第2章移动通信信道

第2章移动通信信道1.无线电波的传播有直射，反射，折射，绕射等多种途径。2.移动通信信道研究的基本方法有理论分析，现场电波传播实测和计算机仿真三种。3.其中反射，绕射和散射是影响移动通信中电波传播的基本形式。4.自由空间中电波传播损耗只与工作频率f和传播距离d有关。当f或d增大一倍时，[Lfs]将增加6dB。5.)(12.4rthhd视线传播极限距离6.电波绕过障碍物遮挡物向前传播的现象称为绕射。绕射引起的附加传播损耗称为绕射损耗。7.菲涅尔余隙x1=)/(2121dddd8.多普勒频移公式coscos/mDfvf其中fm称为最大多普勒频移。9.衰落率是指信号包络在单位时间内以正斜率通过中值电平的次数。衰落率与发射频率，移动台的行进速度，方向及多径传播路径数有关。当移动台的行进方向朝着或背着电波传播方向时，衰落最快。vfvFA)3(1085.1)2//(平均衰落率公式10.移动通信信道是色散信道，即传输信号波形经过移动通信信道后会发生波形失真。分为时延扩展，频谱扩展，角度扩展。11.相关带宽2/1Bc为时延扩展。12.BsBcTs是平坦衰落的条件。BsBcTs是频率选择性衰落的条件。13.TsTcDSBB是信号经历快衰落的条件TsTcBsDB是慢衰落的条件。14.地形波动高度h在平均意义上描述了电波传播路径中地形变化的程度。h定义为沿电波传播方向，距接收地点10km范围内，10%高度线和90%高度线的高度差。3组网技术基础1.组网需要考虑的一些问题：众多电台组网时产生的干扰，区域覆盖和信道分配等因素。2.无线电干扰一般分为同频干扰，邻道干扰，互调干扰，阻塞干扰和近端对远端的干扰等。3.复用距离越近，同频干扰就越大；复用距离越远，同频干扰就越小，但频率利用率就会降低。4.为了避免同频干扰和保证接收质量，必须使接收机输入端的信号电平同同频干扰电平之比大于或等于射频（RF）防护比。5.覆盖区域的划分决定于系统的容量，地形和传播特性。1）在正常的传播损耗情况下，地球的曲率半径限制了传播的极限范围。5.小区制的特点是：1）频率利用率高。2）组网灵活。6.区群的组成应满足两个条件：一个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：2^2^jijiN。7.固定频道分配方法有两种,一是分区分组分配法，二是等频距分配法。分区分组分配法优点：避免三界互调等频距分配法的缺点：频率利用率不高，为了进一步提高利用率，有两种办法：一是动态配置法二是柔性配置法。同频复用系数Q可表示为NrDQ3/。8.小区分裂是将拥塞的小区分成更小小区的方法，分裂后的每个新小区都有自己的基站，并相应地降低天线高度和发射机功率。9.呼叫话务量A,是指单位时间内（1h）进行的平均电话交换量，0CtA10.3600/CTKAa为用户忙时话务量，一天中最忙的那个小时每个用户的平均话务量。11.AaAM/系统所能容纳的用户数。每个信道所能容纳的用户数nAaAnMm///。信道利用率nBA/)1(。12.有线通信网上的两个终端每次成功的通信都包括三个阶段，即呼叫建立，消息传输和释放。13.信令是与通信有关的一系列控制信号。作用是保证用户信息有效且可靠地传输。14.信令分为两种：一种是接入信令。另一种是网络信令。应用最为广泛的网络信令是7号信令。15.信令格式包括前置码（P），字同步码（SW），地址或数据（A或D），纠错码（SP）等4部分。16.音频信令常用的；有单音频信令，双音频信令和多音频信令三种。17.7号信令系统的协议结构包括MTP，SCCP，TCAP，MAP，OMAP和ISDN_UP。18.MTP分为三层：第一层为信令数据层，第二层为信令链路层，第三层为信令网络层。19.交换机之间采用网络信令（7号信令）。20.7号信令网络是与现行PSTN平行的一个独立网络。它由三个部分组成：信令点（SP），信令链路和信令转移点（STP）。21.越区切换分为两大类：一类是硬切换；另一类是软切换。22.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。23.越区切换控制包括两个方面：一方面是越区切换的参数控制，另一方面是越区切换的过程控制。5抗衰落技术1.从分集的区域划分，又可分为两类：宏分集和微分集。2.分集信号的合并方法主要有选择合并，最大比合并，等增益合并。3.最大比合并是最佳的分集合并方式，因为它能得到最大的输出信噪比。4.等增益合并就是使各支路信号同相后等增益相加作为合并后的信号。5.均衡器按技术类型可以分为两类：线性和非线性。按检测级别可分为码片均衡器，符号均衡器和序列均衡器三类。按其频谱效率可分成三类：基于训练序列的均衡，盲均衡与半盲均衡。按其所处位置又可分为两类：预均衡与均衡。均衡器按照采样间隔又可分为符号间隔均衡器与分数间隔均衡器。自适应均衡器按变换域又可分为时域均衡与频域均衡。6.RAKE接收机的原理就是使用相关接收机组，对每个路径使用一个相关接收机，各相关接收机的输出（称为粑齿输出）根据它们的相对强度进行加权，并把加权后的各路输出相加，合成一个输出。加权系数的选择原则是输出信噪比为最大。6多址接入技术1.频道，时隙和码型是多址连接信道的三种主要形式。2.GSM系统的帧长为4.6ms（每帧8个时隙）。3.m序列的特性有两种：随机性和相关性。4.CDMA系统有以下特点：1）CDMA系统的许多用户共享同一频率。2）通信容量大。3）软容量特性。4）可减小多径衰落。5）软切换和有效的宏分集。6）低信号功率谱密度。4.CDMA系统存在两个重要的问题，一个问题是来自非同步CDMA系统中不同用户的扩频序列不完全是正交的。另一个问题是远近效应。5.SDMA（空分多址）OFDMA（正交频分多址接入）给用户分配子载波的方法有两种：分组子载波和间隔扩展子载波。6.载波帧听多址（CSMA）7.在CSMA协议中，影响系统的两个主要参数是检测时延和传播时延。8.CDMA系统的容量是干扰受限的，而FDMA和TDMA系统的容量是带宽受限的。采用语音激活技术提高系统容量，利用扇区划分提高系统容量。9.三种多址方式的比较：1）模拟TACS系统，采用FDMA方式2）数字时分GSM系统，采用TDMA方式3）数字CDMA系统GSMTACSCDMAmmm916CDMA蜂窝系统的容量是模拟FDMA系统的8~10。7章GSM移动通信系统1.第二代移动通信是以GSM，IS-95CDMA两大移动通信系统为代表的。2.GSM系统的主要组成部分可分为移动台，基站子系统和网络子系统。基站子系统（BS）由基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）组成；网络子系统（NSS）包括：移动交换中心（MSC），操作维护中心（OMC），原籍位置寄存器（HLR），访问位置寄存器（VLR），鉴权中心（AUC）和设备标志寄存器（EIR）。3.GSM系统的主要接口是指A接口，Abis接口和Um接口。4.MCC：移动用户所属国家代号，中国的MCC规定为460。5.MNC：移动网号码，中国移动的MNC为00，中国联通的MNC为01。6.CC国家代号，即移动台注册登记的国家代号，中国为86。7.GSM数字蜂窝网的无线接口即Um接口，是系统的最重要的接口。8.GSM的调制方式是高斯型最小移频键控（GMSK）方式。9.蜂窝通信系统要传输不同类型的信息，按逻辑功能而言，可分为业务信息和控制信息。每一个TDMA帧分0~7共8个时隙，帧长度为4.615。10.信道的分类：（1）业务信道（2）控制信道控制信道分为三种：广播信道（BCH），公共控制信道（CCCH）和专用控制信道（DCCH）。11.时隙的格式有:(1)常规突发脉冲序列（2）频率校正突发脉冲序列（3）同步突发脉冲序列（4）接入突发脉冲序列。12.SACCH慢速辅助控制信道13.数字化话音信号在无线传输时主要面临三个问题：一是选择低速率的编码方式，以适应有限带宽的要求；二是信道编码问题；三是选用有效的调制方法，减小杂波辐射，降低干扰。14.跳频是指载波频率在很宽频率范围内按某种图案（序列）进行跳变。每隔4.615ms改变载波频率，亦即跳频速率为1/4.615ms=217跳/s,属于慢跳频。15.跳频技术改善了无线信号的传输质量，可以明显地降低同频干扰和频率选择性衰落。16.（IMSI）用户识别码保密17.所谓越区切换是指在通话期间，当移动台从一个小区进入另一个小区时，网络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一信道，并保证通话不间断。18.GSM系统采用的越区切换办法称为移动台辅助切换（MAHO）法。19.GPRS的最高速率可达171.2kbit/s.20.DNS为域名服务器；BG为边界网关；CG为计费网关。21.RLC/MAC为无线链路控制/媒体接入层22.GPRS系统的优点（1）实时在线（2）按量计费（3）快捷登录（4）高速传输8IS-95CDMA移动通信系统1.制定了CDMA公共空中接口标准（IS-95）。2.窄带CDMA蜂窝系统频谱带宽的确定基于如下考虑：（1）频谱资源的限制；（2）系统容量；（3）多径分离；（4）扩频处理增益。3.CDMA蜂窝系统采用码分多址方式，收，发使用不同载频（收发频差45MHz），即通信方式是频分双工。4.数据信息帧分为同步数据信息帧和寻呼/业务数据信息帧两大类。均含有25个超帧。高帧：含25个超帧，或75个PN帧（相当于75个PN周期），时长为2s。沃尔什序列：含64个码片。时长为52.0825us。帧质量指示的作用有两个：一是帧校验，指示该帧是否有错；二是指示传输速率，因为低传输速率时无F位。5.IS-95CDMA系统的同步和定时作用。6.CDMA系统是干扰受限的系统，所以要限制移动台发射机的功率，使系统的总功率电平保持最小。7.移动台的开环功率控制是指移动台根据接收的基站信号强度来调节移动台发射功率的过程。8.移动台的闭环功率控制是指移动台根据基站发送的功率控制指令来调节移动台的发射功率的过程。9.在CDMA蜂窝系统中的信道切换可分为两大类：硬切换和软切换。10.IS-95标准支持3钟类型的切换：软切换，CDMA网中的硬切换，CDMA到模拟的切换。11.空中接口的信令协议结构被分做3层，即物理层，链路层和控制处理层。9章3G移动通信系统1.3G即第三代移动通信。2.IMT-2000系统由4个功能子系统构成，即核心网（CN），无线接入网（RAN），移动台（MT）和用户识别模块（UIM）