MUC大學(xué)現(xiàn)代移動(dòng)通信期末考試范圍通信工程

1、T楠群帆(均占用箱捕【靶烈I K啦睚巾木款填空20選擇10個(gè)/2分，判斷10個(gè)，名字解釋4個(gè)/3分，簡(jiǎn)答4個(gè)/4分，計(jì)算 討論第一章緒論一、移動(dòng)通信的概念1 .定義：是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中(或者停留在某一非預(yù)定的位置 上)所進(jìn)行的信息傳輸和交換。移動(dòng)體與固定點(diǎn)之間、移動(dòng)體之間信息的交換都 可以稱(chēng)為移動(dòng)通信。移動(dòng)體可以是人，也可以是車(chē)、船、飛機(jī)等處在移動(dòng)狀態(tài)中的物體。2 .移動(dòng)性的兩種類(lèi)型：用戶(hù)移動(dòng)性：用戶(hù)可以隨便走動(dòng)，服務(wù)會(huì)跟隨。設(shè)備便攜性：保證設(shè)備在移動(dòng)時(shí)仍可進(jìn)行通信。3 .移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)(1)無(wú)線(xiàn)電波傳輸復(fù)雜(2)移動(dòng)臺(tái)受到的干擾嚴(yán)重(3)無(wú)線(xiàn)電頻譜資源非 常有限(4)對(duì)移動(dòng)設(shè)

2、備要求高(5)系統(tǒng)復(fù)雜4 .移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成(1)主要組成部分(顯性)移動(dòng)終端基站(接入點(diǎn))控制與交換中心 對(duì)外接口5 網(wǎng)絡(luò)、接口與協(xié)議(系統(tǒng)部件是通過(guò)接口互連、系統(tǒng)往往是一個(gè)分層規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)、接口根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)，傳輸與網(wǎng)露鉆衣是規(guī)范的主體 第二章移動(dòng)通信信道1、信道分類(lèi)(1)按傳輸媒質(zhì)分：有線(xiàn)信道、無(wú)線(xiàn)信道(2)根據(jù)信道特性參數(shù)隨時(shí)間變化的快慢分:恒參信道:傳輸特性隨時(shí)間變化速度極慢，或者說(shuō)在足夠長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，其參數(shù) 基本不變。一變參信道:傳輸特性隨時(shí)間的變化較快。*移動(dòng)通信信道是典型的無(wú)線(xiàn)變參信道(大綱里面寫(xiě)的：時(shí)變信道)2、目前典型移動(dòng)通信使用頻段:(1) 150 MHz (VHF 450

3、MHz (UHF(3) 900 MHz (UHF (4) 1800MHz (UHF3、無(wú)線(xiàn)電波傳播的小尺度衰落1、三種基本傳播機(jī)制(及發(fā)生條件)存在多種波的特性和機(jī)制，發(fā)生與頻率/波長(zhǎng)相關(guān)(1)反射：障礙物尺寸遠(yuǎn)大于電磁波波長(zhǎng)時(shí)，發(fā)生在地表、建筑物和墻壁表面。(還有直射，簡(jiǎn)單沒(méi)寫(xiě))(2)散射：障礙物尺寸接近于或小于電磁波波長(zhǎng)，并且單位體積內(nèi)障礙物個(gè)數(shù)非 常巨大時(shí)。(3)繞射：收發(fā)信機(jī)之間無(wú)線(xiàn)路徑被尖銳的邊緣阻擋時(shí)將發(fā)生繞射4-多徑傳播一一小尺度衰落三種基本機(jī)制無(wú)法避免，最終導(dǎo)致了無(wú)線(xiàn)傳播中最嚴(yán)重的無(wú)線(xiàn)信道損耗，稱(chēng)為 多徑傳播，也是無(wú)線(xiàn)通信的特色。(1)定義：沿不同路徑傳輸?shù)男盘?hào)由于經(jīng)歷不同長(zhǎng)度

4、，因而在不同時(shí)間到達(dá)接收 機(jī)的現(xiàn)象。(2)陸地移動(dòng)通信信道的主要特征：多徑傳播(3)多徑衰落：由于移動(dòng)通信環(huán)境的多徑傳播而引起的衰落。5-終端移動(dòng)性一一多普勒頻移(計(jì)算)fd-VCOS 口 / ' =f(wCOS 口6、自由空間傳播(1)定義：天線(xiàn)周?chē)蔷鶆驘o(wú)損耗的無(wú)限大真空的真空傳播(2)大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)(3)電導(dǎo)率為0,相對(duì)介電常數(shù)和相對(duì)磁導(dǎo)率為1自由空間特性不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，電波的傳播速率等于真空中光速C。 理想傳播條件。(4)自由空間傳播損耗定義式：或4即可第可見(jiàn)，自由空間電波傳播損耗只與工作頻率/和傳播 距離d有關(guān)口7、多在接收信號(hào)的統(tǒng)

5、計(jì)特性(1)瑞利分布：產(chǎn)生原因 在發(fā)信機(jī)與收信機(jī)之間沒(méi)有直射波通路(2)萊斯分布：產(chǎn)生原因 離基站較近的區(qū)域，通常存在占支配地位的直射波 信號(hào)8、用于表示衰落信號(hào)幅度的特征量：衰落率、電平通過(guò)率和衰落持續(xù)時(shí)間9、多徑衰落信道的主要參數(shù)功率時(shí)延分布、多普勒功率譜密度、功率角度譜、時(shí)延擴(kuò)展、相關(guān)帶寬、多普勒擴(kuò)展、相關(guān)時(shí)間、角度擴(kuò)展和相干距離10、相關(guān)時(shí)間概念相關(guān)時(shí)間就是信道沖激響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)平均值。在相關(guān)時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)到達(dá)信號(hào)有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性，信道特性沒(méi)有明顯變化。11、根據(jù)信號(hào)帶寬和信道帶寬的比較，可將信道分為平坦衰落、頻率選擇性衰 落；根據(jù)發(fā)送信號(hào)與信道變化快慢程度的比較，可將信

6、道分為快衰落、慢衰落 蓿道。第三章組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)1、影響移動(dòng)通信的主要干擾有 同頻干擾、鄰道干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾、 遠(yuǎn)端對(duì)近端的干擾。2、克服近端與遠(yuǎn)端干擾的措施主要有 2個(gè)：一是使兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)所用頻道拉開(kāi)必 要間隔；二是移動(dòng)臺(tái)端加自動(dòng)(發(fā)射)功率控制(APC ,使所有工作移動(dòng)臺(tái)達(dá) 到基站功率基本一致。3、遠(yuǎn)近效應(yīng)定義：近地強(qiáng)信號(hào)壓制遠(yuǎn)地弱信號(hào)的現(xiàn)象。即近地強(qiáng)信號(hào)的功率電 平會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)地弱信號(hào)的功率電平。遠(yuǎn)近效應(yīng)。4、同頻干擾；指所有落在接收機(jī)通帶內(nèi)的與有用信號(hào)頻率相同的無(wú)用信號(hào)的干 擾，亦稱(chēng)同信道干擾(又稱(chēng)為同道干擾或共道干擾)。5、(同頻復(fù)用)頻率復(fù)用：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用

7、率，在相隔 一定距離以外，可以使用相同的頻率，這就稱(chēng)為頻率復(fù)用或同頻復(fù)用6、干擾：限制移動(dòng)通信系統(tǒng)性能的主要因素?zé)o線(xiàn)電干擾分為；同頻干擾、鄰道干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾、近端對(duì)遠(yuǎn)端 的干擾7、小區(qū)(蜂窩網(wǎng))概念：基本思想包含了三層含義1)用多個(gè)小功率發(fā)射機(jī)代替單個(gè)大功率發(fā)射機(jī)，用多個(gè)小覆蓋區(qū)代替一個(gè)大覆 蓋區(qū)；2)將整個(gè)系統(tǒng)的信道分成若干個(gè)信道組，每個(gè)基站分配整個(gè)系統(tǒng)可用信道中的 一部分，并且給相鄰的基站分配不同的信道組。3)通過(guò)系統(tǒng)地分隔整個(gè)系統(tǒng)的基站及它們的信道組，可用信道便可以在整個(gè)系 統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)復(fù)用。8、小區(qū)制特點(diǎn)(蜂窩)基站發(fā)射功率小、覆蓋區(qū)域小(小區(qū))頻率復(fù)用、越區(qū)切換和中央控制

8、9、同 函 示 瓦 丁 離 計(jì) 算 卜頓其用聚數(shù)Q - 口八一VJN |小好10、提高蜂窩系統(tǒng)容量的方式系統(tǒng)容量定義： 一定頻段內(nèi)所能提供的信道數(shù)或用戶(hù)的最大數(shù)目或系統(tǒng)輸入話(huà) 務(wù)總量(1)小區(qū)分裂：將小區(qū)劃分為更小的小區(qū)，成為微小區(qū)。小區(qū)分裂通過(guò)減小小 區(qū)半徑，使區(qū)群復(fù)制次數(shù)增大，從而提高系統(tǒng)容量(2)利用小區(qū)扇區(qū)化(裂向)提高系統(tǒng)容量：使用定向天線(xiàn)來(lái)減小同頻干擾。(3)覆蓋區(qū)域逼近多個(gè)微小區(qū)和一個(gè)基站組成小區(qū)11、多信道共用技術(shù)(1)當(dāng)用戶(hù)提出服務(wù)要求時(shí)，系統(tǒng)為其分配信道；當(dāng)用戶(hù)不需要服務(wù)時(shí)，信道 被釋放(2)話(huà)務(wù)量概念：度量話(huà)音通信中業(yè)務(wù)量的大小，單位時(shí)間內(nèi)的電話(huà)交換量，單位小時(shí)的呼叫小時(shí)

9、或單位分鐘的呼叫分鐘(3)相關(guān)公式事用能沁.凄中”為喇對(duì)平魁囑理第人叱.心洛匚肝削.脆;刮總例赧I小加第設(shè)小時(shí)為單5帽1*1的叫”用更品芍flrl).十也力避二趾二卡”謝通為I田唧 網(wǎng)中稿見(jiàn)傭 樣班.切片制率 口 :一一品利充為小M整加S接港電用的常務(wù)博徉克成話(huà)務(wù)A C；(3) H個(gè)用戶(hù)ft時(shí)話(huà)多B為中.C嫡一用戶(hù)平的次天If叫次晶(再'【河J-奈酬廢空物的用尸H4“毋由以通利用我g帕冊(cè)均加別手管*均衡通過(guò)消除ISI來(lái)提高SINR; RAKE®過(guò)分離多徑，合并來(lái)對(duì)抗多徑衰落。12、2G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（4） RAKEg收機(jī)作用：利用多徑信號(hào)在時(shí)間上的分集，進(jìn)行合并處理，

10、能夠克服多徑衰落，從而提高系統(tǒng)的信噪比，減小誤碼率I nHLR （原籍位置寄存器）：負(fù)責(zé)移動(dòng)臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理VLR （訪問(wèn)位置寄存器）：存儲(chǔ)用戶(hù)位置信息的動(dòng)態(tài)數(shù)13、位置更新概念：手機(jī)通過(guò)偵聽(tīng)廣播消息得知自己所在的位置 區(qū)，如果位置區(qū)發(fā)生了變化，則主動(dòng)聯(lián)系無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，上報(bào)自己所 在的位置。14、越區(qū)切換兩種方式 （1）硬切換：先切斷與原有基站的聯(lián)系，再接入新的基站（2）軟切換：當(dāng)徹底進(jìn)入某個(gè)基站的覆蓋區(qū)域后，才斷開(kāi)與另一基 站的聯(lián)系第六章多址接入技術(shù)1、概念：從接收到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)中識(shí)別出本用戶(hù)地址信號(hào)的方式。解決多址連接問(wèn)題的方法，即多址接入技術(shù)2、種類(lèi)：FDMATDMA CDMA特有的軟切換）、 S

11、DMA OFDM籌3、特點(diǎn)：通過(guò)基站同時(shí)建立各自的信道，從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)之間或移動(dòng)臺(tái)與市話(huà)用戶(hù)之間的多址連接。4、CDMA（統(tǒng)特點(diǎn)一一存在兩個(gè)問(wèn)題，多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)CDMA系統(tǒng)的許多用戶(hù)共享同一頻率。通信容量大。（自干擾系統(tǒng)）軟容量特性。由于信號(hào)被擴(kuò)展在一較寬頻譜上，所以可減小多徑衰落。（頻率分集）在CDMA（統(tǒng)中，信道數(shù)據(jù)速率很高。采用分集接收最大比合并技術(shù)，可獲得最佳的抗多徑衰落效果。軟切換和有效的宏分集。（邊緣地帶）低信號(hào)功率譜密度。（抗窄帶干擾能力強(qiáng)，對(duì)窄帶系統(tǒng)干擾?。?、自干擾、多址干擾效應(yīng)多址干擾概念：指在 CDMAI信系統(tǒng)中，共用頻帶用戶(hù)的 DS信號(hào)在時(shí)域和頻域上互相重疊，這些非

12、理想正交的信號(hào)互相之間的干擾6、CDM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)SDMA蜂窩系統(tǒng)中的多扇區(qū)劃分7、信道物理信道：空中接口參數(shù)、幀結(jié)構(gòu)邏輯信道：業(yè)務(wù)信道，控制信道8、分組無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)中，這種以自由競(jìng)爭(zhēng)式的隨機(jī)接入，采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形式實(shí)現(xiàn) 的多址連接方式稱(chēng)為隨機(jī)多址。第七章GSM!1、GSMe各結(jié)構(gòu)的主要組成部分：移動(dòng)臺(tái)、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 圖：第四章數(shù)字調(diào)制技術(shù)L城腦麻楨稠攜好號(hào)船購(gòu)/,葡誄跖F*陶耨乩R就翻朝前Ii胃網(wǎng)加 Utft）力腦耐，嬲小腿憫踹出斜粘M X咖哪融工明林七洗貨行m 為什么用GMSK?第五章抗衰落技術(shù)1、分集技術(shù)：是通過(guò)查找和利用自然界無(wú)線(xiàn)傳播環(huán)境中獨(dú)立的多徑信號(hào)來(lái)實(shí)H-KAIK11

13、>1PUK現(xiàn)的2、分集接受技術(shù)按照獲得獨(dú)立路徑信號(hào)的方法不用分為：空間分集、時(shí)間分 集、頻率分集、極化分集、角度分集、場(chǎng)分集3、多徑信號(hào)分離與合并（1）概念：信號(hào)經(jīng)過(guò)多徑傳播產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)展后采用分集合并方 式（2）條件：如果要完成多徑信號(hào)的分離，要求各徑之間的時(shí)延差 要大于一個(gè)碼片寬度（3）與均衡的區(qū)別*均衡是一種時(shí)間分集，它從多徑中選取一條最佳路徑的信號(hào)，并 通過(guò)均衡器抵消其它路徑信號(hào)，采用選擇式分集方法。RAKEg收則是一種時(shí)間分集，采用最大比率合并，將各多徑信號(hào) 進(jìn)行有效合并。*均衡希望多徑數(shù)量少，時(shí)延??；RAKEB望可分辨的多徑數(shù)量2、主要接口圖Um BS與MS間的空中接口A: B

14、S與MSC可接口注釋圖解HTi/站收發(fā)信機(jī)：SSCi蟾站抻科層1 HSCi居功變盤(pán)中心HLIG .季薪3t裔群暮 V國(guó)向位置帶存,加C.壁叔中心E1K：移動(dòng)出餐出別符弗森：OHC：授柞雄如中心c IE：格力自fm2 -當(dāng)工作頻率為80 900 1063 108240( Hz)2200MHz,行駛速度為 30m/s和80m/s時(shí)3、GS睇統(tǒng)采用的多址技術(shù)為：TDMA/FDM薛個(gè)載頻點(diǎn)上有8個(gè)時(shí)隙4、GPRS含義：通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)，以現(xiàn)有的 GS則絡(luò)為基礎(chǔ)，引入兩種 節(jié)點(diǎn)是服務(wù)GPR豉持節(jié)點(diǎn)(SGSN和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN) 第八章CDMA1、軟切換：CDMAf(統(tǒng)獨(dú)特的切換功能。2、FDMA

15、TDMA(統(tǒng)均采用硬切換。硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。軟切換：維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接，并利用新舊連fm1fm2接的分集合并來(lái)改善通信質(zhì)量，當(dāng)與新基站建立可靠連接之后再_630 2200 103 108220( Hz)80 2200 1063 108586.7(Hz)由以上的計(jì)算結(jié)果可以知道，最大多普勒頻移與移動(dòng)臺(tái)的速度和 工作頻率有關(guān)，速度越大；最大多普勒頻移越大，頻率越大，最 大多普勒頻移也越大。中斷舊連接。軟切換僅僅用于具有相同頻率的 CDMA言道之間。3、硬切換的缺點(diǎn)：如果切換不成功，例如找不到空閑信道，切換 就失敗。止匕外，在兩個(gè)小區(qū)交界邊緣，信號(hào)電平都很弱且起伏

16、變 化，可能導(dǎo)致移動(dòng)臺(tái)在兩個(gè)基站之間反復(fù)切換，增加系統(tǒng)負(fù)荷。軟切換的優(yōu)點(diǎn)：不改變頻率，減小通信中斷的概率。4、常用碼：地址碼、擴(kuò)頻碼、擾碼第九章3G1、四大標(biāo)準(zhǔn)中 3中主流標(biāo)準(zhǔn)：TD-SCDMA WCDMA cdma20002、3G增強(qiáng)技術(shù)(1)多載波技術(shù)：分類(lèi)MS :主載波/輔載波BS :全配置載波/部分配置載波(2)基于定位的業(yè)務(wù)(3)增強(qiáng)組播廣播業(yè)務(wù)(4) Femtocell家庭基站3、3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：蜂窩小區(qū)4、接入方式：WCDMA/CDMA 2000/TD-SCDMA5、3G演進(jìn)(3G-LTE)提出原因：(1) 3G系統(tǒng)技術(shù)局限：從電路交換起家、數(shù)據(jù)速率有限、網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、業(yè)務(wù)延時(shí)大，等等；(2)現(xiàn)有3G系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)不理想；(3)受WiMA看技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)壓力；(4) B3G/4G技術(shù)進(jìn)步；(5)為了實(shí)現(xiàn)向4G平滑過(guò)渡，大題1、相距15km的兩個(gè)電臺(tái)之間有一個(gè) 50m高的建筑物，一個(gè)電臺(tái) 距建筑物10km,兩電臺(tái)天線(xiàn)高度均為 10ml電臺(tái)工作頻率為 900MHz試求電波傳播損耗。解：菲涅爾余隙x繞射參數(shù)x1d1d23 108 5 10