合工大移动通信要点.docx

1、第一章 概论1、 移动通信的主要特点(1) 必须利用无线电波进行信息传输(2) 在复杂的干扰环境中运行(3) 可利用频谱资源非常有限，移动通信业务量需求却与日俱增(4) 多普勒频移产生调制噪声（f=v*cos/ ）(5) 对移动台要求高(6) 通信系统复杂2、 移动通信分类(1) 按工作方式a. 单工通信：通信双方电台交替进行收信和发信，同一部电台的发射机和接收机轮换工作b. 双工通信：通信双方可以同时进行传输信息的工作方式，同一部电台的发射机和接收机可同时工作c. 半双工通信：是指通信双方中，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。 （基站与移动

2、台）(2) 按多址方式FDMA 、 TDMA 、CDMA3、 双向传输(1) 上行链路（反向通道）：移动台基站 (上行 f 下行 f)(2) 下行链路（前向通道）：基站移动台4、 常用的移动通信系统无线电寻呼系统、蜂窝移动通信系统、无绳电话系统、集群移动通信系统、移动卫星通信系统、分组无线网5、 三代移动通信系统的比较6、 蜂窝移动通信系统的频谱分配目前的 2G 蜂窝移动通信系统均使用 800MHz 频段（IS-95 CDMA） ；900MHz 频段（AMPS 、TACS、GSM） ；1800MHz 频段（GSM1800） ，该频段用于微蜂窝系统。目前，中国电信的 CDMA2000 和中国联通

3、的WCDMA 基于 FDD 模式。中国移动的 TD-SCDMA 标准则基于 TDD 模式。第二章 无线传播与信道1、 大尺度衰落a.自由空间传播模型：注：(1)f 越大， Pr 越小(2)距离每增大一倍，-6dB(3)远场条件(4)路径损耗b.地面反射模型注：(1)-40log d 距离增倍，-12dB(3) 几 km 内的大尺度衰落2、 小尺度衰落描述信号在很短距离或数波长范围内迅速起伏的模型a.多径时延参数：(1)(2)平均附加时延(3)均方根时延扩展(4)最大附加时延(XdB)(5)相关带宽 ：一个频率范围，在该范围内的任意两个频率分量的幅度相关性较强。这两个频率分量将经历相似的衰落。b

4、.多普勒频移参数：多普勒频率扩展为一频率范围，在才范围内接收的多普勒频谱为非零值。信道的相干时间表示信道冲击响应维持不变的时间间隔的平均值。一个时间区间的概念，这个时间区间越短就意味着信道随时间变化的越快。1、第三章 多址技术1、 多址技术分类：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA2、 频分多址 FDMA 是将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道(或称信道)供不同的用户使用。时分多址 TDMA 必须有精确的同步和定时。3、 码分多址 CDMAa.扩频通信扩频通信技术是一种信息传输方式，用来传输信息的信号带宽远远大于信息本身的带宽；频带的扩展由独立于信息的扩频码来实现，并与所传输的信息数据无

5、关；在接收端则用相同的扩频码进行相关解调，实现解扩和恢复所传的信息数据。该项技术称为扩频调制，而传输扩频信号的系统为扩频系统。扩频通信占用如此宽的频带传输信号是为了使信号具有强抗干扰能力。扩频通信理论：在高斯白噪声干扰条件下，通信系统的信道容量（bit/s） )1(log2NSBC当 B 较小时，增加 B 可使系统要求的信噪比迅速下降；而当 B 增加到一定程度时，SN 下降比较缓慢。增加 S N，也可减小 B 值，但信号功率的增加远比带宽下降速度快，由于 B 与 C 是成正比关系，而 C 与 S/N 是成对数关系，因此增加 B 比增加 SN（或发射功率 S）更加有效。扩频通信的特点：抗干扰能力

6、强信号隐蔽性好可以实现码分多址抗衰落和多径干扰能力强能与传统通信系统共用频段b. 地址码技术伪码的比特率应能满足扩展带宽的需要； 伪码应具有尖锐的自相关特性，且互相关要小； 伪码应具有近似噪声的频谱性质，即近似连续谱，且均匀分布。第四章 分集与均衡a.分集2 路独立 Rayleigh 信道MRC(最大比合并)b.RAKE 接收机c.均衡第五章 OFDMa. 正交信号b. 抗干扰能力OFDM 问题：带宽外的旁瓣：加窗、升余弦函数严格的子载波同步；峰均比过大，非线性失真c. OFDM 应用第六章 链路自适应a. 自适应传输信道的时变性(损耗、衰落等 )上行链路的远近效应(同频同时 )下行链路的角效

7、应b. 自适应分类功率自适应 IS95速率自适应 GPRS调制编码自适应 CDMA2000c. 功率自适应自适应准则：等功率，等信干比 SIR自适应功率控制分类(1) 上下行功率控制(2) 开环功率控制：移动台根据下行链路情况控制其发射，基站可类比前提：上下行信道对称，常用于 TDD(3) 闭环功率控制：基站根据移动台上行链路情况控制移动台发射，移动台类比。(复杂、开销大、边缘效应)d. 无线资源最优分配( 注水定理)e. 自适应速率控制常用于下行链路，慢时变信道(1kHz) ，数据业务ARQ：停等式，连续 ARQ，选择重传 ARQ混合 ARQ (HARQ)： HARQ I 型： 仅加纠错编码

8、 HARQ II 型（完全增量冗余方案） 错误分组不丢弃，与重传组合HARQ III 型（完全递增冗余重传机制的改进） 采用打孔码第七章 组网技术a. GSM 的载频与物理信道b.GSM 信道可以分为物理信道和逻辑信道。所谓物理信道，这里是指实际物理承载的传输信道而逻辑信道则是按信道的功能来划分的。逻辑信道是通过物理信道传送的。c.物理信道与帧结构GSM 是一类数字式移动通信体制，它主要是通过时分多址 TDMA 方式来实现的，亦即用户间是以时间分割的不同时隙方式来传送不同用户信息的。 GSM 仅有 8 个时隙，它不足以满足每个小区内的实际用户数的需求，因此 GSM 系统是采用以时分为主体时分、

9、频分相结合的方式(TDMA/FDMA 方式)。GSM 的帧结构：GSM 最大特色是时分多址，而时分是利用帧结构来实现的d.GSM 逻辑信道e.越区切换(1)基本概念 (Handover)发生在移动台从一个基站覆盖的小区进入另一个基站覆盖的小区情况下,为保持通信的连续性，所进行的无线链路转移工作。将呼叫在其进程中从一个无线信道转换到另一个无线信道的过程。越区切换是蜂窝制移动通信系统不可避免的。(2)越区切换的分类硬切换：在切换过程中，MS 与新的基站联系前，先中断与原基站的通信，再与新基站建立联系。软切换：维持旧的连接, 同时建立新的连接。更软切换（softer handoff）：发生在同一基站

10、具有相同频率的不同扇区之间的切换，实际上是相同信道板上的导频之间的切换。(3)越区切换的问题越区切换的准则：何时需要进行越区切换-when越区切换如何控制 - How越区切换时信道如何分配 -what(4) 性能指标失败概率因越区切换失败而使通信中断的概率越区切换的速率越区切换引起的通信中断的时间间隔越区切换发生的时延(5)越区切换的准则通常是根据移动台处接收的平均信号强度，或移动台处的 S/N 或误比特率等参数来确定。准则 A： 相对信号强度准则；准则 B： 具有门限规定的相对信号强度准则；准则 C： 具有滞后余量的相对信号强度准则；准则 D： 具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则；(6

11、)越区切换的控制策略越区切换的控制包括：参数控制和过程控制过程控制的方式：移动台控制的越区切换，网络控制的越区切换，移动台辅助的越区切换实际系统：PACS 和 DECT 采用移动台控制的越区切换，IS-95 和 GSM 采用移动台辅助的越区切换越区切换时的信道分配：小区预留部分信道专门用于越区切换。缺点： 增加新呼叫的呼损率，但减小通信中断率.第八章 网络规划与优化a. 区域覆盖(1)大区制：指一个基站覆盖一个较大的服务区。为了增加容量，只能通过增加基站信道数来实现。使得它只能用于用户密度较小的地区。特点:一个基站覆盖整个服务区域，技术简单，通信质量差，频率利用率低，系统容量小小区制(2)服务

12、区：1、带(条) 状服务区：指用户分布呈条状，如铁路，公路，河流等。(用户数，同频干扰 )重叠区的确定：为了保证通话的质量，要求设计时应考虑两个相邻区域的连接处要有适当纵深的重叠区。但为了防止越区干扰，必须设计适当。假设重叠区的深度为 a, 小区半径为 r, n 频组。干扰最严重的地方出现在区域的边缘。2、蜂窝网 (面状服务区) ：可以看出：正六角形小区的中心间隔最大，覆盖面积最大，重叠区面积最小，所以采用正六角形构成小区所需的小区数最少。因此，它是最经济的组网方式。区群：其中由一组频率不同的小区组成一定图样，称为单元无线小区簇(区群)。3、顶点激励和中心激励方式基站放在小区中央，采用全方向天

13、线形成圆形覆盖区的方式，称为中心激励方式。缺点：假如小区内有大的障碍物，会造成阴影区。顶点激励：基站放在正六边形的 3 个成 120 度角的顶点上，用 120 度的扇形覆盖的定向天线的方式。 优点：获得较大的信干比，减少向外的干扰，从而可以减小同频复用距离。使用 120 度定向天线，分配给一个小区的信道进一步分为 3 部分，每一部分供小区的一个扇区使用。同频道干扰小区的数量由 6 减为 2，因此增加了信号干扰比。( )922b. 频率配置1、 等频距配置法例如：N=7 ，35 个信道频段，则信道的配置为： 第一组 1、 8、 15、 22、 29第二组 2、 9、 16、 23、 30第三组

14、3、 10、 17、 24、 31第四组 4、 11、 18、 25、 32第五组 5、 12、 19、 26、 33第六组 6、 13、 20、 27、 34第七组 7、 14、 21、 28、 35这样同一信道组内的信道最小频率间隔为 7 个信道间隔，若信道间隔为 25 kHz，则其最小频率间隔可达 175 kHz， 这样，接收机的输入滤波器便可有效地抑制邻道干扰和互调干扰。如果是定向天线进行顶点激励的小区制，每个基站应配置三组信道，向三个方向辐射，例如 N=7，每个区群就需有 21 个信道组。2、 分区分组配置法原则是：尽量减小占用的总频段，以提高频段的利用率；同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰；小区内采用无三阶互调的相容信道组，以避免互调干扰。若每个区群有 7 个小区，每个小区需 6 个信道，按上述原则进行分配，可得到：第一组 1、 5、 14、 20、 34、 36第二组 2、 9、 13、 18、 21、 31第三组 3、 8、 19、 25、 33、 40第四组 4、 12、 16、 22、 37、 39第五组 6、 10、 27、 30、 32、 41第六组 7、 11、 24、 26、 29、 35第七组 15、 17、 23、 28、 38、 42