移动通信考试复习资料讲义教材

26、蜂窝移动通信系统图1-5大区覆盖与小区覆盖(a)大区覆盖；(b)小区覆盖图1-6蜂窝系统的频率再用图1-7蜂窝移动通信系统的示意图表5–4带状网的同频干扰27、集群方式(1)消息集群(MessageTrunking)。图1-11消息集群的典型呼叫格式(2)传输集群(TransmissionTrunking)。图1-12传输集群的典型呼叫格式(3)准传输集群(QuasiTransmissionTrunking)。图1-13准传输集群的典型呼叫格式28、29-30、第二代蜂窝移动通信系统（2G）31、IMeI附着IMSI分离

通过查阅IMEI是否和机身主板上的IMEI是否一致来作为鉴别真伪的主要手段。IMSI：

国际移动用户识别码（IMSI）InternationalMobileSubscriberIdentity

国际上为唯一识别一个移动用户所分配的号码。

32、

空闲信道的选取

空闲信道的选取方式主要可以分为两类：一类是专用呼叫信道方式(或称“共用信令信道”方式)；另一类是标明空闲信道方式。

(1)专用呼叫信道方式。这种方式是在网中设置专门的呼叫信道，专用于处理用户的呼叫。移动用户只要不在通话时就停在这呼叫信道上守候。

(2)标明空闲信道方式。标明空闲信道方式可分为“循环定位”、“循环不定位”.33、

慢衰落特性和衰落储备

移动信道中,当信号电平发生快衰落的同时,其局部中值,还随地点,时间以及移动台速度作比较平缓的变化,其衰落周期以秒记,称为慢衰落.为了防止因衰落而引起的通信中断,在信道设计中,必须使信号的电平留有足够的余量,.以使中断率小于规定指标,这种电平余量称为衰落储备----衰落储备的大小决定于地形、地物、工作频率和要求的通信可靠性指标。34、多址方式

多址方式的基本类型有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。实际中也常用到三种基本多址方式的混合多址方式，比如，频分多址/时分多址(FDMA/TDMA)、频分多址/码分多址(FDMA/CDMA)、时分多址/码分多址(TDMA/CDMA)等等。此外，随着数据业务的需求日益增长，另一类称为随机多址方式的如ALOHA和载波检测多址(CSMA)等也日益得到广泛应用，其中也包括固定多址和随机多址的综合应用。36、正交幅度调制技术QAM标准QAM存在载波恢复和自动增益控制方面问题，不适合瑞利衰落信道；星型QAM可以效地叠加差分编码，性能优于标准QAM

微蜂窝系统中，LOS无线传播，QAM技术可使用。必须使用导频信号和均衡

自适应QAM调制：根据信道情况，自适应改调制的电平数量。37、国际标准化组织（ITU）国际无线电标准化工作由国际电信联盟(ITU)负责

ITU原由综合秘书处、国际频率登记局(IFRB)、国际无线电咨询委员会(CCIR)和国际电话电报咨询委员会(CCITT)四个常设机构组成

1993年3月，ITU组织调整为：

无线通信组CCIR+IFRB)，ITU-R工作组

电信标准化组(CCITT)，ITU-T工作组

电信开发组（BDT）其他标准化组织欧洲的标准化组织

欧洲邮电管理协会(CEPT)，曾是欧洲通信设施的主要标准化组织，现逐渐被其它组织替代

欧洲电信标准协会(ETSI)，成立于1988年，GSM、DECT、HiperLAN等

北美地区的标准化组织

电子工业协会(EIA)

电信工业协会(TIA)

蜂窝电信工业协会(CTIA)

美国国家标准协会(ANSI)

IEEE（LAN）等

我国的标准化组织——CWTS38、

位置管理任务位置登记和呼叫传递

位置更新和寻呼图5–28移动台位置登记过程39、

网络信令图5–247号信令系统的协议结构40、多径效应与瑞利衰落图3-8移动台接收N条路径信号经反射(或散射)到达接收天线的第i个信号为Si(t)，其振幅为αi,相移为φi。假设Si(t)与移动台运动方向之间的夹角为θi,其多普勒频移值为式中，v为车速，λ为波长，fm为θi=0°时的最大多普勒频移，因此Si(t)可写成假设基站发射的信号为式中，ω0为载波角频率，φ0为载波初相。可求得多径合成联合概率密度函数为同理，对r积分可求得相位概率密度函数p(θ)为对θ积分，可求得包络概率密度函数p(r)为(3-44)

多径衰落的信号包络服从瑞利分布，故把这种多径衰落称为瑞利衰落。均值均方值图3–9瑞利分布的概率密度41、几种蜂窝通信系统的通信容量的比较：模拟FDMA系统总频段宽度1.25MHz(AMPS)频道间隔30kHz

信道数目1.25×86/(30×83)=41.7

每区群小区数7

通信容量41.7/7=6TDMA系统总频段宽度 1.25MHz

频道间隔30kHz

每载频时隙数3

信道数目3×1.25×86/(30×83)=125

每区群小区数4

通信容量125/4=31.25CDMA系统总频段宽度1.25MHz

扇形分区数3

通信容量120以n表示通信容量，三种系统的比较结果可以写成

n(CDMA)=20n(FDMA)=4n(TDMA)

42、功率控制原因:远近效应控制办法:开环控制办法(自己测量控制自己)闭环控制办法(自己测量控制别人)1反向控制

控制效果,控制方法,控制原则2正向控制(闭环控制,为何不用开环?)

控制效果,控制方法功率控制技术是CDMA系统中的关键技术之一43、越区切换越区切换:分类,准则(4,乒乓效应),控制策略,信道分配2越区切换分为两大类：一类是硬切换另一类是软切换。44、多址技术空闲信道的选取话务量的计算,呼损率FDMATDMACDMA(同频->功率控制,软切换)SDMA(智能天线)混合多址随机多址(ALOHA,CSMA,预约随机多址)45、区域覆盖和信道配置5.3.1区域覆盖1.带状网图5–9带状网46、区群的组成应满足两个条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。式中，i,j为正整数。(3)同频(信道)小区的距离。图5–13同信道小区的确定5.3.2信道(频率)配置1.分区分组配置法

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。

设给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明各信道的号码为：1,2,3,…。若每个区群有7个小区，每个小区需6个信道，按上述原则进行分配，可得到：第一组1、5、14、20、34、36第二组2、9、13、18、21、31第三组3、8、19、25、33、40第四组4、12、16、22、37、39第五组6、10、27、30、32、41第六组7、11、24、26、29、35第七组15、17、23、28、38、422.等频距配置法

等频距配置时可根据群内的小区数N来确定同一信道组内各信道之间的频率间隔，例如，第一组用(1，1+N,1+2N,1+3N,…)，第二组用(2,2+N,2+2N,2+3N,…)等。例如N=7，则信道的配置为：第一组1、8、15、22、29、…

第二组2、9、16、23、30、…

第三组3、10、17、24、31、…

第四组4、11、18、25、32、…

第五组5、12、19、26、33、…

第六组6、13、20、27、34、…

第七组7、14、21、28、35、…

这样同一信道组内的信道最小频率间隔为7个信道间隔，若信道间隔为25kHz，则其最小频率间隔可达175kHz，这样，接收机的输入滤波器便可有效地抑制邻道干扰和互调干扰。如果是定向天线进行顶点激励的小区制，每个基站应配置三组信道，向三个方向辐射，例如N=7，每个区群就需有21个信道组。整个区群内各基站信道组的分布如图5-17。图5–17三顶点激励的信道配置1、

话务量与呼损率的定义定义流入话务量A为式中：λ的单位是(次/小时)；S的单位是(小时/次)；两者相乘而得到A应是一个无量纲的量，专门命名它的单位为“爱尔兰”(Erlang)。呼损率:2、设信息速率为Rb(bit/s),伪随机序列的速率为Rp(子码/秒)，定义扩频因子为

通常L>>1，且为整数，它是信号频谱的扩展倍数，也等于扩频系统抑制噪声的处理增益。

3、鉴权与加密

由于空中接口极易受到侵犯，GSM系统为了保证通信安全，采取了特别的鉴权与加密措施。鉴权是为了确认移动台的合法性，而加密是了为防止第三者窃听。鉴权中心(AUC)为鉴权与加密提供了三参数组(RAND#,SRES和Kc)，在用户入网签约时，用户鉴权键Ki连同IMSI一起分配给用户，这样每一个用户均有惟一的Ki和IMSI，它们存储于AUC数据库和SIM卡中。根据HLR的请求，AUC按下列步骤产生一个三参数组，参见图9-26。图9-26AUC产生三参数组1.鉴权图9-27鉴权程序2.加密图9-28加密程序4、位置管理

位置登记和呼叫传递

位置更新与寻呼

5、CDMA蜂窝通信系统的多址干扰蜂窝通信系统无论是采用何种多址方式都会存在各种各样的外部干扰和系统本身产生的特定干扰。FDMA与TDMA蜂窝系统的共道干扰和CDMA蜂窝系统的多址干扰都是系统本身存在的内部干扰。对于各种干扰来说，对蜂窝系统的容量起主要制约作用的是系统本身存在的自我干扰。图8-2CDMA蜂窝系统的多址干扰最大的影响通信容量的因素!功率控制功率控制原因:远近效应控制办法:开环控制办法(自己测量控制自己)闭环控制办法(自己测量控制别人)1反向控制

控制效果,控制方法,控制原则2正向控制(闭环控制,为何不用开环?)

控制效果,控制方法功率控制技术是CDMA系统中的关键技术之一2.CDMA蜂窝通信系统的功率控制(1)反向功率控制。反向功率控制也称上行链路功率控制。其主要要求是使任一移动台无论处于什么位置上，其信号在到达基站的接收机时，都具有相同的电平，而且刚刚达到信干比要求的门限。显然，能做到这一点，既可以有效地防止“远近效应”，又可以最大限度地减小多址干扰。进行反向功率控制的办法可以在移动台接收并测量基站发来的信号强度，并估计正向传输损耗，然后根据这种估计来调节移动台的反向发射功率。如果接收信号增强，就降低其发射功率；接收信号减弱，就增加其发射功率。

功率控制的原则是：当信道的传播条件突然改善时，功率控制应作出快速反应(例如在几微秒时间内)，以防止信号突然增强而对其它用户产生附加干扰；相反，当传播条件突然变坏时，功率调整的速度可以相对慢一些。也就是说，宁愿单个用户的信号质量短时间恶化，也要防止许多用户都增大背景干扰。(2)正向功率控制。正向功率控制也称下行链路功率控制。其要求是调整基站向移动台发射的功率，使任一移动台无论处于小区中的任何位置上，收到基站的信号电平都刚刚达到信干比所要求的门限值。作到这一点，可以避免基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率，也可以防止或减少由于移动台进入传播条件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通信质量下降的现象。6、

纠错编码技术

1.

奇偶校验码2.CRC

校验

1.卷积码

2.交织编码GSM系统总体7、掌握GSM网络结构(框图)移动台基站子系统网络子系统GSM网络接口GSM蜂窝系统的网络结构MSMSTEBTSBSCBTSBSC基站子系统VLRMSCOMCHLRAUCEIR网络子系统PSTNISDNPDN4.GSM网络接口VLRVLRHLREIRMSCBTSBSCAbisMSCMSUmAEFCBDGGSM系统的接口(1)主要接口。GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口。这三种主要接口的定义和标准化可保证不同厂家生产的移动台、基站子系统和网络子系统设备能够纳入同一个GSM移动通信网运行和使用。

A接口。A接口定义为网络子系统(NSS)与基站子系统(BSS)之间的通信接口。从系统的功能实体而言，就是移动交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的互连接口，其物理连接是通过采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路来实现的。此接口传送的信息包括对移动台及基站管理、移动性及呼叫接续管理等。Abis接口。Abis接口定义为基站子系统的基站控制器(BSC)与基站收发信机两个功能实体之间的通信接口，用于BTS(不与BSC放在一处与BSC之间的远端互连方式，它是通过采用标准的2.048Mb/s或64kb/sPCM数字传输链路来实现的。此接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配。

Um接口(空中接口)。Um接口(空中接口)定义为移动台(MS)与基站收发信机(BTS)之间的无线通信接口，它是GSM系统中最重要、最复杂的接口。(2)网络子系统内部接口。它包括B、C、D、E、F、G接口。

B接口。B接口定义为移动交换中心(MSC)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的内部接口。用于MSC向VLR询问有关移动台(MS)当前位置信息或者通知VLR有关MS的位置更新信息等。

C接口。C接口定义为MSC与HLR之间的接口，用于传递路由选择和管理信息。两者之间是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。D接口。D接口定义为HLR与VLR之间的接口，用于交换移动台位置和用户管理的信息，保证移动台在整个服务区内能建立和接受呼叫。由于VLR综合于MSC中，因此D接口的物理链路与C接口相同。

E接口。E接口为相邻区域的不同移动交换中心之间的接口。用于移动台从一个MSC控制区到另一个MSC控制区时交换有关信息，以完成越区切换。此接口的物理链接方式是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。F接口。F接口定义为MSC与移动设备识别寄存器(EIR)之间的接口，用于交换相关的管理信息。此接口的物理链接方式也是采用标准的2.048Mb/sPCM数字传输链路实现的。

G接口。G接口定义为两个VLR之间的接口。当采用临时移动用户识别码(TMSI)时，此接口用于向分配TMSI的VLR询问此移动用户的国际移动用户识别码(IMSI)的信息。G接口的物理链接方式与E接口相同。(3)GSM系统与其它公用电话网接口。GSM系统通过MSC与公用电信网互连。一般采用7号信令系统接口。其物理链接方式是MSC与PSTN或ISDN交换机之间采用2.048Mb/s的PCM数字传输链路实现的。8、GSM的区域1.区域定义GSM系统属于小区制大容量移动通信网，在它的服务区，设置很多基站，移动台只要在服务区内，移动通信网就必须具有控制、交换功能，以实现位置更新、呼叫接续、过区切换及漫游服务等功能。在由GSM系统组成的移动通信网络结构中，其相应的区域定义如图9-3所示。GSM的区域定义9、

第三代移动通信系统理论研究和发展概况

已提出的第三代移动通信系统主要有：

(1)由国际电信联盟(ITU)提出的“未来公共陆上移动通信系统”(FPLMTS)，后改名为“国际移动通信2000”(IMT-2000)。

(2)由欧洲电信标准协会(ETSI)提出的“通用移动通信系统”(UMTS)。

10、“软容量”特性CDMA蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此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(或者说信干比稍微降低)，而不会出现阻塞现象。在FDMA蜂窝系统或TDMA蜂窝系统中，当全部频道或时隙被占满以后，哪怕只增加一个用户也没有可能。CDMA蜂窝系统的这种特征，使系统容量与用户数之间存在一种“软”的关系。在业务高峰期间，可以稍微降低系统的误码性能，以适当增多系统的用户数目，即在短时间内提供稍多的可用信道数。举例来说，如规定可同时工作的用户数为50个，当52个用户同时通话时，信干比的差异仅为8log(52/50)=0.17dB。这就是说CDMA蜂窝通信系统具有“软容量”特性，或者说“软过载”特性。在其它蜂窝通信系统中，当用户过境切换而找不到可用频道或时隙时，通信必然中断。CDMA蜂窝系统的软容量特性可以避免发生类似现象。11、漫游

一个CDMA系统由系统ID(SID)和网络ID(NID)组成。一个系统将拥有多个网络。MS将跟踪其所在地区的SID/NID对。每个MS具有一个归属SID和NID的列表。若MS移动进入到一个NID不在列表之中但SID在所列表中，就把该NID归类为漫游NID；若SID也不在列表之中，则称该其为漫游SID。一旦知道一个MS是个漫游者，就将定义出其在此接入的外来(非归属)域能够获得的服务类型。12、各层间传递信息的载体----原语原语分为四类：请求（Req）型原语，用于高层向低层请求某种业务；证实（Cfm）型原语，用于提供业务的层证实某个动作已经完成；指示（Ind）型原语，用于提供业务的层向高层报告一个与特定业务相关的动作；响应(Res)型原语，用于应答，表示来自高层的指示原语已收到。14、CDMA信道组成图8-6CDMA蜂窝系统的信道示意图1.导频信道传输由基站连续发送的导频信号。导频信号是一种无调制的直接序列扩频信号，令移动台可迅速而精确地捕获信道的定时信息，并提取相干载波进行信号的解调。移动台通过对周围不同基站的导频信号进行检测和比较，可以决定什么时候需要进行过境切换。

2.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)。在同步期间，移动台利用此同步信息进行同步调整。一旦同步完成，它通常不再使用同步信道，但当设备关机后重新开机时，还需要重新进行同步。当通信业务量很多,所有业务信道均被占用而不敷应用时，此同步信道也可临时改作业务信道使用。3.寻呼信道在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息。移动台通常在建立同步后，接着就选择一个寻呼信道(也可以由基站指定)来监听系统发出的寻呼信息和其它指令。在需要时，寻呼信道可以改作业务信道使用，直至全部用完。4.正向业务信道

共有四种传输速率(9600、4800、2400、1200b/s)。业务速率可以逐帧(20ms)改变，以动态地适应通信者的话音特征。比如，发音时传输速率提高，停顿时传输速率降低。这样做，有利于减少CDMA系统的多址干扰，以提高系统容量。在业务信道中，还要插入其它的控制信息，如链路功率控制和过区切换指令等。反向传输逻辑信道如图8-7(b)所示。图中，含55个业务信道和n个接入信道。5.接入信道当移动台没有使用业务信道时，提供运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。接入信道和正向传输中的寻呼信道相对应，以相应传送指令、应答和其它有关的信息。不过，接入信道是一种分时隙的随机接入信道，允许多个用户同时抢占同一接入信道。每个寻呼信道所支撑的接入信道数最多可达32个。

6.反向业务信道与正向业务信道相对应。16、VLR为访问者位置登记器，是动态数据库。其主要责任是：①移动台漫游号管理；②临时移动台标识管理；③访问的移动台用户管理；④HLR的更新；⑤管理MSC区，位置区及基台区；⑥管理无线信道(如信道分配表、动态信道分配管理、信道阻塞状态)。17、HLR为原籍位置登记器，负责移动台数据库管理。其主要责任是：①对在HLR中登记的移动台(MS)的所有用户参数的管理、修改等；②计费管理；③VLR的更新。18.越区切换的控制策略

移动台控制的越区切换。(2)网络控制的越区切换。(3)移动台辅助的越区切换。19、

区群的组成应满足两个条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等。式中，i,j为正整数。20、

多径时散与相关带宽1.多径时散

假设基站发射一个极短的脉冲信号Si(t)=a0δ(t)，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。图3–14多径时散示例图3-15时变多径信道响应示例(a)N=3;(b)N=4;(c)N=5

最大时延τmax是以包络电平下降30dB时测定的时延值，如图3-16所示。

图3–16多径时延信号包络表3–1多径时散参数典型值2.相关带宽图3–17双射线信道等效网络图3–18双射线信道的幅频特性工程上，对于角度调制信号，相关带宽可按下式估算：

式中，Δ为时延扩展。

例如，Δ=3μs,Bc=1/(2πΔ)=53kHz。此时传输信号的带宽应小于Bc=53kHz。

21、

分集有两重含义：一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号；二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。2.分集方式在移动通信系统中可能用到两类分集方式：一类称为“宏分集”；另一类称为“微分集”。“宏分集”主要用于蜂窝通信系统中，也称为“多基站”分集。这是一种减小慢衰落影响的分集技术，其作法是把多个基站设置在不同的地理位置上(如蜂窝小区的对角上)和在不同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信(可以选用其中信号最好的一个基站进行通信)。显然，只要在各个方向上的信号传播不是同时受到阴影效