移动通信知识点回顾.ppt

第1章要点（作业）回顾,一、名词解释1单工制：指通信双方交替地进行收信和发信。2双工制：指通信双方可以进行双向传输消息的工作方式。4大区制：在一个较大的无线电覆盖区内仅设置一个基站。5小区制：指把整个服务区划分成若干个较小的区域。6频率复用：使同一频率覆盖不同的区域，这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离。7GPRS：通用分组无线业务。8FDMA：频分多址9TDMA：时分多址10CDMA：码分多址11GSM：全球移动通信系统二、简答题1什么是移动通信？简述其主要特点。通信双方至少有一方是在运动中实现通信的通信方式。（1）必须使用无线电波进行信息传输（2）在复杂的干扰环境中运行（3）非常有限的频谱资源（4）其网络管理与控制必须有效,2什么是大区制？什么是小区制？并简述其主要特点。大区制指在整个服务区只有一个基站负责移动通信的联络和控制的移动通信网。特点：网络结构简单、所需频道数少、不需交换设备、投资少。小区制指将整个服务区划分为若干个无线小区，每个无线小区设一个基站，由它负责本区移动通信的联络与控制。特点：优点：同频复用距离距离减小，提高了频率利用率；MS台和基站的发射功率减小，同时减小互相干扰；容量高；缺点：系统结构和控制较为复杂，有同频干扰、越区切换等问题。3移动通信的基本技术有哪些答：移动通信的发展大致可分为:第一代移动通信系统,第二代移动通信系统,第三代移动通信系统。第一代移动通信系统属于模拟系统，如AMPS和TACS系统，主要采用频分多址FDMA技术。第二代移动通信系统属于数字系统，主要采用时分多址技术TDMA或者是窄带码分多址CDMA技术，像中国移动的GSM系统和中国联通正在大规模铺设的窄带CDMA网络。第三代移动通信系统的提出是为了进一步提高话音质量，是为了满足日益增长的数据通信、视频传输、个性化服务等。,4移动通信系统主要由哪几部分组成的？简述各部分的主要作用。答：移动通信系统主要由移动台（MS）、基站（BS）、移动业务交换中心（MSC）3部分组成，通过中继线与市话网相连。MS台的作用：（1）能通过无线接入通信网络,完成各种控制和处理，以提供主叫和被叫通信。（2）具备与使用者之间的人机接口,或者与其他终端设备相连接的适配器,或两者兼有。BS的作用是负责管理无线资源，实现固定网与移动用户之间的连接，传送信号和用户信息。MSC的作用是对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。,第2章移动信道无线传输特性,一、名词解释1快衰落：由多径效应引起快速而深度衰落称为快衰落。2慢衰落：由于移动台的不断运动，电波传播路径地形地貌是不断变化的，因而局部中值也是不断变化的这种变化所造成的衰落称为慢衰落。3准平滑地形：也称“中等起伏地形”，指的是从传播路径的地形断面去观察，地形起伏量约在20m以下，且起伏变化缓慢的平坦地形。我国的华北平原就属于这类地形。4多径时延扩展：假设基站发射一个极短的脉冲信号Si（t）=a0（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，称为多径时散或时延扩展5ISI：（InterSymbolInterference）码间干扰，由时延扩展会引起码间干扰。,第2章移动信道无线传输特性,6多普勒效应：当移动台在运动中通信时，接收信号频率会发生变化，称为多普勒效应7.多径效应：电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应8.阴影效应：移动台在运动过程中,周围地形地物造成对电波传播路径的阻挡,形成电磁场的阴影。二、简答题1移动通信的电波传播具有哪些特点?自由空间传播损耗，阴影衰落（效应）。多径效应。多普勒效应。,第2章移动信道无线传输特性,移动通信中使用的地形分类即“准平滑地形”和“不规则地形”。准平滑地形：也称“中等起伏地形”，不规则地形：丘陵地形：孤立山岳：斜坡地形：水陆混合地形：包括有海面和湖面的地形。地物划分，种类是多种多样的，经常分为下面3种类型。（1）市区。（2）郊区。（3）开阔区。,第3章编码技术,一、名词解释1同频干扰:指无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰。2邻频干扰:指来自相邻或相近频道的干扰。3互调干扰:指由于多个信号加至非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率(互调产物),对系统造成干扰。4远近效应:由于信号传输距离不同而产生的干扰现象称为近端对远端的干扰，也称为远近效应。二、简答题1移动通信系统中的噪声主要来源有哪些？其中影响比较大的是什么噪声？根据移动通信系统中的噪声来源，可将噪声分为两大类，即内部噪声和外部噪声。内部噪声是指由通信系统设备本身所产生的各种噪声；外部噪声又称为环境噪声，它包括自然噪声和人为噪声，也属于随机噪声。外部噪声又称为环境噪声，它包括自然噪声和人为噪声，也属于随机噪声。,2产生邻频干扰的主要原因是什么？克服邻频干扰的措施有哪些？答：产生邻频干扰的主要原因是发射机的带外抑制度和接收机的选择性不好。克服邻频干扰的措施有（1）对发射机的带外抑制度和接收机的选择性提出要求；（2）使相邻的频道不在同一小区甚至相邻小区内使用。3产生同频干扰的主要原因是什么？克服同频干扰的措施有哪些？答：产生同频干扰的主要原因是频率复用。克服同频干扰的措施有（1）对同频小区在物理空间上隔开一定的距离（2）基站布局、合理的覆盖区域设计及频率配置，以达到系统对于同频干扰保护比的要求。,4为什么说在CDMA系统中远近效应的干扰问题比较突出？克服远近效应的措施有哪些？在CDMA系统中，由于所有用户使用的是同一个工作频率，当基站同时接收从这两个移动台发来的信号时，近端移动台B的信号就会对远端移动台A的信号产生干扰。因此，近端对远端的干扰是CDMA系统内的主要干扰，也是影响系统性能、系统容量的关键因素。在CDMA系统中，主要是通过功率控制来解决近端对远端的干扰问题。具有功率控制的系统，各移动台发射功率的大小，是由当前服务基站所控制的，以保证所有移动台发射的信号在到达基站时的功率大致相同。5采用分集接收技术是为了解决哪些接收问题？分集接收技术主要为了解决多径传输产生的影响。分集接收方式包括：空间分集、频率分集、极化分集、时间分集、角度分集。6分集接收有哪几种合并方式？常用的合并方式有：选择合并、开关合并、最大比值合并和等增益合并。,第四章数字调制解调技术,一、名词解释1小区：是一个系统级的概念，它是将整个无线服务区域划分为一些相互紧邻但又不重叠的小区域，每一个小区域设置一个基站（BS），利用小功率发射机来进行小区域的覆盖，每一个基站的服务范围只限于本小区域内的用户。像这样由一个基站提供服务的一个小区域就称为通信系统的一个小区（cell）。2区群：在地理位置上相邻，但不能使用相同频率的小区就组成了一个区群3频率复用：使同一频率覆盖不同的区域，这些使用同一频率的区域彼此需要相隔一定的距离。4越区切换：在蜂窝移动通信系统中，当正在通话中的移动台从一个小区移动到另一个邻接的小区时，MSC将自动将呼叫转移到新基站的信道上。这个转换过程称为越区切换，简称切换。5硬切换：是指在新基站的通信建立之前，先断开与旧基站的通信联系。6软切换：是在切换期间，既保持与旧基站的联系，又同时建立与新基站的联系，并利用新旧链路的分集合并来改善切换时的通信质量，当与新基站建立了可靠的通信后再中断与旧基站的联系。CDMA使用7.话务量：指在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积。,练习题,一个扩频系统频谱扩展前的信息带宽是1200bits/s，扩展后的信号带宽1.2288Mchips/s.要求误码率小于0.1%的信息数据解调的最小的输出信噪比(S/N)out为12dB,系统工作损耗Ls为4dB,试求：系统的抗干扰容限。说明:Log(1024)按3计算Gp10lg(WF),Mj=Gp-(S/N)out+Ls,第五章信息有效传输技术,一、简答题1信源编码的目的是什么？有效性、数字化，质量相当，提高容量。必须保证误码率，信号本身的抗干扰能力，即差错控制编码，也称作信道编码。2语音编码可分为哪3类？各类语音编码具有哪些特点？语音编码通常可分为3类：波形编码、声源编码和混合编码。波形编码是依据语音信号的时域波形来进行编码，PCM合成特点。语音特征参数，传输，恢复。声码器。混合编码是将波形编码的高质量和声源编码的高压缩3采用交织技术的目的是什么？有突发性干扰和衰落，是长串连续的块状误码。交织技术正是为解决这一问题而设计的。4在GSM系统语音信道中采用了哪种声码器？在GSM系统中采用的声码器是规则脉冲激励长期预测编码器（RPE-LTP），,5在GSM系统语音信道中采用了怎样的交织方式？在GSM系统中，为了减小突变衰落对接收信号质量的影响，在信道编码之后进行两次交织。第一次是内部交织，即将每20ms语音信号编码后的456个比特按578进行交织，分成8个57比特的子帧。然后将这8个子帧视为一个块，再与前后相邻的20ms语音块的8个子帧进行第二次交织。第二次交织将一个语音块中的8个子帧分散到了8个连续的发送脉冲序列中，每个突发脉冲将包含两个连续语音块n1和n中的57bit。这样，即使在传输时由于干扰或衰落使得传输突发序列产生长串连续的误码，也能保证接收端有足够的比特被正确接收用来纠错。为了破坏连续比特间的相邻关系，语音块n1中的57bit按顺序分别使用突发序列中的偶数比特位，而语音块n中的57bit则分别使用突发序列中的奇数比特位，如图5-16所示。经过第二次交织后，传输一个语音块，需要相继跨越8个突发脉冲序列，因而交织度为8。,第六章要点回顾,一、名词解释1IMSI：国际移动用户识别码2IMEI：国际移动设备身份码3TMSI：临时识别码4MSISDN：移动台识别号码,即我们用的手机号码5MSRN：移动台漫游号6LAI：位置区识别码7、突发脉冲序列：时分数字系统TDMA帧的一个时隙中传输的信息格式8逻辑信道:表明传递信息的种类9物理信道:表明传递信息的载体10位置登记；通信网为跟踪移动台的位置变化，而对其位置信息进行登记、删除和更新的过程。11越区切换：当移动台从一个小区（指基站或者基站的覆盖范围）移动到另一个小区时，为了保持移动用户的不中断通信需要进行的信道切换称为越区切换。12漫游：指MS无论是在归属GSMPLMN覆盖区内移动，还是移动到其他GSMPLMN覆盖区内，都可以进行去话或来话呼叫,二、简答题1GSM数字移动通信系统组织框图，主要设备的作用,移动台(MS)、基站收发信机(BTS)、基站控制器(BSC)、移动业务交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、访问用户位置寄存器(VLR)、移动设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC)、操作维护中心(OMC)。各自作用为:MS台的作用是：（1）能通过无线接入通信网络,完成各种控制和处理，以提供主叫和被叫通信。（2）具备与使用者之间的人机接口,或者与其他终端设备相连接的适配器,或两者兼有。、基站收发信机(BTS)的作用是：通过无线接口与移动台一侧相连，主要负责无线传输，在另一侧与交换机相连，负责控制和管理。基站控制器(BSC)的作用是：进行无线信道管理,实行呼叫和通信链路的建立和拆除,并为本控制区内的移动台进行功率控制、越区切换控制等。移动业务交换中心(MSC)的作用是：对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。归属位置寄存器(HLR)的作用是：存储本地用户位置信息。访问用户位置寄存器(VLR)的作用是：存储来访用户位置信息。移动设备识别寄存器(EIR)的作用是：对移动设备的鉴别和监视,并拒绝非法MS台入网。鉴权中心(AUC)的作用是：可靠地识别用户的身份,只允许有权用户接人网络并获得服务。操作维护中心(OMC)的作用是：对全网进行监控和操作。,2位置更新，越区切换，位置更新及越区切换过程。答：越区切换（Handoff或Handover）是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信从当前基站转移到另一个基站的过程，或者说，当正在通话的移动台从一个小区（扇区）驶入相邻的小区（扇区）时，MSC控制使一个信道上的通话切换到另一个信道上的过程。3移动台有哪几种工作状态，分别有什么特点答：1）单工制（同频单工）：指通信双方使用相同的工作频率的按键通信方式。通信双方设备交替进行接收和发射，即发射不能接收，接收时不能发射。2）半双工制（异频单工）：指收、发信机分别用两个不同频率的按键通话方式。4鉴权的作用是什么5GSM系统出/入局呼叫的接续过程。,第七章要点回顾,一、名词解释2功率控制3反向闭环功率控制6多用户信号检测二、填空题1扩频通信的主要特点:抗干扰性强；隐蔽性好；抗多径干扰；适合数字语音和数据传输；2多址接入；频率再用3前向功率控制；反向功率控制；开环功率控制；闭环功率控制。四、简答题1什么是扩展频谱通信，其基本原理是什么？这种通信方式有哪些优点？扩频通信，即扩展频谱通信（SpreadSpectrumCommunication），扩频通信技术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制的方法来扩频通信的基本特点是扩频信号的产生包括调制和扩频两个步骤2什么是扩频增益？处理增益也称扩频增益（SpreadingGain），它定义为频谱扩展前的信息带宽F与频带扩展后的信号带宽W之比：3说明CDMA正向传输信道的构成,GSM设备,简述BSC由哪几个机框组成?各机框的主要功能是什么?说出三个主要的单板名称,及其主要功能B8018机架载频插框的主要功能是什么?DTRU模块作为B8018的核心模块,由哪几个功能单板构成,各单板的主要功能是什么?,