移动通信复习资料.doc

移动通信名词解释：1. 小区：蜂窝移动通信网络把整个服务区划分成若干个较小的区域（cell）,称为小区。2. 小区分裂：当新小区所支持的用户又达到饱和时，还可以将这些小区进一步分裂，以适应持续增长的业务需求，这个过程叫小区分裂。3. 分集（接受）：指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的办法。4. 多径效应：指电磁波经不同路径传播后，各分量场到达接收端时间不同，按各自相位相互叠加而造成干扰，使得原来的信号失真，或者产生错误。5. 衰落：电磁波在传播过程中，由于传播媒介及传播途径随时间的变化而引起的接收信号强弱变化的现象叫作衰落。6. 信道（频率）配置：信道（频率）配置主要解决将给定的信道（频率）如何分配给一个区群的各个小区的问题。在CDMA系统中，所有用户使用相同的工作频率因而无需进行频率配置。频率配置主要正对FDMA和TDMA系统。信道分配（配置）的方法主要有两种：一是分区分组配置法；二是等频距配置法。分区分组配置法所遵循的原则是：尽量减小占用的总频段，以提高频段的利用率；同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰；小区内采用无三阶互调的相容信道组，以避免互调干扰。等频距配置法是按等频率间隔来配置信道的，只要频距选得足够大，就可以有效地避免邻道干扰。7. 多径时散：假设基站发射一个极短的脉冲信号，经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，结果使脉冲宽度被展宽了。这种因多径传播造成时间信号扩散的现象，称为多径时散。8. 相关带宽：两相邻场强为最小值的频率间隔是与相对多径时延差(t)成反比的，通常称Bc为多径时散的相关带宽。估算:Bc=1/29. 鉴权：由于空中接口极易受到侵犯，GSM系统为了保证通信安全，采取了特别鉴权与加密措施。鉴权是为了确认移动台的合法性，而加密是为了防止第三者窃听。鉴权过程主要涉及到AUC、HLR、MSC/VLR和MS，它们均各自存储着与用户有关的信息和参数。10. 加密：GSM系统为确保用户信息（话音或非话音业务）以及与用户有关的信令信息的私密性，在BTS和MS之间交换信息时专门采用了一个加密程序。11. FDD（频分双工）：接收和传送是在分离的两个对称频率信道上，用保证频段来分离接收与传送信道。实现双工通信，即接收频率f和发送频率F是不同步的，收发间隔|f-F|必须大于一定的数值。频分多址是指将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道，供不同用户使用。12. TDD（时分双工）：接收和传送是在同一频率信道即载波的不同时隙，用保证时间来分离接收与传送信道。上行链路或是下行链路的帧分别在不同的频率上。时分多址：是指把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（无论帧或时隙都是不重叠的）。13. 共道再用因子：14. 话务量：在话音通信中，业务量的大小用话务量来量度。话务量又分为流入话务量和完成话务量。流入话务量的大小取决于单位时间内平均发生的呼叫次数和每次呼叫平均占用信道时间（含通话时间）S： A=S 。15. 间断传输技术：为了提高频谱利用率，GSM系统还采用了话音激励技术，此技术被称为间断（DTx）技术，其基本原则是只在有话音时才打开发射机，这样可以减少打扰，提高系统容量。对移动台来说，采用DTx技术在无信息传输时立即关闭发射机可以减少电源消耗。16. 临时移动用户识别码：考虑到移动用户识别码的安全性，GSM系统能提供安全保密措施，即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码（TMSI）代替移动用户识别码（IMSI）。其总长不超过4个字节。17. 位置区：位置区一般由若干个小区（或基站区）组成，移动台在位置区内移动无需进行位置更新。通常呼叫移动台时，向一个位置区内的所有基站同时发寻呼信号。18. 突发脉冲序列：在GSM中，每帧含8个时隙，时隙的宽度为0.577ms,其中包含156.25bit。TDMA信道上一个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列。有：常规突发脉冲序列、频率校正突发脉冲序列、同步突发脉冲序列、接入突发脉冲序列。简答题：19. 移动通信的特点：（1）移动通信必须利用无线电波进行信息传输。（2）移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。（3）移动通信可以利用的频谱资源非常有限，而移动通信业务量的需求却与日俱增。（4）移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效。（5）移动通信设备（主要是移动台）必须适于在移动环境中使用20. 双工通信：指通信双方可同时进行传输消息的工作方式，有时亦称全双工通信，如图，基站的发射机和接收机分别使用一副天线，而移动台通过双工器共用一副天线。双工通信一般使用一对频道，以实施频分双工（FDD）工作方式。这种工作方式使用方便，同普通有线电话相似，接受和发射可同时进行。21. 越区切换：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。越区切换的准则：（1）相对信号强度准则：在任何时间都选择具有最强接收信号的基站。缺点：在原基站的信号强度仍满足要求的情况下，会引发太多不必要的越区切换。（2）具有门限规定的相对信号强度准则：仅允许移动用户在当前基站的信号足够弱（低于某一门限），且新基站的信号强于本基站的信号情况下，才可以进行越区切换。（3）具有滞后余量的相对信号强度准则：仅允许移动用户在新基站的信号强度比原基站的信号强度强很多的情况下进行越区切换。（4）具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则：仅允许移动用户在当前基站的信号电平低于规定门限并且新基站的信号强度高于当前基站一个给定滞后余量时进行越区切换。22. 集群：集群移动通信系统采用的基本技术是频率共用技术。其主要做法是：（1）把一些由各部门分散建立的专用通信网集中起来，统一建网的管理，并动态地利用分配给它们的有限个频道，以容纳更多的用户；（2）改进频道共用的方式，即移动用户在通信的过程中，不是固定的占用某一频道，而是在按下其“按讲开关”（PTT）时，才能占用一个频道；一旦松开PTT，频道将被释放，变成空闲频道，并允许其它用户占用该频道。23. 移动信道中电波传播特性的研究方法：（1）理论分析方法通常用射线表示电磁波束的传播，在确定收发天线的高度、位置和周围环境的具体特征后，根据直射、折射、反射、散射、透射等波动现象，用电磁波理论计算电波传播的路径损耗及有关信道参数。（2）实测分析方法是指在典型的传播环境中进行现场测试，并用计算机对大量实测数据进行统计分析，以建立预测模型(如冲击响应模型)，进行传播预测。（3）计算机模拟法：现场实测较为费时费力，并且也是针对某个特定环境进行的。因而，计算机模拟成为研究移动信道的重要方法。24. 分组无线：分组无线网是一种利用无线信道进行分组交换的通信网络，即网络中传送的信息要以“分组”或称“信包”为基本单元。分组是由若干比特组成的信息段，通常包含“包头”和“正文”两部分。包头中含有该分组的源地址，宿地址和有关的路由信息；正文是真正需要传输的信息。P1925. 移动通信中抗干扰措施有哪些: 利用信道编码进行检错和纠错(包括前向纠错FEC和自动请求重传ARQ是降低通信传输的差错率，保证通信质量和可靠性的有效手段。（1）为克服由多径干扰所引起的多径衰落，广泛采用分集技术(包括空间分集、频率分集、时间分集以及RAKE接收技术等)、自适应均衡技术和选用具有抗码间干扰和时延扩展能力的调制技术(如多电平调制、多载波调制等);（2）为提高通信系统的综合抗干扰能力而采用扩频和跳频技术;（3）为减少蜂窝网络中的共道干扰而采用扇区天线、多波束天线和自适应天线阵列等；（4）在CDMA通信系统中，为了减少多址干扰而使用于扰抵消和多用户信号检测器技术。26. 移动通信信道主要特征：第一，带宽有限，它取决于使用的频率资源和信道的传播特性;第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境所决定的;第三，存在着多径衰落。针对移动通信信道的特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。27. /4-DQPSK调制、解调原理：28. 正交振幅调制：正交振幅调制是二进制的PSK，四进制的QPSK调制的进一步推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在限定的频带内传输更高速率的数据。29. 什么是扩频通信？ 扩频通信技术是一种信息传输方式， 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需的带宽，在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。30. 多载波调制：第1种方法是:各子载波间的间隔足够大，从而使各路子载波上的已调信号的频谱不相重叠。这种方法的优点是实现简单、直接；缺点是频谱的利用率低，子信道之间要留有保护频带，而且多个滤波器的实现也有不少困难。第2种方法是:各子载波间的间隔选取，使得已调信号的频谱部分重叠，使复合谱是平坦的。第3种方案是:各子载波是互相正交的，且各子载波的频谱有1/2的重叠。该调制方式被称为正交频分复用(OFDM)。此时的系统带宽比FDMA系统的带宽可以节省一半。31. 信道估计：定义为描述物理信道对输入信号的影响而进行定性研究的过程。算法有两种基本的方法：一种是基于训练序列的信道估计算法；一种是盲信道估计算法。基于训练序列的信道估计算法是指利用接收机已知的信息 (训练序列)来进行信道估计。它的一个好处在于其应用广泛，几乎可以用于所有的无线通信系统。它的缺点是训练序列占用了信息比特，降低了信道传输的有效性，浪费了带宽；另外，在接收端，要将整帧的信号接收后才能提取出训练序列进行信道估计，带来了不可避免的时延；再一方面，对帧结构提出了限制要求，通常要求帧长或训练序列之间的间隔要小于信道的相干时间。盲信道估计不需要训练序列。盲估计算法的实现需要利用传输数据内在的数字信息。这种算法与基于训练序列的算法相比虽然节约了带宽，但仍有自身的缺点，即算法的运算量太大，灵活性很差，在实时系统中的应用受到了限制。32. 多径效应和瑞利衰落：P10033. 慢衰落和衰落储备：在信号电平发生快衰落的同时，其局部中值电平还随地点、时间以及移动台速度作比较平缓的变化，其衰落周期以秒级计，称为慢衰落。 为了防止因衰落引起的通信中断，在信道设计中，必须使信号的电平留有足够的余量，以使中断率R小于规定指标。这种电平余量称为衰落储备。34. 多径时散和相关带宽：基站发射一个极短的脉冲信号，经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，结果使脉冲宽度被展宽了。这种因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。相关带宽见名词解释。-35. 交织编码：交织编码主要用来纠正突发差错，即使突发差错分散成为随机差错而得到纠正。通常，交织编码与上述各种纠正随机差错的编码(如卷积码或其它分组码)结合使用，从而具有较强的既能纠正随机差错又能纠正突发差错的能力。交织编码不像分组码那样，它不增加监督元，亦即交织编码前后码速率不变，因此不影响有效性。 36. 数字蜂窝移动通信网络结构：由图可见，GSM蜂窝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(简称基站BS)由基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)组成;网络子系统由移动交换中心(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)和移动设备识别寄存器(EIR)等组成。37. 19.TDMA系统时隙结构的设计应考虑的问题及解决措施：三个主要问题:一是控制和信令信息的传输;二是信道多径的影响;三是系统的同步。四方面的主要措施:一是在每个时隙中，专门划出部分比特用于控制和信令信息的传输。二是为了便于接收端利用均衡器来克服多径引起的码问干扰，在时隙中要插人自适应均衡器所需的训练序列。三是在上行链路的每个时原中要留出一定的保护间隔(即不传输任何信号)，即每个时隙中传输信号的时间要小于时原长度。四是为了便于接收端的同步，在每个时隙中还要传输同步序列。同步序列和训练序列可以分开传输也可以合二为一。38. 20.移动通信中的组网技术主要包括哪些研究内容？（1）采用什么样的多址技术，使得有限的资源能传输更大容量的信息？（2）区域覆盖技术的研究（3）移动通信应采用什么样的网络结构？（4）如何实现有效的区域切换？如何解决移动性管理问题？（5）在移动通信网中应采用什么样的信令系统？39. 数字化话音信号在无线传输时主要面临三个问题:（1）选择低速率的编码方式，以适应有限带宽的要求;（2）是选择有效的方法减少误码率，即信道编码问题;（3）是选用有效的调制方法、减小杂波辐射，降低干扰。 40. CDMA蜂窝通信系统的特征：(1) CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比具有更大的通信容量。(2) CDMA蜂窝通信系统具有“软容量”特性：当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降(或者说信于比稍微降低)，而不会出现阻塞现象。(3)CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能，即在过区切换的起始阶段，由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务，直到该移动台与新基站之间建立起可靠的场链路后，原基站才中断它和该移动台的联系。(4)CDMA蜂窝系统可以充分利用人类对话的不连续特性来实现话音激活技术，以提高春统的通信容量。(5)CDMA蜂窝系统以扩频技术为基础，因而它具有扩频通信系统所固有的优点，抗干扰、抗多径衰落和具有保密性等。41. IS-95 CDMA蜂窝系统组成：IS-95定义的正向传输逻辑信道包含1个导频信道，1个同步信道，7个寻呼信道和55个业务信道。（1）导频信道：导频信道传输由基站连续发送的导频信号。（2）同步信道：同步信道主要传输同步信息(还包括提供移动台选用的寻呼信道数据率)。（3）寻呼信道：寻呼信道在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息。4. 正向业务信道：正向业务信道共有四种传输速率(9600，4800 2400， 1200 b/s)。5.接入信道：当移动台没有使用业务信道时，接入信道提供移动台到基站的传输通路，在其中发起呼叫，对寻呼进行响应以及传送登记注册等短信息。6. 反向业务信道：与正向业务信道相对应。42. TD-SCDMA的特征：(1)频谱灵活性和支持蜂窝网的能力。TD-SCDMA采用TDD方式，仅需要1. 6 MHz(单载波)的最小带宽，因此频率安排灵活，不需要成对的频率，可以使用任何零碎的频段，能较好地解决当前频率资源紧张的矛盾。 (2)高频谱利用率。TD SCDMA 频谱利用率高，抗干扰能力强，系统容量大，适于在人口密集的大、中城市传输对称与非对称业务;尤其适合移动Internet业务。(3)适用于多种使用环境。TD- SCDMA系统全面满足ITU的要求，适用于多种环境。43. 自然适应编码调制技术：（1）可变速率调制技术：移动通信系统必须具有自适应改变其传输速率的能力，以便能灵活地为多种业务提供合适的传输速率，而且能在保证传输质量的前提下，根据传播条件实时地调整其传输速率（信道条件好，提高速率；信道条件差，减低速率），以充分发挥所用的频谱的效率。其方法有：可变速率正交振幅调制（VR-QAM）、可变扩频增益码分多址（VSG-CDMA）、多码码分多址（MC-CDMA）、可变扩频因子-正交频分和码分复用（VSF-OFCDM）。（2）自适应编码调制：自适应编码调制（AMC）将不同速率的编码与不同调制方式结合起来，系统根据收发信道的情况动态选择最佳的编码组合。44. GMSK信号就是通过在FM调制器前加入高斯低通滤波器（称为预调制滤波器）而产生的。填空：45. 移动通信系统的类型：无线电寻呼系统，蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线网。46. 移动通信的分类方法：按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址( TDMA)和码分多址(按覆盖范围可分为广域网和局域网; 按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工; 按服务范围可分为专用网和公用网;47. 按通信占用频道的方式，集群系统可分为消息集群，传输集群和准传输集群等三种方式。48. 的基本技术：调制技术，移动信道中电波传播特性的研究，多址方式，抗干扰措施，组网技术。49. 研究调制解调技术的主要内容包括：调制的原理及其实现方法，已调信号的频谱特性，解调的原理和实现方法，解调后的信噪比或误码率性能等。50. 正交振幅调制是二进制的PSK、四进制的QPSK调制的进一步推广，通过相位和振幅的联合控制，可以得到更高频谱效率的调制方式，从而可在频带没传输更好速率的数据。51. 常用的伪随机序列有：m序列，M序列，Gold序列，R-S序列等。52. 自由空间中电波传播损耗(亦称衰减)只与工作频率f和传播距离d有关。当f或d增大一倍，Lfs将会增加6dB。53. 地球等效半径系数k: k=Re/R0=1/(1+R0*dn/dh) 当dn/dh1,ReR0。在标准大气折射情况下，既当dn/dh-410(-8)(l/m)时，等效地球半径系数k=4/3,等效地球半径Re=8500km 。54. 地形分为两大类，即中等起伏地形和不规则地形。地物分为三类:(1)开阔地。在电波传播的路径上无高大树木，建筑物等障碍物。呈开阔地面。(2)郊区。在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密。(3)市区。有较密集的建筑物和高层楼房。55. 市区传播损耗的中值:在计算各种地形、地物上的传播损耗时，均以中等起伏地上市区的损耗中值或场强中值作为基准，因而把它称为基准中值或基本中值。56. 修正因子有:丘陵地的修正因子Kh,孤立山丘修正因子Kjs,斜坡地形修正因子Ksp,水陆混合路径修正因子Ks。57. 传播损耗预测模型的三个模型:Hata模型，COST-231/Walfish/Ikegami模型，室内(办公室)测试环境路径损耗模型。58. 分集方式:分为洪分集和微分集。微分集又分为:空间分集，频率分集，极化分集，场分量分集，角度分集，时间分集。59. 合并方式:选择式合并，最大比值合并，等增益合并。60. 在相向分集重数(即M相同)情况下，以最大比值合并方式改善信噪比最多，等增益合并方式次之;在分集重数M较小时，等增益合并的信噪比改善接近最大比值合并。选择式合并所得到的信噪比改善量最少，其原因在前面已指出过，在于合井器输出只利用了最强一路信号，而其它各支路都没有被利用。61. RAKE接收:利用多个并行相关器检测多径信号，按照一定的准则合成一路信号供解调调用的接收机。62. 码的检、纠错能力与最小码距d0的关系:(1)为检测e个错码，要求最小码距 d0e+1 (2)为纠正t个错码，要求最小码距 d02t+1 (3)为纠正t个错码，同时检测e个错码，要求最小码距 d0e+t+163. 常用的检错方法:奇偶检验和循环冗余检验。64. 卷积码既能纠正随机差错，也具有一定的纠正突发差错的能力。纠正突发差错主要靠交织编码来解决。65. 自适应均衡器是一个时变滤波器，它必须动态地调整其特性和参数，使其能够跟踪信道的变化。66. 空闲信道的选取方式有:专用呼叫信道方式，标明空闲信道方式。67. 常用的扩频信号有两类:跳频信号和直接序列扩频信号，因而对应的多址方式为跳频码分多址(FH-CDMA)和直扩码分多址(DS-CSMA)。68. 区群的小区数:N=i2+ij+j269. 中心激励与顶点激励:在每个小区中，基站可设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区，这就是所谓“中心激励”方式。也可以将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域，每个小区由三的1