(准则4)：
2. 越区切换的控制策略(1) 移动台控制的越区切换。

(2) 网络控制的越区切换。

(3) 移动台辅助的越区切换。

3. 越区切换时的信道分配
第六章时分多址(TDMA) 数字蜂窝网
1.区域定义TK）1GSM服务区2公用陆地移动通信网(PLMN)3MSC区4位置区5基站区6扇区。

2.临时移动用户识别码空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码(TMSI)代替IMSI，IMSI只在起始入网登记时使用，在后续呼叫中使用TMSI，防止非法盗版合法用户
7.2 GSM系统的无线接口
（TK）1. TDMA/FDMA接入方式GSM系统中，由若干个小区(3、4或7)构成一个区群，区群内不能使用相同的频道，同频道距离保持相等，每个小区含有多个载频，每个载频上含有8个时隙，即每个载频有8个物理信道，因此，GSM系统是
时分多址/频分多址的接入方式
2. 频率与频道序号
GSM系统工作在以下射频频段：上行(移动台发、基站收) 890～915 MHz下行(基站发、移动台收) 935～960 MHz 收、发频率间隔为45 MHz 下频段f1(n)(890+0.2n）MHZ 上频段fh(n) (955+0.2n)MHZ
2.信道分类
3. 时隙的格式突发脉冲序列
在GSM系统中，每帧含8个时隙，时隙的宽度为0.577 ms，其中包含156.25 bit。

(1) 常规突发(NB)脉冲序列(2)频率校正突发(FB)脉冲序列(3)同步突发(SB)脉冲序列(4) 接入突发(AB)脉冲序列。

5 跳频和间断传输技术间断传输为了提高频谱利用率，GSM系统还采用了话音激活技术。

此技术也被称为间断传输(DTx)技术，其基本原则是只在有话音时才打开发射机，这样可以减小干扰，提高系统容量。

4 话音和信道编码数字化话音信号在无线传输时主要面临三个问题（TK）：一是选择低速率的编码方式，以适应有限带宽的要求；二是选择有效的方法减少误码率，即信道编码问题；三是选用有效的调制方法，减小杂波辐射，降低干扰。

7.5.3 增强型GPRS增强型GPRS中采用了增强数据传输技术（EDGE）。

EDGE采用与GSM相同的突发结构，能在符号速率不变的情况下，通过采用8-PSK调制技术来代替原来的GMSK调制，从而将GPRS的传输速率提高到原来的3倍，将GSM中每时隙的总速率从22.8 kb/s提高到69.2 kb/s。

第七章码分多址(CDMA)移动通信系统（一）码分多址蜂窝通信系统的特征如下：
(1)根据理论分析，CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量(2)CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降(或者说信干比稍微降低)，而不会出现阻塞现象(3) CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能。

即在过区切换的起始阶段，由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务，直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后，原基站才中断它和该移动台的联系(4)CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术，以提高系统的通信容量。

这个问题在下面还要介绍(5)CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有的优点，如抗干扰、抗多径衰落和具有保密性等。

8.3.1 信道组成在CDMA蜂窝系统中，除去要传输业务信息外，还必须传输各种必需的控制信息。

为此，CDMA蜂窝系统在基站到移动台的传输方向上设置了导频信道、同步信道、寻呼信道和正向业务信道，在移动台到基站的传输方向上设置了接入信道和反向业务信道。

WCDMA系统结构要点（JD)UMTS(通用移动通信系统）是采用WCDMA无线接口技术的第三代移动通信系统，通常也把UMTS系统称为WCDMA通信系统。

UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UTMS的陆地无线接入网络（UTRAN,UMTS)和核心网络（CN）其中无线接入网络处理所有与无线有关的功能，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。

CN从逻辑上分为电路交换(CS)域（主要负责语音等业务的传输与交换）和分组交换（PS）域（主要负责非语音类数据业务的传输与交换）
用户设备（UE）+UTRAN+CN构成一个完整的WCDMA移动通信系统。

UE与UTRAN之间的接口称为Uu接口（无线接口），UTRAN与CN之间的接口称为Iu接口333 图9-1
未来移动通信中的关键技术（JD）多输入多输出技术广义的多输入多输出（MIMO）技术包括智能天线技术，时空编码、用于提高系统容量的MIMO等技术：2.自适应编码调制将不同速率编码与不同调制方法结合起来，系统根据收发信道情况动态选择最佳的编码组合。

3
自适应编码调制技术1、可变速率调制技术（未来移动通信系统不仅要传输不同速率和不同质量要求的多种业务，而且因为移动信道的传播性能经常随时间和传播地点随机变化，所以移动通信系统必须有自适应改变其传输速率的能力，以便能灵活地为多种业务提供合适的传输速率，而且能在保证传输质量的前提下根据传播条件实时的调整其传输速率（信道条件好提高速率，信道条件差降低速率），充分发挥所有频谱效率）实现可变速率调制的方法：a可变速率正交振幅调制b可变扩频增益码分多址c多码码分多址d可变扩频因子-正交频分和码分复用 2.自适应编码调制将不同速率编码与不同调制方法结合起来，系统根据收发信道情况动态选择最佳的编码组合。

多输入多输出技术：1.智能天线是一种自适应阵列天线，类似一个空间滤波器，突出的优点是能够减小或者滤除同道干扰和多址干扰，因而能显著提高通信系统的通信容量。

目前，移动台要使用自适应天线，因受体积、重量和造型等方面的限制，尚有一定困难，但基站使用自适应天线已被证明是非常有效的 2.空时编码是指对发送符号进行联合编码然后在多个天线上同时发送，从而实现接收端的有效分集合并，以提高系统的可靠性。

空时编码分为空时分组编码和空时格型编码。

3多输入多输出（MIMO）系统MIMO系统另一个非常重要的用途是提高系统的传输容量。

MIMO技术已成为第三代和未来移动通信的核心技术，如在3GPP的标准采用了MIMO（4.4）后，系统的传输容量由单天线18.8MB/S 提高到21.6MB 软件无线电人们设想研制一种基本的可编程硬件平台，只要在硬件平台上改变注入的软件即可形成不同标准的移动设施。

这样无线通信新体制新系统和新产品的研制和开发将逐步由以硬件为主转移为软件为主。