移动通信复习资料.docx
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移动通信复习资料
1CDMA功率控制技术从大到小
2GSM功率控制技术从小到大
3
4
系统或使用部门
上行频率/MHz
下行频率/MHz
中国联通CDMA
825~835
870~880
中国移动GSM室内分布系统
885~890
930~935
中国移动GSM900
890~909
935~954
中国联通GSM900
909~915
954~960
中国移动DCS1800
1710~1720
1805~1815
中国联通DCS1800
1745~1755
1840~1850
5
信
道
分
类
控制信道
CCH
广播信道
BCH
频率校正信道FCCH
下行
同步信道
SCH
下行
广播控制信道BCCH
下行
公共控制信道
CCCH
寻呼信道
PCH
下行
准许接入信道AGCH
下行
随机接入信道RACH
上行
专用控制信道
DCCH
独立专用控制信道SDCCH
上行、下行
慢速辅助控制信道SACCH
上行、下行
快速辅助控制信道FACCH
上行、下行
业务信道
TCH
6.
⏹采用多址技术的好处
▶增加系统的容量,为更多的用户提供服务
▶因为所需传输媒介减少,降低了系统成本
▶降低单用户的费用
7.
⏹几种流行的多址技术:
▶FDMA频分多址
•每个用户使用不同的频率
•一个信道对应一个频率
▶TDMA时分多址
•每个用户使用不同的时隙
•一个信道就是特定频率的特定时隙
▶CDMA码分多址
•一个信道对应一种独特的码序列。
•每个用户使用相同的频率,但采用不同的码序列。
8
CDMA
反向信道1.25MHz
CDMA
前向信道1.25MHz
9
⏹扩频通信技术:
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。
10
扩频通信的特点和分类
⏹隐蔽性和保密性好
⏹多个用户可以同时占用相同频带,实现多址
⏹抗衰落、抗多径干扰
⏹抗干扰能力强
11
⏹扩频码的使用是扩频通信的关键点
⏹扩频码速率:
1.2288Mcps;
⏹扩频码:
前向为Walsh码和PN短码,反向为PN长码。
12
理论基础Shanon公式
C=B*log2(1+S/N)
C:
信道容量,单位b/s
B:
信号频带宽度,单位Hz
S:
信号平均功率,单位W
N:
噪声平均功率,单位W
结论:
在信道容量C不变的情况下,信号频带宽度B与信噪比S/N完全可以互相交换,即可以通过增大传输系统的带宽以在较低信噪比的条件下获得比较满意的传输质量
13
⏹不同的用途
▶前向信道
▶长码扰码,短码正交扩频(标识基站)
▶反向信道
▶长码扩频(标识用户),短码正交调制
14
CDMA系统的特点
1.系统容量大
2.软容量(自干扰、小区呼吸)
3.通话质量更佳(动态调整数据速率)
4.移动台辅助软切换
5.频率规划简单
6.建网成本低
15
阴影效应(ShadowEffect):
在无线通信系统中,移动台在运动的情况下,由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径的阻挡而在传播接收区域上形成半盲区,从而形成电磁场阴影,这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强中值的起伏变化叫做阴影效应。
阴影效应是产生慢衰落的主要原因。
16.目前在数字移动通信系统中广泛使用的调制技术主要有(连续相位)调制技术和线性调制技术两大类。
17.目前移动通信系统中话音编码大致可以分成两大类,即波形编码和(参数)编码。
18.移动通信网无线区群的中心激励是指基地台位于无线小区的中心,并采用(全向天线)实现无线小区的覆盖。
19.移动GSM网络中,选择无线小区模型的基本原则是在考虑了传播条件、复用方式、多重干扰等因素后必须满足(载干比)的要求。
20.半双工制通信方式与双工通信相类似,其中一方使用双频双工通信方式,另一方则使用双频单工方式,发信时要按下按讲开关。
21.与有线通信相比移动通信的特点有哪些?
答:
移动通信是有线通信的延伸,与有线通信相比具有以下特点:
(1)终端用户具有移动性
移动通信的主要特点在于用户的移动性,需要随时知道用户当前位置,以完成呼叫、接续等功能;用户在通话时的移动性,还涉及到频道的切换问题等。
(2)采用无线接入方式
移动用户与基站系统之间采用无线接入方式,频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰、信息的安全保护等。
(3)具有网间漫游和互通功能
移动通信网之间的自动漫游,移动通信网与其他网络的互通,各种业务功能的实现等。
22.简述移动通信系统中发信机的主要作用。
答:
发信机的主要作用是将所要传送的信号首先对载波信号进行调制,形成已调载波,已调载波信号经过变频(有的发射机不经过这一步骤)成为射频载波信号送至功率放大器,经功率放大器放大后送至天馈线。
23.解决移动通信多址系统设计的主要问题是什么?
答:
一是多路复用,也就是将一条通路变成多个物理信道;
二是信道分配,即将单个用户分配到某一具体信道上去。
24.简述GSM网络中直放站(中继器)的功能及其工作原理。
答:
直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。
直放站在下行链路中,由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号,通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离,将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。
在上行链接路径中,覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站,从而达到基地站与手机的信号传递。
25.移动用户发起位置更新时,并非每次都由VLR分配新的TMSI。
26.天馈系统驻波比变差的可能原因有///
A.接头没有接好
B.接头密封不好导致进水C.天馈避雷器驻波大D.馈线某处有折损
驻波比就是表示馈线与天线匹配情形
27.3G的特征
全球化:
3G的目标是在全球采用统一标准、统一频段、统一大市场。
多媒体化
综合化:
多环境、灵活性,3G的无线传输技术满足三种传输速率,即室外车载环境下为144kbit/s,室外步行环境下为384kbit/s,室内环境下为2Mbit/s。
智能化:
主要表现在优化网络结构方面(引入智能网概念)和收发信机的软件无线电化。
个人化:
用户可用唯一个人电信号码(PTN)在任何终端上获取所需要的电信业务,这就超越了传统的终端移动性,也需要足够的系统容量来支撑。
28.
29.WCDMA定义了多种信道,其中逻辑信道映射到传输信道,传输信道映射到物理信道。
30.能实现检错纠错功能的操作是(信道编码、交织)
31.扩频因子/扩频调制后的信号与扩频调制前的信号带宽之比。
//
32.下行主扰码分为(64)个扰码组,每个扰码组中有(8)主扰码。
33.WCDMA系统中数据业务采用的信道编码方式为(Turbo)
34.驻波比是(衡量负载匹配程度的一个指标)
35.WCDMA扇区和小区,小区在扇区内划分,若该扇区采用了一个载波,则该扇区即有一个小区;采用了两个载波,则该扇区即有两个小区。
36.软切换的合并方式有最大比合并、选择性合并、等增益合并
37.功率控制可以解决以下哪几种问题(远近效应、功率攀升、降低多址干扰、增大容量)
38.第3代移动通信系统与第2代移动通信系统的主要区别是业务的多媒体性、多个用户之间的干扰
39.能同时增加上下行覆盖的方法有哪些?
答:
1:
增加天线增益
2:
使用语音速率自适应调整技术AMRC
3:
加站
4:
UE接收性能
5:
降低小区的负荷水平
40.乒乓切换、移动通信系统中,如果在一定区域里两基站信号强度剧烈变化,手机就会在两个基站间来回切换,产生所谓的"乒乓效应"。
防止“乒乓切换”的办法是:
迟滞
在基站下载的参数文件中有两个参数需要我们注意,即“再呼叫型区间切换处理电平”(参考值:
23dB)和“再呼叫型区间切换区域的选择电平”(参考值:
32dB)。
这两个参数表示在通话时,当手机接收到原基站的信号强度降到23dB时,手机发起申请,要求做基站间的切换(Handover),即切换到下一个基站上通话。
但下一个基站信号必须在32dB以上,手机才能真正切换过去,否则只能在原基站上通话。
之所以这两个参数间有9dB的差值,目的是防止“乒乓效应”。
为说明这个问题,我们假设这两个电平值接近,比如都为23dB。
此时,手机虽然可以很容易地切换到下一个基站上去,但是由于移动通信的信号有不稳定的特点,很可能刚切换过来的基站的信号又变弱,手机又开始往回切换,从而造成“乒乓效应”。
这两个值相差越大,“乒乓效应”发生的可能性就越小。
但太大又可能造成手机在合适的时候无法使用下一基站通话。
一般情况下,我们都采用上面给出的参考值;一些特殊环境也可考虑改变这些参数。
上面我们讨论的是由手机发起切换申请的情形,另外还有由基站发起申请的情形,即当基站接收手机的信号弱到一定程度(6dB),由基站通知手机做切换,如果此时手机能找到一个信号强的基站(32dB以上),则切换到该基站上通话。
造成“乒乓效应”有两种可能,一是通信信号很不稳定,二是两参数值间隔太小。
有这样一个例子,某一高层楼房,外面采用日立大功率基站定向覆盖,楼内采用20mW京瓷基站覆盖。
在楼房内的办公室中,当客户通话过程中如果转动身体,则手机便做频繁的切换,甚至无法通话。
这是因为,开始时假如用户使用外面的基站进行通话,手机的上行信号能够经过窗口(较强)和透过墙壁(较弱)到达基站。
当转动身体时,手机通过窗口的信号减弱,造成外面基站几乎收不到手机的信号,于是基站申请要手机做切换,以使用周围的比如室内基站。
当用户再转动身体时,室内基站信号又变弱,室外基站信号变强,手机又往回切,造成“乒乓效应”。
这里的情况主要是由于外面基站采用定向天线的天线阵阵元数目太少(基站侧的另两根全向接收天线对手机的上行信号几乎不起任何作用,因为它们在该用户方向上的接收增益非常微弱),造成下行信号在室内和上行信号在基站侧的多径衰落深度加大,信号不稳定。
对于室内20mW基站,其信号强度本身就弱,并且它的天线也为简单阵元结构,本身消除多径效应的能力也很弱。
所以,用户所处环境多径衰落非常明显,信号在空间上(手机侧)和时间上(基站侧)很不稳定。
要解决这个问题,须将两个定向天线同时覆盖该楼房,并将另外两根全向接收天线也换成定向天线,以接收来自大楼方向的手机信号;还可以适当调高周围相关基站的两个切换参数间的差值。
或者将日立基站换作京瓷基站(因京瓷基站4根天线均为发射和接收天线,可以更好的减小多径衰落;但此时基站会由于采用了定向天线,其自适应功能而被浪费掉)。
在满足话务覆盖的情况下,室内的20mW基站也可以不用安装。
、
41.WCDMA的扩频码速率为3.84Mchip/s,载波带宽为5MHz,而CDMA2000采用单载波时扩频码速率为1.2288Mchip/s,载波带宽为1.25MHz;另外,WCDMA的基站间同步是可选的,而CDMA2000的基站间同步是必需的,因此需要全球定位系统(GPS),以上两点是WCDMA和CDMA2000最主要的区别。
42.WCDMA的上、下行均采用快速功率控制,频率为1500Hz,在三类标准中是最快的。
其快速功率控制速度比任何较明显的路径损耗的变化都要快,甚至比低速和中速移动的用户设备产生的瑞利快衰落的速度还快,可以有效抵抗链路的功率不平衡现象和瑞利衰落,能够更好地控制系统内的干扰,提升网络覆盖、容量方面的性能。
43.R7版本主要继续R6未完成的标准和业务制定工作,如多天线技术,包括MIMO技术的实现。
将考虑支持通过CS域承载IMS语音、通过PS/IMS域提供紧急服务、提供基于WLAN的IMS语音与GSM网络的CS域的互通、提供xDSL(数字用户线路)和有线调制器等固定接入方式。
同时引入OFDM,完善HSDPA和HSUPA标准。
44.快衰落分为三类:
频率选择性衰落、时间选择性衰落、空间选择性衰落。
为了克服频率选择性衰落可采用Rake接收方式;为了克服时间选择性衰落可采用信道交织技术;为了克服空间选择性衰落可采用空间分集手段
45.交互类型业务的特点是////
QoS类别
会话类
流类
交互类
背景类
传输时延
严格限制
(实时)
限制
(实时)
宽松
(非实时)
无限制
(非实时)
传输时延抖动
严格限制
限制
宽松
无限制
低比特误差率
否
否
是
是
有保证的
比特率
是
是
否
否
//1.语音业务
语音业务的特点是端到端时延小,业务量上下行对称或几乎对称。
为了保证话音类业务的时延和时延抖动指标,通常将该类业务映射成为最高优先级,并为其预留带宽。
这类业务最典型的应用是在电路交换载体上的话音业务(例如GSM的话音业务)。
对因特网和多媒体网络来说,许多新的应用需要这种类型业务,例如IP电话和视频电话。
对于会话类型业务,需要考察的QoS指标主要是传输时延和时延抖动。
会话类业务提供多个终端用户(通常是人)之间的会话交流。
由于人们本身的感官限制,会话类业务的最大特点就是实时性,也就是说,会话类业务的最关键的QoS指标是传输时延。
同时,时延抖动也是影响会话类业务的重要指标,严重的时延抖动会导致会话无法正常进行下去。
对于丢包率和错包率来说,人类的耳朵却没有那么敏感,可以允许一些短暂的话音停顿和画面马赛克现象。
为了保证会话类业务的时延和时延抖动指标,通常将该类业务设为最高优先级,并为之预留带宽。
2.流类业务
流类业务也是实时性的,但是由于它是单向传输,不需要进行交互,所以实时性要求没有会话类业务那么严格。
同会话类业务一样,时延抖动也是影响流类QoS的一项重要指标,并且允许一定的丢包率和错包率。
但是需要注意的是,流类业务的时延抖动可容忍度还和用户的接收设备有关,如果用户的接收设备支持排队和缓存,用户就能够接受更大的时延抖动指标。
典型的流类业务是人们在网络上欣赏音频或者视频节目。
由于流类业务没有实时交互的需求,并且本地通常设有缓存来保持一定时间的业务连续,所以该类业务对时延参数并没有会话类业务敏感。
另外,流媒体的接收端要对接收到的数据进行时间上的排序,系统允许的最大时延抖动取决于终端的排序能力。
针对流类业务的这些特性,可以采用资源预留来保证业务的QoS需求。
可视电话业务是数据通信中一种新的应用,它是连续性的单方向数据流。
在一个完整的数据流内,尽管并不要求很低的传输时延,但必须保持信息实体间的时间关系。
对于可视电话业务,采用离散状态,连续时间的马尔科夫过程。
3.交互类业务
交互类业务指的是终端用户(人或机器)和远程设备(比如远程服务器)进行在线数据交互的业务,特点是请求响应模式。
最典型的交互类业务就是Web浏览、数据库检索、网络游戏等,机器之间的交互还有测量数据轮流上报等。
交互类业务的时延取决于人们对于等待时间的容忍度,比会话类业务要长,但是可能比流类业务要短。
这种数据业务对时延抖动没有要求,但是对丢包率的要求很高,一般都需要零丢包率(可以通过上层应用保证)。
对于交互类业务的处理,可以采用共享带宽的模式来适应交互类业务的突发性,不进行资源预留,提高网络利用率。
用户激活交互类业务时,网络首先对该类用户进行接入控制,判断网络是否有剩余容量接入该用户,如果有容量则允许该用户接入,但是并不给该业务预留带宽。
当系统拥塞时,允许对该用户进行丢弃操作。
交互类业务时延要求没有会话类严格,网络采用加权公平队列来保证交互类业务的优先级。
典型的交互类业务是数据业务。
它的特点是数据包的内容必须透明地传送(有较低的误比特率)。
对于数据类业务的处理可以采用共享带宽的模式,不进行资源预留,提高网络资源利用率。
4.背景类业务
背景类业务包括一些自动的后台E-mail接收、SMS或者接收一些文件和数据库下载。
这类业务的特点是用户对传输时间没有特别的要求,但是对丢包率的要求很高,一般都需要零丢包率(可以通过上层应用保证)。
对于背景类业务的处理,可以采用传统IP网络的尽力而为模式,不进行资源预留。
与交互类业务类似,当用户激活背景类业务时,网络首先对该类用户进行接入控制,判断网络是否有剩余容量接入该用户,如果有容量则允许该用户接入,但是并不给该业务预留带宽。
当系统拥塞时,允许对该类型用户进行丢弃操作。
背景类业务对时延和时延抖动要求较低,采用尽力而为方式进行转发。
//
46.a.为所有UMTS特定的控制信令使用,包含应用协议和用于传输应用协议消息的信令承载。
(A)
b.包括数据流和用于数据流的数据承载。
c.为传输层内的所有控制信令服务,包括用于为用户平面建立数据承载的ALCAP协议和ALCAP需要的信令承载。
(A)控制平面
(B)用户平面
(C)传输网络控制平面
(D)传输网络用户平面
47.多用户检测器的特点是减弱多址干扰.减弱远近效应.大大增加系统设备复杂度
48.由于在多径信号中含有可以利用的信息所以CDMA接收机可以通过合并多
径信号来改善接收信号的信噪比
49.分集的字面含义就是
分散得到几个合成信号并集中合并这些信号只要几个信号之间是统计
独立的那么经适当合并后就能是系统性能大为改善
发射天线分集可以提高系统的数据传输速率
50.信道编码的编码对象是信源编码器输出的数字序列(信息序列)
51.多用户检测技术还能有效缓解直扩CDMA系统中的远/近效应
52.
53.
图6-2被叫业务流程
54.
短码:
用来区分小区
长码:
用来区分用户,全网只有一个长码
Walsh:
用来区分业务信道
重点:
二功分损耗是3.3dB~3.5dB
5dB耦合器耦合端损耗5dB直通端损耗1.7dB
6dB耦合器耦合端损耗6dB直通端损耗1.3dB
7dB耦合器耦合端损耗7dB直通端损耗1.0dB
10dB耦合器耦合端损耗10dB直通端损耗0.5dB
15dB耦合器耦合端损耗15dB直通端损耗0.1dB
20dB耦合器耦合端损耗20dB直通端损耗忽略不计
25dB耦合器耦合端损耗25dB直通端损耗忽略不计
30dB耦合器耦合端损耗30dB直通端损耗忽略不计
二功分损耗3dB
三功分损耗4.8dB
四功分损耗6dB
GSM系统中采用卷积码纠正随机干扰,采用交织编码抗突发干扰。
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