移动通信-第六章&第四章
移动通信(第六版)(章坚武)课件章 (6)
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第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
CDMA是移动通信技术的发展方向, 第三代移动通信(3G)的 三大标准全部采用了CDMA技术。在2G阶段,CDMA增强型IS95A与GSM在技术体制上处于同一代产品,提供大致相同的业务。 但CDMA技术有其独到之处, 在通话质量、 掉话、 辐射、 健 康环保等方面具有显著特色。 在2.5G阶段, cdma2000-1X RTT 与GPRS在技术上已有明显不同, 在传输速率上cdma20001X RTT高于GPRS, 在新业务承载上cdma2000-1X RTT比GPRS成 熟, 可提供更多中高速率的新业务。在2.5G向3G技术体制过 渡过程中,cdma2000-1X 向cdma2000-3X 过渡比GPRS向WCDMA过渡更为平滑。
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
6.1.1 CDMA技术的标准化 CDMA技术的标准化经历了几个阶段。IS-95是cdmaOne系列
标准中最先发布的标准,是真正在全球得到广泛应用的第一个 CDMA标准,这一标准支持8K编码话音服务。其后, 又分别出版 了13K话音编码器的TSB74标准,它支持1.9 GHz的CDMA PCS系 统的STD-008标准,其中13K编码话音服务质量已非常接近有线 电话的话音质量。随着移动通信对数据业务需求的增长,1998 年2月,美国高通公司宣布将IS-95B标准用于CDMA基础平台上。
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 图6-3 CDMA 前向业务信道各功能模块的作用
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 图6-4 速率1和速率2前向业务信道的产生过程
第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统
1.话音编码 CDMA 声码器是可变速率声码器,可工作于全速率、1/2速 率、1/4速率和1/8速率。 通常对应于速率1和速率2分别有两 种声码器:工作于9.6kb/s数据流的8kb/s声码器和 工作于 14.4kb/s数据流的13.3kb/s声码器。速率1包含四种速 率:9600b/s,4800b/s, 2400b/s和1200b/s。速率2包含四种速 率:14400b/s,7200b/s,3600b/s和1800b/s。 当速率2是可选的 时,移动台不得不支持速率1。信道结构对于速率1和速率2是不 同的。 两种声码器都能进行话音性能检测,并能减少在系统中 受到的干扰。
第6章-5G关键技术
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6.1.2 UFMC
• 由于FBMC滤波器的帧的长度要求使得FBMC不适用于短包类通信业务以及 对时延要求较高的业务,所以诞生了一种针对FBMC的改进方案—通用滤 波多载波技术UFMC。
• UFMC通过对一组连续的子载波进行滤波操作(其中子载波的个数根据实际 应用进行配置),克服了FBMC系统中存在的不足。当每组中子载波数为1 时UFMC就成为FBMC,所以FBMC是UFMC的一种特殊情况,因此UFMC也 被称为通用滤波的OFDM。
uRRLC应用场景要求端到端时延为1ms或低于1ms,同时系统必须具有极短的时域符号和极短的 TTI(TransmissionTime Interval,传输时间间隔),这就需要频域较宽的子载波带宽。
(2)CP-OFDM对精确同步有严苛要求。
CP-OFDM的优势主要体现在子载波间的正交性上,这就需要精确的同步,但如果在5G mMTCP场 景中,要求海量的连接都采用精确的同步,那么网络将存在大量的同步信令,造成网络阻塞。
6.1 正交波形和多址技术
课程内容: • FBMC • UFMC • GFDM • F-OFDM • 四种新波形技术特点的比较
3
5G新波形概述: • 在面对5G的丰富业务场景需求时OFDM的弱点被放大:
(1)CP-OFDM(Cyclic Prefix Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 带循环前缀的正交频分复用)的灵活性不足以应对5G的多场景应用。
NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用技术,子信道之间是正交的,互不干扰,但是一 个子信道不再只分配给一个用户,而是多个用户共享。同一子信道上不同用户之间是非正交 传输,这样就会产生用户间的干扰问题,这也就是在接收端要采用SIC技术进行检测的目的。 在发送端,对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送,不同的用户的信号功率 按照相关的算法进行分配,这样到达接收端每个用户的信号功率都不一样。SIC接收机再根 据不同用户信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除,实现正确解调,同时也达到了区分 用户的目的。
移动通信 (第四版)答案
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移动通信 (第四版)答案移动通信 (第四版)答案第一章引言1.1 移动通信的定义1.2 移动通信的发展历史1.3 移动通信的应用领域1.4 移动通信的标准化组织第二章无线传输技术2.1 无线传输基础知识2.2 无线信道的特性2.3 调制与解调技术2.4 多址技术2.5 空分复用技术第三章移动通信网络架构3.1 移动通信网络的层次结构3.2 移动通信网络的基本组成部分3.3 移动通信网络的接入方式3.4 移动通信网络的核心网第四章移动通信系统4.1 第一代移动通信系统4.2 第二代移动通信系统4.3 第三代移动通信系统4.4 第四代移动通信系统4.5 第五代移动通信系统第五章移动通信技术及协议5.1 频率分配与管理技术5.2 移动通信制式与协议5.3 移动通信的网络接入技术5.4 移动通信的核心网技术5.5 移动通信的安全与隐私保护技术第六章移动通信终端与设备6.1 方式终端6.2 基站与天线6.3 其他移动通信设备6.4 移动通信终端的性能指标第七章移动通信业务7.1 语音通信业务7.2 短信业务7.3 数据业务7.4 多媒体业务7.5 移动互联网业务第八章移动通信市场与发展趋势8.1 移动通信市场概述8.2 移动通信的发展趋势附件:附件1:移动通信系统模拟实验实验报告附件2:移动通信系统技术白皮书法律名词及注释:1. 电信法:指国家为保障公众利益和经济社会发展需要,规范和管理电信业务,制定的法律。
2. 通信管理局:指负责监督、管理、指导全国电信业务和信息服务业务,以及广播电视业务的专业监督管理机构。
3. 移动通信频率:指无线电波中为移动通信业务预留的频带,用于移动通信信号的传输。
4. 号码资源:指移动通信系统中用于标识用户和设备的数字编号资源,包括方式号码、设备识别码等。
第6章IS-95移动通信系统
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AMPS信道
AMPS信道
100个AMPS信道(3MHz)
采用两个CDMA载频时频段占用情况
哈尔滨工业大学(威海)
PCS频段(1类频段)
前向链路 1930~1990MHz 传输频段 25MHz 反向链路 1850~1910MHz 双工收发频差45MHz
1类频段CDMA 信道编号及相
应的频率
1类频段CDMA信 道编号N与中 心频率的关系
哈尔滨工业大学(威海)
IS-95 B 的特点2
核心思想 在不改变IS-95A物理层的前提下,通过自适应信道捆绑 技术来提供高速数据业务。它在基本信道(FCH: Forward Fundemental CHannel )的基础上,可以再提供1 到7个辅助编码信道(Supplemental Code Channel,SCCH )给同一用户用于数据业务。因此,对于一个激活的数 据用户,总有一个基本信道可供使用,当需要更高的数 据传输速率时,该用户最多可以被指配8个码分信道。
第六章 IS-95移动通信系统
目录
IS-95标准概述 IS-95前向链路 IS-95反向链路 IS-95中的功率控制技术 IS-95中的软切换技术 基于IS-95标准的系统概述
哈尔滨工业大学(威海)
IS-95标准概述
1
2
3
IS-95 标准发展历程
IS-95 系统频段
IS-95 系统时间
哈尔滨工业大学(威海)
1865.000-1866.200
1945.000-1946.200
325-375
1866.250-1868.750
1946.250-1948.750
376-299
1868.800-1869.950
《5G移动通信系统及关键技术》第06章 5G支撑技术6.1-6.2
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1-4
6.1.1 云计算的概念
制定云计算标准的标准化组织:
1、ISO/IEC 2、IEEE 3、ITU-T云计算焦点组 4、分布式管理任务组 5、云安全联盟 6、美国国家标准技术研究所(NIST) 7、开放网格论坛(OGF) 8、网络存储工业协会(SNIA)
业务灵活性。
1-6
6.1.3 移动云的网络架构
移动云计算研究两方面内容:
➢ 解决如何调整当前的无线接入网络体系架构使之能 够适应移动云应用及其支持平台的具体特点。 如何提高无线网络的信息承载能力来高效地支持云 应用实现是一大挑战。
➢ 无线接入网络如何利用云计算技术的优势来提升自 身性能。
1-7
6.1.3 移动云的网络架构
移动云资源包括: 1. 用户资源 2. 软件资源 3. 硬件资源 4. 网络资源
1-11
6.1.4 移动云的资源
1. 用户资源
由个人用户控制的一台或多台设备,实现对全 部设备统一的操作参数配置
利用组级别实现多用户或所有者/运营商协作 包含对云环境中可用资源的普遍控制的通用资源
1-12
四、移动云的资源
云计算和宽带无线接入技术融合的挑战:
➢ 资源受限:移动云计算系统中,移动终端通过无 线网络接入云端资源,无线信道质量和数据速率 会大大降低用户的体验质量。
➢ 功率受限:由于系统频谱资源和终端功率资源受 限,无法利用当前的同构无线接入网络来保证移 动云计算用户的体验质量。
1-8
6.1.3 移动云的网络架构
2G课件 第6章 CDMA移动通信系统
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6.1.1 扩频通信的基本概念
(4)可以实现码分多址:扩频通信提高了抗干扰能力, 但付出了占用频带宽的代价。如果让多个用户共用这一宽 频带,则可大大提高频带的利用率。由于扩频通信中存在 扩频码序列的扩频调制,充分利用正交或准正交的扩频码 序列之间优良的自相关特性和互相关特性,在接收端利用 相关检测技术进行解扩,则在分配给不同用户以不同码型 的情况下区分不同用户的信号,提取出有用信号,实现码 分多址。 (5)能精确地定时和测距:利用电磁波的传播特性和 伪随机码的相关性,可以比较正确地测出两个物体之间的 距离。目前广泛应用的全球定位系统(GPS)就是利用 扩频技术这一特点来精确定位和定时的。此外,扩频技术 被广泛地应用到导航、雷达、定位、定时等系统中。
6.1 概
述
与FDMA和TDMA相比,CDMA具有许多独特的 优点,其中一部分是扩频通信系统所固有的,另 一部分则是由软切换和功率控制等技术所带来的。 CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组 网和频率复用等几种技术结合而成,含有频域、 时域和码域三维信号处理的一种协作,因此它具 有抗干扰性好,抗多径衰落,保密安全性高,同 频率可在多个小区内重复使用,容量和质量之间 可做权衡取舍(软容量)等属性。与其他系统相 比,这些属性使CDMA具有更加明显的优势。
6.1.1 扩频通信的基本概念
3.处理增益和抗干扰容限 扩频通信系统的扩频部分是一个带宽比信息带宽宽得 多的伪随机码(PN码)对信息数据进行调制,解扩则是 将接到的扩展频谱信号与一个和发端伪随机码完全相同的 本地码相关来实现的。当收到的信号与本地码相匹配时, 所要的信号就会恢复到其扩展之前的原始带宽,而任何不 匹配的输入信号则被本地码扩展至本地码地带宽或更宽的 频带上。解扩后的信号经过一个窄带滤波器后,有用的信 号被保留,干扰信号被抑制,从而改善了信噪比,提高了 抗干扰能力。理论分析表明,各种扩频通信系统的抗干扰 性能都大体上与扩频信号的带宽与所传送信息带宽之比成 正比。我们把扩频信号带宽W与信息带宽B之比称为处理 增益G。 G=W/B (6-7) 它表示了扩频通信系统信噪比改善的程度,是扩频通信系 统的一个重要的性能指标。
现代移动通信 课后习题及答案chapter_6
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现代移动通信课后习题及答案chapter_6在现代移动通信的学习中,第六章往往涵盖了一些关键且具有挑战性的知识点。
接下来,我们将一起探讨这一章节的课后习题及相应答案。
首先,让我们来看第一道习题。
题目是:简述在移动通信中,多径传播对信号传输的影响。
答案是这样的:多径传播会导致信号的衰落。
由于不同路径的信号到达接收端的时间和相位不同,会产生叠加和相互干扰。
这可能导致信号的幅度发生快速变化,也就是所谓的快衰落。
同时,多径传播还会引起频率选择性衰落,即不同频率的信号受到不同程度的衰减。
这会使得信号的频谱发生畸变,影响通信质量。
接下来的习题是:解释码间干扰产生的原因及对通信系统的影响。
码间干扰产生的原因主要是由于传输信道的带宽有限,以及信号传输的多径效应。
在有限带宽的情况下,信号的高频分量会被衰减,导致信号在时间上的扩展。
而多径传播使得不同路径的信号延迟不同,到达接收端时可能会相互重叠,从而产生码间干扰。
这种干扰会严重影响通信系统的性能,降低误码率,使得接收端难以准确地恢复出原始发送的信号。
再看这道题:比较 TDMA(时分多址)和 CDMA(码分多址)系统的优缺点。
TDMA 系统的优点在于时隙划分明确,便于实现同步和资源分配,系统的控制相对简单。
但其缺点是需要精确的同步,且频谱利用率相对较低。
CDMA 系统的优点是具有较高的频谱利用率,抗干扰能力强,能够容纳更多的用户。
然而,CDMA 系统的实现较为复杂,对功率控制的要求很高,否则会产生“远近效应”。
然后是:说明移动通信中切换的概念和作用。
切换是指移动台在通信过程中,从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区时,为了保持通信的连续性,将与原基站的连接切换到新基站的过程。
切换的作用在于确保移动用户在移动过程中能够始终保持良好的通信质量,避免通信中断。
下面这道题是:分析移动通信系统中采用分集技术的原理和类型。
分集技术的原理是通过利用多个独立的衰落信号来改善接收信号的质量。
《5G移动通信系统及关键技术》第06章 5G支撑技术6.6
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基于通用服务器,采用网络功能虚拟化的方式,为MEC应用平台层提供 底层硬件的计算、存储等物理资源。
2)MEC应用平台层
由MEC的虚拟化管理和应用平台功能组件组成。其中,MEC虚拟化管理 采用以基础设施作为服务(IaaS)的思想,为应用层提供一个灵活高效、 多个应用独立运行的平台环境。
面向各种上层应用及业务开放实时的无线及网络信息,实现对 无线网络条件及位置等上下文信息的实时感知
作用:
➢ 提供各种与情境相关的服务,使业务对网络条件的改变做出 及时响应
➢ 高效应对业务流量增加等情况,更好地优化网络和业务运营 ➢ 提高用户业务体验的同时也提升了网络资源利用率。 业务方面:边缘计算平台可以针对不同的业务需求和用户偏好 定制具体的业务应用,让业务类型多样化、个性化,丰富移动 宽带业务的用户体验。
➢ 为了解决移动终端有限的计算和存储能力以及功耗问题, 需要将高复杂度、高能耗计算任务迁移至云计算数据中心 的服务器端完成,从而降低低成本终端的能耗,延长其待 机时长。
➢ 计算任务迁移至云端的方式不仅带来了大量的数据传输, 增加了网络负荷,而且引入大量的数据传输时延,给时延 敏感的业务应用带来一定影响。
1-7
6.7.2 移动边缘计算系统平台架构
边缘计算系统(MEC)平台的基本架构,如图所示。
移动边缘计算系统 平台设计主要涉及2 个部分: ➢ 移动边缘系统层 ➢ 移动边缘服务器
层
1-8
6.7.2 移动边缘计算系统平台架构
移动边缘系统层
位置:运营商网络或子网络中 功能:运行各类移动边缘应用所需的移动边缘主机和移动边缘 管理实体的集合。 系统层包含: ➢ 运营商的运营支持系统(OSS) ➢ 移动边缘编排器(Mobile Edge Orchestrator)
《移动通信》课程教学大纲
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《移动通信》课程教学大纲移动通信课程教学大纲
第一章:移动通信基础知识
1.1 无线通信基本概念
1.2 移动通信系统发展历程
1.3 移动通信系统架构与组成
1.4 移动通信标准与规范
1.5 移动通信频谱分配与管理
第二章:无线信道与调制技术
2.1 无线信道特点与分类
2.2 移动通信信道传播模型
2.3 调制与解调技术
2.4 近场通信技术
第三章:移动通信系统网络结构
3.1 移动通信系统网络架构
3.2 移动通信系统中的信令与控制
3.3 移动通信系统中的移动性管理第四章:移动通信协议与接口
4.1 GSM协议与接口
4.2 CDMA协议与接口
4.3 LTE协议与接口
4.4 5G协议与接口
第五章:移动通信网络优化与管理5.1 移动通信网络规划与优化
5.2 移动通信网络性能管理
5.3 移动通信网络故障排除与维护第六章:移动通信安全与隐私保护
6.1 移动通信安全机制
6.2 移动通信隐私保护技术
6.3 移动通信法律与政策
附件:
1、移动通信相关术语表
2、移动通信系统架构图
3、移动通信系统频谱分配图
法律名词及注释:
1、通信法:规定了与通信相关的法律法规,包括通信基础设施建设、通信服务管理、通信内容监管等内容。
2、信息安全法:对网络安全、信息处理和传输等方面进行了规范,并对相关的犯罪行为提出了相应的处罚和制裁。
3、隐私保护法:保护个人和组织的隐私权利,规定了个人信息的收集、存储、使用和披露等方面的限制和要求。
【课件】移动通信__第六章__GSM及其增强移动通信系统
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2020年9月
第六章 GSM及其增强移动通信系统
3
第六章内容
6.1 GSM系统的业务及其特征 6.2 GSM系统的结构 6.3 GSM系统的信道 6.4 GSM的无线数字传输 6.6 GSM系统的接续和移动性管理 6.7 通用分组无线业务
2020年9月
第六章 GSM及其增强移动通信系统
4
6.1 GSM系统的业务及其特征
n GSM系统的业务
n 电信业务
n 为用户通信提供的包括终端设 备功能在内的完整能力的通信
业务:电话、短信、图文接入、
传真、语音信箱等。
n 承载业务
n 提供用户接入点间信号传输的 能力
n 附加业务
GSM系统业务分类
n 对基本业务的补充。不能单独向用户提供,必须与基本业 务一起提供,有来电显示、呼叫转移、呼叫限制、计费通
n VLR是存储位置信息的动态数据库,它包含了当 前处在本区(MSC区)的全部MS(包括漫游到该 VLR所管辖的移动用户)的有关资料。
n 当某一个MS用户漫游到新的MSC区,与该MSC连 接的VLR就向这个MS用户所属地HLR请求该MS 的有关数据并存储,同时并将此VLR号送至漫游 用户的HLR。
n 一旦用户离开该VLR的控制区域,重新在另一个 VLR登记,原VLR删除临时记录的该移动用户的 信息。
操作子系统
移动台
基站子系统
网络子系统
7
6.2.1 移动台
n 移动台(MS:Mobile Station)
n 用户端的设备总称
n 手持机、车载பைடு நூலகம்、便携式台
n 组成:
n 移动设备
机
n 话音编解码、信道编译码、加解密、调制解调、 信息的发射和接收
GSM数字移动通信系统
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第六章 GSM 数字移动通信系统
(2) 移动台漫游号码(MSRN)
MSRN是指当移动台漫游后,为使GSM移动通信 网能再进行路由选择,把来话呼叫转移到移动台 当前所登记的MSC,而由VLR临时分配给移动台 的一个号码。
返回
(3) 信道切换号码
第六章 GSM 数字移动通信系统
此号码用于两个移动交换区(MSC区)间进行切换 时,为建立SMC间通话链路而临时使用的号码, 它类似于MSRN的组成。
在A接口,信令协议的参考模型如图6.8所示。
BSSAP BSS应用部分 SCCP 信令连接控制部分 DTAP 直接转移应用部分 MTP 消息传递部分 BSSMAP BSS移动应用部分
图6-8 A接口信令协议参考模型
返回
第六章 GSM 数字移动通信系统
(3)NSS内部及GSM系统与PSTN之间的协议
返回
(3) Um接口
第六章 GSM 数字移动通信系统
Um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GSM系统固定部分之间 的互通。
物理链路是无线链路, 此接口传递的信息主要包 括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。
返回
第六章 GSM 数字移动通信系统
2.网络子系统(NSS)的内部接口
图6.6 网络子系统内部接口
返回
(1)B接口
第六章 GSM 数字移动通信系统
B接口定义为访问位置寄存器(VLR)与移动业务交 换中心(MSC)之间的内部接口。
用于移动业务交换中心(MSC)向 VLR询问有关移动 台(MS)当前位置信息或通知访问用户寄存器(VLR) 有关移动台(MS)的位置更新信息等。
返回
1.移动台
第六章 GSM 数字移动通信系统
移动通信系统第6章
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六. 分集接收技术 1. 功能 分集接收是利用系统接收两个或两个以上输入信号, 由于这些信号具有互不相关的随机衰落特性,通过接收处 理后,达到克服瑞利衰落的目的。 2. 显分集接收 1)空间分集 a)定义 利用不同接收点收到的信号衰落的独立性,实现抗衰 落的功能。 空间略有变动,就可以出现较大的场强变动。空间的 间距越大,多径传播的差异就越大,所以场强的相关性就 越小。由于深衰落难得同时发生,在这种情况下,分集便 能把衰落效应降到最小。 b)结构 发端一付天线,收端N付天线,间距D(D / )
有效性
3)复杂度 DSP 4)处理时延 复杂度越大,运算时间越长,处理时延越大。
3. 类型 1)波形编码器 根据话音信号的波形,采取抽样、量化、编码。其逼 真程度好、速率高、但占用带宽大,不适于直接用于移动 通信。 如:PCM64kb/s, ADPCM32kb/s 2)声源编码器 在发端提取产生话音信号的特征参数,在收端由编码 参数重新获得话音。 比特速率可以压缩的很低,但语音质量较差。
3. 功能 显著改善数字信息在数字移动变参信道传输过程中 由于各种噪声和干扰而造成的误码,提高系统的可靠性。
4. 差错控制的三种方式 a)前向纠错(FEC)——自动纠错 发端发送具有纠错性能的码,如果在传输过程中产生 的错误属于该纠错码能纠的类型,则收端译码器不仅能检 错,而且能自动纠错。 在移动通信系统中,几乎都采用FEC方法。实现方法: I)线性分组码 BCH、FIRE、RS II)非线性码 卷积码(纠随机错误) b)反馈重传(ARQ) 经收端译码后,如发现传输有错,则通知发端重发接 收端认为错误的信息,直到收端认可为止。
Bs ——扩频解调输出LPF的带宽 Bw ——系统扩频信号的发信带宽
C Eb N 0 I B B w s (6 - 1)
第六章 移动通信技术
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主讲 胡继志
1
2.3 电波传播特性的估算
2.3.2 市区传播损耗中值
基本衰耗中值: 基本衰耗中值:Am(f,d)
取决于传播距离d、 取决于传播距离 、 工作频率f 工作频率 Am(f,d)曲线以 曲线以 hb=200m,hm=3m , 由空间传播损耗为 基准( 基准(0dB) )
2
2.3 电波传播特性的估算
Lb为实际路径衰耗中值; 为实际路径衰耗中值; L0为街心的路径衰耗中值; 为街心的路径衰耗中值; Lp为建筑物的穿透损耗
Lp随楼层增高而近似下降 随楼层增高而近似下降
23
2.3 电波传播特性的估算
树木和植被损耗
由树木、 由树木、植被对电波的吸收作用引起 植被衰耗取决于树木的高度、种类、形状、 植被衰耗取决于树木的高度、种类、形状、分布 密度、空气湿度、季节变化、工作频率、天线极 密度、空气湿度、季节变化、工作频率、 化、通过树林的路径长度等多方面的因素 大片森林对电波传播产生的附加衰耗 垂直极化波比水平极化波的衰耗要稍大些 在城市中对电波传播引起的衰耗与大片森林不同
21
2.3 电波传播特性的估算
街道走向修正因子K 街道走向修正因子 af/Kac
22
2.3 电波传播特性的估算
建筑物的穿透衰耗: 建筑物的穿透衰耗:Lp
各个频段的电波穿透建筑物的能力不同 不同材料、结构和楼房层数, 不同材料、结构和楼房层数,其吸收衰耗不同 室内传播衰耗:Lb=L0+Lp 室内传播衰耗:
11
2.3 电波传播特性的估算
孤立山岳的 修正因子K 修正因子 js
12
2.3 电波传播特性的估算
孤立山岳的修正因子K 孤立山岳的修正因子 js
LTE移动通信系统 第6章 LTE小区搜索

N
(2) ID
0 1 2
根序号 u
25 29 34
主同步信号序列
Zadoff-Chu 序 列 为 CAZAC 序 列 (Constant Amplitude Zero Auto-Corelation,恒包络零自相关序列)的一种,具有CAZAC 序列的全部特性。包括:
●恒包络特性,即长度不定的ZC序列峰值幅度是恒值; ●自相关特性,即任意长度的ZC序列经过非周期移位后,
小区选择过程
小区选择遵循的S准则如下:
Srxlev>0 且 Squal>0
其中:
Srxlev = Qrxlevmeas -
Q + Q rxlevmin
rxlevminoffset
-Pcompensation-Qoffsettemp
Squal = Qqualmeas -
Q + Q qualmin
主同步信号序列
用作主同步信号的序列 d (n) 由频域 Zadoff-Chu 序列产生:
j un(n1)
du
(n)
e e j
63 u ( n 1) (n 2)
63
n 0,1,...,30 n 31,32,...,61
其中 Zadoff-Chu 根序列号 u 见表 6.2。
表 6.2 主同步信号的根序号
第6章 LTE小区搜索
➢6.1小区搜索流程 ➢6.2同步信号时频结构 ➢6.3同步序列设计 ➢6.4 SCH/BCH发送分集 ➢6.5 本章小结
同步信号时频结构
下行同步信号用于支持物理层小区搜索,实现用户终端对小区的识 别和下行同步。LTE物理层的同步信号主要包括主同步信号和辅同步 信号。
对于TDD和FDD而言,主同步信号和辅同步信号的结构是完全一样 的,但在帧中时域位置不同。
第六章移动通信48张

6.1 移动通信概述
5、移动通信的工作方式
移动通信工作方式
单向通信方式
双向通信方式
单工通信方式
双工通信 方式
半双工通信方式
6.1 移动通信概述
5、移动通信的工作方式 双工通信方式
通信双方在通话时收发信机同时工作,即任意一方在发话的 同时,也能收听到对方的信息,与普通有线电话的使用情况 类似; 通信双方通过双工器来完成双工通信; 分为频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。
通信概论
第六章 移动通信
通信工程系
第六章 移动通信
6.1 移动通信概述 6.2 移动通信的基本技术 6.3 数字蜂窝移动通信系统 6.4 第三代移动通信系统
2
现代移动通信网络技术
6.1 移动通信概述
1、什么是移动通信
移动通信——“动中通”
通信双方或至少其中一方在移动环境下进行 信息传递的通信方式,包括移动体之间或移动 体与固定体之间的通信。
2000s,第三代移动通信系统,欧洲、日本的WCDMA , 北美的CDMA-2000 ,中国的TD-SCDMA
6.1 移动通信概述
3、移动通信的发展历程
第一代移动通信系统特点
系统间没有公共接口。 无法与固定网迅速向数字化推进相适应,数字承 载业务很难开展。 频率利用率低,无法适应大容量的要求。 安全性差,易于被窃听,易做“假机”。
移动信道电波传播原理 移动信道特征 抗衰落方法
移动信道电波传播原理
蜂窝无线移动通信系统中,电磁波传播机理多种多样,但 总体上可归结为:反射、绕射和散射。
在城区,发射机和接收机之间一般无直射路径,而高层 建筑产生强烈的绕射损耗。
另外,由于不同物体的多路径反射,经过不同长度路径 的电磁波相互作用引起多径损耗。
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5.对调制技术的要求
(1)适合于某种特定信道的传输;如移动通信环境:多径和 多普勒频移,非线性信道;
(2).抗干扰能力强;如扩频调制等; (3).在功率效率和频带效率之间有较好的折衷; (4) 实现简单,易于接收解调。
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10
6、几个重要的概念
(1)功率效率:在一定信号功率(信噪比)下某种调制技术 所具有的可靠性(误码性能)。表示为在接收机输入端 特定误码率Pb下每比特信号能量和噪声功率谱密度的比 值(Eb/N0)。
第六章 移动通信的调制解调技术
什么是调制解调? 调制的基本原理是什么? 调制方式有哪几类? 为什么要进行调制解调? 什么是调制信号、已调制信号和被调制信号? 什么是线性调制和非线性调制? 如何学习和掌握各种调制方式?
WHAT?HOW?WHY?
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1
REVIEW:模拟调制
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/4-DQPSK
调制器原理(图6-9)
差分相位编码:信号(相位增量)映射 相位跳变规则决定相位转移图
星座图,相位转移图(图6-8)
相位转移图:(国际象棋) 两个星座图的叠加
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2、GMSK
MSK (Minimum Shift Keying)
功率谱密度(图6-18)
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GMSK
MSK调制的改进:
对输入信号进行处理(GMSK) 改变两个正交支路的加权函数(FSOQ)
GMSK调制器原理(图6-19) 对前置滤波器的要求 => 高斯滤波器
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19
高斯成形滤波器
时域和频域特性
2 2 H G (t ) exp( 2 t )
CPFSK的一种特例 峰值频偏f=0.25Rb,调制指数kFSK= 2f/Rb = 0.5 最小载频间隔f=0.5Rs。满足正交检测; 该调制的频率间隔(带宽)是可以进行正交检测的最小带宽. 相位连续 => 相位常数的选择:相位约束条件 适合应用于无线信道,具有较高的频谱效率、功率效率;包络 恒定和自同步功能。
信号处理:信号的正交分割 通信网:介质访问控制;无线资源管理(分配) 与多信道共用不同 与系统性能的关系
常规的多址方式:
频分多址(FDMA) 时分多址(TDMA) 码分多址(CDMA)
本科生课程“移动通信” 46
3种多址方式
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47
1G:模拟传输,话音业务
(2) 根据改变载波的某个参量来分:频率、相位、幅度或幅 相调制。
本科生课程“移动通信” 6
3. 从数学和物理意义上理解调制
(1) 数学运算
幅度调制: 相位调制:
s(t ) A(t ) cos(wct 0 ) s(t ) A0 cos(wct 0 m )
m 携带信息
幅度相位调制: s(t ) Am (t ) cos(wct 0 m ) Am m 频率调制: 扩频调制:
正六边形构成的网络形同蜂窝,因此把小区形 状为六边形的小区制移动通信网称为蜂窝网。
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31
2、区群的构成
区群需满足的两个条件 N的选择:同频复用距离,频率利用率
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3、激励方式
中心激励:全向天线 顶点激励:120o扇形天线 * 3
移动通信系统中的调制技术
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1、QPSK、OQPSK和/4 QPSK
QPSK和OQPSK
调制器原理(图6-7) 星座图,相位转移图(图6-8)
为了避免180度的载波相位跳变,增加相位变化次数, 减小相位变化的幅度。由此提出了OQPSK。OQPSK把 两个支路偏移符号间隔一半时间(Tb),再进行QPSK 调制。
IS-95(Interim Standard 95,也称cdmaOne, CDMA800, 美国TIA/EIA)
2G:CDMA
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3G,4G
第三代:宽带CDMA •第四代:CDMA OFDM…?
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1、频分多址(FDMA)
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(6)相干解调;非相干解调
本科生课程“移动通信” 12
随堂作业
一移动信道的带宽为200kHz,SNR为10dB, 计算理论上可以传输的最大数据率。
本科生课程“移动通信”
13
二、移动通信系统中所应用的几种典型 的数字调制方法
数字调制技术分类
移动通信系统对数字调制技术的特殊要求
P170
s(t ) A0 cos[(wc f (m))t 0 ] f m 携带信息 s, (t ) PN(t )s(t )
本科生课程“移动通信”
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(2)频率简单搬移或非线性变换
调制信号的频谱发生搬移现象或利用传输的信息改变载波 信号的某种特征参量。
a.改变载波信号幅度 (AM,ASK) b.改变载波信号的频率 (FM,FSK) c.改变载波信号的相位 (PM,PSK) d.改变载波信号的幅度和相位(QAM)
(2)频带效率:反映不同的调制方式在相同带宽下可传输的 最高信息速率,通常利用(bps/Hz).
(3)频带效率和功率效率之间存在互换特性(如FM)。 信道容量: C = W log2(1+S/N)
本科生课程“移动通信” 11
6、几个重要的概念(续)
(4)线性调制(已调波幅度随调制信号呈线性变化)
拥有较好的频带效率; 包络是不恒定的; 利用一定的技术可改善包络的抖动。
方式 优点
本科生课程“移动通信”
33
4、无线小区模型
三叶草形21小区模型 用户密度对小区划分和信道分配的影响 小区分裂
5、直放站
作用(WHY?) WHAT?
本科生课程“移动通信” 34
三、网络结构
基站与交换机之间、交换机与固定网络之间可采用
有线链路(光纤、同轴电缆、双绞线等) 无线链路(如微波链路、毫米波链路等)
HG ( f ) exp( 2 f 2 )
脉冲响应
本科生课程“移动通信” 20
GMSK
高斯滤波器的设计:α的选择
功率谱密度
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3、QAM
同时改变相位和幅度 名称与其一般表达式 星座图设计
本科生课程“移动通信”
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第四章 蜂窝移动通信的组网技术
本科生课程“移动通信” 24
通信网入话务量:
A s
λ:单位时间内平均呼叫次数(次/小时); s:平均呼叫时间(小时/次);
完成话务量
A 0 s
λ0:单位时间内平均呼叫成功次数(次/小时) 话务量的单位:爱尔兰(Erlang)
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• 线性调制通常是信号的频谱的简单搬移,而非线性调制 并非简单搬移,一般占用带宽较宽。
本科生课程“移动通信”
8
4.广义地理解调制解调
调制和解调是一种信号处理的方式。
有时把调制、信道和解调统称为广义信道。 格型编码调制技术(TCM)将信道编码、调制和解调当做 一个整体来看待,甚至将从信道编码到信道解码的整个 部分当做广义信道,进行整体联合优化。
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2
REVIEW:数字调制(1)
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REVIEW:数字调制(2)
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REVIEW:数字调制(3)
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一、概述
1. 调制的概念
调制是将信号变换为适合于某种特定信道传输的过程或 方法。解调是调制的逆过程。
2. 分类
(1) 根据调制信号的类型可分为模拟调制和数字调制。
(5)恒包络调制(已调波幅度恒定)
可使用C类放大器而不会导致占用的频谱扩展,功率放大器可工作于饱和 状态,提高功率利用效率; 带外抑制可以达到-60dB—-70dB; 可使用限幅器和鉴频器,解调容易,可抵抗由瑞利衰落引起的随机噪声和 信号电平波动现象。 占用较线性调制大的带宽,适合于功率有限信道。
本科生课程“移动通信”
55
时分多址是把时间分割成周期性的帧,每 一帧再分成若干时隙。 FDD方式,上行下行的帧分别在不同的频 率上。TDD方式(上图),上下行帧在相 同的频率。 为了保证在不同传播时延情况下,各移动 台到达基站处的信号不会重叠,通常上行 时隙内必须有保护间隔。
52
将给定的频谱资源划分为若干等间隔的频 道(或称信道)供不同的用户使用。 在单纯的FDMA系统,通常采用频分双工 (FDD)的方式来实现双工通信,接收频 率f和发送频率F是不同的。为了使同一电 台的收发之间不产生干扰,频差必须大于 一定的数值。 下行频段高于上行频段(上图?)
本科生课程“移动通信” 53
技术特点
FDMA通常在窄带系统实现; 符号时间远大于时延扩展,不需要均衡; 不间断发送,系统额外开销少; 系统简单,但需要双工器,同时需要精确的射 频带通滤波器来消除相邻信道干扰,消除基站 的杂散辐射。 信道非线性是FDMA系统的主要矛盾。
本科生课程“移动通信”
54
2、时分多址(TDMA)
信道利用率
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