数字移动通信技术(考试要点)
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郑州成功财经学院信息工程系 --- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ---By:@ missS 特 right
复帧： 26 帧组成，帧长 120ms，业务信息传输； 51 帧组成，帧长 235.385ms，控制信息传输 三． GSM 数字蜂窝通信系统的主要技术： ①语音和信道编码技术 ②跳频和间断传输技术 ③调制与解调技术 ④鉴权与加密技术 ⑤位置登记 ⑥GSM 区域与号码 ★第 4 章 一．扩频通信概念：扩频通信即拓展频谱通信的简称，在发端采用扩频码调制，使信号 所占的频带宽度远大于所传信息所需的带宽。 二．扩频通信的理论基础： ①香农公式： C B 1og 2(1
《数字移动通信技术》期末复习要点归纳
2015/6/24 第 3 次修订
★第 2 章 一．什么叫小区制？其特点是什么？ 小区制： 把整个服务区域划分为若干个无线小区 （cell） ， 每个小区分别设置一个基站， 负责本区移动通信的联络和控制；同时，设置一个移动业务交换中心，统一控 制这些基站协调地工作， 保证每个移动用户只要在其服务区域内， 无论在哪个 无线小区，都能实现用户间的联系。 特点：①频率的利用率高 ③能够有效地解决频道数量有限和用户数增大的矛盾 ②组网灵活 ④可以在有限的频谱条件下,达到大容量的目的 二．无线小区数 N 应满足： 区群内的小区数 N i2 ij j2 应满足式中，i,j 不能同时取 0 的正整数 三．GSM 数字蜂窝移动通信系统的组成 数 字 蜂 窝 通 信 系 统 组 成 移动台：GSM 移动通信网中用户使用的设备 （MS） 基站收发台(BTS)：基站子系统的无线部分 基站子系统 （BS） 基站控制器（BSC） ：基站控制系统的控制部分 移动交换中心（MSC） ：提供交换功能和接口功能 操作维护中心（OMC） ：全网监控和操作的功能实体 原籍位置寄存器（HLR） ：存储所控制用户相关数据 访问位置寄存器（VLR） ：存储已登记的用户信息 鉴权中心（AUC） ：存储鉴权信息和加密钥 设备标志寄存器（EIR） ：存储 MS 参数的数据库
By:@ missS 特 right
★第 5 章 一．第三代移动通信系统标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、和 WIMAX 四种标准。 二．3G 重要的几个传输速率： 室内环境： 2Mb/s 室外环境：384kb/s 行车环境：144kb/s 三．第三代移动通信系统的特点： ①采用高频段频谱资源 ②采用宽带射频信道、支持高速速率业务 ③实现多业 务、多速率传送 ④快速功率控制 ⑤采用自适应天线及软件无线电技术 四．WCDMA 系统结构：用户设备终端(UE)、无线接入网(RAN)和核心网(CN) 五．WCDMA 系统接口： Cu 接口是 USIM 卡和 ME 之间的电气接口 Uu 接口是 WCDMA 的无线接口 Iu 接口是连接 UTRAN 和 CN 的接口 Iur 接口是连接 RNC 之间的接口 Iub 接口是连接 Node B 与 RNC 的接口 六．WCDMA 技术的主要特点 ①频分双工方式 ②支持多种新技术的应用 ③带宽 5MHz、码片速率为 3.84Mcps ④快速功率控制 ⑤基站间无需 GPS 同步 采用多种编码技术 ⑥可提供更高的数据速率、频谱利用率高 ⑦上下行链路用相干解调 ⑧支持与 GSM 及其它载频之间的小区切换 ⑨可适应多种传输速率提供多种业务 六．CDMA2000 采用的主要技术： 1. 多种射频信道带宽 2. Turbo 码 3. 3800MHz 前向快速功率控制 4. 前向快速寻呼信道 5. 前向链路发射分集 6. 反向相干解调 7. 连接的反向空中接口波形 8. 辅助导频信道 9. 增强的媒体接入控制功能 10. 灵活的帧长 七．CDMA2000 系统组成：无线接入网、核心网电路域、核心网分组域、智能网、短消 息中心、无线应用协议(WAP)网关、以及定位部分组成。 七．CDMA2000 主要接口： A 接口：网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口，也是是移动交 换中心（MSC）与基站控制器（BSC）的互连接口 Um 接口(空中接口)：定义为移动台与基站收发信 台（BTS）之间的通信接口，用 于移动台与系统固定部分之间的通信 除此两个接口外还有，Abis 接口、A1 接口、A2……A11 接口。 八．TD-SCDMA 技术优势： 1.采用时分双工（TDD）技术 2.采用软件无线电先进技术 3.采用智能天线联合检测和上行同步技术采用智能天线、 联合检测和上行同步技术 4. 采用 TDMA 更适合传输下行数据速率高于上行的非对称的因特网业务 5.采用 TDD 与 TDMA 更易支持 PTT 业务和实现新一代数字集群 九．TD-SCDMA 系统结构：由核心网(CN)、无线接入网(UTRAN)、手机终端(UE)组成 九．TD-SCDMA 系统信道：包括逻辑信道 传输信道 物理信道 ★第 6 章 一．4G 采用的技术标准：TD-LTE 和 FDD-LTE 二：4G 体系结构: 物理网络层、中间环境层、应用环境层 三．4G 采用的关键技术: ①无线接入网络(OFDM 技术/MIMO 技术/OF 与 MI 的融合/调制 与编码技术)②核心网(核心网是一个基于全 IP 的网络)③终端(由单模到多模过度)
S )单位：bit / s N
②差错概率公式：pe ≈ f (
E ) n0
三．CDMA 系统特点 ①系统容量大 ②软容量 ③通话质量更佳 ④移动台辅助软切换 ⑤频率规划简单 ⑥建网成本低 ⑦ “绿色手机 ⑧保密性能好 ⑨抗衰落性能好 ⑩CDMA 的功率控制 ⑪话音激活 四．CDMA 逻辑信道构成 CDMA 正向信道：由基站发往移动台的信道 正向逻辑信道包括：导频信道、同步信道、 寻呼信道、业务信道 CDMA 反向信道：由移动台发往基站的信道 反向逻辑信道包括：接入信道、业务信道 五．CDMA 蜂窝网的关键技术 ①CDMA 蜂窝网的分集技术 ②CDMA 系统的正交调频与正交扩频技术 ③CDMA 系统的语音编码技术 六．CDMA 系统软切换过程 软切换的具体过程包含三个阶段： 1. 移动台与原小区基站保持通信链路 2. 移动台与原小区基站保持通信链路的同时， 与新的目标小区 （一个或多个小区） 的基站建立通信链路 3. 移动台只与其中的一个新小区基站保持通信链路 七．画出示意图说明移动台呼叫处理的状态流程： （参见课本 P155 页）
郑州成功财经学院信息工程系 --- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ---By:@ missS 特 right
七：蜂窝移动通信的多址接入技术概念及特点 多址技术：主要解决众多用户如何高效共享给定频谱资源的问题 频分多址(FDMA): 将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的信道供不同的用户使用。 特点：①单路单载波传输 ②信号连续传输 ③频率计划和频道配置复 ④频道受限和干扰受限的系统 ⑤互调干扰严重 ⑥频率利用率低、系统容量小 时分多址(TDMA)：把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙 TDMA 中的一 个信道由一连串周期性的时隙构成 特点：①每时隙一个话路 ②发射信号的速率与时隙数成正比 ③时隙受限和干扰受限的系统 ④定时和同步是关键问题 ⑤抗干扰强、频率利用率高、系统容量大 ⑥基站设备成本低 码分多址(CDMA): 是基于码型分割信道，每个移动用 户分配有一个地址码，而这些码 型互不重叠， 其特点是频率和时间资源均为共享 特点： ①具有抗干扰和抗多径衰落的能力 ②系统容量大 ③可与窄带系统共存 ④软切换功能 ⑤软容量和小区呼吸功能 ⑥保密性好 ⑦存在多址干扰和远近效应 空分多址(SDMA)： ：就是通过空间的分割来区别不同的用户 特点：①不同用户方向上形成不同的波束 ▪ ②采用自适应阵列天线 ▪ ③形成波束零点 ▪ ④构造动态小区 ⑤有效克服多径和同道干扰 八．系统容量的计算： m
网络子系统 （NSS）
四．GSM 系统的主要接口及其功能？ ①A 接口： NSS 与 BSS 之间的通信接口 ②Abis 接口：基站子系统的两个功能实体 BSC 与 BTS 之间的通信接口 ③ U m 接口：(空中接口) MS 与 BTS 之间的通信接口 GSM 系统的三种主要接口的定义和标准化的意义：能保证不同供应商生产的移动台、 基站子系统和网络子系统设备能纳入同一个 GSM 数字移动通信网运行和使用 五．移动通信信道结构 有线信道 信道 业务信道 （在以语音业务为主的系统中， 业务信道可用语音信道代替)） 无线信道 控制信道 六; 频率域的频率有效利用有两种方法：信道的窄带化和宽带多址技术 时间域的频率有效利用：多信道共用技术 空间域的频率有效利用：频率复用技术
郑州成功财经学院信息工程系 --- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ---By:@ missS 特 right
无效切换
开电源
未收到寻呼应答消息的认可
导向业务 信道 移动台在 业务信道 控制状态
开始模拟 模式工作
初始化
完成 收到 移动台 捕获 移动台 应答 移动台 初始化状态 空闲状态Leabharlann Baidu接入状态 发起呼叫 进行注册
关闭模拟 模式工作
结束利用业务信道
郑州成功财经学院信息工程系
--- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ----
Bt 总频谱 B cN 信道带宽 * 频率重复小区数
九．什么叫越区切换，何为软切换？ ①越区切换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 ②软切换是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新、旧链路的分集合并 来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。 ★第 3 章 一． GSM 蜂窝系统采用时分多址、 频分多址和频分双工制式。 在 25MHZ 的频段中共分 125 个信道，信道间隔 200KHZ。 GSM 系统收、发频率间隔为 45 MHz，总共有 124×8 = 992 个物理信道 二．帧结构 TDMA 帧：8 个时隙构成一个 TDMA 帧，帧长为 4.615ms.
复帧： 26 帧组成，帧长 120ms，业务信息传输； 51 帧组成，帧长 235.385ms，控制信息传输 三． GSM 数字蜂窝通信系统的主要技术： ①语音和信道编码技术 ②跳频和间断传输技术 ③调制与解调技术 ④鉴权与加密技术 ⑤位置登记 ⑥GSM 区域与号码 ★第 4 章 一．扩频通信概念：扩频通信即拓展频谱通信的简称，在发端采用扩频码调制，使信号 所占的频带宽度远大于所传信息所需的带宽。 二．扩频通信的理论基础： ①香农公式： C B 1og 2(1
《数字移动通信技术》期末复习要点归纳
2015/6/24 第 3 次修订
★第 2 章 一．什么叫小区制？其特点是什么？ 小区制： 把整个服务区域划分为若干个无线小区 （cell） ， 每个小区分别设置一个基站， 负责本区移动通信的联络和控制；同时，设置一个移动业务交换中心，统一控 制这些基站协调地工作， 保证每个移动用户只要在其服务区域内， 无论在哪个 无线小区，都能实现用户间的联系。 特点：①频率的利用率高 ③能够有效地解决频道数量有限和用户数增大的矛盾 ②组网灵活 ④可以在有限的频谱条件下,达到大容量的目的 二．无线小区数 N 应满足： 区群内的小区数 N i2 ij j2 应满足式中，i,j 不能同时取 0 的正整数 三．GSM 数字蜂窝移动通信系统的组成 数 字 蜂 窝 通 信 系 统 组 成 移动台：GSM 移动通信网中用户使用的设备 （MS） 基站收发台(BTS)：基站子系统的无线部分 基站子系统 （BS） 基站控制器（BSC） ：基站控制系统的控制部分 移动交换中心（MSC） ：提供交换功能和接口功能 操作维护中心（OMC） ：全网监控和操作的功能实体 原籍位置寄存器（HLR） ：存储所控制用户相关数据 访问位置寄存器（VLR） ：存储已登记的用户信息 鉴权中心（AUC） ：存储鉴权信息和加密钥 设备标志寄存器（EIR） ：存储 MS 参数的数据库
By:@ missS 特 right
★第 5 章 一．第三代移动通信系统标准：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、和 WIMAX 四种标准。 二．3G 重要的几个传输速率： 室内环境： 2Mb/s 室外环境：384kb/s 行车环境：144kb/s 三．第三代移动通信系统的特点： ①采用高频段频谱资源 ②采用宽带射频信道、支持高速速率业务 ③实现多业 务、多速率传送 ④快速功率控制 ⑤采用自适应天线及软件无线电技术 四．WCDMA 系统结构：用户设备终端(UE)、无线接入网(RAN)和核心网(CN) 五．WCDMA 系统接口： Cu 接口是 USIM 卡和 ME 之间的电气接口 Uu 接口是 WCDMA 的无线接口 Iu 接口是连接 UTRAN 和 CN 的接口 Iur 接口是连接 RNC 之间的接口 Iub 接口是连接 Node B 与 RNC 的接口 六．WCDMA 技术的主要特点 ①频分双工方式 ②支持多种新技术的应用 ③带宽 5MHz、码片速率为 3.84Mcps ④快速功率控制 ⑤基站间无需 GPS 同步 采用多种编码技术 ⑥可提供更高的数据速率、频谱利用率高 ⑦上下行链路用相干解调 ⑧支持与 GSM 及其它载频之间的小区切换 ⑨可适应多种传输速率提供多种业务 六．CDMA2000 采用的主要技术： 1. 多种射频信道带宽 2. Turbo 码 3. 3800MHz 前向快速功率控制 4. 前向快速寻呼信道 5. 前向链路发射分集 6. 反向相干解调 7. 连接的反向空中接口波形 8. 辅助导频信道 9. 增强的媒体接入控制功能 10. 灵活的帧长 七．CDMA2000 系统组成：无线接入网、核心网电路域、核心网分组域、智能网、短消 息中心、无线应用协议(WAP)网关、以及定位部分组成。 七．CDMA2000 主要接口： A 接口：网络子系统（NSS）与基站子系统（BSS）之间的通信接口，也是是移动交 换中心（MSC）与基站控制器（BSC）的互连接口 Um 接口(空中接口)：定义为移动台与基站收发信 台（BTS）之间的通信接口，用 于移动台与系统固定部分之间的通信 除此两个接口外还有，Abis 接口、A1 接口、A2……A11 接口。 八．TD-SCDMA 技术优势： 1.采用时分双工（TDD）技术 2.采用软件无线电先进技术 3.采用智能天线联合检测和上行同步技术采用智能天线、 联合检测和上行同步技术 4. 采用 TDMA 更适合传输下行数据速率高于上行的非对称的因特网业务 5.采用 TDD 与 TDMA 更易支持 PTT 业务和实现新一代数字集群 九．TD-SCDMA 系统结构：由核心网(CN)、无线接入网(UTRAN)、手机终端(UE)组成 九．TD-SCDMA 系统信道：包括逻辑信道 传输信道 物理信道 ★第 6 章 一．4G 采用的技术标准：TD-LTE 和 FDD-LTE 二：4G 体系结构: 物理网络层、中间环境层、应用环境层 三．4G 采用的关键技术: ①无线接入网络(OFDM 技术/MIMO 技术/OF 与 MI 的融合/调制 与编码技术)②核心网(核心网是一个基于全 IP 的网络)③终端(由单模到多模过度)
S )单位：bit / s N
②差错概率公式：pe ≈ f (
E ) n0
三．CDMA 系统特点 ①系统容量大 ②软容量 ③通话质量更佳 ④移动台辅助软切换 ⑤频率规划简单 ⑥建网成本低 ⑦ “绿色手机 ⑧保密性能好 ⑨抗衰落性能好 ⑩CDMA 的功率控制 ⑪话音激活 四．CDMA 逻辑信道构成 CDMA 正向信道：由基站发往移动台的信道 正向逻辑信道包括：导频信道、同步信道、 寻呼信道、业务信道 CDMA 反向信道：由移动台发往基站的信道 反向逻辑信道包括：接入信道、业务信道 五．CDMA 蜂窝网的关键技术 ①CDMA 蜂窝网的分集技术 ②CDMA 系统的正交调频与正交扩频技术 ③CDMA 系统的语音编码技术 六．CDMA 系统软切换过程 软切换的具体过程包含三个阶段： 1. 移动台与原小区基站保持通信链路 2. 移动台与原小区基站保持通信链路的同时， 与新的目标小区 （一个或多个小区） 的基站建立通信链路 3. 移动台只与其中的一个新小区基站保持通信链路 七．画出示意图说明移动台呼叫处理的状态流程： （参见课本 P155 页）
郑州成功财经学院信息工程系 --- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ---By:@ missS 特 right
七：蜂窝移动通信的多址接入技术概念及特点 多址技术：主要解决众多用户如何高效共享给定频谱资源的问题 频分多址(FDMA): 将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的信道供不同的用户使用。 特点：①单路单载波传输 ②信号连续传输 ③频率计划和频道配置复 ④频道受限和干扰受限的系统 ⑤互调干扰严重 ⑥频率利用率低、系统容量小 时分多址(TDMA)：把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙 TDMA 中的一 个信道由一连串周期性的时隙构成 特点：①每时隙一个话路 ②发射信号的速率与时隙数成正比 ③时隙受限和干扰受限的系统 ④定时和同步是关键问题 ⑤抗干扰强、频率利用率高、系统容量大 ⑥基站设备成本低 码分多址(CDMA): 是基于码型分割信道，每个移动用 户分配有一个地址码，而这些码 型互不重叠， 其特点是频率和时间资源均为共享 特点： ①具有抗干扰和抗多径衰落的能力 ②系统容量大 ③可与窄带系统共存 ④软切换功能 ⑤软容量和小区呼吸功能 ⑥保密性好 ⑦存在多址干扰和远近效应 空分多址(SDMA)： ：就是通过空间的分割来区别不同的用户 特点：①不同用户方向上形成不同的波束 ▪ ②采用自适应阵列天线 ▪ ③形成波束零点 ▪ ④构造动态小区 ⑤有效克服多径和同道干扰 八．系统容量的计算： m
网络子系统 （NSS）
四．GSM 系统的主要接口及其功能？ ①A 接口： NSS 与 BSS 之间的通信接口 ②Abis 接口：基站子系统的两个功能实体 BSC 与 BTS 之间的通信接口 ③ U m 接口：(空中接口) MS 与 BTS 之间的通信接口 GSM 系统的三种主要接口的定义和标准化的意义：能保证不同供应商生产的移动台、 基站子系统和网络子系统设备能纳入同一个 GSM 数字移动通信网运行和使用 五．移动通信信道结构 有线信道 信道 业务信道 （在以语音业务为主的系统中， 业务信道可用语音信道代替)） 无线信道 控制信道 六; 频率域的频率有效利用有两种方法：信道的窄带化和宽带多址技术 时间域的频率有效利用：多信道共用技术 空间域的频率有效利用：频率复用技术
郑州成功财经学院信息工程系 --- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ---By:@ missS 特 right
无效切换
开电源
未收到寻呼应答消息的认可
导向业务 信道 移动台在 业务信道 控制状态
开始模拟 模式工作
初始化
完成 收到 移动台 捕获 移动台 应答 移动台 初始化状态 空闲状态Leabharlann Baidu接入状态 发起呼叫 进行注册
关闭模拟 模式工作
结束利用业务信道
郑州成功财经学院信息工程系
--- 《数字移动通信技术》2015 期末考试复习要点 ----
Bt 总频谱 B cN 信道带宽 * 频率重复小区数
九．什么叫越区切换，何为软切换？ ①越区切换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 ②软切换是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新、旧链路的分集合并 来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。 ★第 3 章 一． GSM 蜂窝系统采用时分多址、 频分多址和频分双工制式。 在 25MHZ 的频段中共分 125 个信道，信道间隔 200KHZ。 GSM 系统收、发频率间隔为 45 MHz，总共有 124×8 = 992 个物理信道 二．帧结构 TDMA 帧：8 个时隙构成一个 TDMA 帧，帧长为 4.615ms.