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1、通信基础知识1. 移动通信：之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。2. 移动通信系统中的干扰：（1）互调干扰：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。（解决：合理地分配频率资源，发射机与发射机之间拉开距离， 是解决互调干扰最有力的方法）（2）邻道干扰：两个相邻或相近的信道（或频道）之间的干扰，由于一个强信号串扰弱信号而造成 的干扰。（解决：实用化自动功率控制电路，以调节发射功率）（3）同频干扰：相同载频电台之间的干扰。3. 移动信道的基本特性就是衰落特性。无线电波主要传播方式有：直射、反射、绕射、散射以及它
2、们的合 成。（1）阴影衰落（慢衰落、大尺度衰落）：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波 的遮蔽所引起的衰落。（2）多径衰落（快衰落、小尺度衰落）：无线电波在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用产生 反射、绕射和散射，使得其到达接收机时是从多条路经传来的多个信号的叠加，这种多径传播所引起的信 号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。（3）多普勒效应：由于通信双方的相对运动，使接收信号的频率发生变化的现象。4. 信源编码：为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量，对信源输出的符号序列所 施行的变换。（作用：一是设法减少码元数目和降低码元速率，即通
3、常所说的数据压缩；二是将信源的模 拟信号转化成数字信号，以实现模拟信号的数字化传输。GSM：规则脉冲激励长期预测编码RPE-LTPIS-95:变速率码激励线性预测编码QCELPGPRS/WCDMA:自适应多速率编码AMRCDMA2000:可选择模式语音编码SMV7 5调制：将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且使频谱资源得到充分利用。模拟调制：载波是正弦波，具有振幅、频率和相位三个参数。（幅度调制AM、相位调制FM） 脉冲调制：载波是时间上离散的脉冲串，具有振幅、宽度、脉冲位置三个参数。数字调制：基带信号是数字信号，载波是正弦波。（幅移键控ASK，相移键控PSK，频移键控法FS
4、K） 调制的作用：易于天线辐射；便于频率分配；便于多路复用；提高抗干扰能力。GSM：高斯滤波最小频移键控GMSK、8PSKIS-95：正交相移键控QPSKCDMA2000/TD/WCDMA： QPSK、 8PSK、 16QAMTD-LTE： OFDM6抗衰落技术（分集接收、信道编码、均衡技术、扩频技术）（1）分集接收：接收端对它收到的多个互相独立（携带同一信息）的衰落特性信号进行特定的合并 处理，以降低信号电平起伏的办法。宏观分集、围观分集（时间分集、频率分集、空间分集 ） 合并方式：选择合并、最大比值合并、等增益合并（2）信道编码：其作用是消除或减少数字电信号中的直流和低频分量，以便于在光纤
5、中传输、接收 及监测。（3）当传输的信号带宽大于无线信道相关带宽时，信号产生频率选择性衰落，接收信号就会失真， 时域表现为码间干扰。所谓信道均衡就是在接收端设计一个均衡器网络，以补偿信道引起的失真。（4）扩频技术：扩展信息传输带宽，可以把携带同一信息的多径信号分离出来加以利用，是克服多 径干扰的有效手段。（直接序列扩频、跳变时间扩频、跳变频率扩频）7.小容量大区制：一个基站覆盖整个服务区，天线架设要高，发射功率要大。（无线区覆盖半径约3040 km,仅适用于业务量不大的情形。8大容量小区制：将所要覆盖移动通信网络的地区划分为若干小区，每个小区的半径可视用户的分布密 度在110公里左右，在每个小
6、区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。（1）带状服务覆盖区：公路、铁路、海岸、河道（2）面状服务覆盖区9. 多址接入技术：（1）频分多址FDMA：不同的移动台（或手机）占用不同的频率，即每个移动台占用一个频率的信道进 行通话或通信。（主要干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰）（2）时分多址TDMA：时间分割成互不重叠的时段（帧），再将帧分割成互不重叠的时隙（信道）与用 户具有一一对应关系。（3）码分多址CDMA：将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪 随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。（存在多址干扰和远近效应）（4）空分多址SDM
7、A：通过空间来分割区别不同的用户。10. PCM30/32路系统（A律压扩特性）对于PCM30/32，帧周期为1/8000=125us, 个复帧由16个帧组成，复帧周期为2ms； 帧内要时分 复用32路，则每路占用的时隙为125us/32=3.9us，每时隙包含8位码，则每位码兀占488ns。从传码率上讲，也就是每秒钟能传送8000帧，而每帧包含32*8=256bit；总传码率为 256bit/帧X8000 帧/s=2048kbit/s。 对于每个话路来说，每秒钟要传输8000个样值，每个样值编8位码，所以可得每个话路数字化后信息传 输速率为 8X8000=64kbit/s。可见，PCM基群（
8、30/32路系统）的传输速率为2.048Mbit/s,简称2M线或E1。11. 交换：在通信网上，负责在通信的源和目的终端之间建立通信信道传送通信信息的机制。（1）电路交换：它是以接通电路为目的的交换方式，电话网中就是采用电路交换方式。 （通信分三步: 电路建立、数据传递、电路释放）（2）存储转发交换：网络节点运用程序方法先将途经的数据流按传输单元接收并存储下来；然后选择一条合适的链路将它转发出去，在逻辑上为数据传输提供了传输通路（即逻辑连接）。电路交换交换方式存储/转发交换斗报丈交换rX.25交换广帧申继I怏速分组交换斗分组交换有数据报和虚电路两种工作方式。早期的分组交换 X.25 均采用逐
9、段链路的差错控制和流量控制，数据帧传送出现差错时可以重发，传 送质量有保证，可靠性高。但由于协议和控制复杂，信息传送时延长，只能用于非实时的数据业务。帧中继（Frame Relay）:尽量简化协议，网络不再提供差错校正功而将此功能交由终端去完成，以实现 高速、高吞吐量、低时延的交换传送，缩短了传输时延，提高了传输效率。异步转移模式（ATM, Asynchronous Transfer Mode）， ATM是宽带综合业务数字网（BTSDN）的信息 交换传送方式。采用定长分组作为传输和交换的单位0ATM交换的数据单元长度是固定的，称为信元（cell）。 ATM信元的长度固定为53个字节，其中开头5
10、个字节称为信头（header）,放置信元本身的控制信息。其余 48个字节为净荷（payload）,即用户需传送的具体信息（短信元，固定长度）。信息类型可以是语音、视 频、数据、文本等任意形式，也就是说，信元是所有媒体信息的统一载体。在异步时分复用中，用户的数 据不再固定占用各帧中某一个或若干个时隙，而是根据用户的请求和网络资源的情况，由网络来进行动态版本许部长度服务类型（ToS）数据报总长度标识标志片偏移生存吋1可TTL）协议首部校验和源IP地址冃的IP地址IP选项（可选、变长）数据04816193120 字节，数据分配。IP交换：IP协议采用无连接方 式进行分组转发，不保证传输的可 靠性和服
11、务质量报头2060字节, 最大总长度： 216-1 字节（ 1 字节 32bit）IP 数据报的转发：直接交付； 路由器间接交付（源和目的主机不 在同一子网）ATM和IP的技术特点对比别特征、1P网ATNI 网连接方式无连接，连续的分组可以经由不同的路由传送面向连接，同一通信的分组匸聚进琨电路选路方式路山器为每一个炉分组选路（慕于1P地址）呼叫建歳时选路，同呼叫的侑元沿同一路由传送传输时延采用变长分组（V65 535琢亡），时延及时延抖动大采用定长短信元（53 Byte）,时延和吋延抖动小传输效率传输效率高（变长分组*最高效率99%）传输效率低（定长短信元，最高效率89%）服务质凰难以保证服务
12、质量可以保证服务质星成本建网成本低，运营成本低建网成本高，运荐成本高软交换：将呼叫控制功能从媒体网关（传输层）中分离出来，通过软件实现基本呼叫控制功能，从而 实现呼叫传输与呼叫控制的分离，为控制、交换和软件可编程功能建立分离的平面。（特点：业务控制与 呼叫控制分开；呼叫控制与承载连接分开；提供开放的接口，便于第三方提供业务；具有用户语音、数据、 移动业务和多媒体业务的综合呼叫控制系统，用户可以通过各种接入设备连接到IP/ATM网） 12光纤通信：以光波为载波，以光纤为传输媒质的一种通信方式。优点：容许频带宽，传输容量大；损耗很小，中继距离很长；重量轻、体积小；抗电磁干扰性能好； 泄漏小，保密性
13、能好；原材料丰富，潜在价格低廉。缺点：质地脆,机械强度低；切断和接续复杂；分路、耦合不灵活；弯曲半径不能过小；怕水损耗窗口： 0.85um、1.31um、1.55um同步数字系列（SDH,Synchronous Digital Hierarchy）: SDH网是由一些SDH的网络单元组成的，主要 在光纤信道上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。13卫星通信：利用人造卫星作为中继站转发无线电信号，在多个地球站之间进行的通信。（3颗地球静止 卫星就可以基本实现全球的覆盖；广播方式工作）14. 全球定位系统（GPS, Global PositionSystem）：利用通信卫星进行的一种空间
14、无线电导航系统。（GPS 系统组成：空间部分（卫星）、控制部分（核心）和用户部分）15. 小区分裂：将拥塞的小区分成更小的小区的方法，分裂后的每个小区都有自己的基站，并相应地减低 天线高度和减小发射机功率。通过设定比原小区半径更小的新小区和在原小区间安置这些小区，使得单位 面积内的信道数目增加，从而增加系统容量。GSM 系统原理1. 全球移动通信系统(GSM, Global System for Mobile communication)2. GSM系统的业务：电信业务是指为用户提供的包括终端设备功能在内的完整 能力的通信业务。电信业务分为：话音传输、短消息、传真和紧 急呼叫。承载业务提供用户
15、接入点间信号传输的能力。 附加业务是基本电信业务增强或补充。主要有计费提示 （AOC）、交替线业务（ALS）、来话限制、呼出限制、呼叫保持、基本业务G即系统业务附加业务电信业务承载业务呼叫等待等。GSM系统结构GSM系统的总体结构HLR/AUCMSCPSTNISDNPLMNPSPDNOMCb VLR3.(1) 移动台MS：包括移动设备ME和用户识别模块SIM (SIM卡含有全球范围内用户唯一标识信息IMSI 全球移动用户标识码)( 2)基站子系统 BSS基站BTS：为一个小区服务的无线收发信设备基站控制器BSC：对一个或多个BTS进行控制以及相应呼叫控制( 3)网络子系统 NSS移动交换中心MSC:对于位于它管辖区域中的移动台进行控制、交换拜访位置寄存器VLR：存储与呼叫处理有关的一些数据归属位置寄存器HLR：管理部门用于移动用户管理的数据库；存储有关用户的参数和目前所处位置的信息 设备识别寄存器EIR：存储有关移动台设备参数的数据库，对移动设备的识别、监视、闭锁鉴权中心AUC：认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数(4)操作维护中心OMC
