移动通信复习资料

《移动通信复习资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《移动通信复习资料（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第一章 概 论1.移动通信移动通信是指通信双方至少有一方在移动种（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。它包括移动体之间、移动体和固定用户之间以及固定用户与移动体之 间的通信。2.移动通信的主要特点主要特点： a. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 b. 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的 c. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增 d. 移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效 e. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用 3.移动通信系统的分类分类： a.按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址(TD

2、MA)和码分多址(CDMA)等； b.按业务类型可分为电话网、 数据网和综合业务网； c.按工作方式可分为同频单工、 异频单工、 异频双工和半双工； d.按信号形式可分为模拟网和数字网。 4.常用移动通信系统特点特点: a.无线电寻呼系统：是一种单向通信系统。b.蜂窝移动通信系统： 区群区群（把若干相邻的小区按一定的数目划分成区群） 、 频率再用频率再用（区群内各小区均使用不同的频率组，而任一小区所使用的频率组，在其它区群 相应的小区中还可以再用） 、 小区分裂小区分裂（当小区所支持的用户数达到饱和时，可以将这些小区进一步分裂，以适应持续 增长的业务需求） 、 越区切换越区切换（当移动台从一个

3、小区进入另一相邻的小区时，其工作频率及基站与移动交换中 心所用的接续链路必须从它离开的小区转换到正在进入的小区）c.无绳电话系统：以有线电话网为依托的通信方式，也可以说它是有线电话网的延伸，具 有发射功率小、省电、设备简单、价格低廉、使用方便等优点，功能类似蜂窝移动通信系 统，具有固定电话的功能，还可在低移动环境下具有越区切换的功能。d.集群移动通信系统用途和区别： 集群通信系统属于专用移动通信网，适用于在各个行业(或几个行业合用)中间进行调度 和指挥，对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。蜂窝通信系统属于公众移动通信网， 适用于各阶层和各行业中个人之间通信， 一般不分优先等级。 集群通信系

4、统根据调度业务的特征，通常具有一定的限时功能，一次通话的限定时间大 约为 1560 秒(可根据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一般不进行限制。 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信。蜂窝通信系统却有大 量的无线用户与有线用户之间的通话业务。在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与 有线用户之间的通话业务，但一般只允许这种话务量占总业务量的 5%10%。 集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，因而，一对移动用户之 间进行通信只需占用一对频道。蜂窝通信系统都采用全双工工作方式，因而，一对移动用 户之间进行通信， 必须占用两对频道。 在蜂窝通信系统中，

5、可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率；而在集群系统中， 主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率。5.移动通信的基本技术 a.调制技术调制技术 对数字调制技术的要求： 已调信号的频谱窄和带外衰减快； 易于采用相干与非相干解调； 抗噪声和抗干扰能力强； 适宜在衰落信道中传输。数字信号调制基本类型有：振幅键控、频移键控、相移键控。在实际应用中，有两类用得最多的数字调制方式： (1) 线性调制技术 (2) 恒定包络(连续相位)调制技术b.多址方式：多址方式：频分多址(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)、随机多址。c.抗干扰措施：抗干扰措施： (1) 利用信道编码进行

6、检错和纠错(包括前向纠错 FEC 和自动请求重传 ARQ)是降低通信传 输的差错率，保证通信质量和可靠性的有效手段； (2) 为克服由多径干扰所引起的多径衰落，广泛采用分集技术(包括空间分集、频率分集、 时间分集以及 RAKE 接收技术等)、自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能 力的调制技术(如多电平调制、多载波调制等)； (3) 为提高通信系统的综合抗干扰能力而采用扩频和跳频技术； (4) 为减少蜂窝网络中的共道干扰而采用扇区天线、 多波束天线和自适应天线阵列等； (5) 在 CDMA 通信系统中， 为了减少多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术。6.组网技术第 2 章 调制

7、解调 1.移频键控调制(FSK) FSK 的输出信号形式：的输出信号形式：即当输入为传号“+1”时，输出频率为 f1 的正弦波；当输入为空号“-1”时，输出频率为 f2 的正弦波。带宽为：带宽为：解调方法：解调方法：包络检波法、相干解调法、非相干解调法误码率：误码率：互补误差函数：互补误差函数：sfffB2122.最小移频键控(MSK) MSK 是一种特殊形式的 FSK，其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于 0)的最小 频差，并要求 FSK 信号的相位连续，其频差 f=f2-f1=1/2Tb, 即调制指数为 式中，Tb 为输入数据流的比特宽度。MSK 的信号表达式为：的信号表达式为：正

8、交展开式：正交展开式：误码率为误码率为：MSK 调制器框图调制器框图：5 . 0/1bTfh kk bcxtaTttS2cos)(ttTxattTxxtaTttSc bkkc bkkk bcsin2sincoscos2coscos2cos)( )(21rerfcPs3.高斯滤波的最小移频键控(GMSK) GMSK 信号的产生原理：信号的产生原理：4.四相相移键控调制(QPSK)和交错四相相移键控调制(OQPSK) QPSK 和和 OQPSK 信号的产生：信号的产生：(a) QPSK 的产生的产生 (b) OQPSK 的产生的产生cos（ t） 2Tbcosctsin（ t） 2Tbsinct串

9、/并TbTb差分编码akakyMSK(t)+-预调制滤波器FM调制器输入数据调制指数为0.5不归零(NRZ)QPSK 和和 OQPSK 的星座图和相位转移图：的星座图和相位转移图：QPSK 和和 OQPSK 的相同点和不同点：的相同点和不同点：P435./4-DQPSK 调制 改进之一是将 QPSK 的最大相位跳变，降为3/4， 从而改善了 /4-DQPSK 的频 谱特性。 改进之二是解调方式。QPSK 只能用相干解调，而 /4-DQPSK 既可以用相干解调也可以 采用非相干解调。/4-DQPSK 信号的产生：信号的产生：解调方式：相干检测、差分检测或鉴频器检测。解调方式：相干检测、差分检测或

10、鉴频器检测。6.扩展频谱调制扩展频谱通信技术扩展频谱通信技术是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度 远大于所传信息的必需的宽度，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。扩频系统的处理增益：扩频通信可分为：直接序列（DS）扩频、跳频（FH） 、跳时（TH） 、线性调频（chirp）以 及上述几种方式的组合。DS 扩频，扩频，就是指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。而在收端，用 相同的扩频码序列去进行解扩，把展宽的扩频信号还原成原始的信息。跳频，跳频， 是一定码序列进行选择的多频率频移键控。即用扩频码序列去进行频移键控调制， 使载波频率不断

11、地跳变。跳时，跳时， 是指使发射信号在时间轴上跳变。第 4 章 抗衰落技术1.分集接收 所谓分集接收所谓分集接收是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特 定的处理，以降低信号电平起伏的办法。分集方式：分集方式：一类称为“宏分集” ；另一类称为“微分集” 。 “宏分集”主要用于蜂窝通信系统中（一种减小慢衰落影响的分集技术） ； “微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术，分为：空间分集、频率分集、极化分集、 场分量分集、角度分集、时间分集。合并方式：合并方式： (1) 选择式合并：检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号 作为合并器的输出。 (2)

12、 最大比值合并：一种最佳合并方式。 (3) 等增益合并：无需对信号加权，各支路的信号是等增益相加。2.纠错编码技术 纠错编码是以降低信息传输速率为代价来提高传输可靠性的。一般情况下，码的检、纠错能力与最小码距 d0 的关系可分为以下三种情况： （1）为检错 e 个错码，要求最小码距 d0e1 （2）为纠正 t 个错码，要求最小码距 d02t1 （3）为纠正 t 个错码，同时检错 e 个错码，要求最小码距 d0et1（et）通常的检错方法如下： 1.奇偶校验码 2.CRC 校验纠错码： a.卷积码 b.交织编码：主要用来纠正突发差错，通常和别的编码结合使用，从而使其具有较强的既 能纠正随机差错又

13、能纠正突发差错的能力。第 5 章 组网技术 1.多址技术a.频分多址(FDMA) 频分多址是频分多址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。 流入话务量流入话务量式中： 的单位是(次/小时)；S 的单位是(小时/次)；两者相乘而得到 A 应是一个无量纲的 量，专门命名它的单位为“爱尔兰”(Erlang)。完成话务量完成话务量 呼损率呼损率呼损率的计算呼损率的计算信道利用率信道利用率忙时话务量忙时话务量每个信道的用户数每个信道的用户数b.时分多址(TDMA) c.码分多址(CDMA) d.混合码分多址 SASA0000AAAB niiniAnAB1!/!/nBA

14、nA)1 (060031kTCakTCnAanAm 6003/e.空分多址(SDMA) f.随机多址 ：ALOHA 协议、载波侦听多址(CSMA) 2.区域覆盖和信道配置 a.蜂窝网：正六边形小区的形状最接近理想的圆形，用它覆盖整个服务区所需的基站数最 少，也就最经济。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 通信网成为蜂窝网。b.区群的组成 两个条件： 一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖； 二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。 区群内的小区数应满足下式：式中，i, j 为正整数。同频同频(信道信道)小区的距离小区的距离 设小区的辐射半径

15、(即正六边形外接圆的半径)为 r，则同信道小区中心之间的距离为 可见群内小区数 N 越大，同信道小区的距离就越远，抗同频干扰的性能也就越好。中心激励与顶点激励中心激励与顶点激励小区分裂小区分裂22jijiNrNrjijiiijrD3)( 3)2/3()2/(32222c.信道(频率)配置分区分组配置法：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。 等频距配置法：根据群内的小区数 N 来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔。3.信令 在移动通信网中，除了传输用户信息之外，为使全网有秩序的工作

16、，还必须在正常通话的 前后和过程中传输很多其他的控制信号，这些和通信有关的一系列控制信号统称为信令信令。4.越区切换 越区切换是越区切换是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。该过程也称为自动链路转移。该过程也称为自动链路转移。越区切换的准则：越区切换的准则： 相对信号强度准则 具有门限规定的相对信号强度准则 具有滞后余量的相对信号强度准则 具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则越区切换的控制策略：越区切换的控制策略： (1) 移动台控制的越区切换：移动台测量,移动台选择决定 (2) 网络控制的越区切换：基站测量,结果报告给给网络,网络选择决定 (3) 移动台辅助的越区切换：移动台测量,结果报告给旧基站,网