移动通信原理-整理(第二章)
移动通信原理课件第二章
K=7, b=2 a=1
…
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
2．激励方式
移动通信网中各小区的基站可以设置在小区的不同的
两个位置上，因此就产生了两种不同的激励方式。
(1) 中心激励：基站设置在小区的中央，采用全向天线 实现无限区的覆盖，如图(a)所示。 (2) 顶点激励：基站设置在每个小区相间的三个顶点上， 并采用三个互成120°扇形覆盖的定向天线，分别覆盖三个 相邻小区的各1/3区域，每个小区由三幅120°扇形天线共同 覆盖，如图(b)所示。
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
2.1.1 组网方式
根据服务区覆盖方式的不同，可将移动通信网 分为大区制和小区制。 1．大区制移动通信网 大区制是指在一个服务区(如一个城市或地区) 只设置一个基站(Base Station，BS)，并由它负责移 动通信网的联络和控制。
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
为了保证数字语音信号解码后的高保真度， 波形编码需要较高的编码速率，一般为16～64 kb/s。 通信原理中讲过的脉冲编码调制(PCM)、增量调制 (ΔM)以及它们的各种改进形式—自适应增量调制 (ADM)、自适应差分编码调制(ADPCM)等都属于 波形编码技术。 波形编码有比较好的语音质量和成熟的实现方 法，但其所用的编码速率比较高，占用的带宽比较 宽，因此波形编码多用于有线通信中。
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
第2章
蜂窝移动通信的关键技术
2.1 组网技术 2.2 编码技术 2.3 多址接入技术 2.4 调制技术 2.5 均衡和分集技术 2.6 天线技术
第2章 蜂窝移动通信的关键技术
2.1 移动通信的组网技术
要实现移动用户在大范围内进行有序的通信， 就必须解决组网过程中的一系列技术问题。下面主 要介绍移动通信的组网方式、正六边形无线区群结 构、多信道共用技术等内容。
《移动通信原理》课程-第二章解析
基本情况
▪通信的3项基本指标 –有效性：是指在占有尽可能少的信道资源[=?]，如频段、 时隙和功率等的条件下尽可能多地传送信源的信息，是通 信的数量上的指标。 –可靠性：主要是指在传输过程中抵抗各类客观自然干扰的 能力，但是在特殊的军事通信中，它还包含抵抗人为设置 干扰的能力。 –安全性：主要是指在传输中的安全保密性能，即收端防窃 听、发端防伪造和篡改等的能力。
传播一般性分析计算（补充）
工程应用：以dB表示，有
[Lbs ]
10lg( 4d
)2
20lg( 4d
)
32.45
20 lg
d
20 lg
f
(dB)
式中，f为波长换算的相应的工作频率(MHz)，d为收发间距离 (km)。
分析及讨论：=>(上式的变化规律=？）
结论： 自由空间传播损耗只与工作频率、和传播距离d有关。当工作频率 提高一倍，或者说工作波长减小一半时，电波在自由空间的传播损 耗就增加6dB。同样，当传播距离加大一倍时，传播损耗也增加 6dB。
示意图： 视线传播的极限距离
视线传播极限距离（-->数学解决问题）
条件近似：d=R’sin(alpha),sin(alpha)=(1-cos2)(1/2) 地球等效半径Re远远大于天线高度，因此，自发射天线顶点A到
切点c的距离d1为[简推下式：余弦、正弦。角度转换]
同理：
d1 2Reht
d2 2Rehr
▪示例：
信道特征 •复杂动态 •变化大 •严重衰落
移动通信场强实测记录(f=160 MHz)
应对方法
▪各类新技术解决的问题： –针对移动信道的动态时变特性，为解决移动通信中的有效 性、可靠性和安全性的基本指标而设计的。。
移动通信原理重点讲解
第一章概述1. 移动通信的定义。
移动通信：是指通信双方或至少一方可以在运动中进行信息交换的通信方式。
2. 移动通信的特点。
移动通信的主要特点如下:（1）移动通信利用无线电波进行信息传输，（2）移动通信在强干扰环境下工作（互调干扰，领道干扰，同频干扰），（3）通信容量有限，（4）通信系统复杂，（5）对移动台的要求高）3. 常用的移动通信系统（1）蜂窝式公用陆地移动通信系统，（2）集群调度移动通信系统，（3）无绳电话系统，（4）无线电寻呼系统，（5）卫星移动通信系统，（6）无线LAN/WAN4. 3G/4G标准目前3G存在四种标准：CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX。
目前提交的4G标准共有6个技术提案，分别来自北美标准化组织IEEE的802.16m、日本（两项分别基于LTE-A和802.16m）、3GPP的LTE-A、韩国（基于802.16m）和中国（TD-LTE-Advanced）、欧洲标准化组织3GPP（LTE-A）。
第二章移动通信的应用系统1. 移动通信系统的演进2. 无绳电话、集群移动通信的常用标准无绳电话标准：模拟制无绳电话标准，DECT标准。
集群移动通信标准：信令标准3. 根据覆盖范围，无线宽带接入网的分类。
个域网无线宽带接入技术，局域网无线宽带接入技术，城域网无线宽带接入技术，广域网无线宽带接入技术四类。
4. 无线局域网、无线城域网的标准无线局域网的标准：美国IEEE（国际电气和电子工程师联合会）802.11家族。
欧洲ETSI（欧洲通信标准学会）高性能局域网HIPERLAN系列。
日本ARIB（日本电波产业会）移动多媒体接入通信MMAC。
无线城域网标准：IEEE 802.16a第三章蜂窝的概念1. 切换策略：硬切换/软切换/接力切换切换(handover)是指在移动通信的过程中,在保证通信不间断的前提下,把通信的信道从一个无线信道转换到另一个无线信道的这种功能。
这是移动通信系统不可缺少的重要功能。
移动通信原理
无线传播质量与距离、建筑物的高度、频率有关 结论：频率越高，建筑物越高、越近，影响越大。相反 ，频率越低，建筑物越矮、越远，影响越小。 推论：无线电波的频率不同、对应波长也不同，传播 特点也不完全相同。目前GSM和CDMA移动通信使用的 频段都属于UHF(特高频)超短波段，其高端属于微波。 超短波和微波主要以视距传播。超短波和微波的频率 很高，波长较短，它的地面波衰减很快。因此也不能依 靠地面波作较远距离的传播，它主要是由空间波来传播 的。空间波一般只能沿直线方向传播到直接可见的地方。 在直视距离内超短波的传播区域习惯上称为“照明区”。 在直视距离内超短波接收装置才能稳定地接收信号。
由于高大建筑物或远处高山等阻挡物 的存在，常常会导致发射信号经过不 同的传播路径到达接收端，这即是所 谓的多径传播效应(Multipath Propagation)
直射波：它是指在视距覆盖区内无遮挡的传播，直射波传播的信号最强 多径反射波：指从不同建筑物或其他物体反射后到达接收点的传播信号， 当电磁波遇到比波长大得多的物体(障碍物)时发生反射，反射发生于地球表 面，建筑物和墙壁表面、山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，反射波信 号强度次之。 绕射波：从较大的山丘或建筑物绕射后到达接收点的传播信号。电波在传播 途径上遇到障碍物时，总是力图绕过障碍物，再向前传播。这种现象叫做电 波的绕射。超短波的绕射能力较弱，在高大建筑物后面会形成所谓的“阴影 区”。在高频波段，绕射与反射一样，依赖于物体的形状，以及绕射点入射 波的振幅、相位和极化情况，其强度与反射波相当。 散射波：当波穿行的介质中存在小于波长的物体并且单位体积内阻挡体的个 数非常巨大时，发生散射。散射波产生于粗糙表面、小物体或其他不规则物 体。在实际的通信系统中，树叶，街道标志和灯柱等会引发散射，其的 开放性、接收环境的复杂性 和通信用户的随机移动性， 这三个主要特点。这些特点 使得移动通信系统的信道变 得十分复杂。 应尽量避免多径传输效应的 影响。同时可采取后面提到 的分集技术加以克服与利用 。
移动通信复习资料
移动通信复习资料移动通信原理与系统复习资料第⼀章：1.在4G系统中，⽹元间的协议是基于IP的，每⼀个MT（移动终端）都有各⾃的IP地址。
2.IP核⼼⽹：它不是专门⽤作移动通信，⽽是作为⼀种统⼀的⽹络，⽀持有线和⽆线接⼊。
主要功能是：完成位置管理和控制、呼叫控制和业务控制。
3.4G⽹络应该是⼀个⽆缝连接的⽹络，也就是说各种有线和⽆线⽹都能以IP协议为基础连接到IP核⼼⽹。
当然为了与传统的⽹络互联则需要⽤⽹关建⽴⽹络的互联，所以将来的4G⽹络将是⼀个复杂的多协议的⽹络。
4.移动通信的定义：指通信双⽅或⾄少有⼀⽅处于运动中进⾏信息交换的通信⽅式。
5.移动通信系统包括：⽆绳电话、⽆线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。
6.⽆线通信是移动通信的基础。
7.移动通信所受⼲扰种类：（1）：互调⼲扰：指两个或多个信号作⽤在通信设备的⾮线性器件上，产⽣与有⽤信号频率相近的组合频率。
从⽽对通信系统构成⼲扰的现象。
（2）：邻道⼲扰：指相邻或邻近的信道之间的⼲扰，是由于⼀个强信号串扰弱信号⽽造成的⼲扰。
（3）：同频⼲扰：指相同频率电台之间的⼲扰。
8.移动通信的⼯作⽅式：（1）：单⼯通信：指通信双⽅电台交替地进⾏收信和发信。
它常⽤于点到点通信。
（2）双⼯通信：指通信双⽅。
收发信机均同时⼯作。
即任⼀⽅讲话时都可以听到对⽅的话⾳，没有“按-讲”开关。
（3）半双⼯通信第⼆章：1. 移动通信的信道：指基站天线、移动⽤户天线和两幅天线之间的传播路径。
2. 从某种意义上来说，对移动⽆线电波传播特性的研究就是对移动信道的研究。
（判断）3. 移动信道的基本特性就是衰落特性。
4. ⽆线电波的传播⽅式：直射、反射、绕射和散射以及它们的合成。
5. 移动信道是⼀种时变信道。
在这种信道中传播表现出来的衰落⼀般为：随信号传播距离变化⽽导致的传播损耗和弥散。
6. （1）阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。
通信原理第2章总结与复习
复习总结
维纳-辛钦定理
能量信号的自相关函数与能量谱密度是一 对付立叶变换
功率信号的自相关函数与功率谱密度是一 对付立叶变换
复习总结
常用的傅里叶变换：
单边指数信号 双边指数信号 矩形脉冲信号 冲激函数信号
复习总结
5、随机过程
无穷多个样本函数的总体构成随机过程 随机过程可以看成依赖时间参数的一族随机变量。 随机体现两个方面： 1.每次随机实验随机取样本空间中的一个样本； 2.在固定的某一观察时刻t1，ξ(t1)是一个不含t变化的
R(t1,t2) a(t1)a(t2)
复习总结
6、平稳随机过程
观测平稳随机过程的相应统计特性时，不受观察 时刻的影响,它的统计特性不随时间的推移而变化。
严格平稳：全部统计特性平稳 广义平稳：部分统计特性平稳
均值平稳
自相关平稳 a(t) E[ (t)] E[ (t t)] a0 R(t1,t2 ) R(t1 t,t2 t) R( )， t2 t1
复习总结
10、 正弦载波加窄带高斯过程
当信噪比很小时，包络概率密度函数由莱斯 分布退化为瑞利分布。相位接近均匀分布。
当信噪比很大时，包络概率密度函数接近正 态分布。相位集中在有用信号相位附近。
复习总结
2、非周期信号的傅里叶变换
F () f (t)e jtdt
f (t) 1 F()e jtd
2
复习总结
3、能量谱密度和功率谱密度
若能量信号 f (t)
F ()，则
f 2 (t)dt 1 F() 2 d
2
即信号能量E
若f (t)为周期信号 (肯定也是功率信号 ), 且f (t)
复习总结
3.自相关函数
移动通信原理与系统(总结)
第一、二章1、900 MHz 频段： 890~915 MHz （移动台发、基站收）—上行935~960 MHz （基站发、移动台收）—下行2、移动通信的工作方式：单工通信、双工通信、半双工通信3、单工通信：（1）定义：通信双方电台交替地进行收信和发信。
（2）方式：根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。
4、双工通信定义：通信双方均同时进行收发工作。
即任一方讲话时，可以听到对方的话音。
有时也叫全双工通信。
5、半双工通信：通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。
6、移动通信的分类方法：（1）按多址方式：频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）和码分多址（CDMA ） （2）按业务类型：电话网、数据网和综合业务网。
（3）按工作方式：同频单工、双频单工、双频双工和半双工。
7、三种基本电波的传播机制：反射、绕射和散射。
8、阴影衰落定义：移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。
阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落。
9、多普勒频移公式：fd=v *cos α/λ v ：移动速度 λ：波长α：入射波与移动台移动方向之间的夹角。
v/λ=fm ：最大多普勒频移移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正（接收信号频率上升），反之若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）。
10、多径衰落信道的分类：（1）由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。
（2）根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。
11、平坦衰落信道的条件可概括为：Bs<<Bc ; Ts>> 12、产生频率选择性衰落的条件：Bs>Bc ; Ts< 13、信号经历快衰落的条件：Ts>Tc ; Bs<B D 14、信号经历慢衰落的条件：Ts<<Tc; Bs>>B D15、衰落率定义：信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数，即包络衰落的速率与发射频率，移台行进速度和方向以及多径传播的路径数有关。
移动通信原理
第1章移动通信概述 (1)1.1移动通信系统的构成 (1)1.2 移动通信的主要特点 (1)1.3 移动通信系统的分类 (3)1.4 移动通信系统的运行状态 (3)1.5 蜂窝移动通信系统 (3)1.6移动通信中采用的技术 (4)1.7我国移动通信系统的频率 (7)1.8 移动通信的标准化 (7)第2章实验系统介绍 (8)2.1 各单元原理简介 (9)2.2 工作模式的设置 (12)2.3 指示及测试观测点 (12)2.4．实验要求及注意事项 (13)实验一移动通信的工作方式 (15)实验二信令系统（1）空中接口信令 (18)实验三信令系统（2）有线接口信令 (21)实验四多信道共用 (27)实验五多址方式（1）频分多址（FDMA） (30)实验六多址方式（2）时分多址（TDMA） (33)实验七多址方式（3）直扩码分多址（DS-CDMA） (35)实验八多址方式（4）跳频码分多址（FH-CDMA） (39)实验九多址方式（5）混合多址 (44)实验十移动通信系统组成 (46)实验十一锁相频率合成器 (50)实验十二接收机 (62)实验十三发射机 (68)实验十四双工器 (70)实验十五移动通信系统组网 (75)第1章 移动通信概述移动通信是指通信双方至少有一方在移动中（或者临时停留在某一非预定的位置上）进行信息传输和交换。
移动通信的“移动”蕴涵三个方面的内容：★ 终端的移动性：如手机、车载台；★ 个人的移动性：如SIM/UIM 卡方式支持的业务；★ 业务的移动性：通信交换网的智能化和无线化使这三个方面的内容统一起来。
移动通信的“通信”包括移动体（车辆、船舶、飞机或行人）和移动体之间的通信，移动体和固定点（固定有线电台或有线用户）之间的通信。
1.1移动通信系统的构成一般而言，移动通信系统由三大部分组成，如图1.1：★ 移动台（如手机）；★ 基站（天线、无线电信号的接收、发射设备及基站控制器等）；★ 交换网络（移动交换机、跨地区间的中继传送设备等）。
北京邮电大学 移动通信原理课件完整版
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BUPT Information Theory & Technology Education & Research Center
• 就接入网而言，客观上看可分为有线接入与无 线接入，这里仅讨论无线接入，再细致一些无 线接入又可分为室内无线接入比如红外、蓝牙 等；小范围的无线局域网接入比如IEEE802.11 系列等；中等及大范围的蜂窝移动接入和覆盖 全球的卫星接入。 • 本书讨论内容仅限于陆地系统的蜂窝移动网， 它是实现宏伟的个人通信蓝图的第一步，仅这 一步目前已经历了第一代(1G)、第二代(2G)系 统，正在向第三代(3G)系统过渡。
第一章 绪 论
• §1.1 移动通信的主要特点
• 移动通信是通信领域中最具有活力，最具有发 展前途的一种通信方式。它是当今信息社会中 最具有个性化特征的通信手段。它的发展与普 及改变了社会也改变了人类的生活方式，它让 人们领悟到现代化与信息化的气息。 • 移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动” 二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式 通信，而是动态的移动式通信。
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• 传统的固定式通信，又称为有线通信。它的最 大特点是静态的，信道是封闭的，且是人造 的，从而是优质的。它的最大缺点是缺乏动态 性，不适应现代人快节奏的生活需求，特别是 快速移动的需求。 • 无线通信针对上述静态的缺点，以开放式传播 来传递信息，它的代价是牺牲了全封闭式的优 质人造信道，换取了无需采用固体介质专用线 路的开放式传输的灵活性，但是信道的开放性 必然引起了信道的时变性和随机性，从而大大 降低了通信容量和质量。
《 移动通信原理》复习提纲
《移动通信原理》复习提纲第一章概论1．移动通信的定义和特点定义：移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换。
特点：●必须用无线电波进行信息传输●在复杂的干扰环境中运行●可以利用的频谱资源有限，但是业务量却增加很快●网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效●移动通信设备必须适于在移动环境中使用。
2．工作方式●单工通信：交替接收和发送●半双工通信：必须按下讲话按钮才能发送●全双工通信：可以同时进行消息传输3．数字通信系统的优点●频谱利用率高，有利于提高系统容量●能提供多种业务服务（电话通信和数据业务），提高通信系统的通用性●抗噪声，抗干扰，抗多径衰落能力强●能实现很好的网络管理●容易加密，保密●可降低设备成本以及减小用户手机的体积和质量4．移动通信网的分类第二章调制解调1．MSK（最小移频键控调制）定义：是一种特殊形式的FSK，其频差是满足两个频率相互正交的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。
其h恒等于0.5会求频差以及相位轨迹，详见作业.●了解GMSK的产生原理（框图）●清楚为什么不采用MSK而采用GMSK：MSK的主瓣宽，旁瓣高（这是跳变，也就是高频分量造成的），采用高斯低通后，相位轨迹平滑了，于是方便无线通信使用。
●会画相位轨迹图（可在MSK的相位轨迹基础上画）3． /4－DQPSK●了解PSK不能采用的原因（与MSK不能采用的理由类似）而DQPSK如何改进。
●DQPSK的已调信号表达式Sk(t)=cos(Wc*t+θ)●需要知道其信号完全包含在载波的相位跳变中，便于差分检测。
●DQPSK与QPSK相比，频谱的主瓣变窄，旁瓣变小。
4．扩展频谱调制●定义：一种信息传输方式，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必需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。
●种类：直接序列扩频：直接用具有高码率的扩频码序列在发端去扩展信号的频谱。
跳频：用一定码序列进行选择的多频率频移键控。
通信原理第二章(信道)习题及其答案
第二章（信道）习题及其答案【题2－1】设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为0()()d H K t ωϕωω⎧=⎨=-⎩其中，0,d K t 都是常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出信号的时域表达式，并讨论之。
【答案2－1】 恒参信道的传输函数为：()0()()d j t j H H e K e ωϕωωω-==，根据傅立叶变换可得冲激响应为：0()()d h t K t t σ=-。
根据0()()()i V t V t h t =*可得出输出信号的时域表达式：000()()()()()()d d s t s t h t s t K t t K s t t δ=*=*-=-讨论：题中条件满足理想信道（信号通过无畸变）的条件：()d d H ωωφωωτττ⎧=⎨⎩常数（）＝－或＝ 所以信号在传输过程中不会失真。
【题2－2】设某恒参信道的幅频特性为[]0()1cos d j t H T e ωω-=+，其中d t 为常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出表达式并讨论之。
【答案2－2】 该恒参信道的传输函数为()0()()(1cos )d j t j H H e T e ωϕωωωω-==+，根据傅立叶变换可得冲激响应为：0011()()()()22d d d h t t t t t T t t T δδδ=-+--+-+根据0()()()i V t V t h t =⊗可得出输出信号的时域表达式：0000011()()()()()()()2211 ()()()22d d d d d d s t s t h t s t t t t t T t t T s t t s t t T s t t T δδδ⎡⎤=⊗=⊗-+--+-+⎢⎥⎣⎦=-+--+-+讨论：和理想信道的传输特性相比较可知，该恒参信道的幅频特性0()(1cos )H T ωω=+不为常数，所以输出信号存在幅频畸变。
其相频特性()d t ϕωω=-是频率ω的线性函数，所以输出信号不存在相频畸变。
WCDMA移动通信原理
第一部分
• 移动通信系统简介 • 第一/二代蜂窝通信系统 • 第三代移动通信系统
– 3G主流技术标准 – 国内外3G频段 – 国内外3G研发现状 – 3G主流技术的商用情况
第一/第二代蜂窝系统发展历程
• • • • • • • • • 1981，NMT 450 1983, AMPS 1985, TACS 1986, NMT900 1991, GSM 1991, D-AMPS 1992, GSM1800 1994, PDC 1995, PCS1900 Analogue Europe,Middle East Analogue North and South America Analogue Europe,China Analogue Europe,Middle East Digital World-wide Digital North and South America Digital Europe Digital Japan Digital North America
第一部分
• 移动通信系统简介 • 第一/二代蜂窝通信系统 • 第三代移动通信系统
– 3G主流技术标准 – 国内外3G频段 – 国内外3G研发现状 – 3G主流技术的商用情况
IMT-2000的核心频段
1850 1900 1950 2000
2010
2050
2100
2150
2200
225
ITU
TDD
1885 1920
FDD
1980
MSS
TDD
2025 2110
FDD
2170
MSS
2010
欧洲
1880
DECT
1920
FDD
移动通信原理人民邮电出版社电子(标准版)02PPT课件
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（3）dBmV和dBmV
dBmV和dBmV都是表征电压绝对值的 值，也可以认为以1mV和1mV电压为基准的 一个比值。计算公式为
U（dBmV）＝20log[U（mV）/（1mV）]（2-3） U（dB V）＝20log[U（ 11
（4）负载R两端电压与电阻上的功率P 的换算关系
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4．灵敏度
灵敏度是衡量物理仪器的一个标志，特别是 电学仪器尤其注重仪器灵敏度的提高。无线电接 收机的灵敏度可以理解为无线电接收机对输入电 波的反应程度。 严格地说，无线电接收机灵敏度定义为误码率或 误帧率不超过某个指定的值时的最小接收功率， 这个指标用来表征一个接收机能正确解调接收到 的信号时所需的最小功率，或者换句话说，保证 接收机仍能正常通信的最小功率，否则接收机是 无法正确地解调、解码的。
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2.1.1 无线移动信道对无线电信号 的影响
1．无线移动信道的损耗
（1）自由空间传播损耗与弥散 （2）阴影衰落 （3）多径衰落
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图2-1 接收信号场强变化图
2．小尺度衰落和大尺度衰落
（1）在数十倍波长的范围内，通常几个波长或 短时间（微秒级）内，接收信号场强的瞬时值呈 现快速变化的特征，这是由多径衰落引起的，又 称为快衰落。有些文献称这种衰落为小尺度衰落。 在数十倍波长范围内对信号求平均，可得到短区 间中心值。 基于多径时延扩展，将小尺度衰落分为平坦衰落 和频率选择性衰落；基于多普勒扩展，小尺度衰 落也被分为快衰落和慢衰落。
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第二章 蜂窝组网技术
● 说明大区制和小区制的概念，指出小区制的主要优点。
小容量的大区制
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
只能适用于小容量的通信网
大容量的小区制
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 带来同频干扰的问题
● 简述越区切换的基本概念。
什么是MAHO ？
当正在通话的移动台进入相邻无线小区时，业务信道自动切换到相邻小区基站，从而不中断通信过程。
移动台辅助切换(MAHO)：每个移动台检测从周围基站中接收信号能量，并且将这些检测数据连续地回送给当前为它服务的基站。
● 什么是同频干扰？它是如何产生的？如何减少？
所谓同频干扰，即指无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰
一般采用频率复用的技术以增加频谱效率。
当小区不断分裂使基站服务区不断缩小，同频复用系数增加时，大量的同频干扰将取代人为噪声和其它干扰，成为对小区制的主要约束。
这时移动无线电环境将由噪声受限环境变为干扰受限环境。
了减小同频干扰，同频小区必须在物理上隔开一个最小的距离，为传播提供充分的隔离。
● 另外，可以采用定向天线减小同频干扰采用六边形的原因
用最小的小区数就能覆盖整个地理区域
最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式
● 中心激励(center-excited)：
基站设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区。
顶点激励 (edge-excited) ：
基站设在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120度扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域。
● 绘出单位无线小区簇的小区个数N=4时，三个簇彼此邻接时的结构图形。
小区半径为
R 时，相邻簇同频小区的中心距离如何确定？
D=根号（3*N ）*R
● 用六边形表示一个小区，使相邻小区无空隙，则每一簇的小区数量N 满足什么关系式？ j ij i N 2
2++=N=4,7,12.J=2,I=0.1.2
● 说明改善蜂窝系统容量的三种方法以及各自的原理。
小区分裂（Cell splitting ）;小区分裂就是一种将拥塞的小区分成更小小区的方法. 分裂后的每个小区都有自己的基站并相应地降低天线高度和减小发射机功率.
整个服务区基站数目增加
扇区划分(Sectering)：蜂窝系统中的同频干扰可以通过使用定向天线代替基站中单独的一根全向天线来减小，其中每个定向天线辐射某一特定的扇区。
由于使用了定向天线，小区将只接收同频小区中一部分小区的干扰。
这种使用定向天线来减小同频干扰，从而提高系统容量的技术叫做裂向。
采用裂向技术以后，在某个小区中使用的信道就分为分散的组，每组只在某个扇区中使用
新微小区(Novel microcell zone)：基于7小区复用的微小区概念，如图所示。
在这个方案中，每3个(或者更多)区域站点(在图中以Tx/Rx表示)与一个单独的基站相连，并且共享同样的无线设备。
各微小区用同轴电缆、光导纤维或微波链路与基站连接。
多个微小区和一个基站组成一个小区，由信号最强的微小区来服务。
天线安装在小区外边缘。
7、某基站共有10个信道，现容纳300户，每用户忙时话务量为0.03erl，问此时的呼损率为多少？如用户数及忙时话务量不变，呼损率降为5%，求所需增加的信道数。
8、GSM组网，采用43频率复用方式，每个基站区三个120度扇区覆盖．采用等频距配置法，对第1～40号频道进行配置。
若每用户忙时平均呼叫2次，每次呼叫平均时长1分钟，要求呼损率为B=5%，求每个基站区所容纳的用户数和信道利用率。
9、说明CDMA方式与FDMA、TDMA方式相比有哪些突出优点？
●FDMA频谱分割原理
每个用户分配一个信道，即一对频谱；
较高的频谱用作前向信道，即基站向移动台方向的信道。
较低的频谱用作反向信道，即移动台向基站方向的信道
设置频道间隔，以免因系统的频率漂移造成频道间重叠
前向信道与反向信道之间设有保护频带
用户频道之间，设有保护频隙
●TDMA工作原理
在一个宽带的无线载波上，把时间分成周期性的帧，每一帧再分割成若干时隙，无论帧或时隙都是互不重叠的；
每个时隙就是一个通信信道，分配给一个用户；
基站按时隙排列顺序发收信号，各移动台在指定的时隙内收发信号。
●CDMA的工作原理
码分多址系统为每个用户分配了各自特定的地址码，利用公共信道来传输信息；
CDMA系统的地址码相互具有准正交性，以区别地址，而在频率、时间和空间上都可能重叠；
系统的接收端必须有完全一致的本地地址码，才能对接收的信号进行相关检测。
●CDMA系统的特点：
多用户共享同一频率；通信容量大；容量的软特性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
●每当移动台处于小区边缘时，同时有两个或两个以上的基站向该移动台发送相同的信
号，移动台的分集接收机能同时接收合并这些信号，此时处于宏分集状态
●当某一基站的信号强于当前基站信号且稳定后，移动台才切换到该基站的控制上去，这
种切换可以在通信的过程中平滑完成，称为软切换。
●为什么说CDMA蜂窝移动通信系统具有软切换功能？这种功能有何好处？
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；
12、若窄带CDMA系统的有效频带宽度为1.2288MHz，语音编码速率为9.6kbit/s，比特能量与噪声功率谱密度比为6dB，话音占空比d=0.35，扇形分区系数G=2.55，信道复用效率F =0.6，则CDMA的扩频增益和系统容量为多少？
●什么是远近效应？如何克服？
“远-近”效应(Near-Far Effect)
原因移动用户所在的位置的变化以及深衰落的存在，会使基站接收到的各用户信号功率相差很大，强信号对弱信号有着明显的抑制作用。
解决方法使用反向功率控制。
●信道切换
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。
实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，即当移动台从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。
●发生信道切换的原因
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。
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。
●位置管理
目的把一个呼叫传送到随机移动的用户
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（归属寄存器）和VLR（V访问寄存器）中可用的位置信息来定位移动台。
●信道配置分区分组配置法等频距配置法
●等频距配置法：频距配置时可根据簇内的小区数N来确定同一信道组内各信道之间的
频率间隔。
第一组用(1，1+N，1+2N，1+3N，…)，第二组用(2，2+N，2+2N，2+3N，…), …,第N组用(N，2N，3N，4N，…)等，每组内相邻频道间隔都为N。
●7×3复用方式如果是顶点激励，每个基站配置三组信道，向三个方向辐射，例如N=7，
每个簇就需要有7×3 =21个信道组，叫做7×3复用方式。
每组内相邻频道间隔都为21。
7×3复用方式主要用于模拟系统组网
●4×3频率复用方式GSM系统中最基本的频率复用方式为4×3频率复用方式，“4”
表示4个基站，“3”表示每个基站3个小区组成，这12个扇形小区为一个频率复用簇，同一簇中频率不能被复用。
这种频率复用方式由于同频复用距离大，能够比较可靠地满足GSM体制对同频干扰保护比和邻频干扰保护比的指标要求，使GSM网络运行质量好、安全性高。
由于BCCH载频的重要性及其不能采用下行功控、DTX等抗干扰手段，BCCH载频必须采用4×3或更宽松的频率复用模式
●。