无线通信复习整理.doc

填空部分：1.1、2、3G通信系统的主要特征，双工方式，多址方式，语音信号速率1G（模拟蜂窝移动通信系统）是采用了模拟技术、模拟电路。技术界遇到的实际限制：在蜂窝很小时，难以切换，基站的选择和信号的控制变得越来越复杂、困难，且投资昂贵；而且不同地区采用的不同标准使得用户不能实现全球漫游。FDMA/FDD系统。2G（数字蜂窝移动通信系统）是采用了数字技术、数字处理电路SIM卡，手机体积小质量轻，系统容量大。2G的标准主要有欧洲的GSM、日本的JDC和美国的IS-136及IS-95。仍然不能实现全球漫游。FDMA/TDD及TDMA/FDD系统。3G（微系统）是采用了智能处理技术、微处理单元，支持多媒体业务，系统容量大。标准主要有WCDMA,CDMA2000，TD-SCDMA。是TD-SCDMA 是TDD多址，WCDMA是FDD。2.功率控制功率控制只是在3G系统里面的，因为CDMA系统容量受限于系统内移动台的相互干扰，如果每个移动台到基站均为所需信噪比的最小值，则系统容量就会达到最大值。功率控制分为：反向链路（从用户到基站）和前向链路（从基站到用户）。反向主要解决远近效应，而前向主要解决同频干扰问题。3.信道分配信道分配原则是有效利用无线频谱，增加系统容量和最小化干扰。分配策略有：固定分配和动态分配两种。动态分配可以解决负载不均衡的问题。4.衰落信道的3种表现：阴影衰落、多径、损耗。小尺度衰落的原因：多径。短时间或短的传输距离内，信号幅度、相位或多径时延的快速变化。小尺度衰落：平坦衰落、频率选择性衰落、快衰落、慢衰落。平坦衰落：信号的带宽较窄，小于心信道的相干带宽，信号频带内受衰落影响是一致的，这样的衰落叫平坦衰落。延迟扩展比符号周期小。频率选择性衰落：信号带宽大于信道带宽，信号延迟扩展大于符号周期。快衰落：大多普勒频移，信道相干时间（TD-SCDMA每个chip为时间长度为0.78us，也就是码片之间的相干时间是0.78us）小于符号周期，信道变化快于基带信号的变化。慢衰落：小多普勒频移，信道相干时间大于符号周期，信道变化慢于信号变化。5.交织交织可以在不附加额外开销的条件下获得时间分集，其作用是将信源比特分散到不同的时间段中，避免在深衰落或突发干扰时信源比特中重要的码位不会同时被干扰。就是在进行信道编码之前打乱信源比特的顺序。交织器有分组结构和卷积结构。6.均衡器均衡器分为线性和非线性均衡器。它们的区别在于：自适应均衡器的输出被用于反馈控制的方法。均衡器实际上是传输信道的反向滤波器。线性均衡器可以用格形滤波器实现（特点是数值稳定性好、收敛速度更快），也可以用FIR滤波器实现（横向滤波器）。非线性均衡器用到了判决反馈，为了获得信道信息要首先发送一些前导码来训练接收机。主要算法有：迫零算法、最小二乘法、最小均方根法等。7.分集分集可以提高无线链路质量。（接收端有选择分集和最大比合并。）频率分集：用不同的频率发射和接收信号。将同一数据用两个频率发射出去，频率的间隔要大于信道的相干带宽。空间分集：在不同的位置发射和接收信号。发端采用一副发射天线，接收端采用多副天线接收，天线收到的信号相互独立。时间分集：在不同的时间发射和接收信号。将数据重复发送M次，间隔要超过信道的相干时间。RACK接收机就是。极化分集：用不同的极化方式发射或接收信号。在发端同一地点分别装上垂直极化天线和水平极化天线，接收端也一样，这样就可以得到两路衰落特性不相关的信号。多用户分集：将所有发送和接收看作一个整体才处理，不是消除信道之间的衰落而是利用信道衰落特性，即信道的随机波动性来获得增益。8.A/D转换步骤：抽样、量化、编码。误差的出现是在量化。9.多用户通信的两种方式：广播（一对多）、多址接入（多对一）10.语音评估分为五个等级。5为最高等级，这个层次表达清晰；最差为1，几乎听不懂任何东东。11.无线网络中路由选择常用的路由选择机制：面向连接和虚连接。电路交换是面向连接的。一旦通话建立，则语音信道网络资源将被独占。分组交换是虚连接方式。资源不独占。应用有：IP电话，手机流量。X.25协议：设计OSI模型的下三层，也就是网络层、链路层、物理层。名词解释部分：1.无线通信的目标：实现任何人在任何时间任何地点同其他人的语音、信息、多媒体等的通信。2.前向信道和反向信道：（信道是通信中信息传输的通道，是逻辑上的，一条链路包括很多很多信道），前向信道是指基站到移动台的信道，反向信道是移动台到基站的信道。前向信道由如下几个信道组成：导频信道、同步信道、寻呼信道和前向业务信道。反向信道组成：接入信道和反向业务信道。3.上行链路和下行链路：（链路是指各种物理传输介质从信源到信宿之间连接起来的通信线路），上行链路是移动台到基站，下行链路是基站到移动台。4.TDD/FDD： TDD时分双工，是按时间来区分上行和下行信道，采用是的同一频率。FDD频分双工，是按频率来区分上下行信道。5.驻留时间：一个呼叫可以在小区中维持而不切换的时间。6.切换：蜂窝系统的重要功能。一个移动台从一个小区进入到另外一个小区，由MSC传输该呼叫到新基站的一个新的信道上，同时保证通话持续进行。7.漫游：当移动用户离开号码注册地区，进入到其他地区继续使用移动电话。8.移动台：移动台是移动通信网中移动用户使用的设备，可以分为车载型、便携型和手持型。其中手持型俗称“手机”。9.TDMA：用脉冲调制的方法使不同信号占据不同的时间区间；FDMA：用频谱搬移的方法使不同信号占据不同的频率范围；CDMA：用正交的脉冲序列分别携带不同信号。10.单工系统：数据只能按照一个方向传输的系统。11.绝对带宽：绝对带宽为f2-f1. 在正频率轴上f1ff2的频率范围以外，振幅频谱为0。3dB带宽（或半功率带宽）为f2-f1. 这里在f1f=18dB， n=4，N为什么数值最合适？（n=4为路径损耗）（2）举例：为保证蜂窝系统前向信道的性能，要求SIR=15dB，那么当(a) n=4和 (b) n=3时， N=?,Q=? (a) n=4, 考虑一个7小区复用模型。同频复用比例D/R=(3N)1/2=4.583, SIR=(1/6)(4.583)4=75.3=18.66dB。大于要求，N=7可用。(b) n=3 , 考虑一个7小区复用模型。SIR=(1/6)(4.583)3=16.04=12.05dB。不满足最小S/I的要求，要用一个更大的N。下一个可用的N值为12。N=12(I=2, j=2), D/R=6, SIR=(1/6)(6)3=36=15.56dB15dB. 3.关于阻塞的简单计算话务量强度 ；H 是通话的平均持续时间， 是单位时间内的平均呼叫请求次数总的话务量 ；U是系统中的用户数量每个信道的话务量强度 ； C是双工信道的总数例题：在200万人口的市区，在一个区域内有三个相互竞争的系统（系统A,B,C）提供蜂窝服务。系统A中有19个信道的小区394个，系统B中有57个信道的小区98个，系统C中有100个信道的小区49个。阻塞概率为2%，每个用户每小时平均打2个电话，每个电话的平均持续时间为3分钟，求系统多能支持的用户数。假设所有3个系统都已最大容量工作，计算每个系统的市场占有百分比。A中信道总数：19*394=7486，最大容量工作时可容纳用户：7486*（1-2%）*60/（2*3）=73362.B中信道总数：57*98=5586，最大容量工作时可容纳用户：5586*（1-2%）*60/（2*3）=54742.C中信道总数：100*49=4900，最大容量工作时可容纳用户：4900*（1-2%）*60/（2*3）=48020.A的市场占有率：73362/2000000=3.668%B的市场占有率：2.737%C的市场占有率：2.41%4.时域弥散平均时延扩展（）；rms时延扩展（）举例：基于下面的功率时延谱，计算RMS时延扩展。如果采用BPSK调制，在没有均衡器的情况下，信道可以传输的最大比特速率是多少？举例：计算平均时延扩展，RMS时延扩展和最大时延扩展 (10dB)。估计信道的50%相干带宽。如果不使用均衡器，该信道是否适合AMPS或者GSM？举例：确定一个合适的空间采样间隔，来完成一个小尺度传播的测量，假设连续采样在时域上具有高度的相关性。如果fc=1900MHz，v=50m/s，在10m的传输距离内，要完成多少次采样?完成这些采样，需要多少时间？假设移动台可以实时完成测量。该信道的多普勒频移BD是多少？5.TDMA效率发射的数据中信息所占的百分比，不包括为接入模式而提供的系统开销。例题：TDMA/FDD GSM 系统采用25MHz带宽用于前向链路， 并被分成200kHz的无线信道，如果一个无线信道支持8语音用户，并假设没有保护时隙，求 此GSM系统包含的同时用户数。例题：如果GSM使用每帧包含8个时隙的帧结构，并且每一帧包含156.25比特，在信道中数据速率为270.833kbps，求（1）比