無線通信原理總結(jié)課件

一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論11、移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)無線電波：——第三章干擾環(huán)境：——第四章頻譜資源有限：解決辦法有二（第二章）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信設(shè)備第五章組網(wǎng)、第七章GSM、第八章IS-951、移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)第五章組網(wǎng)、第七章GSM、第八章22、工作方式：雙工全雙工半雙工3、常用移動(dòng)通信系統(tǒng)理解各通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本原理2、工作方式：3一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論41、MSK（1）特殊的FSK兩個(gè)頻率相互正交，且頻差最小相位連續(xù)（2）給出輸入序列可以畫出相位軌跡+1相位斜率為正（相對）-1相位斜率為負(fù)（相對）（3）MSK的功率譜密度特性與QPSK相比，主瓣旁瓣特性P34圖2-91、MSK52、相位調(diào)制PSK調(diào)制QPSK：四相（串/并倒）（IS-95正向信道調(diào)制，有差別（四相擴(kuò)展：兩個(gè)不同PN序列））OQPSK：交錯(cuò)四相（，無倒現(xiàn)象，IS-95反向信道，差別同上）/4-DQPSK（改進(jìn)：相位跳變可以非相干解調(diào)）2、相位調(diào)制63、QAM調(diào)制相位與振幅的聯(lián)合MQAM調(diào)制的星座圖及分類QAM信號的設(shè)計(jì)調(diào)制考慮的因素：功率譜密度特性、解調(diào)方法、系統(tǒng)性能3、QAM調(diào)制74、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（1）擴(kuò)頻類型：直擴(kuò)（IS-95）、跳擴(kuò)、跳時(shí)、混合（2）偽隨機(jī)（PN，pseudo

noise）序列*周期自相關(guān)函數(shù)（系數(shù)）互相關(guān)函數(shù)（系數(shù)）4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*84、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（3）m序列產(chǎn)生：含義、原理（模型）*特性：“1”和“0”永遠(yuǎn)差1個(gè)；游程：總數(shù)為2n-1，K游程出現(xiàn)的比例為2-K；M序列與其移位后的序列模2加，仍為m序列m序列自相關(guān)系數(shù)：互相關(guān)系數(shù)：4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*94、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（4）Gold序列兩個(gè)m序列的互相關(guān)函數(shù)需滿足的條件（n移位寄存器的個(gè)數(shù)）：優(yōu)選對具有三值特性：n為奇數(shù)：-1，，n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))：-1，，n為奇數(shù)n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*n為奇數(shù)n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))104、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（4）Gold序列構(gòu)成Gold序列4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*114、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（5）Walsh函數(shù)完備正交集Hadamard矩陣完全正交特性IS-95：64階Walsh碼4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*125、多載波調(diào)制三種方法：子載波間隔足夠大子載波間隔選取，已調(diào)信號部分重疊，復(fù)合譜平坦子載波相互正交，頻譜有1/2重疊——OFDM5、多載波調(diào)制13一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論141、電波傳播方式直射波反射波地表面波2、自由空間傳波損耗［Lfs］(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)1、電波傳播方式［Lfs］(dB)=32.44+20lg153、大氣的影響（1）地球等效半徑系數(shù)k

在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，等效地球半徑系數(shù)k=4/3，等效地球半徑Re=8500km（2）視距傳播極限3、大氣的影響164、障礙物的影響（1）菲涅爾余隙的概念（2）障礙物影響下的路徑傳波損耗的計(jì)算P97例3-14、障礙物的影響175、移動(dòng)信道特征（1）慢衰落?衰落儲備（2）快衰落：多徑效應(yīng)→瑞利衰落（包絡(luò)）、平均分布（相位）多徑時(shí)散?相關(guān)帶寬多普勒擴(kuò)散?相干時(shí)間多普勒頻移：

定義及討論5、移動(dòng)信道特征186、陸地移動(dòng)信道的傳波損耗（1）地形、地物的劃分（2）傳波損耗的中值中等起伏地市區(qū)傳播損耗中值LTLT=Lfs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)任意地形地區(qū)的傳播損耗中值

LA=LT-KT其中，KT=Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+KS

P118例3-26、陸地移動(dòng)信道的傳波損耗197、傳波損耗模型適應(yīng)的場景Hata模型：Okumura用圖表給出的路徑損耗經(jīng)驗(yàn)公式，適用于150~1500MHzHata將市區(qū)的傳波損耗表示為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的公式和一個(gè)應(yīng)用于其他不同環(huán)境的附加校正公式。COST-231/Walfish/Ikegami模型在Walfish和Ikegami分別提出的模型的基礎(chǔ)上，對實(shí)測數(shù)據(jù)加以完善而提出了該模型考慮了自由空間損耗、沿傳播路徑的繞射損耗以及移動(dòng)臺與周圍建筑物屋頂之間的損耗7、傳波損耗模型20一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論211、分集接收定義：方式：合并方式：選擇式合并等增益合并最大比值合并三種合并方式的性能比較結(jié)果2、Rake接收的定義1、分集接收223、糾錯(cuò)編碼采用糾錯(cuò)編碼的原因碼的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力與最小碼距的關(guān)系常用的檢錯(cuò)碼類型卷積碼（n,k,m）卷積碼的含義編碼器編碼方案的設(shè)計(jì)（了解）交織編碼目的方法4、均衡技術(shù)——目的3、糾錯(cuò)編碼23一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播方式四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論241、多址技術(shù)FDMA（？）TDMA（？）CDMA（？）SDMA（？）隨機(jī)多址ALOHA、時(shí)隙ALOHACSMA（CarrierSenseMultipleAccess）預(yù)約隨機(jī)多址1、多址技術(shù)252、話務(wù)量與信道共用（1）話務(wù)量A（A0）、呼損B、信道數(shù)n、每信道用戶數(shù)mA的定義B的計(jì)算忙時(shí)話務(wù)量a的計(jì)算每信道容納用戶數(shù)m的計(jì)算（2）空閑信道的選?。?）給定信道總數(shù)和信道共用方式，計(jì)算總的用戶數(shù)P218，課后62、話務(wù)量與信道共用263、區(qū)域覆蓋帶狀網(wǎng)蜂窩網(wǎng)小區(qū)形狀——原因區(qū)群的組成——計(jì)算公式同頻再用距離：射頻防衛(wèi)比激勵(lì)方式小區(qū)分裂的原因和方法4、信道的配置分區(qū)分組等頻距配置提高頻率利用率、配置隨業(yè)務(wù)的地理位置分布而變化動(dòng)態(tài)配置法柔性配置法3、區(qū)域覆蓋275、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6、信令定義7、越區(qū)切換定義誰決定切（控制策略）何時(shí)切（準(zhǔn)則）如何切（分類）切到哪里（信道分配）5、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)288、位置管理位置登記&呼叫傳遞位置登記的步驟：三步位置更新&尋呼位置動(dòng)態(tài)更新策略8、位置管理29一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論301、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：三個(gè)子系統(tǒng)各子系統(tǒng)包含的功能實(shí)體2、網(wǎng)絡(luò)接口三個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能3、區(qū)域的劃分區(qū)域的定義號碼IMSI、TMSI、IMEI、MSISDN、MSRN、LAI、BSIC（中英文全稱、作用，構(gòu)成方法（了解））1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：314、無線接口（1）接入方式：TDMA/FDMA（2）頻率與頻道編號（3）調(diào)制方式：GSM信道類型及組合：幀結(jié)構(gòu)、時(shí)隙格式（物理信道）邏輯信道（信道分類）主載頻C0的TS0，TS1映射關(guān)系（信道組合）4、無線接口映射關(guān)系（信道組合）324、無線接口（4）語音編碼：RPE-LTP（中英文）（5）信道編碼：前向糾錯(cuò)編碼（敏感與否）、交織（6）其他抗干擾機(jī)提高頻譜利用率的方法跳頻：速率、處理增益間斷傳輸：原因、方法4、無線接口335、位置登記：涉及的功能實(shí)體及過程6、鑒權(quán)與加密三參數(shù)組鑒權(quán)過程加密置密模式IMSI保密（TMSI的作用）7、呼叫接續(xù)過程（了解）8、越區(qū)切換（了解）三種不同的情況、切換流程5、位置登記：涉及的功能實(shí)體及過程349、GPRS（？）增加的功能實(shí)體：SGSN（？）、GGSN（？）GPRS的隧道協(xié)議GRPS空中接口中，52幀的PDTCH結(jié)構(gòu)P274

圖7-47GPRS的空中接口中的數(shù)據(jù)流P276圖7-50增強(qiáng)型GPRS（EDGE）：兩方面改進(jìn)9、GPRS（？）35一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播方式四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論361、碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)特征容量大軟容量軟切換話音激活具有擴(kuò)頻的優(yōu)點(diǎn)2、碼分多址與擴(kuò)頻的結(jié)合1、碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)特征373、多址干擾和功率控制多址干擾遠(yuǎn)近效應(yīng)功率控制目的方法：正向開環(huán)反向閉環(huán)原則3、多址干擾和功率控制384、工作頻率824-849MHz869-894MHz5、時(shí)間基準(zhǔn)移動(dòng)臺基站6、話音編碼CELP（中英文全稱）4、工作頻率397、CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量影響因子：Ｇ、F、d含義7、CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量408、無線傳輸信道組成：正向：方向：各種碼字的作用：Walsh碼在CDMA前向信道中的應(yīng)用W064：用于導(dǎo)頻信道的擴(kuò)頻W3264：用于同步信道的擴(kuò)頻W164~W764：用于尋呼信道的擴(kuò)頻，不做尋呼信道的可作為業(yè)務(wù)信道使用其它：用于業(yè)務(wù)信道8、無線傳輸41PN在CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用短碼：長度為215的m序列。215=32768，2s中重復(fù)75次長碼：長度為242的m序列。前向信道應(yīng)用：1）利用短碼PN標(biāo)識不同的扇區(qū)：短碼PN的長度為215=32768chip，不同扇區(qū)導(dǎo)頻的PN偏置不同，使用導(dǎo)頻號PilotNumber來標(biāo)識不同的PN偏置：0~511，相鄰的兩個(gè)導(dǎo)頻號之間相差64個(gè)碼片。終端中的搜索器完成PN碼的捕獲和跟蹤。2）利用長碼PN來擾碼反向信道應(yīng)用：1）利用短碼PN來擴(kuò)頻：正交調(diào)制，PN的偏置為02）利用長碼PN來區(qū)分不同的用戶PN在CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用42精品課件！精品課件！43精品課件！精品課件！44無線通信原理總結(jié)課件45一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論461、移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)無線電波：——第三章干擾環(huán)境：——第四章頻譜資源有限：解決辦法有二（第二章）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)通信設(shè)備第五章組網(wǎng)、第七章GSM、第八章IS-951、移動(dòng)通信的主要特點(diǎn)第五章組網(wǎng)、第七章GSM、第八章472、工作方式：雙工全雙工半雙工3、常用移動(dòng)通信系統(tǒng)理解各通信系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本原理2、工作方式：48一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論491、MSK（1）特殊的FSK兩個(gè)頻率相互正交，且頻差最小相位連續(xù)（2）給出輸入序列可以畫出相位軌跡+1相位斜率為正（相對）-1相位斜率為負(fù)（相對）（3）MSK的功率譜密度特性與QPSK相比，主瓣旁瓣特性P34圖2-91、MSK502、相位調(diào)制PSK調(diào)制QPSK：四相（串/并倒）（IS-95正向信道調(diào)制，有差別（四相擴(kuò)展：兩個(gè)不同PN序列））OQPSK：交錯(cuò)四相（，無倒現(xiàn)象，IS-95反向信道，差別同上）/4-DQPSK（改進(jìn)：相位跳變可以非相干解調(diào)）2、相位調(diào)制513、QAM調(diào)制相位與振幅的聯(lián)合MQAM調(diào)制的星座圖及分類QAM信號的設(shè)計(jì)調(diào)制考慮的因素：功率譜密度特性、解調(diào)方法、系統(tǒng)性能3、QAM調(diào)制524、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（1）擴(kuò)頻類型：直擴(kuò)（IS-95）、跳擴(kuò)、跳時(shí)、混合（2）偽隨機(jī)（PN，pseudo

noise）序列*周期自相關(guān)函數(shù)（系數(shù)）互相關(guān)函數(shù)（系數(shù)）4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*534、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（3）m序列產(chǎn)生：含義、原理（模型）*特性：“1”和“0”永遠(yuǎn)差1個(gè)；游程：總數(shù)為2n-1，K游程出現(xiàn)的比例為2-K；M序列與其移位后的序列模2加，仍為m序列m序列自相關(guān)系數(shù)：互相關(guān)系數(shù)：4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*544、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（4）Gold序列兩個(gè)m序列的互相關(guān)函數(shù)需滿足的條件（n移位寄存器的個(gè)數(shù)）：優(yōu)選對具有三值特性：n為奇數(shù)：-1，，n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))：-1，，n為奇數(shù)n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*n為奇數(shù)n為偶數(shù)(但不是4的倍數(shù))554、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（4）Gold序列構(gòu)成Gold序列4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*564、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*（5）Walsh函數(shù)完備正交集Hadamard矩陣完全正交特性IS-95：64階Walsh碼4、擴(kuò)展頻譜調(diào)制*575、多載波調(diào)制三種方法：子載波間隔足夠大子載波間隔選取，已調(diào)信號部分重疊，復(fù)合譜平坦子載波相互正交，頻譜有1/2重疊——OFDM5、多載波調(diào)制58一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論591、電波傳播方式直射波反射波地表面波2、自由空間傳波損耗［Lfs］(dB)=32.44+20lgd(km)+20lgf(MHz)1、電波傳播方式［Lfs］(dB)=32.44+20lg603、大氣的影響（1）地球等效半徑系數(shù)k

在標(biāo)準(zhǔn)大氣折射情況下，等效地球半徑系數(shù)k=4/3，等效地球半徑Re=8500km（2）視距傳播極限3、大氣的影響614、障礙物的影響（1）菲涅爾余隙的概念（2）障礙物影響下的路徑傳波損耗的計(jì)算P97例3-14、障礙物的影響625、移動(dòng)信道特征（1）慢衰落?衰落儲備（2）快衰落：多徑效應(yīng)→瑞利衰落（包絡(luò)）、平均分布（相位）多徑時(shí)散?相關(guān)帶寬多普勒擴(kuò)散?相干時(shí)間多普勒頻移：

定義及討論5、移動(dòng)信道特征636、陸地移動(dòng)信道的傳波損耗（1）地形、地物的劃分（2）傳波損耗的中值中等起伏地市區(qū)傳播損耗中值LTLT=Lfs+Am(f,d)-Hb(hb,d)-Hm(hm,f)任意地形地區(qū)的傳播損耗中值

LA=LT-KT其中，KT=Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+KS

P118例3-26、陸地移動(dòng)信道的傳波損耗647、傳波損耗模型適應(yīng)的場景Hata模型：Okumura用圖表給出的路徑損耗經(jīng)驗(yàn)公式，適用于150~1500MHzHata將市區(qū)的傳波損耗表示為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的公式和一個(gè)應(yīng)用于其他不同環(huán)境的附加校正公式。COST-231/Walfish/Ikegami模型在Walfish和Ikegami分別提出的模型的基礎(chǔ)上，對實(shí)測數(shù)據(jù)加以完善而提出了該模型考慮了自由空間損耗、沿傳播路徑的繞射損耗以及移動(dòng)臺與周圍建筑物屋頂之間的損耗7、傳波損耗模型65一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論661、分集接收定義：方式：合并方式：選擇式合并等增益合并最大比值合并三種合并方式的性能比較結(jié)果2、Rake接收的定義1、分集接收673、糾錯(cuò)編碼采用糾錯(cuò)編碼的原因碼的檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力與最小碼距的關(guān)系常用的檢錯(cuò)碼類型卷積碼（n,k,m）卷積碼的含義編碼器編碼方案的設(shè)計(jì)（了解）交織編碼目的方法4、均衡技術(shù)——目的3、糾錯(cuò)編碼68一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播方式四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論691、多址技術(shù)FDMA（？）TDMA（？）CDMA（？）SDMA（？）隨機(jī)多址ALOHA、時(shí)隙ALOHACSMA（CarrierSenseMultipleAccess）預(yù)約隨機(jī)多址1、多址技術(shù)702、話務(wù)量與信道共用（1）話務(wù)量A（A0）、呼損B、信道數(shù)n、每信道用戶數(shù)mA的定義B的計(jì)算忙時(shí)話務(wù)量a的計(jì)算每信道容納用戶數(shù)m的計(jì)算（2）空閑信道的選?。?）給定信道總數(shù)和信道共用方式，計(jì)算總的用戶數(shù)P218，課后62、話務(wù)量與信道共用713、區(qū)域覆蓋帶狀網(wǎng)蜂窩網(wǎng)小區(qū)形狀——原因區(qū)群的組成——計(jì)算公式同頻再用距離：射頻防衛(wèi)比激勵(lì)方式小區(qū)分裂的原因和方法4、信道的配置分區(qū)分組等頻距配置提高頻率利用率、配置隨業(yè)務(wù)的地理位置分布而變化動(dòng)態(tài)配置法柔性配置法3、區(qū)域覆蓋725、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)6、信令定義7、越區(qū)切換定義誰決定切（控制策略）何時(shí)切（準(zhǔn)則）如何切（分類）切到哪里（信道分配）5、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)738、位置管理位置登記&呼叫傳遞位置登記的步驟：三步位置更新&尋呼位置動(dòng)態(tài)更新策略8、位置管理74一概論二調(diào)制解調(diào)三移動(dòng)信道的傳播特性四抗衰落技術(shù)五組網(wǎng)技術(shù)六GSM系統(tǒng)七IS-95系統(tǒng)CDMA一概論751、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：三個(gè)子系統(tǒng)各子系統(tǒng)包含的功能實(shí)體2、網(wǎng)絡(luò)接口三個(gè)重要的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及功能3、區(qū)域的劃分區(qū)域的定義號碼IMSI、TMSI、IMEI、MSISDN、MSRN、LAI、BSIC（中英文全稱、作用，構(gòu)成方法（了解））1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：764、無線接口（1）接入方式：TDMA/FDMA（2）頻率與頻道編號（3）調(diào)制方式：GSM信道類型及組合：幀結(jié)構(gòu)、時(shí)隙格式（物理信道）邏輯信道（信道分類）主載頻C0的TS0，TS1映射關(guān)系（信道組合）4、無線接口映射關(guān)系（信道組合）774、無線接口（4）語音編碼：RPE-LTP（中英文）（5）信道編碼：前向糾錯(cuò)編碼（敏感與否）、交織（6）其他抗干擾機(jī)提高頻譜利用率的方法跳頻：速率、處理增益間斷傳輸：原因、方法4、無線接口785、位置登記：涉及的功能實(shí)體及過程6、鑒權(quán)與加密三參數(shù)組鑒權(quán)過程加密置密模式IMSI保密（TMSI的作用）7、呼叫接續(xù)過程（了解）8、越區(qū)切換（了解）三種不同的情況、切換流程5、位置登記：涉及的功能實(shí)體及過程799、GPRS（？）增加的功能實(shí)體：SGSN（？）、GGSN（