电子科大移动通信复习提纲

1、移动通信移动通信 期末复习提纲期末复习提纲 程郁凡程郁凡 通信抗干扰技术国家级重点实验室通信抗干扰技术国家级重点实验室 复习提纲复习提纲 n考试题型和比例考试题型和比例 n考试注意事项考试注意事项 n各章复习要点各章复习要点 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲2 考试题型和比例考试题型和比例 n考核总成绩考核总成绩 n平时成绩：平时成绩：15（考勤、作业、课程设计或实验）（考勤、作业、课程设计或实验） n期中考试成绩：期中考试成绩：15 n期末考试成绩：期末考试成绩：70 n期末考试题型期末考试题型 n单项选择题单项选择题 n填空题填空题 n是非判断是非判断 n简答题简答题 n计算题计

2、算题 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲3 考试注意事项考试注意事项 n闭卷考试闭卷考试 n自带计算器自带计算器 n手机关机手机关机 n考试时间与地点：考试时间与地点： n2014年年6月月26日上午日上午10:1512:15 n地点地点 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲4 各章复习要点各章复习要点 第一章：移动通信概述第一章：移动通信概述 第二章：移动通信电波传播与预测模型第二章：移动通信电波传播与预测模型 第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术 第四章：抗衰落和链路性能增强技术第四章：抗衰落和链路性能增强技术 第五章：蜂窝组网

3、技术第五章：蜂窝组网技术 第六章：第六章：GSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲5 第一章第一章 移动通信概述移动通信概述 1.1 移动通信移动通信的分类及应用系统的分类及应用系统 1.2 移动通信移动通信的发展的发展简述简述 1.3 移动通信移动通信的特点和工作的特点和工作方式方式 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲6 什么是移动通信什么是移动通信 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲7 n广义移动通信概念广义移动通信概念 n通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临 时静止状态）进行信息

4、交互的通信方式。时静止状态）进行信息交互的通信方式。 n采用电磁波为传输媒介的无线通信采用电磁波为传输媒介的无线通信 n狭义移动通信概念狭义移动通信概念 n蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统 1.1 移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统 n移动通信的典型应用系统移动通信的典型应用系统 n陆地公众蜂窝移动通信系统陆地公众蜂窝移动通信系统 n宽带无线接入宽带无线接入 n无线局域网无线局域网 n集群通信集群通信 n无绳电话无绳电话 n卫星移动通信卫星移动通信 n 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲8 陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展最陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展

5、最 快、规模最大的系统快、规模最大的系统 1.2 移动通信的发展简述移动通信的发展简述(1) 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲9 n第一代到第四代蜂窝移动通信系统的特点第一代到第四代蜂窝移动通信系统的特点 n发展：发展： 个人化个人化 宽带化宽带化 第？第？ 代代 传输传输 模式模式 主要多址方式主要多址方式 带带 宽宽 业务种类业务种类 网络网络 质量质量 主要代表主要代表 第第1代代模拟模拟FDMA窄窄语音通信语音通信较差较差 AMPS TACS 第第2代代数字数字 TDMA CDMA 窄窄 语音为主、数据为辅，语音为主、数据为辅， 9.6kbps32kbps 较好较好 GSM

6、IS-95 第第3代代数字数字CDMA宽宽 语音、数据、语音、数据、多媒体，多媒体， 144kbps2Mbps 好好 WCDMA Cdma2000 TD-SCDMA 第第4代代数字数字 OFDMA(下行下行) SC-FDMA(上行上行) 宽宽 语音、数据、多媒体、语音、数据、多媒体、 视频、网络业务，最视频、网络业务，最 高高100Mbps 好好 LTE WiMAX 1.2 移动通信的发展简述移动通信的发展简述(2) 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲10 nWiMAX和和LTE采用类似新技术采用类似新技术 n正交频分多址正交频分多址OFDMA n在时频双维对突发分组数据进行快速调度在

7、时频双维对突发分组数据进行快速调度 n子信道自适应调制和编码子信道自适应调制和编码(AMC) n混合自动重传请求混合自动重传请求 (H-ARQ), n高效率上行子信道结构高效率上行子信道结构 n多输入多输出多输入多输出(MIMO) ，增强先进天线系统，增强先进天线系统 (AAS) n纯纯 IP 核心网核心网 nIP 移动性，漫游，切换，选路移动性，漫游，切换，选路 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲11 1.3 移动通信的特点和工作方式移动通信的特点和工作方式 n移动通信的收发工作方式移动通信的收发工作方式 n单工单工：消息只能单方向传输的工作方式：消息只能单方向传输的工作方式 n半双

8、工半双工：A可以给可以给B发信息，发信息，B也可以给也可以给A发信息，发信息， 但通信双方收发不能同时进行，只能交替进行但通信双方收发不能同时进行，只能交替进行 n双工双工：通信双方收发能同时工作的方式：通信双方收发能同时工作的方式 n频分双工（频分双工（FDD：Frequency Division Duplexing）： 用不同频段区分用户的上下行链路用不同频段区分用户的上下行链路。 n时分双工（时分双工（TDD ：Time Division Duplexing）：利用：利用 同一频率，但不同的同一频率，但不同的时间段区分用户的上下行链路时间段区分用户的上下行链路 2021年年6月月期末复习

9、提纲期末复习提纲12 FDD与与TDD的技术特点的技术特点 FDD（使用不同的频率收发信号，使用不同的频率收发信号， 收发频带具有保护频带间隔）收发频带具有保护频带间隔） TDD（使用不同的时隙收发信号，使用不同的时隙收发信号， 收发之间具有保护时间）收发之间具有保护时间） 需要成对的频率，使用频带宽，需要成对的频率，使用频带宽， 适合对称业务，在不对称业务下，适合对称业务，在不对称业务下， 频谱利用率低频谱利用率低 不需要成对的频率，所需频带窄，不需要成对的频率，所需频带窄， 支持不对称业务，便于频谱分配，支持不对称业务，便于频谱分配， 频谱利用率高频谱利用率高 收发同一频段，上下行信道特性

10、一收发同一频段，上下行信道特性一 致，致，便于采用智能天线技术便于采用智能天线技术 设备成本高设备成本高设备成本降低设备成本降低 技术简单技术简单需要更复杂的需要更复杂的网络规划和优化技术网络规划和优化技术 收发有保护频带间隔，抗干扰能收发有保护频带间隔，抗干扰能 力强力强 通过收发保护时间隔离，容易形成通过收发保护时间隔离，容易形成 同频干扰同频干扰 覆盖范围大覆盖范围大覆盖范围小覆盖范围小 第二章第二章 移动通信电波传播与预测模型移动通信电波传播与预测模型 2.1 无线电波传播概述无线电波传播概述 2.2 自由空间的电波传播自由空间的电波传播 2.3 三种基本电波传播机制三种基本电波传播机

11、制 2.4 路径损耗模型路径损耗模型 2.5 多径衰落信道及特性参数多径衰落信道及特性参数 2.6 多径衰落信道的统计模型多径衰落信道的统计模型 （按照课件复习）（按照课件复习） 2021年年6月月13 大尺度路大尺度路 径损耗径损耗 小尺度小尺度 衰落衰落 期末复习提纲期末复习提纲 陆地移动信道的电波传播机制陆地移动信道的电波传播机制 2021年年6月月14期末复习提纲期末复习提纲 基站基站 散射散射 阴影衰落阴影衰落 散射散射 直射直射 反射反射 移动终端（手机）移动终端（手机） 衍衍( (绕绕) )射射 . . . . . . . . . . . . . . 直射波（最强）直射波（最强）

12、 反射波（次强）反射波（次强） 绕射波（次强）绕射波（次强） 散射波（最弱）散射波（最弱） 2021年年6月月15 大尺度路径损耗和小尺度衰落大尺度路径损耗和小尺度衰落 期末复习提纲期末复习提纲 lg(d) 接收功率接收功率(dBm) 大尺度路径损耗均值大尺度路径损耗均值 大尺度路径损耗大尺度路径损耗 大尺度路径损耗大尺度路径损耗+小尺度衰落小尺度衰落 0 0 lglglg r tm trt r tm trt lg r t lg m t 大尺度路径损耗大尺度路径损耗自由空间的电波传播自由空间的电波传播 n自由空间：自由空间： n充满均匀、线性、各向同性理想机制的无限大空间充满均匀、线性、各向同

13、性理想机制的无限大空间 。 n自由空间传播损耗：自由空间传播损耗： n电波通过自由空间介质传播时所产生电波通过自由空间介质传播时所产生的损耗的损耗 d0：参考距离：参考距离 D：天线的最大尺寸：天线的最大尺寸 ：信号：信号波长波长 22 2 4 32.4520lg 1 20lg 1 , rttr tr PPG G L d f MH d zGGk f dm 2 0 0rr d P dP d d 2 0 2ddD 16 n:自由空间传播自由空间传播 路径路径损耗指数损耗指数 n对数距离平均路径损耗对数距离平均路径损耗模型：模型： n对数距离路径损耗修正对数距离路径损耗修正模型：模型：对对任意的任意

14、的d值，特定位值，特定位 置的路径损耗为随机对数正态分布，均值为置的路径损耗为随机对数正态分布，均值为 ，标，标 准差为准差为 (dB) nn：路径损耗指数，与传播环境有关。：路径损耗指数，与传播环境有关。d0：参考距离：参考距离 为为0均值，标准差为均值，标准差为 dB的高斯分布随机变量，单位的高斯分布随机变量，单位 为为dB 大尺度路径损耗大尺度路径损耗 对数距离路径损耗模型对数距离路径损耗模型 17 0 0 10 lg d L dL dn d 0 0 10 lg d L dL dn d L d 小尺度衰落小尺度衰落 n多径衰落的基本特性多径衰落的基本特性 n多径效应，多普勒效应多径效应，

15、多普勒效应 n多普勒频移多普勒频移 n多径信道模型多径信道模型 n衰落特性参数衰落特性参数 n时间色散：时间色散：RMS时延扩展、相干带宽时延扩展、相干带宽 n频率色散：多普勒扩展、相干时间频率色散：多普勒扩展、相干时间 n空间色散：角度扩展、相干距离空间色散：角度扩展、相干距离 2021年年6月月18 cos d v f 期末复习提纲期末复习提纲 1 0 ,exp N t iii i h ttjtt 衰落特性参数衰落特性参数 nRMS时延扩展时延扩展 信道相干带宽信道相干带宽Bc n 为信道模型的功率延迟分布为信道模型的功率延迟分布 n多普勒频展多普勒频展 fm 信道相干时间信道相干时间Tc

16、 2021年年6月月19 11 5 c B 0.4231 c mm ff T 2 2 i i i i i P P 2 2 ii i i i P P 期末复习提纲期末复习提纲 i P 多径衰落信道特性多径衰落信道特性 2021年年6月月20 信号带宽信号带宽Bs，信道相干带宽，信道相干带宽Bc 信号码元周期信号码元周期Ts，信道相干时间，信道相干时间Tc 期末复习提纲期末复习提纲 平坦慢衰落信道 Bs Bc，Ts Bc，Ts Tc 频率选择性衰落 时间非选择性衰落 平坦快衰落信道 Bs Tc 频率非选择性衰落 时间选择性衰落 频率和时间选择性衰落信 道（双选信道） Bs Bc，Ts Tc 频率选

17、择性衰落 时间选择性衰落 不同信道条件对系统性能影响不同信道条件对系统性能影响 21 差的信道差的信道 极差的信道极差的信道 好的信道好的信道 衰落信道下的接收信号包络的统计分布衰落信道下的接收信号包络的统计分布 n瑞利分布瑞利分布：发射信号：发射信号 经历无直射路径的经历无直射路径的N 条独立的衰落路径，条独立的衰落路径， 接收的合成信号包络接收的合成信号包络 服从瑞利分布。服从瑞利分布。 n莱斯分布莱斯分布：多径信道：多径信道 中，中，存在一路较强信存在一路较强信 号号且它占有支配地位且它占有支配地位 ，接收信号包络的衰，接收信号包络的衰 落变化服从莱斯分布落变化服从莱斯分布. . 22

18、1 0 exp N t iii i r ttjts tt 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲 第三章第三章 移动通信中的信源编码和移动通信中的信源编码和 调制解调技术调制解调技术 3.1 信源编码信源编码 3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念 3.3 QPSK调制调制 3.4 高阶调制高阶调制 3.5 正交频分复用正交频分复用 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲23 24 速率速率(kbit/s) 话音质量话音质量 波形编码波形编码 混合编码混合编码 参量编码参量编码 混合编码是优选方向混合编码是优选方向 图图3.1 话音编码方式性能比较话音编码方式性能比较 3.1

19、 语音编码类型语音编码类型 4 2 3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念(1) nSNR, Es / N0 , Eb / N0 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲25 s n P SNR P 0 sbs nnb b b P TPW P WPR W E N SNR R 2 2 000 log log sbb EEME M NNN M对对于于阶阶调调制制信信号号，有有： : : : : s n b P P T W 信信号号平平均均功功率率 噪噪声声平平均均功功率率 比比特特周周期期 噪噪声声带带宽宽 数字通信系统的数字通信系统的 度量指标度量指标 3.2 数字调制中的基本概念数

20、字调制中的基本概念(2) n频带利用率，频带利用率，也是也是带宽效率带宽效率 n每赫兹可用带宽每赫兹可用带宽可以传输的可以传输的信息速率信息速率: Rb：为信息比特速率：为信息比特速率 Rs：为调制符号速率：为调制符号速率 W：信号带宽：信号带宽 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲26 2 log bs RR Mb s Hz WW 3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念(3) n无噪声环境无噪声环境 n奈奎斯特准则奈奎斯特准则：无噪声信道无噪声信道下的最高码元速率下的最高码元速率-2W 码元码元/s，即理论上无码间串扰的基带系统，若每秒传，即理论上无码间串扰的基带系统，若每秒

21、传 输输Rs个码元，需要最小带宽是个码元，需要最小带宽是 Hz。 n理论理论 ：2码元码元/s/Hz n实际实际 ：1.41.8码元码元/s/Hz n有噪声环境有噪声环境 n香农定理香农定理：在：在AWGN下，系统容量下，系统容量 C 是平均接收信是平均接收信 号功率号功率 S 、平均噪声功率、平均噪声功率 N 和带宽和带宽 W 的函数。的函数。 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲27 2 s R s R W s R W 2 log1+ S CW N 28 带宽带宽-效率平面效率平面 香农香农 极限极限 容量界限容量界限R = C R C区域区域 (差错率高差错率高) R 空间相干距离

22、空间相干距离 n频率分集的概念和获取方法频率分集的概念和获取方法 n传输信息以不同的频率进行传输传输信息以不同的频率进行传输 n条件：传输信息的频率间距条件：传输信息的频率间距 相干带宽相干带宽 n时间分集的概念和获取方法时间分集的概念和获取方法 n传输信息在不同的时刻重复传输传输信息在不同的时刻重复传输 n信号重发时间间隔信号重发时间间隔 相干时间相干时间 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲36 合并性能评价合并性能评价 n中断概率中断概率 n合并输出的信噪比合并输出的信噪比 小于信噪比门限小于信噪比门限 的概率。的概率。 （ 对应于可容忍的最大误比特率）对应于可容忍的最大误比特率）

23、 ： 的概率密度函数的概率密度函数 n误比特率误比特率 ：信噪比为：信噪比为 时的误比特率时的误比特率 2021年年6月月37 0 M bb PPpd 0 t M outMt PPpd out P b P M t t M p M b P 期末复习提纲期末复习提纲 不同合并方式比较不同合并方式比较 nSC： nMRC： nEGC： 2021年年6月月38 1 k k M j k k fxr es t k j k k k r e N k j k e 1 max,1,2, 0 ki k iM 其其他他 2 2 k k k r N 不同合并性能比较不同合并性能比较 2021年年6月月39 1 1 M

24、M S k c G k M M c GM 图图4.1 各种合并方式平均信噪比的改善各种合并方式平均信噪比的改善 11 4 M E c MG 1exp outMt M t c PP 期末复习提纲期末复习提纲 4.2 信道编码与交织信道编码与交织 n信道编码的定义信道编码的定义 n在信息码元中增加一些冗余码元，用来在接收端在信息码元中增加一些冗余码元，用来在接收端 检测或纠正在有噪信道中引入的误码。检测或纠正在有噪信道中引入的误码。 n码率：码率： n码距（码距（d）： n是指两个码字中对应码元位不相同的数目。如果是指两个码字中对应码元位不相同的数目。如果 是二进制码，又称为汉明距。是二进制码，又

25、称为汉明距。 n主要分类：主要分类： n分组码和卷积码分组码和卷积码 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲40 Rk n 卷积码卷积码 41 (2,1,2)卷积编卷积编 码器结构码器结构 n卷积码的校验码元与当前卷积码的校验码元与当前k个码元和前个码元和前m段的段的mk个个 码元有关，记为码元有关，记为(n,k,m)卷积码卷积码 nk: 输入信息长度，输入信息长度，n: 输出码字长度输出码字长度 nm: 记忆深度，记忆深度，通常表示移位寄存器个数。通常表示移位寄存器个数。 n码率：码率：R = k / n n编码约束长度：编码约束长度：l = m + 1 n译码深度：译码深度：(510)

26、 m 最大似然译码最大似然译码 2021年年6月月42 1,2,2 max L mi i P R CP R C 11 logmin1,2,2, n i Hljlj j L m mL l P R Cidr c 1 1,2, 1 2 logmax L L m m l n i j i ljlj P Rr cC n最大似然译码（最大似然译码（ML：Maximum Likelihood） n寻找寻找似然函数似然函数最大的码字最大的码字C (m)，则译码器选择，则译码器选择C (m)作作 为发送序列为发送序列 nViterbi硬判决译码硬判决译码：最小距离准则：最小距离准则寻找与接收序寻找与接收序 列列汉

27、明距最小汉明距最小的路径的路径 nViterbi软判决译码软判决译码：最大相关准则：最大相关准则寻找寻找对数似然对数似然 函数最大值函数最大值路径。相当于寻找与接收序列的路径。相当于寻找与接收序列的内积最大内积最大的的 码字序列（双极性码元）路径。码字序列（双极性码元）路径。 交织技术交织技术 n交织交织 n把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差 错信道变为离散信道错信道变为离散信道(将突发错误随机化将突发错误随机化)，便于利用便于利用 纠错码消除随机错纠错码消除随机错。 n交织交织深度深度 n交织前相邻两符号在交织后的间隔距离，交织前相邻两符

28、号在交织后的间隔距离， n要求交织深度的时间跨度要求交织深度的时间跨度 相干时间相干时间 n交织宽度交织宽度 n交织后相邻两符号在交织前的间隔距离（行列交织交织后相邻两符号在交织前的间隔距离（行列交织 时按行写入时的列数）时按行写入时的列数） ，取决于使用的编码机制取决于使用的编码机制。 n分组码：交织宽度分组码：交织宽度 分组长度分组长度 n卷积码：交织宽度卷积码：交织宽度 译码深度译码深度 2021年年6月月43 4.3 均衡技术均衡技术 n横向滤波器结构均衡器横向滤波器结构均衡器 n评价均衡器性能的准则评价均衡器性能的准则 1）最小峰值失真准则）最小峰值失真准则 n使码间干扰的峰值最小。

29、使码间干扰的峰值最小。 2）最小均方畸变准则）最小均方畸变准则 n使码间干扰的均方误差最小。使码间干扰的均方误差最小。 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲44 kN nn k k k N yxc ( )( )( )Y zXEzz ( ) N k k kN E zc z ( ) N k k kN X zx z 22 2 0 0 1 n n n ey y 0 0 1 n n n Dy y 均衡器系数的计算均衡器系数的计算 n假设按最小峰值失真准则假设按最小峰值失真准则 n当均衡前的初始畸变当均衡前的初始畸变D0小于小于1时，可用时，可用迫零算法迫零算法 45 0 0 0 1 1 n n n

30、 Dx x 若若 1,0 0,1, 2,., N nkn k kN n yc x nN 可可得得： 1 0 1 y N N N N y y y y y 012 1021 1 21221 2210 x N N NNN NN NN xxx xxx xxx xxx xxx 1 0 1 c N N N N c c c c c yxc 1 cx y 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲 4.4 扩频技术扩频技术 n扩频技术的定义扩频技术的定义 1) 扩频扩频宽度远大于所传信息必需的最小带宽宽度远大于所传信息必需的最小带宽 2) 频带的扩展通过频带的扩展通过扩频扩频码序列完成，与信息数据无关码序列完

31、成，与信息数据无关 3) 收端用同样的收端用同样的扩频扩频码进行相关解扩码进行相关解扩并并恢复信息数据恢复信息数据 n扩频系统的优点扩频系统的优点 n降低信号功率谱密度降低信号功率谱密度抗截获抗截获 n干扰抑制干扰抑制抗干扰抗干扰 n扩频处理增益扩频处理增益GP 46 0 0 / / SONODSS P SINISSD PPS N WW G PPS N WW 解解扩扩器器的的输输出出信信噪噪比比 解解扩扩器器的的输输入入信信噪噪比比 SS W ：扩扩频频带带宽宽 D W ：信信息息带带宽宽 直扩直扩(DS) n抗窄带干扰抗窄带干扰 n1)发端扩频，低功率谱密度；发端扩频，低功率谱密度； 2)受

32、到干扰；受到干扰；3)信号信号 解扩，恢复成窄带，功率谱密度上升；解扩，恢复成窄带，功率谱密度上升；4)信号被解信号被解 扩的同时，干扰频谱被扩展，干扰功率谱密度下降扩的同时，干扰频谱被扩展，干扰功率谱密度下降 5)经过窄带滤波，信道带内干扰功率大大降低。经过窄带滤波，信道带内干扰功率大大降低。 n抗衰落抗衰落 n抗频率选择性失真：抗频率选择性失真：扩频码的码片时间小于多径时扩频码的码片时间小于多径时 延差时，可利用扩频码的自相关特性进行相关解扩延差时，可利用扩频码的自相关特性进行相关解扩 ，提取所需要的主径信号，抑制多径干扰。，提取所需要的主径信号，抑制多径干扰。 n抗抗SNR损耗：损耗：利

33、用利用RAKE接收，将各条多径信号分接收，将各条多径信号分 离且合并，时间分集、多径分集，具有分集合并增离且合并，时间分集、多径分集，具有分集合并增 益。益。 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲47 跳频跳频(FH) n抗干扰抗干扰 n靠靠“躲避躲避”干扰来提升抗干扰性能干扰来提升抗干扰性能 n抗衰落抗衰落 n抗频率选择性失真：抗频率选择性失真：在多径信号没有到来之前接在多径信号没有到来之前接 收机已开始接收下一跳信号，但需以提高跳频速收机已开始接收下一跳信号，但需以提高跳频速 率为代价。率为代价。 n抗抗SNR损耗：损耗：跳频总带宽大于信道相干带宽时，跳频总带宽大于信道相干带宽时，

34、若将相关的跳频频点作为一个跳频子集，不同跳若将相关的跳频频点作为一个跳频子集，不同跳 频子集的信号相互独立，频率分集。具有分集合频子集的信号相互独立，频率分集。具有分集合 并增益。并增益。 n扩跳频参数和信道参数的选择扩跳频参数和信道参数的选择 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲48 4.5 多天线技术多天线技术 n多天线和空时编码多天线和空时编码 n利用利用空间分集空间分集对抗衰落；对抗衰落；STBC原理、系统结构与原理、系统结构与 接收检测。接收检测。 n利用利用空间复用空间复用提高频谱效率；提高频谱效率；V-BLAST原理，系原理，系 统结构。统结构。 nMIMO-OFDM n利

35、用利用MIMO技术，在不增加带宽的条件下，成倍技术，在不增加带宽的条件下，成倍 提高系统容量和频谱利用率。提高系统容量和频谱利用率。 n利用利用OFDM技术，把频率选择性衰落信道变成多技术，把频率选择性衰落信道变成多 个子载波的平坦衰落信道，使个子载波的平坦衰落信道，使MIMO在宽带无线在宽带无线 通信中发挥其优势。通信中发挥其优势。 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲49 4.6 链路自适应技术链路自适应技术 n链路自适应技术：链路自适应技术： n系统依据信道的变化，动态地调整系统参数，达系统依据信道的变化，动态地调整系统参数，达 到系统性能的最优。到系统性能的最优。 n符合系统约束

36、条件（例如误码率要求、功率要求、符合系统约束条件（例如误码率要求、功率要求、 速率要求等）速率要求等） n资源的最优利用（功率、时间、频率、空间）资源的最优利用（功率、时间、频率、空间） n n自适应调制编码（物理层）自适应调制编码（物理层） n自适应功率控制（物理层）自适应功率控制（物理层） n自动重传机制（链路层）自动重传机制（链路层） n跨层协作（网络层）跨层协作（网络层） 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲50 第五章第五章 蜂窝组网技术蜂窝组网技术 5.1 移动通信网的基本概念移动通信网的基本概念 5.2 频率复用和蜂窝小区频率复用和蜂窝小区 5.3 多址接入技术多址接入技术

37、 5.4 蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲51 5.2 频率复用和蜂窝小区频率复用和蜂窝小区 n掌握小容量的大区制和大容量的小区制的优缺点掌握小容量的大区制和大容量的小区制的优缺点 n掌握频率复用的概念掌握频率复用的概念 n簇（区群）簇（区群） n共同使用全部可用频率的共同使用全部可用频率的N个小区叫做一个簇个小区叫做一个簇(区区 群）群） nN 的典型值的典型值3、4、7、9、12 、， n构成簇的基本条件构成簇的基本条件 1) 基本图案（簇）能彼此邻接且无空隙地覆盖整个基本图案（簇）能彼此邻接且无空隙地覆盖整个 面积。面积。

38、2) 相邻簇中，同频小区间距离相等，且为最大。相邻簇中，同频小区间距离相等，且为最大。 可利用寻找同频小区的方法确定簇可利用寻找同频小区的方法确定簇 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲52 22 Niijj 同频小区同频小区 n簇间同频小区位置的确定簇间同频小区位置的确定 n沿着任意一条六边形边的沿着任意一条六边形边的垂线垂线方向移动方向移动i个小区个小区 ，并逆时针方向旋转，并逆时针方向旋转60，再移动，再移动j个小区。个小区。 n同频复用距离同频复用距离D n载干比（只考虑第一层的干扰）载干比（只考虑第一层的干扰） 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲53 3DN R 3 n

39、 N C IL N：区群大小；：区群大小；n：路径损耗指数：路径损耗指数 L：主要同频小区个数，全向小区时：主要同频小区个数，全向小区时L=6 C IN 同频干扰与频谱利用率的关系同频干扰与频谱利用率的关系 n同频干扰是制约系统容量的主要因素。同频干扰同频干扰是制约系统容量的主要因素。同频干扰 与频谱利用率是一对矛盾体：与频谱利用率是一对矛盾体： n在小区半径不变在小区半径不变R的情况下，同频复用距离的情况下，同频复用距离D越小越小 ，同频干扰越大，但每个区群的小区数，同频干扰越大，但每个区群的小区数N（区群的（区群的 大小大小 ）越小，在单位面积内可复制的区群数越多）越小，在单位面积内可复制

40、的区群数越多 ，所以频谱利用率越高，所以频谱利用率越高，系统容量越大，系统容量越大； n同频复用距离同频复用距离D越大，同频干扰越小，每个区群的越大，同频干扰越小，每个区群的 小区数小区数N越大，在单位面积内可复制的区群数越少越大，在单位面积内可复制的区群数越少 ，则频谱利用率降低，则频谱利用率降低，系统容量越小，系统容量越小。 n从提高频谱利用率的角度，在保持满意的通信质从提高频谱利用率的角度，在保持满意的通信质 量的前提下，量的前提下，N应取最小值最好。应取最小值最好。 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲54 5.3 多址接入技术多址接入技术 nFDMA(Frequency Div

41、ision Multiple Access) n频率划分，时间共享频率划分，时间共享 n物理信道：频道；物理信道：频道；用户地址：频道号用户地址：频道号 nTDMA(Time Division Multiple Access) n时隙划分，时隙独享，时隙划分，时隙独享， 频率共享。频率共享。 n物理信道：时隙；物理信道：时隙；用户地址：时隙号用户地址：时隙号 nCDMA(Code Division Multiple Access) n码型划分，时隙、频率共享码型划分，时隙、频率共享 n物理信道：地址码；物理信道：地址码；用户地址：码号用户地址：码号 n技术基础：直扩技术基础：直扩 2021年年

42、6月月期末复习提纲期末复习提纲55 5.4 蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析(1) 56 = c c slot B B m Bt：系统占用的总带宽：系统占用的总带宽 Bc：信道带宽信道带宽 Bc ：TDMA系统的系统的等效信道带宽等效信道带宽。 N：区群的大小（每区群中的小区数）：区群的大小（每区群中的小区数） t c B m B N 信信道道 小小区区 t c B m B N 信信道道 小小区区 n蜂窝系统的通信容量的常用定义蜂窝系统的通信容量的常用定义 n定义定义1：每个小区的可用信道数，即每小区允许同：每个小区的可用信道数，即每小区允许同 时工作的用户数。时工作的用户

43、数。 n定义定义2：单位面积内可允许同时工作的用户数。：单位面积内可允许同时工作的用户数。 n通信容量通信容量m（定义（定义1） nFDMA nTDMA 蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析(2) nCDMA系统的容量主要受限于系统内移动台系统的容量主要受限于系统内移动台 的相互干扰。的相互干扰。 n单小区下的系统容量单小区下的系统容量 d ：话音占空比，：话音占空比，0.35， G 为扇形分区系数为扇形分区系数 n多小区下的系统容量多小区下的系统容量 F 为信道复用效率，为信道复用效率，0.6 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲57 0 / 1 / b b WR m

44、EI 未未修修正正： 0 / 1 / b b WR m EI G d F 0 / 1 / b b WR m EI G d 修修正正： 1 1 C Im 第六章第六章 GSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲58 6.1 GSM系统的业务及其特征系统的业务及其特征 6.2 GSM系统的结构系统的结构 6.3 GSM系统的信道系统的信道 6.4 GSM的无线数字传输的无线数字传输 6.6 GSM系统的接续和移动性管理系统的接续和移动性管理 6.7 通用分组无线业务通用分组无线业务 6.2 GSM系统的结构系统的结构 59 移动台移动台 基站子系统基

45、站子系统 网络子系统网络子系统 操作子系统操作子系统 图图6.1 GSM系统的结构系统的结构 6.3 GSM系统的信道系统的信道 n物理信道和逻辑信道物理信道和逻辑信道 n物理信道：用来传送信号或数据的物理通路物理信道：用来传送信号或数据的物理通路 n每个载频上支持的一个时隙（每个载频上支持的一个时隙（TS）就是一个物）就是一个物 理信道理信道 n逻辑信道：物理信道上所传输的内容逻辑信道：物理信道上所传输的内容 n根据物理信道所传输的信息种类的不同可定义根据物理信道所传输的信息种类的不同可定义 不同的逻辑信道不同的逻辑信道：业务信道和控制信道业务信道和控制信道，根据，根据 所需完成的功能，控制信道又分为所需完成的功能，控制信道又分为广播信道、广播信道、 公共控制信道及专用控制信道公共控制信道及专用控制信道 2021年年6月月期末复习提纲期末复习提纲60 物理信道和逻辑信道的配置物理信道和逻辑信道的配置 n多载频小区的映射多载频小区的映射方法：方法：f0上的上的TS0用