移动通信技术重要知识点(院校合作版)

1章无线通信根底学问无线通信的根底学问无线通信线电通信，简称无线通信。电磁波同时这两者又都垂直于传播方向，简称电波。信号：信号是运载消息的工具，是消息的载体。模拟信号：幅度连续变化的信号〔时间可以是连续和离散〕数字信号：幅度取值是有限值、是离散的信号〔时间可以是连续和离散〕噪声功率之比。反映噪声对信号的干扰程度，通常以分贝表示。计算式：S/N(dB)=10lg(S/N)信号强度：以数值表示信号的强弱，常用单位为dBm。计算式：P2〔dBm〕=10lg(P2mW/1mW〕重点把握dBmdBm+dB=dBmdBm-dB=dBmdBm-dBm=dBdBm+dBm不能直接数值计算，需先进展单位换算指这个信号的所包含的频率范围。频谱利用率：频谱被重复使用的频率。调制及相关学问调制：〔基带信号加载到一个频率高的多的多的信号〔载波〕上传送出去。在无线通信中用作传输信息的电波信号，是一种传输手段〔工具。音频〔基带〕信号：要送给对方的信息。已调信号：调制后的信号。为什么要调制？〔调制的目的〕将基带信号变换成适合在信道中传输的已调信号；改善系统的抗噪声性能；实现信道的多路复用。无线通信系统的组成模型：放射机：把要传送的信号对载波进展调制，经功放放大，再送到天馈线。出原始信号。波放射出去；接收天线：把接收到的电磁波变成射频载波信号。通信网的概念及构成要素通信网系统的系统。构成要素：传输线路：信道，有线和无线的，包括复用设备；交换设备：电路交换、分组交换和多址接入等；2章移动通信概论移动通信的概念指通信的双方，至少有一方是在移动中进展信息传输与交换的。移动通信的特点1〕〔2〕〔3〕噪声和干扰严峻；4〕〔5〕有限的频率资源移动通信的工作频段〔1〕GSM900频段为：上行信道：890～915MHz(移动台发，基站收)；935～960MHz(基站发，移动台收)。总带宽〔单向：25MHz双工间隔：45MHz〔2〕DCS1800频段为：上行信道：1710～1785MHz；1805～1880MHz。总带宽〔单向：75MHz双工间隔：95MHzIS-95(CDMA)工作频段：上行信道：825MHz～835MHz；下行信道：870MHz～880MHz。总带宽〔单向：10MHz双工间隔：45MHzTD-SCDMA〔中国移动〕的频带为：1880MHz-1920MHz；2023MHz-2025MHz；2300MHz-2400MHz；155MHz。WCDMA〔中国联通〕的频带是：1940MHz-1955MHz(上行信道)2130MHz-2145MHz(下行信道)。总带宽〔单向：15MHz双工间隔：190MHzCDMA2023〔中国电信〕的频带是：1920MHz-1935MHz(上行信道)2110MHz-2125MHz(下行信道)；总带宽〔单向：15MHz双工间隔：190MHz移动通信的工作方式移动通信系统的工作方式可以分为单工方式、半双工方式和全双工方式。是指通信双方在某一时刻只能处于一种工作状态：或接收或发送，而不能同时进展收发，通信双方需要交替进展收信和发信。半双工方式〔常指基站〔移动台〕则以单工方式工作。全双工方式是指通信双方均可同时进展接收和发送信息。这种方式适用于〔FDD两种模式。〔FDD两种信号，承受不同的频率。〔TDD于发送和接收两种信号，承受不同的时间。移动通信系统的组成移动通信系统由三个子系统构成：交换子系统〔SS、基站子系统〔BSS移动台子系统〔MS。系统构造框图：移动通信的调制技术某一参数的技术，依据调制参数的不同，可以分为振幅键控调制ASK控FSK〕与移相键控〔PSK。GMSK〕与四相移相键控QPSKGSMKGSMQPSKCDMA3章移动通信信道与天线移动通信电波传播的主要方式建筑物和墙壁外表。绕射：当接收机和放射机之间的无线路径被尖利的边缘阻挡时发生绕射。格外巨大时，发生散射。描述移动通信衰落特征的物理量场强中值：具有50%概率的场强之值。衰落深度：衰落严峻程度：20lg(Ei/E)(Ei：接收电平值；E：场强中值)。O O衰落持续时间：场强低于某一给定电平值的持续时间。移动通信信道的衰落特性自由空间传播损耗:自由空间中电波直线传播，不被吸取，不反射、折射和为自由空间传播损耗，仅与传播距离、频率有关。：电波在传播过程中，由移动台四周的局部散射体〔地形，地物和移动体等引起多径传播效应称为多径效应不同，产生时延，相位不同，多径传播信号在接收点相叠加，造成接收信号的幅度有时同向加强，有时反向减弱快速起伏，即表现为快衰落。阴影效应叫做阴影效应。阴影效应表现为慢衰落。多普勒频移频率与放射频率之差称为多普勒频移。延时扩展延时扩展在移动中主要表现为回音。码间串扰：延时扩展引起的一个码元的波形扩展到其它码元周期中。相关带宽Tm当信号的带宽小于相关带宽时，发生非频率选择性衰落〔或平坦衰落信号带宽大于相关带宽时，发生频率选择性衰落。天线的相关学问根本概念到空间，也把接收到的电磁波转换成高频电流。振子：产生显著辐射的直导线。对称振子：两臂长度相等的振子，也叫半波振子。半功率〔角〕波束宽：天线辐射图上主瓣辐射最大能量〔0dB〕处降低3dB的两个交点与圆心连线形成的夹角。主瓣：天线辐射图上包含所需最大辐射方向的辐射波瓣。前瓣：天线辐射图上辐射能量最大方向上的波瓣。后瓣：天线辐射图上辐射能量最大反方向的波瓣。零点〔零陷：天线辐射图上主瓣与旁瓣、旁瓣与旁瓣之间的凹点。天线的特性参数同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比。dBi：一个天线与各向同性辐射器〔点源天线〕相比较的增益。Gi=10lg(Eo2/Ei2) (dBi)=20lg(Eo/Ei) (dBi)其中，EidBd：一个天线与对称振子相比较的增益。Gd=10lg(Eo2/Ed2) (dBd)其中，Ed为对称振子天线在某点处的场强。 dBi=dBd+2.15前后比：前后瓣最大电平之比。天线的方向性：天线向肯定方向辐射电磁波的力量。两种。纯电阻。阻抗匹配：指天线系统的输入阻抗与传输系统的特性阻抗一样，一般为50欧姆。指射频端口的匹配性能，是表征反射电压与入射电压的大小关系。极化方向：电波的电场方向。电波的电场方向垂直于地面；电波的电场方向与地面平行。方式的单极化天线。双极化天线：两个不同极化方式的天线为一个整体，传输两个独立的波。阻、工作波长等有关。要增大辐射电阻，减小损耗电阻。实际应用中的天线全向天线：水平方向功率均匀辐射，垂直方向辐射能量集中。一个方向上。GPSCDMAGPSGPS时钟。GPSCDMA网络供给根本的时间同步，用以切换等。智能天线：分利用移动用户信号并删除或抑制干扰信号的目的。抗衰落分集技术分集技术分集，或者宏分集和微分集。发送分集：指在不同的天线上放射包含同样信息的信号〔信号可能并不一样，从而到达空间分集的效果。接收分集：用于接收端，通过两个或多个接收天线来实现。会中断。有五种：空间分集、极化分集、频率分集、时间分集、隐分集〔RAKE。d≥λ/2。±45°正交极化阵子的两副天线合成一副天线。优点：节约安装空间。。两信号的频率间隔△f=f2-f1将给定的信号在时间上相差肯定的间隔重复传输NN。隐分集RAKE接收信号变成有用信号组合在一起，到达变害为利的目的。4章移动通信的噪声与干扰互调干扰频率组合，而对通信系统构成的一种干扰。邻道干扰：相邻或相近的信道之间的干扰。同频干扰：一样载频电台之间的干扰，它是蜂窝式移动通信所特有的干扰，由频道重复利用所造成的。同频复用距离这个最小距离称作同频复用最小安全距离，简称同频复用距离。同频干扰保护比(C/I)：不同小区使用一样频率时，效劳小区载频功率与另GSMC/I>9dB；3dB12dB。邻道干扰保护比(C/A)：在同频复用时，效劳小区载频功率与相邻频率对服的余量，即要求大于-6dB。远近效应盖弱信号。5章移动通信组网技术移动通信网掩盖方式大区制：一个基站掩盖整个效劳区〔如一个城市，并由它来负责本效劳区缺点是不能频率复用，频率利用率低，系统容量小。小区制MSC区间移动通信的转接及与公众网的联系。求提高；基站数增加，建网本钱提高。蜂窝技术多址技术多址接入技术象的信号。FDMA是指将给定的总频段划分成假设干个小频道〔或称信道供不同的用户使用。TDMA：以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入的方式。CDMA：以传输信号的码型不同来区分信道〔用户SDMA：通过空间的分割来区分不同用户。频点频点：频道序号，信道〔或载频〕宽度的中心频率〔1〕GSM900：1～124系统频点序号与频道标称中心频率的关系基站发：f2〔n〕＝935.2＋〔n-1〕×0.2 MHz＝f1〔n〕＋45MHz基站收：f1〔n〕＝890.2＋〔n-1〕×0.2 n=1～124〔2〕DCS1800：512～885系统频点序号与频道标称中心频率的关系基站收：f1〔n〕＝1710.2＋〔n－512〕×0.2 MHzn=512～885、78、119、160、201、242、283系统频点序号与频道标称中心频率的关系：825+0.03×n下行：870+0.03×n频率复用技术频率复用技术：是指同一组频率用于掩盖不同的小区,这些小区彼此之间通过设定有效的距离来避开相互干扰。频率复用技术是蜂窝移动通信的核心概念。复用度N每个根本复用簇中小区的数量。几个与组网相关的根本概念小区：小区是蜂窝系统最小的单位，每个小区由一个基站掩盖。扇形小区：承受定向天线，一般来说基站只有三个小区〔扇区。每个扇区为120360全方向性小区360°方向上的强度都一样的小区称为全方向性小区。一个全向小区内只有一个基站。：范围大，天线高度高，在铁塔上或大楼顶部。：掩盖特定区域，如机场、隧道和地铁等场所。微微小区：更小的小区，如大楼的一个楼层。位置更。设置位置区的作用是使移动交换中心〔MSC〕能准时知道移动台的位，能快速、准确地找到移动台。MSCMSC掌握的全部位置区。一个MSCPLMN区：公用陆地移动通信网PLMNMSCPLMNPLMN区实际上就是一家运营商经营的范围。效劳区：全球全部的PLMN区构成了效劳区。漫游：移动台从一个MSC区到另一个MSC区后，仍能入网使用的通信效劳功能。漫游的实现过程：位置登记、转移呼叫和呼叫建立。区时，工作频道从一个无线频道上转换到另一个无线频道上，而通话不中断。小区分裂：是将拥塞小区分成更小小区，或将全向掩盖小区改为定向掩盖小区，多安排的频道数增多，满足话务量增大的需要。裂向：使用定向天线来减小同频干扰，从而提高系统容量的技术。Erl呼损率：呼叫失败的次数占总呼叫次数的百分比。也称为效劳等级〔GOS〕B=(总话务量-完成话务量〕/总话务量×100%=呼叫失败的次数/总呼叫次数×100%移动通信的信令信令：是通信网中各种设备之间沟通的一种规定语言。随路信令：信令信号随话音信号一起传送。传送速度较慢，信息容量有限。应数字程控交换机的进展。7号信令：是局间公共信道信令，应用于数字通信网络。由信令点〔SP转接点STP、信令链路组成。信令点〔SP〕:处理掌握信息的节点。起源点、目的地节点。点。信令链路：信令网各信令间传递信令消息的物理信道。移动性治理移动性治理：一是位置治理；二是越区切换。位置治理：对移动用户进展位置登记，更VLRHLR。程。软切换：移动台移动到一个的基站区域时，原基站与基站的载波频率一样，基站通信稳定后，才由通信系统将手机与原基站之间的通信中断。6章GSM移动通信系统GSM的系统构造移动台子系统、基站子系统、网络子系统、操作子系统GSM的主要接口MSBTSAbisBSCMSCAEEIRFMSCBPSTNISDN/PSDNAVLRCDGMSHLRHVLRAUC各接口承载的相关协议SMSCSMSCEIRLAPDmPSTNISDN/PSDNMAPMAPBTSLAPDBSCBSSAPMSCMAPHLRMAPMAPMAPLAPDmVLRMAPVLRMSMAPAUCGSM系统的主要号码ISDN：移动用户号码〔移动台号码动通信网中的用户所需拨的号码，是移动用户对外公开的号码IMSI：国际移动用户识别码是数字PLMN网中唯一地识别一个移动用户的号码，内的全部位置都是有效的。MSRN：移动用户漫游号码，用于选路由的临时号码。TMSI：IMSI〔包括位置更〕后或者呼叫〔主叫或被叫〕时，VLR将为其安排一个唯一的TMSIBCDMSCIMEI：国际移动台识别名码LAI：位置区识别码CGI：小区识别码〔全球小区识别码〕BSIC：基站识别码MSC/VLR识别名码：MSC/VLR号码在NO.7信令信息中使用，是用来识别和寻址MSC/VLRHLR/AUCHLRNO.7HLR的。HOnumber：切换号码，HO－N是当进展移动交换局间越局切换时，为选择路由，MSC〔MSC〕临时安排给移动用户的一个号码。GSM的信道道〔TCH〕和掌握信道〔CCH〕两种。物理信道：一个载频上的TDMA帧的一个时隙规律信道：依据传递于BTS与MS间信息的种类定义，是一种人为的定义，要被映射到某个物理信道上才能实现信息的传输。TCH：业务信道，用于传送编码后的话音或数据信息CCH：掌握信道，用于传递信令或同步数据，分为三类：BCH、CCCH、DCCHBCH：播送信道，全为下行信道，FCCH、SCH、BCCHDCCH：专用掌握信道，上、下行双向，点对点信道，SDCCH、SACCH、FACCH。FCCH：频率校正信道，用于传送校正MSSCH：同步信道，用于传送给MS〔TDMA〕和BTS〔BSIC〕的信息BCCH：播送掌握信道，播送每个BTS小区特定的通用信息〔各种掌握信号，基站BCCH。PCH：寻呼信道，用于寻呼〔搜寻〕MS，是下行信道RACH：随机接入信道，用于MS在寻呼响应或主叫接入时向系统申请安排SDCCH，是上行信道AGCH：允许接入信道，用于为MSSDCCH，是下行信道SDCCH：独立专用掌握信道，用于在安排TCH前的呼叫建立过程中传送系统信令。SACCH：慢速随路掌握信道，在TCH或有关的掌握信道〔SDCCH〕中传送连接信息，如传送移动台接收到的关于效劳及邻近小区的信号强度测试报告、MS的功率治理和时间的调整等。FACCHSACCHTCH突发脉冲序列10NB：一般突发脉冲序列，在TCH,BCCH,PCH,AGCH,SDCCH,SACCH,FACCH上传输FB：频率校正突发脉冲序列，在FCCH上传输SB：同步突发脉冲序列，在SCH上传输，携带TDMA帧号和BSIC信息AB：接入突发脉冲序列，RACH空闲突发脉冲序列：保持信号强度，以便功率测试，不携带任何信息TDMA帧构造时隙：隙缝的持续时间，突发脉冲序列周期。帧：TDMA8T0—T7，0.577ms，一帧的时4.615ms。复帧：26帧或51帧组成一个复帧，有两种复帧构造，26复帧和51复帧和快速随路掌握信道，51，1326，6.12s〔2〕51帧，6.12s超帧：512626516.12s。超高帧：2048超帧组成一个超高帧，一个超高帧包含26×51×2048=2715648帧，32853760空中掌握技术时间提前：通过时序调整，来保证手机发出的信号在正确的时间到达基站跳频技术：是指载波在肯定宽度的频带范围内按某种特定的序列进展跳变。GSM中的跳频可分为基带跳频和射频跳频两种方式。：在肯定范围内，调整手机或基站的传输功率，从而降低通信干扰，削减耗电。不连续放射〔DTX：13kbit/s480ms〕的低速编码传播，仅传送舒适噪声的特性参数。GSM系统编码信源编码：先将话音进展A/D码以优化频谱，提高话音质量。信道编码：用于信道检错和纠错，提高数据在无线信道传输的牢靠性。几个帧中，以转变比特间的邻近关系，再承受订正随机误码的方法。呼叫流程GMSCHLRHLRMSRNHLRMSMSCMSRNMSC/VLRMSRNHLRHLRMSRNGMSCGMSCMSRNMSC/VLRMSC/VLRMSRNIMSIMSRNMSCIMSIMSLA，LAMSMSTCHMSTCH，建立话务连接，通话接通。GSM的安全性治理鉴权原理：基于鉴权键Ki，与用户的IMSI对应，分别存放在网络的AUC和SIMMSCRAND,MSRANDKi〔A3，发送SRESMSC，VLRKi加密原理：加密密钥Kc，MSC在启动加密模式时将密钥告知BSS，经BSS发送M给MS，MS对M、TDMA帧号和Kc进展加密运算〔A5算法〕假设解密成功，则通信连续。12.GPRSGPRSGSMGSMTDMA7CDMA移动通信系统扩频技术实现解扩和数据恢复。扩频技术可以分为直接序列扩频、跳频扩频与跳时扩频。香农定理：C=W㏒

(1+S/N)，将信道带宽扩展很多倍以换取信噪比上的改善，是2扩频技术的理论根底。CDMA的工作特点CDMA多址方式：各发送端用各不一样的、相互正交或准正交的地址码调制其所〔相关检测〕从混合信号中选出相应信号的多址技术。软容量：CDMA高。呼吸效应：由于CDMA系统为自干扰系统，用户增加导致干扰增加，基站的实际现象称为呼吸效应。出所需的信号。多址干扰：接收端用与发端完全全都的本地地址码对接收的信号进展相关检测。其它码型的信号不能被解调，相当于干扰。CDMA的码序列及其应用PN码：具有类似白噪声的特性被用作扩频码，PN码分长码与短码，在CDMA中的担当不同的角色。短码〔shortPNcode)：用来区分不同的小区；长码〔longPNcode：用来区分不同的移动台扩频码：移动用户地址码，用m序列的长码，位长42位，码周期为242-1，依据掩码〔LCM〕的不同相位区分不同的用户。信道码：在IS-95系统中，使用Walsh码用来区分不同的前向信道，使用长码区Walsh向信道。CDMA的信道IS-95CDMA64阶walsh64〔0～63：1W〔全“0”、70W～W1W、551 7 32反向信道：基站发、移动台收，包括反向接入信道和反向业务信道，共64条。CDMA的关键技术信号强度都一样，抑制远近效应，有效地限制多址干扰。功率。外环功率掌握。内环功率掌握：基站依据信噪比与目标值比较结果通知手机调整放射功率。外环功率掌握：BSC比较误码率通知BTS调整信噪比目标值，通知手机调整放射功率。断”，使系统的掉话率大大降低。只需要为的扇区安排扩频码。8章第三代移动通信系统工程TD-SCDMAWCDMA1码片速率1.28Mc/s3.84Mc/s2占用带宽1.6MHz5MHz3双工方式TDDFDD4帧长及构造5ms/710ms/151.WCDMA系统构造CN〔核心网、UTRAN〔无线接入网〕UE〔用户设备。系统的系统构造图及相关接口如下：NodeBRNCNodeBMSC/VLRNodeBRNCNodeBMSC/VLRGMSCPLMNPSTNISDN,etclublurHLRNodeBRNCSGSNGGSNINTERNETNodeBUTRANCNExternalNetworks USIMCuMEUSIMCuME UEWCDMA的信道类型WCDMA系统的无线接口中，从不同协议层次上讲，承载用户各种业务的信道被分为以下三类：规律信道务分为两大类，即掌握信道和业务信道。传输信道：是依据传输格式区分的，定义数据是怎样在空中接口中传输的；依据传输的是针对一个用户的专用信息还是针对全部用户的公共信息而分为专用信道和公共信道两大类。物理信道载波频率、码〔扩频码和扰码〕以及相位的信道都可以理解为一类特定的信道。WCDMA的