移动通信复习提纲

移动通信复习提纲
《移动通信》复习提纲：
Chapter1: 基本概念
1、移动通信的基本概念：定义
2、移动通信系统总目标：1)全球化2)综合化3)个人化
有代表性的标准及特点：
第一代：美国AMPS系统、英国TACS系统特点：
1)蜂窝小区系统设计—频率复用：2)模拟系统 3)FM传输
4)FDMA5)频谱利用率低、保密性差、技术简单
第二代：欧洲G S M，T D M A制式
北美c d m a O n e(I S-95C D M A)，C D M A制式
北美D A M P S(I S-54)，T D M A制式
日本P D C，T D M A制式
特点：
1)微蜂窝小区结构。

2)频谱利用率高：数字话音与传输、多种业务、多
种先进技术、保密性好、集成度高、……
3)技术先进：TDMA和CDMA、语音编码、自适应均衡、数字调制、信道编
码、交织、分集接收、功率控制
第三代： IMT-DS ------ UTRA FDD (WCDMA) (欧洲、日本)
IMT-MC ------ cdma2000 (北美)
IMT-TC ------ TD-SCDMA (中国)
IMT-SC ------- UWC-136 (北美)IMT-FT 、 DECT (欧洲) 特点：
4.FDMA/TDMA/CDMA
5.电路交换---->分组交换
6.从媒体-- 多媒体
1.移动通信的发展目标：
个人通信网PCN（5W）
3、移动通信系统的分类。

5、频分双工和时分双工的概念。

6、移动通信系统结构。

BSS，MS，MSS，OSS
7、移动通信的主要特点：
1）频谱拥挤、频谱需严格菅理2）电波传播存在衰落、多径等问题
3）面临环境的干扰和噪声4）多普勒频移5）建网复杂
8、移动通信网性能指标：
话音质量和信噪比要求,服务等级（GOS）,呼叫中断概率,通信概率
, 特殊服务种类及QOS保证
9、蜂窝的基本概念
Chapter2: 移动通信组网与系统设计
1、噪声：外部噪声（人为噪声、自然噪声），接收机内部噪声
2、干扰：同频干扰、邻道干扰、互调干扰、码间干扰、多址干扰
大区制移动通信网
主要特点：
基站天线很高：几十米至几百米
基站发射功率大：50~200W
覆盖半径：30~50公里
优点：网络结构简单、成本低
缺点：容量小，一般用户几十至几百个，一般用于专网
小区制移动通信网
基本小区有：（r ：小区半径）
超小区： r ＞20km （农村）
宏小区： r ＝1-20km （人口稠密地区
微小区： r ＝0.1-1km （城市繁华区）
微微小区： r ＜0.1km （办公室、家庭）
优点：提高频率利用率，组网灵活
缺点：网络复杂
同频复用比 ：Q=D/R
满足小区条件的簇的形状和N 是有限的
N = a 2 + ab + b 2
提高系统容量的方法
小区分裂划分扇区频率分配方法
小区波道分配策略固定信道分配：每小区频率固定
动态信道分配：按需分配
固定与动态相结合：借用信道分配
波道的自动选择方法：
专用呼叫信道方式、循环定位方式、循环不定位方式、循环分散定位方式 系统波道数的设计
每用户忙时的话务量
波道利用率
()∑===N k k N
k A N A B 0!
!P r 阻塞 CKH CTK a ==36001()N
B A N A -==η1'
越区切换：当前正在通信的移动台与基站之间的链路转移到另一个基站的过程。

硬切换软切换
切换策略的目标:(1)切换次数和中断次数最小 (2)无明显干扰的快速通话转接
(3)对新呼叫阻塞的影响最小
切换控制:过程控制主要有三种：
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 Chapter3: 现代移动通信主要技术
多址技术基本概念
实现不同地点、不同用户接入网络的技术,即如何区分不同用户的技术. 多址技术分类
频分多址（FDMA ），频道划分，频带独享，时间共享
时分多址（TDMA ），时隙划分，时隙独占，频率共享
码分多址（CDMA ），码型划分，时隙/频率共享
空分多址（SDMA ），空间角度划分，频率/时隙/码共享
时分多址效率和信道数的确定
TDMA 系统的同步和定时、预先定时
TDMA 系统特性：
–每载波多路，频率利用率高，容量大。

–突发脉冲序列传输–传输开销大 –基站成本低–便于控制与时隙管理–有码间干扰，一般需要自适应均衡 –要求有精确的同步与定时
扩频增益
干扰容限
CDMA 系统特性：
–软容量和小区呼吸功能–话音激活技术扩大系统容量–用扇形天线提高系统容量–无需频率管理或分配–软切换–设备简单–具有扩频通信系统固有优点 SDMA 特点：
–波束直接对准用户，减小了干扰和电磁污染。

–直达波束提高了通信的保密性。

–减小了多径效应
–软硬件复杂
FDMA 蜂窝系统通信容量
系统的总信道数M TDMA 蜂窝系统通信容量
CDMA 蜂窝系统通信容量计算 提高系统容量的方法 (/)(/)w o p s i
B C N G B C N =≈W M B =0/W W M B B n ==
0//1N E R B m b s w +=
语音编码的分类:1.波形编码2.参量编码3.混合编码
调制解调的主要功能
数字式调制的分类
脉冲成型技术
频移键控：FSK、CPFSKMSK GMSK
相移键控BPSK、QPSK、OQPSK、p/4 QPSK
信道编码的基本原理
线性分组码,卷积码,级联码,Turbo码,信道交织
为什么引入信道编码
差错控制方式：检错重发（ARQ）、前向纠错（FEC）、混合纠错（HEC）
扩频通信的理论基础：香农公式：C = W×Log2(1+S/N)
扩频码要求：
•扩频码的码速率远远高出原码的码速率•易于产生•具有随机性
•扩频码应具有尽可能长的周期，使干扰者难以通过扩频码的一小段去重建整个码序列
•扩频码应具有双值自相关函数和良好的互相关特性，以有利于接收时的截获和跟踪，以及多用户应用
常见的码型： 1)M序列，即最长线性伪随机系列；2）GOLD序列；
3）WALSH函数正交码。

扩频通信的两种基本类型：直接序列扩频, 跳频通信
扩频通信的主要特点：
(1)抗干扰性强，误码率低(2)易于同频使用，提高了无线频谱利用率
(3)抗多径干扰。

(4)适合数字话音和数据同时传输，具有加密功能，
保密性强，便于开展各种通信业务。

均衡技术：对移动信道特性进行均衡，矫正信道传输函数，消除码
间干扰,使其满足无失真传输条件频域均衡, 时域均衡
分集技术：显分集:空间分集,频率分集,时间分集
隐分集:交织和编码技术,跳频技术,直接序列扩频
分集技术分类(1)最大比合并（Maximal Ratio Combining）
(2)等增益合并（Equal-Gain Combining）(3)选择式合并Chapter4: GSM数字移动通信系统
GSM的特点
(1)具有开放的接口和通用的接口标准
(2)用户权利的保护和传输信息的加密
SIM卡：认证用户身份特征，网络操作，安全保密等信号。

(3)支持电信业务，承载业务和补充业务
电信业务：电话、紧急呼叫、传真。

承载业务：数据。

补充业务: 本质上是数字业务，呼叫转移、短消息、来电显示。

(4)具有跨国漫游能力
(5)系统容量大、频谱效率高
系统容量比TACS模拟系统高2倍，系统载干比一般只要求9dB，频率重复利用率高，组网灵活方便。

频率配置900MHz, 1.8GHz
频道配置：移动台发，基站收:
fl(n)=890.200MHz＋（n-1）´0.200MHz
基站发，移动台收:
fh(n)= fl(n) ＋ 45MHz
n= 76～124频道
编号方式
GSM系统结构：(1)MS：移动台(2)BSS：基站子系统(3)NSS：网络子系统
SIM Card（用户识别模块）特点功能
GSM网络接口和信令
7号信令移动应用（MAP）GSM无线接口
GSM中的信道分为物理信道和逻辑信道时隙
GSM数字蜂窝移动通信网、数字蜂窝网地本地结构
我国GSM移动网的网络结构:(1)本地移动网网络结构结构(2)省内移动网网络结
构(3)全国移动网网络
数字蜂窝网的区域结构
小区：一个基站或扇区所覆盖的区域基站区：一个基站所覆盖的区域位置区：MS在该区不需要位置更新 MSC区：一个MSC所管辖的区域服务区：移动台可获得服务的区域
分级制结构我国数字蜂窝移动通信网分为三级结构：
一级汇接中心: 大区移动汇接中心
二级汇接中心: 省移动汇接中心
移动端局: 本地移动业务交换中心
GSM系统的控制和管理：
有呼叫接续过程、移动性管理、安全性管理等。

(1)客户状态(2)周期性登记(3)位置更新(4)切换(5)寻呼(6)移动台主呼
(7)移动台被呼(8)安全管理
为何要周期性登记,位置更新
切换: 切换过程的三个阶段
测量和目标小区确定
切换触发（GSM系统采用具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准
则）
切换执行（GSM系统采用移动台辅助的越区切换）
切换类型,寻呼
GSM系统的安全性管理
接入网络——鉴权
无线路径——加密
移动设备——设备识别
用户识别码——临时用户识别码TMSI
SIM卡——PIN码保护
Chapter5: GPRS 通用分组无线业务
GPRS与GSM的比较
GPRS的优点:
(1)实时在线:用户随时与网络保持联系。

(2)按量计费:用户可一直在线，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用.
(3)快捷登录:用户始终附着在GPRS网络上，每次只需一个1-3秒的激活程。

(4)高速传输:GPRS采用分组交换的技术，数据传输速率最高理论171.2kbps。

(5)自如切换:用户在用移动电话上网的同时，可以接收语音电话
GPRS的系统结构:引入三个主要组件
(1)GPRS服务支持节点SGSN(2)GPRS网关支持节点GGSN(3)分组控制单元PCU 其他设备：
(1)域名服务器：将逻辑名称转化为IP地址 (2)边界网关:用于两个网
互连，具有安全功能 (3)防火墙 (4)计费关口
GPRS的高级功能
网络访问控制功能 ,分组选路和传输功能,移动性管理功能,逻辑链路
管理功能 ,无线资源管理功能 ,网络管理功能
MMS
MMS的基本概念MMS的基本特征与特点MMS的应用MMS网络结构MMS手机MMS
的商用现状目前MMS存在的问题
MMS的基本特征与特点
Chapter6: CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1 概述6.2 扩频通信基础6.3 地址码的选择6.4 PN码的同步
6.5 IS-95数字移动通信系统
CDMA系统的特点：(1)系统容量大，多址能力强；(2)良好的抗干扰、抗衰落性
能；(3)严格的功率控制；(4)软切换；(5)软容量；(6)保密
性好；(7)组网方便、建网经济；
6.2 扩频通信2扩频通信基础扩频通信的基本原理直接序列扩频通信跳频
通信
跳频通信,跳频图案,跳频驻留时间, 快跳频, 慢跳频
地址码的功能地址码/扩频码的特性6.3.3 m序列
Gold序列 Walsh码
地址码的功能:(1)扩展频谱(2)区分不同用户(3)抗多址干扰、抗多径衰落
(4)信息数据的隐蔽和保密(5)捕获和同步
m序列 Gold序列 Walsh码
同步的重要性,同步的两个步骤
Q-CDMA(IS-95)数字移动通信系统
IS-95 概述 IS-95 CDMA无线链路 IS-95 CDMA呼叫处理
IS-95关键技术：直接序列扩频技术；功率控制技术；Rake分集接收技术；
移动台辅助的软切换；话音激活与可变速率声码器技术；正向链路及其信号设计;反向链路及其信号设计。