通信类方向专业面高频考查知识点--通信技术

第一部分：移动通信基础知识1.移动通信基本概念爱尔兰：爱尔兰是衡量话务量大小的一个指标。是根据话音信道的占空比来计算的。如果某个基站的话音信道经常处于占用的状态，我们说这个基站的爱尔兰高。具体来说，爱尔兰表示一个信道在考察时间内完全被占用的话务量强度。阻塞率(GOS，服务等级):当多个信道共用时，通常总是用户数大于信道数，当多个用户同时要求服务而信道数不够时，只能让一部分用户先通话，另一部分用户等信道空闲时在通话。后一部分用户因无空闲信道而不能通话，即为呼叫失败，简称呼损。在一个通信系统中，造成呼叫失败的概率称为呼叫损失概率，简称呼损率。呼损率为呼叫失败的次数与总呼叫次数之百分比。频率：物质在1秒内完成周期性变化的次数叫做频率，常用f表示。物理中频率的单位是赫兹（Hz），简称赫，也常用千赫（kHz）或兆赫（MHz）或GHz做单位。1kHz=1000Hz，1MHz=1000kHz，1GHz=103MHz=106KHz=109Hz。小区：调制：调制的作用是进行频谱变换，它将信源或编码器送来的基带信号变换为频带信号，以适合信道的传输。调制的过程还可以达到信道复用及提高传输质量的目的。编码：包括信源编码和信道编码。信源编码的作用是将信源输出的信号变成精炼的、无多余度的码元，目的在于提高通信的有效性。信道编码也称为抗干扰编码或纠错编码，是通过人为地加入多余度，使信道在一定的干扰条件下，具有检测或纠正错码的能力，目的是提高通信的可靠性。移动通信系统构成：主要包括MS、BSS、MSS和OSS四大部分。编号：PLMN-----公共陆地移动网络SID/NID—系统识别码/网络识别码LAC------位置区码IMSI-----国际移动台识别码，IMSI=MCC+MNC+MINGCI-------全球小区识别码，所有CDMAPLMN中小区的唯一标识。CI=MCC+MNC+LAC+CI多址接入：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA漫游：移动电话用户在离开本地区时,仍可以在其他国家或地区继续使用移动电话进行通讯.漫游只能在网络制式兼容并且已经签署双边漫游协议的国家和地区之间进行。切换：在通话(业务处理)过程中,MS在移动运动,从一个小区的覆盖范围区域到达另一个小区的覆盖区域.小区之间会出现切换.切换的原因是多方面的,如服务小区的信号强度比相邻小区的信号强度弱;或该MS在服务小区内信号质量有问题等,就通过切换到相邻小区可能会消除信号的质量问题.2.移动通信电波传播特性无线电波传播方式：直射、反射、散射、绕射（衍射）无线电波衰落：快衰落、慢衰落慢衰落由障碍物阻挡造成阴影效应，接收信号强度下降，但该场强中值随地理改变变化缓慢，故称慢衰落。又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态分布，且与位置/地点相关，衰落的速度取决于移动台的速度快衰落合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大，称为快衰落。深衰落点在空间上的分布是近似的相隔半个波长。因其场强服从瑞利分布，又称为瑞利衰落，衰落的振幅、相位、角度随机。多径效应：快衰落，由于到达移动台天线的信号不是单一路径来的，而是许多路径来的众多反射波的合成。由于电波通过各个路径的距离不同，因而各个路径来的反射波到达时间不同，相位也就不同。不同相位的多个信号在接收端迭加，有时迭加而加强（方向相同），有时迭加而减弱（方向相反）。这样，接收信号的幅度将急剧变化，即产生了衰落。这种衰落是由多径引起的，所以称为多径衰落。持续时间短的，也叫快衰落。服从瑞丽分布，也叫瑞丽衰落。阴影效应：慢衰落，移动通信中，由障碍物阻挡造成的阴影效应，接受信号强度下降，但该场强中值随地理改变缓慢变化。阴影衰落服从的对数正态分布。多谱勒频移：当发射源与接收体之间存在相对运动时，接收体接收的发射源发射信息的频率与发射源发射信息频率不相同，这种现象称为多普勒效应，接收频率与发射频率之差称为多普勒频移。移动台的随机运动达到一定的速度时，定点接收到的载波频率将随运动速度v的不同，产生不同的频移，即产生多普勒效应。3.移动通信抗干扰、抗衰落技术邻频干扰：干扰台邻频道功率落入接收邻频道接收机通带内造成的干扰。由于频率规划原因造成的邻近小区中存在与本小区工作信道相邻的信道或由于某种原因致使基站小区的覆盖范围比设计要求范围大，均会引起邻频道干扰。当邻频道的载波干扰比C／I小于某个特定值时，就会直接影响到手机的通话质量，严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。同频干扰：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。现在一般采用频率复用的技术以提高频谱效率。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。当同频干扰的载波干扰比C／I小于某个特定值时，就会直接影响到手机的通话质量，严重的就会产生掉话或使手机用户无法建立正常的呼叫。互调干扰：当两个或多个干扰信号同时加到接收机时，由于非线性的作用，这两个干扰的组合频率有时会恰好等于或接近有用信号频率而顺利通过接收机，其中三阶互调最严重。由此形成的干扰，称为互调干扰。互调干扰和交调干扰一样，主要产生在高放和变频级。常用的抗干扰、抗衰落技术：时间分集（符号交织、检错纠错编码）、空间分集（多接收天线、Rake接收机、软切换）、频率分集（扩频、跳频）第二部分：CDMA技术原理1.CDMA基础CDMA技术的发展及演进多址技术：FDMA、TDMA、CDMA、SDMA。移动通信系统中是以信道来区分通信对象的，每个信道只容纳一个用户进行通话，许多同时通话的用户，相互以信道来区分，这就是多址技术。扩频通信原理：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必须的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传信息数据。CDMA码序列：PN码、长码、Walsh码CDMA关键技术（软切换、功率控制、RAKE接收、呼吸效应等）软切换：所谓软切换就是移动台可以同时和几个基站或扇区保持通信联系。软切换时移动台同时和几个基站保持通信联系，各基站的信号由RAKE接收机分离合并。反向信道的合并在BSC。更软切换实际上是软切换的特殊形式，指移动台同时和一个基站的不同扇区保持通信联系。此时，反向信道的合并在基站。区别软切换:不同基站BTS间切换不同BSC间切换更软切换:同基站不同扇区间切换硬切换:异频切换不同系统间切换更软切换发生在同一BTS里，分集信号在BTS做最大增益比合并。而软切换发生在两个BTS之间，分集信号在BSC做选择合并。功率控制：反向（控制对象：移动台）开环功率控制。闭环功率控制（速率：800Hz）前向（控制对象：基站，只有闭环功率控制）消息报告方式：周期报告、门限报告（慢速功率控制用于IS95A/B）EIB（ErasureIndicatorBit）方式（速率：50Hz，只用于IS95B的RC2）快速功率控制（速率：800Hz，用于CDMA2000系统）反向开环功率控制移动台所需发射功率受以下因素影响移动台与基站距离小区负荷信道环境移动台根据所接收的前向信道功率，直接确定发射功率反向闭环功率控制内环功率控制基站测量反向信道的Eb/Nt和目标Eb/Nt进行比较，大于则指令移动台降低发射功率，否则增加发射功率。调节速率为800Hz外环功率控制BSC统计误帧率，设定所需的目标Eb/Nt(50HZ)RAKE接收：RAKE接收技术有效地克服多径衰落，提高接收性能呼吸效应：在CDMA系统中，由于它是一个动态网络，所以小区的变化随着用户以及业务情况的变化发生着相应的变化，这就引入了小区的呼吸效应现象。同时，网络中的用户所在的位置不同以及用户的移动性特点，也必然就产生了在网络中存在有由于用户位置的远近而造成的远近效应现象。CDMA网络与GSM网络完全不同，由于不再把信道和用户分开考虑，也就没有了传统的覆盖和容量之间的区别。一个小区的业务量越大，小区面积就越小。因为在CDMA网络中业务量增多就意味着干扰的增大。这种小区面积动态变化的效应称为小区呼吸。2.CDMA空中接口协议及信道结构CDMA空中接口协议架构及层次结构IS－95信道导频信道、寻呼信道、同步信道、前向业务信道、接入信道、反向业务信道CDMA20001X信道快速寻呼信道、基本信道FCH、补充信道SCH3.CDMA空口信令流程CDMA移动台状态及变迁移动台自身状态分为四种：初始化，空闲，接入，业务在线。其中每一状态中又包含若干子状态。这些状态涵盖了移动台各项功能和操作：初始化状态主要完成移动台对系统的选择和捕获；空闲态完成系统消息的获取，登记等功能；接入状态完成移动台与系统建立连接的过程；业务在线状态完成移动台与系统间的业务交互。CDMA始呼和被呼、位置登记、切换、语音业务释放、1X数据业务等流程。登记流程：语音业务信令流程：切换信令流程：短消息业务信令流程：业务释放流程：1x数据业务流程：4.CDMA20001XEV－DORelA原理1XEV-DORelA前、反向信道前向信道：导频信道、MAC信道（RA信道、RPC信道、DRCLock信道、ACK信道）、业务信道、控制信道反向信道：接入信道【导频部分、数据部分】、业务信道【导频信道、MAC信道（DRC信道、RRI信道）、ACK信道】1XEV-DORelA空中接口关键技术（前向时分复用、前向自适应调制和编码技术、前向HARQ、前向快速扇区选择和虚拟切换、前向链路调度算法等）前向时分复用：AMC技术：HARQ技术：第三部分：天馈知识1.天线基础知识无线电波传播的基本理论从基站发出的无线电信号不仅存在大气层中传播遇到的路径损耗，而且还受到地面传播路径损耗的影响，而地面传播损耗受地面地形地物的影响很大。移动台天线高度较低，一般非常接近地平面，这是产生这一附加传播损耗的原因之—。一般来说，地面的质地和粗糙度往往导致能量耗散，减小移动台和基站的接收信号强度。这种类型的损耗和自由空间损耗相结合，共同构成了传播路径损耗。移动无线电信号还受到各种各样的散射和多径现象的影响——它们能引起严重的信号衰落，这些影响源于移动无线电通信媒介。移动无线电信号衰落包括长时限衰落和短时限衰落，这是统计上的分类。长时限衰落一般由沿传播路径上地形地物的较小规模变化引起。短时限衰落一般由各种信号散射体固定的和运动的）的反射引起。这类衰落称为“多径”衰落。天线的参数（如增益、极化、方向角、带宽、阻抗、波瓣角、下倾、驻波比等）增益：增益是天线的重要指标之一，它表示天线在某一方向能量集中的能力。极化：极化是描述电磁波场强矢量空间指向的一个辐射特性，当没有特别说明时，通常以电场矢量的空间指向作为电磁波的极化方向，而且是指在该天线的最大辐射方向上的电场矢量来说的。方向图：天线辐射的电磁场在固定距离上随角坐标分布的图形，称为方向图。天线方向图是空间立体图形，但是通常用两个互相垂直的主平面內的方向图来表示，称为平面方向图。一般叫作垂直方向图和水平方向图。下倾：天线下倾是常用的一种增强主服务区信号电平，减小对其他小区干扰的一种重要手段。通常天线的下倾方式有机械下倾、预制电下倾和可调电下倾（电调天线）三种方式。驻波比：天线输入阻抗与特性阻抗不一致时，产生的反射波和入射波在馈线上叠加形成驻波，其相邻电压最大值和最小值之比就是电压驻波比。2.天线的种类及选型天线的种类：按辐射方向分（全向天线/定向天线）、按极化方式分（单极化/双极化）、按外形分（鞭状/板状/帽状）天线选型的一般原则：室内分布系统的天线选型：全向天线使用在室内的房间中心，天线的形式为吸顶天线，定向天线使用在矩形环境的单面墙上，天线形式为平板天线。高增益定向天线使用在电梯井中，天线形式为对数周期天线。3.天馈线常见的故障处理天馈线常见故障：接头问题避雷器问题馈线变形或者进水接地问题扇区接反或接错天馈驻波比过高单极化天线方位角不一致等第四部分：CDMA无线网络