移动通信基础知识

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移动通讯是指通讯双方至少有一方在运动中(或是目前停留在某一非预约的职位上)进行音信传输和置换,那包涵移动体(车辆、船只、飞机或游客)和移动体之间的通讯,移动体和固定点(固定有线电视台或有线电话机)之间的通信。

2 移动通讯的重大特色:1)移动通信必须采纳有线电波举办音讯传输
;2)移动通信是在错综复杂的烦扰环境中运维的;3)移动通讯可以使用的频谱能源极度有限,
而移动通讯业务量的要求却比比皆是;4)移动通讯系统的网络布局二种五种,
互联网管理和控制必须有效;

5)移动通讯设备(紧假若移动台)必须适应在移动环境中拔取

3 移动通讯有以下各类分类方法:

1) 按多址格局可分为频分多址(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等;

2) 按工作方法可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工;

3) 按信号形式可分为模拟网和数字网。

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有线通讯系统的传输方式分单工传输(广播式)和双向传输(应答式)。单向传输只用于有线电寻呼系统。双向传输有单工、双工和半双工三种工作格局。

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所谓单工通讯,是指通讯双方电视台交替地拓展收信和发信。依照收、发频率的异同,
又可分为同频单工和异频单工。单工通讯常用于点到点通信。优点:组网简单、节省财富;缺点:通话不两次三番(对讲式),易受烦扰。

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所谓双工通讯,是指通讯双方可同时展开传输音讯的干活措施,有时亦称全双工通信

双工通讯一般拔取一对频道,以推行频分双工(FDD)工作办法,接收和发射可同时举办。不过,在电视台的运营进程中,不管是或不是发话,发射机总是工作的,故电源消耗较大。为缓解这些难点和削减对系统频带的需求,可在通信设备中运用一块的半双工通信格局,即时分双工(TDD)。此时,
时间轴被周期地撩拨成时间帧,每一帧分为两片段,前半片段用于电视台A(或移动台A)发送,后半部分用来广播台B(或基站)发送,那样就足以兑现广播台A和B(移动台与基站)的双向通讯。

5位们把模拟移动通讯系统(包涵模拟蜂窝网、模拟无绳电话与模拟集群调度种类等)称作第叁,代移动通讯系统,而把数字化的移动通讯系统(包蕴数字蜂窝网、数字无绳电话、移动数据系统以及移动卫星通讯系统等)称作第1代移动通讯系统。

8 数字通讯系统的首要优点可归结如下:

(1) 频谱利用率高,有利于增强系统体量;(2)
能提供多样事务服务,提联发科信系统的通用性;(3)
抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强;(4)
能达成更使得、灵活的网络管理和决定;(5) 便于完结通讯的平安保密;(6)
可下落设备成本以及减弱用户手机的容积和千粒重

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移动通讯基本上围绕着二种为主互联网在向上,那就是依照话音业务的通讯互连网和按照分组数据传输的通讯网络。
依照运维条件和市集要求的例外,
前者又分为以蜂窝网为表示的高功率宽(广)域网和以无绳电话网为代表的低功率局域网;后者又可分为宽带LAN之类的高速局域网和活动数据网之类的低速宽(广)域网

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常用的移动通讯系统有什么:有线电寻呼系统、蜂窝移动通信系统、无绳电话系统、集群移动通讯系统、移动卫星通信系统、分组无线网。

11 有线电寻呼系统是一种单向通讯系统

12 蜂窝通讯网络的三大特征:频率再用、小区分歧、越区切换

把多少相邻的小区按自然的数目划分成区群 (Cluster),
并把可供使用的有线频道分成若干个(等于区群中的小区数)频率组,
区群内各小区均选用不一样的频率组,而任一小区所运用的频率组,
在别的区群相应的小区中还足以再用,那就是频率再用

当用户数增多并完成小区所能服务的最大限度时,把这个小区分割成更小的蜂窝状区域,并相应减小新小区的发射功率和使用同一的频率再用情势,升高系统单位面积可服务的用户数以适应不断进步的业务需要,那种经过称为小区不同

当移动台从三个小区进入另一紧邻的小区时,其工作频率及基站与移动交流宗旨所用的一连链路必须从它离开的小区更换成正在进入的小区,这一经过称为越区切换

13唯有频率再用距离丰硕大,才能担保同道困扰低于预订的门限值,那也就限制了区群中所含小区数目不能小于某种值(在模拟蜂窝网中不小于7,在数字蜂窝网中可小到4或3)

14小编国模拟无绳电话系统使用45 MHz/48
MHz的频段。我国运用的数字式无绳电话系统(低功率无线系统)标准是PHS

15无绳电话是一种以有线电话网为依托的通讯方式,也得以说它是有线电话网的有线延伸,具有发射功率小、省电、设备不难、价格低廉、
使用方便等优点

16 集群移动通讯系统属于调度系统的更换通讯网。

17集群移动通讯系统利用的基本技术是功效共用技术。 其紧要性做法是:

1、把部分由各机构分散建立的专用通信网集中起来,统一建网和管制,并动态地采纳分配给它们的一定量个频道,以包容数目越多的用户;

贰,革新频道共用的形式,即移动用户在通信的历程中,不是平昔地占据某1个频段,而是在按下其“按讲开关”(PTT)时,才能占据二个频段;一旦放手PTT,频道将被放飞,变成空闲频道,并允许其余用户占用该频道

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集群系统的决定方式有三种即专用控制信道的集中控制格局和随路信令的分布控制方法

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按通讯占用频道的法子,集群系统可分为音讯集群、传输集群和准传输集群等二种艺术

(1) 音信集群(Message Trunking)。 在音信集群系统中,
每三回呼叫通话时期,两回性地分配一对无线频道,
而且在通话完成后(即放手PTT开关后),转发器继续在该频道上行事6
s左右(即退出时间约为6 s), 才算完用度次一连进程。28s

(2)传输集群(TransmissionTrunking)。传输集群通话中,并非一味占用某贰个频段,当发话一方松手PTT时,对这一频道的挤占即告截至,对方回应或本方再张嘴时,都要重新分配并占据新的空闲频道。亦即在打电话中,每按三回PTT开关就再度占用频道一回。因而,传输集群可以丰裕利用频道的悠闲时间,其频道利用率可以显著压实。不过,,用户的口气略有间隙时,PTT就大概松手,使所用频道也应声放任而被其余用户所占用,其后再出口时又要重新占用新的悠闲频道,从而会促成音讯传输不连续或变异通话中断现象。16s

(3) 准传输集群(Quasi Transmission Trunking)。
准传输集群是为着克服传输集群的缺陷而提议的一种革新型集群形式,
也得以视作是传输集群和信息集群的折中方案。 其做法是:
一方面(和新闻集群比较)把退出的年华缩小为0.5~2 s;
另一方面(和传导集群比较)在每趟PTT松手之后增添0.5 s的维系时间,
然后获释频道。 18s

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OPPO公司提议的“铱”(I本田CR-VIDIUM)系统改用66颗卫星,分6条规则在地球上空运营

二十一分组有线网是一种拔取有线信道进行分组互换的通讯网络,即互连网中传递的新闻要以“分组”或称“信包”(有时简称“包”)为基本单元。分组是由若干比特结合的音信段,经常包罗“邢台”和“正文”两部分。

22 分组传输常见的互联网布局有长方形结构和分布式结构。

23 在GSM系统中,分组格局变成通用分组有线业务(GPRS)

24对数字调制技术的重点须求是:已调信号的频谱窄和带外衰减快(即所占频带窄,可能说频谱利用率高);易于接纳连锁或非相干解调;抗噪声和抗烦扰的力量强;以及方便在衰落信道中传输。

25数字信号调制的核心类型分为振幅键控(ASK)、频移键控(FSK)和相移键控(PSK)

26 挪动信道中电波传播本性的钻研

商量活动信道的流传性格,首先要弄清移动信道的扩散规律和各样物理现象的机理以及那么些情形对信号传输所暴发的不良影响,
进而商讨化解各个不良影响的策略性。 为了给通讯系统的安排性和统筹提供依照,
人们司空眼惯通过理论剖析或基于实测数据举办总括分析(或双边组合),
来统计和树立有普遍性的数学模型, 利用那一个模型,
能够估计一些传唱环境中的传播损耗和其他有关的传遍参数。

辩护分析方法日常用射线表示电磁波束的传遍,在规定收发天线的高度、地方和周围环境的切切实实特征后,依照直射、折射、反射、散射、透射等波动现象,用电磁波理论测算电波传播的不二法门损耗及有关信道参数。

实测分析方法是指在独立的流传环境中进行实地测试,
并用电脑对大量实测数据举行总结分析, 以建立预测模型(如冲击响应模型),
进行传播预测。

27多址形式的骨干项目有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。实际中也常用到三种为主多址格局的滥竽充数多址方式,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)

28一般认为:TDMA系统的通讯体量领先FDMA系统,
而CDMA系统的通讯容积又超过FDMA和TDMA系统

29移动通信系统中应用的抗苦恼措施是各式各种的,主要有:

1)
利用信道编码举办检错和纠错(包括前向纠错FEC和活动请求重传APRADOQ)是下降通讯传输的差错率,
保证通讯质量和可相信性的有用手段;

2) 为打败由多径烦扰所引起的多径衰落, 广泛应用分集技术(包罗空中分集、
频率分集、 时间分集以及RAKE接收技术等)、
自适应均衡技术和选择具有抗码间烦扰和时延伸张能力的调制技术(如多电平调制、
多载波调制等);

3) 为提德州仪器信系统的汇总抗烦扰能力而使用扩频和跳频技术;

4) 为削减蜂窝网络中的共道苦恼而拔取扇区天线、
多波束天线和自适应天线阵列等;

5) 在CDMA通讯系统中,
为了减小多址干扰而使用干扰抵消和多用户信号检测器技术。

30 组网涉及网络布局、互连网接口和网络的主宰与治本等

31互连网布局。数字蜂窝通讯系统的互联网布局,其组成部分为:移动沟通大旨(MSC),基站分系统(BSS)(含基站控制器(BSC)、基站收发信台(BTS)),移动台(MS),归属地点寄存器(HL酷路泽),访问地点寄存器(VLMurano),设备标志寄存器(EI宝马X5),认证中央(AUC)和操作维护基本(OMC)。互联网通过移动互换大旨(MSC)还与国有互换电话网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)以及公共数据网(PDN)相连接。

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32互联网接口 (1) 人机接口(Sm接口)。 Sm是用户与移动网之间的接口,
在活动设备中包含键盘、 液晶显示以及落实用户身份卡识别成效的部件。 (2)
移动台与基站之间的接口(Um接口)。
Um是活动台与基站收发信机之间的有线接口,是移动通信网的第2接口,也称空中接口。
(3)
基站与运动沟通中央之间的接口(A接口)。此接口所传递的信息根本有:基站管理、
呼叫处理与运动天性管理等。 (4)
基站控制器(BSC)与基站收发信台(BTS)之间的接口(Abis接口)。
基站系统(BSS)包含BSC与BTS两有的, 它们之间的接口称为Abis接口。

33 Um接口协议模型举例

图片 3第贰层(最低层)L1是物理层。它为高层消息传输提供有线信道,能支撑在物理媒介上传输音讯所必要的全部意义,如频率配置、信道划分、传输定时、比特或时隙同步、功率设定、调制和平消除调等等。第1层L2是多少链路层。它向第贰,层提供劳动,
并接受第贰层的劳动。其首要成效是为网络层提供必需的数码传输结构,并对数码传输举办支配。第3、层L3是互联网层。它的重中之重功用是管制链路连接,
控制呼叫进度,协助附加业务和短新闻业务,以及开展活动管理和无线财富管理等。

34 互连网的控制与管理 连接控制(或管理)功效、移动管理、有线财富管理。

35常用的数字调制有: 移频键控(FSK)和移相键控(PSK)等

36移动通讯信道的基本特征是:
第1带宽有限,它取决于使用的成效能源和信道的流传性子;第三,干扰和噪音影响大,
那重大是移动通讯工作的电磁环境所决定的; 第一, 存在着多径衰落。

37恢弘频谱(SS,Spread
Spectrum)通讯简称为扩频通讯。扩频通讯的定义可归纳表述如下:
扩频通讯技术是一种音信传输格局, 在上马采取扩频码调制,
使信号所占的频带宽度远大于所传消息必需的带宽,
在收端拔取同样的扩频码进行相关解扩以复苏所传音讯数据。

38各个扩频系统的抗烦扰能力大体上都与扩频信号带宽B与消息带宽Bm之比成正比。
即Gp=10lg(B/Bm)Gp称作扩频系统的处理增益、表示了扩频系统信噪比革新的品位

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根据扩张频谱的艺术各异,扩频通讯系统可分为:直接系列(DS)扩频、跳频(FH)、跳时(TH)、线性调频(Chirp)以及上述二种格局的组合。

40所谓直接种类(DS, Direct
Sequency)扩频,就是直接用装有高码率的扩频码体系在开首去增加信号的频谱。而在收端,用相同的扩频码体系去开展解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的音讯

41所谓跳频,是: 用一定码种类进行抉择的多频率频移键控。 也等于说,
用扩频码体系去进行频移键控调制,使载波频率不断地跳变, 由此称为跳频

42与跳频相似, 跳时(TH,Time Hopping)是指使发射信号在岁月轴上跳变。

43多载波传输首先把八个神速的数据流分解为多少个低速的子数据流(那样各种子数据流将有所低得多的比特速率),然后,逐个子数据流经过调制(符号匹配)和滤波(波形形成g(t)),去调制相应的子载波,从而结成多个相互的已调信号,经过合成后开展传输

44在多载波传输技术中,对每一块载波频率(子载波)的抉择可以有五种措施,它们的不等取舍将决定最终已调信号的频谱宽度和造型。

第壹种办法是:各子载波间的区间充分大,从而使各路子载波上的已调信号的频谱不相重叠,如图2-67(a)所示。该方案就是价值观的频分复用方式,即将整个频带划分成N个不重叠的子带,每一种子带传输一路子载波信号,在接收端可用滤波器组进行分离。那种措施的优点是完结简单、直接;缺点是频谱的利用率低,子信道之间要留有尊崇频带,而且多个滤波器的兑现也有好多不便

第二种方法是:各子载波间的间距拔取,使得已调信号的频谱部分重叠,使复合谱是平缓的
如图2-67(b)所示。重叠的谱的交点在信号功率比峰值功率低3
dB处。子载波之间的正交性通过交错同相或正交子带的数目拿到(即将数据偏移半个码元周期)。

第贰种方案是:各子载波是互相正交的,且各子载波的频谱有3/6的重叠。如图2-67(c)所示。该调制格局被叫做正交频分复用(OFDM)。此时的系统带宽比FDMA系统的带宽可以节省贰分之一。

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图2-67 子载波频率设置

(a) 传统的频分复用; (b) 3 dB频分复用; (c)OFDM

45 信道按传输媒介分为有线信道和有线信道。

46
根据信道天性参数随外界各个因素的熏陶而变化的进度,寻常分为“恒参信道”和“变参信道”。所谓“恒参信道”,是指其传输性情的变化量极微且变动速度极慢;可能说,在丰盛长的日子内,其参数基本不变。“变参信道”与此相反,其传输本性随时间的变更较快。

47从发射天线直接抵达接收天线的电波称为直射波,它是VHF和UHF频段的机要传播形式;电波经过当地反射到达接收机,称为地面反射波;电波沿地球表面传播,称为地表面波。

48任意空间传播损耗Lfs](dB) = 32.44+20lg d(km)+20lg f(MHz)
可知,传输损耗(衰减)只与工作频率f和传颂距离d有关。当f或d增大一倍时,Lfs将独家扩张6dB。Lg2=0.3010

49
信号的一些中值,是在一些时间(或地方)中,信号电平大于或低于它的大运各为3/6。

那种变动造成的凋零称为慢衰落。

50
多径衰落的信号包络遵守Riley分布,所以称为Riley分布。在移动信道中,发送到接收机的信号会受到传播环境中地形、地物的震慑而发出绕射、反射或散射,因此形成多径传播。
多径传播将使接收端的合成信号在宽窄、相位和到达时间上发出随机生成,严重地降落接收信号的传导品质,这就是所谓的多径衰落。

51 慢衰落近似遵从正态分布。

52
为了幸免因衰老(包蕴快衰落和慢衰落)引起的通讯中断,在信道设计中,必须是信号的电平留有丰裕的余量,以使中断率LAND小于规定目标。那种电平余量称为衰落储备。

53因多径传播造成信号时间扩散的情景, 称为多径时散

54为了总计移动信道中信号电场强度中值(或传播损耗中值),可将地形分为两大类,即中等起降地形和畸形地形,并以中等起伏地形作传播规范。所谓中等起伏地形,是指在传唱路径的地形剖面图上,地面起伏中度不当先20m,且起伏缓慢,峰点与谷点之间的水平距离超过起伏中度。此外地形如山川、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不平整地形。

55见仁见智地物环境其扩散规范差距, 根据地物的密集程度不一样可分为三类地区: 1、开阔地。 在电波传播的门径上无英豪树木、 建筑物等障碍物, 呈开阔状地面,
如农田、 荒野、 广场、 沙漠和戈壁滩等。 贰,叶集区。在贴近移动台近处有个别障碍物但不稠密,
例如,有少量的低层房屋或小森林等。三, 市区。 有较密集的建筑物和高层楼宇。

56 Am(f,
d)
是中间起伏地市区的基本损耗中值,即只要自由空间损耗为0dB,基站天线高度为200m,
移动台天线中度为3m的气象下取得的开销中值;Hb(hb,
d)
是基站天线中度增益因子,它是以基站天线中度200m为标准得到的相持增益。Hm(hm,
f)
是活动台天线中度增益因子,
它是以活动台天线中度3m为原则拿到的绝对增益。地形地物改正因子KT =
Kmr+Qo+Qr+Kh+Khf+Kjs+Ksp+KS

,*Kmr叶集区改进因子; Qo、Qr明朗地或准开阔地改良因子;KhKhf峰峦地考订因子及轻微校对因子;Kjs——孤立山岳考订因子;Ksp——斜坡地形矫正因子;KS——水陆混合路径校勘因子。任意地形地区的传播损耗中值**LA
=
LT-KT**,LT为中等起伏地市区传播损耗中值, 即**LT =Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f*)**

 

例3.2某一运动信道,工作频段为450MHz,基站天线高度为50m,天线增益为6dB,移动台天线高度为3m,天线增益为
0dB;在市区工作,传播路径为中等起伏地,通讯距离为10km。
试求:传播路线损耗中值

依照已知条件, KT=0, LA=LT,自由空间传播损耗[Lfs
=32.44+20lgf+20lgd=32.44+20lg450+20lg10
=105.5dB;市区中央损耗中值 Am(f,d) =
27dB;基站天线中度增益因子 Hb(hb, d) =
-12dB;移动台天线高度增益因子Hm(hm, f) =
0dB。由上述各项可得传播途径损耗中值为LA = LT = 105.5+27+12 =
144.5dB

例3-3 若上题改为天长市办事,传播途径是正斜坡,且θm=15mrad,
别的条件不变,再求扩散途径损耗中值。

可知LA=LT-KT, 由上例已求得LT=144.5dB。
依据已知条件,地形地区矫正因子KT只需考虑利辛县改正因子Kmr和斜坡改正因子Ksp,因而
KT = Kmr+KspKmr = 12.5dB,Ksp =
3dB所以传播路径损耗中值为 LA = LT-KT = LT- (Kmr+Ksp) =
144.5-15.5 = 129dB

57流传损耗预测模型

Hata模型适用于150~1500
MHz频率范围,在市区的中值路径损耗的正儿八经公式为(CCIR秉承的提出)Lurban(dB)=69.55+26.16lgfc-13.82lghba(hb)+(44.9-6.55lghb)lgd

式中: fc是在150~1500MHz内的工作频率;
hb是基站发射机的有效天线高度(单位为m, 适用范围30~200 m),
其定义为天线相对海平面高度hts减去距离从3 km到15
km里头的平分地面中度hga;
hre是运动台接收机的实惠天线中度(单位为m, 适用范围1~10 m);
d是收发天线之间的距离(单位为km, 适用范围1~10km);
a(hre)是运动台接收机的管用天线中度的匡正因子

COST-231/Walfish/Ikegami模型,那种模型考虑到了随机空间损耗、
沿传播路线的绕射损耗以及移动台与周围建筑屋顶之间的消耗,该模型中的紧要参数有:建筑物高度、道路宽度、建筑物的区间、相对于直达无线电路径的道路方面。该模型适用的限制:
频率f: 800~三千 MHz;距离d:0.02~5 km;基站天线中度hb:
4~50m;移动台天线中度hm:1~3 m。

58所谓分集接收,是指接收端对它接受的多个衰落性子相互独立(引导同一信息)的信号进行一定的拍卖,以下降信号电平起伏的格局

六十分集有两重意思: 一是分散传输,
使接收端能获取多少个总计独立的、指点同一新闻的萎缩信号; 二是集中处理,
即接收机把收到的多少个总结独立的萎靡信号举办联合(包含精选与组合)以降低衰落的影响。

60在移动通信系统中大概用到两类分集格局: 一类称为“宏分集”;
另一类称为“微分集”。

61
“宏分集”首要用于蜂窝通讯系统中,也号称“多基站”分集。那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一致的地理地点上(如蜂窝小区的对角上)和在不相同倾向上,同时和小区内的3个平移台进行通讯(可以选择其中信号最好的多个基站进行通讯)。

62
“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术。微分集又可分为下列多种:空中分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分集、时间分集

63假设M个输入信号电压为r1(t), r2(t), …, rM(t),
则合并器输出电压r(t)为

 
 

ak为第k个信号的加权周到

图片 5常用的有以下二种办法:(1)
采纳式合并。采取式合并是指检测全体分集支路的信号,
以接纳中间信噪比最高的那多少个支路的信号作为合并器的出口。由上式可知,
在选取式合并器中,加权周详唯有一项为1, 其他均为0。

(2) 最大比值合并,最大比值合并器输出的信号包络为

(3) 等增益合并

等增益合并无需对信号加权, 各支路的信号是等增益相加的

图片 6等增益合并器输出的信号包络为

64 为便于相比较二种合并格局, 如果它们都满意下列七个规格:(1)
每一支路的噪音均为加性噪声且与信号不相干,噪声均值为零,具有固定均方根值;(2)
信号幅度的衰落速率远小于信号的最低调制频;(3) 各支路信号的萎靡互不相干,
互相独立。

65 所谓RAKE接收机,就是运用多个相互相关器检测多径信号,
根据一定的清规戒律合成一路信号供解调用的接收机。

66 RAKE接收机利用多径信号,提高了通讯质量。

67 纠错编码是以下落音讯传输速率为代价来抓牢传输可相信性的。

68一般情况下,码的检、纠错能力与纤维码距d0的关系可分为以下三种情景。

(1) 为检测e个错码, 渴求最小码距d0≥e+1;(2)
为校订t个错码,必要最小码距d0≥2t+1;

(3) 为纠正t个错码,同时检测e个错码,须要最小码距d0≥e+t+1
(et)。

69 常用的检错码:奇偶校验码、C帕杰罗C(循环冗余校验)

70 在CDMA移动通讯系统中利用了卷积码和混合编码

71 组网要求化解以下多少个方面的题材:(1)
对于给定的频率能源,我们怎么样来共享? 即拔取什么样的多址技术,
使得个其余财富能传输更大容积的音信? (2)
由于传播损耗的留存,基站和移动台之间的通讯距离连接有限的。那么为了使用户在某一服务区内的任一点都能联接互联网,要求在该服务区内安装有个别基站?另一方面,对于给定的作用资源,如何在这几个基站之间开展分红以满足用户体量的渴求?这么些是区域覆盖技术要消除的题材。
(3)
怎样将服务区内的逐条基站互连起来,并且要与定点互连网(如PSTN、ISDN、BISDN等)互连,从而完结移动用户与定位用户、
移动用户与移动用户之间的互连互通? 相当于说,
移动通讯应使用什么的网络布局? (4)
移动通信的骨干特色是用户在互联网覆盖的限定内可任意移动。那即将消除下边八个难题:一是当移动用户从贰个基站的覆盖区移动到另二个基站的覆盖区时,怎么着保管用户通讯进度的接二连三性,即什么兑现有效的越区切换?
二是用户在活动网络中随意运动,互连网如何保管这几个用户,使网络在任曾几何时刻都领会,该用户目前在哪1个地段的哪1个基站覆盖的限制内,即什么缓解移动性管理的题材?

(5)
怎么着在用户和运动互联网之间,移动互联网和固化网络之间交流控制音讯,从而对呼叫进程、移动性管理进度和网络互连进度进展控制,
以保险网络有序运行, 即在活动通讯网中应接Nash么样的信令系统?

72
常用的多址技术有二种:频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等

73频分多址指将加以的频谱财富划分为多少个等间隔的频段(或称信道)供分裂的用户使用

图片 774为各个基站配置好一组信道,供该基站所掩盖的区域(称为小区)内的拥有活动台共用。
那就是多信道共用问题。

75 信道利用率η可用每小时每信道的成就话务量来计量

在保持B一定的标准化下,随着n的加大A不断抓牢。当n<3时,A随n的拉长接近指数规律;当n>6时,则接近线性关系。在B一定的尺度下,η随着n的加大而狠抓,但在n>8未来拉长已很慢。因而,同一基站的共用信道数不宜过多,一般7个。

76
如n=8,为保险呼损率B=5%,全网只可以容纳57*8=45几个用户;若将B提升到伍分之一,全网就可容纳92*8=7三十六个用户了。

77空闲信道的精选格局重点可以分为两类:
一类是专用呼叫信道格局(或称“共用信令信道”格局);
另一类是表明空闲信道方式。(1)
专用呼叫信道格局。处理呼叫的快慢快;但信道的利用率不高。(2)
标明空闲信道方式。可分为“循环定位”、“循环不定点”、“标明两个空闲信道的轮回分散定位”和“标明多个空闲信道的大循环不定点”等一,循环定位。信道利用率高;不过同抢几率也较大,即简单暴发争论

贰, 循环不定点格局。减小了同抢几率,但建立呼叫慢

78时分多址是指把时光分开成周期性的帧,
每一帧再分叉成多少个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的)

79 在TDMA系统中,
每帧中的时隙结构(或称为突发结构)的筹划一般要考虑八个根本难题:
一是决定和信令音信的传导; 二是信道多径的震慑; 三是系统的协同

80为了化解上述难题, 选取以下四上面的显要方式:
一是在各种时隙中,专门划出有个别比特用于控制和信令新闻的传输。
二是为了便于接收端利用均衡器来摆平多径引起的码间困扰,在时隙中要插入自适应均衡器所需的训练系列。
操练种类对接收端来说是确知的,
接收端按照操练体系的解调结果,就可以臆想出信道的撞击响应,根据该响应就足以预置均衡器的抽头周到,从而可排除码间苦恼对一切时隙的震慑。
三是在上行链路的各类时隙中要留出一定的敬重间隔(即不传输任何信号),即逐个时隙中传输信号的光阴要自愧不如时隙长度,这样可以击溃因活动台至基站距离的轻易变化,而引起运动台发出的信号到达基站接收机时刻的即兴生成,从而保险不一样移动台发出的信号,在基站处都能落在分明的时隙内,而不会并发相互重叠的气象。
四是为了便利接收端的协同,在每一个时隙中还要传输同步系列。
同步系列和操练系列可以分开传输,也足以融为一炉。

81 码分多址
是以扩频信号为底蕴的,利用差异码型完成差距用户的新闻传输。

82 常用的扩频信号有两类:跳频信号和平素连串扩频信号。

83为了确保同信道小区中间有充足的偏离,
附近的若干小区都无法用相同的信道。 那个不相同信道的小区组成三个区群
唯有分化区群的小区才能进行信道再用。

84 区群的组成应满意八个标准化: 一是区群之间能够邻接,
且无空隙无重叠地拓展覆盖;
二是邻接之后的区群应确保各类相邻同信道小区之间的相距相等。即满意公式:N
= i2+ij+j2

85 在种种小区中, 基站可设在小区的宗旨, 用全向天线形成圆形覆盖区,
那就是所谓“中央激励”措施;将基站设计在各样小区六边形的几个极点上,各种基站采取三副120°扇形辐射的定向天线,分别覆盖多少个相邻小区的各三分一区域,每种小区由三副120°扇战神线共同覆盖,那就是所谓“顶点刺激”方式

动用120°的定向天线后,所接受的同频困扰功率仅为全向天线系统的三分之一,因而能够减掉系统的同道干扰。此外,在不一样地点采取多副定向天线可免除小区内障碍物的阴影区。

86小区的解体。在全体服务区中,各种小区的深浅可以是同一的,那不得不适应用户密度均匀的情况。事实上服务区内的用户密度是不均匀的,为了适应那种场馆,在用户密度高的市大旨区可使小区的面积小部分,在用户密度低的市东至县可使小区的面积大一部分。

87信道(频率)配置的艺术根本有三种:一是分区分组配置法;二是等频距配置法。

88分区分组配置法所依照的基准是: 尽量减小占用的总频段,
以增强频段的利用率; 同一区群内无法运用同一的信道, 以免止同频苦恼;
小区内选拔无三阶互调的相容信道组, 以免止互调烦扰。幸免三阶互调
。kij≠kxy

89等频距配置法是按等频率间隔来布局信道的,只要频距选得充足大,就可以使得地防止邻道困扰

90
为了进一步提升频率利用率,使信道的安插能随移动通讯业务量地理分布的变更而变化,有二种办法:一是“动态配置法”——随业务量的扭转重新配置全部信道;二是“柔性配置法”——准备若干个信道,须求时提需要有些小区使用。

91在数字移动通信系统中, 将移动性管理、 用户鉴权及表明从MSC中分离出来,
设置原籍位置寄存器(HL本田CR-V)和做客地点寄存器(VL汉兰达)来展开移动性管理

92
MSC为活动互换中央,它是无线电系统与民众电话交流网之间的接口设备,完毕整个须求的信令作用以树立与移动台的往返呼叫。其关键权利是:一,路由精选管理;二, 计费和费率管理; 三, 业务量管理;4、向归属地方寄存器(HL纳瓦拉)发送有关业务量消息和计费新闻。

93 HL路虎极光为名下地方寄存器,负责移动台数据库管理。其主要性权利是:一,对在HL帕杰罗中登记的移动台(MS)的装有用户参数的军事管制、修改等;2、 计费管理;叁,VL奥迪Q5的更新

94 VLTiguan为访问地方寄存器,是动态数据库。其首要权利是:①移动台旅游号管理;贰, 临时挪动台标识管理;叁, 访问的运动台用户管理;4、HL锐界的翻新;5、 管理MSC区、地方区及基站区;六, 管理有线信道(如信道分配表、
动态信道分配管理、 信道阻塞状态)。

95原籍地方寄存器简称HL酷威。 它可以作为是GSM系统的大旨数据库
存储该HL库罗德管辖区的兼具移动用户的关于数据。
其中,有关用户的参数新闻(静态数据)有移动用户号码、访问能力、
用户序列和补偿工作等。 别的,
HL奇骏还暂存移动用户(当前地方的消息)漫游时的关于动态消息数量。

访问地方寄存器简称VLRAV4。
它存储进入其控制区域内来访移动用户的关于数据,
那个数量是从该移动用户的原籍地方寄存器获取并开展暂存的,一旦移动用户离开该VL牧马人的决定区域,
则临时存储的该移动用户的多少就会被删去。
由此,VL普拉多可看做是二个动态用户的数据库
表明中央AUC是表达移动用户的身价以及暴发相应认证参数的法力实体。

GSM系统应用了专门的通讯安全措施,
包含对移动用户鉴权,对有线链路上的语气、数据和信令消息举行保密等

96 与通讯有关的一名目繁多决定信号统称为信令

97
信令分为三种:一种是用户到网络节点间的信令(称为对接信令);另一种是网络节点之间的信令(称为网络信令

98越区(过区)切换(Handover或Handoff)是指将日前正值举办的移动台与基站之间的通讯链路从当前基站转移到另二个基站的经过。
该进度也号称自动链路转移ALT(Automatic Link Transfer)

99越区切换包蕴多个方面的难点:1、越区切换的轨道,也等于何时要求展开越区切换

贰,越区切换如何控制;三,越区切换时的信道分配

100越区切换分为两大类: 一类是硬切换, 另一类是软切换。

101越区切换的守则

在决定曾几何时须求展开越区切换时,
平时依照运动台处接收的平均信号强度来显然,
也得以依照运动台处的信噪比(或信号困扰比)、 误比特率等参数来显然。

一经移动台从基站1向基站2平移,其信号强度的成形如图 5 – 27
所示。判定几时需求越区切换的清规戒律如下:

(1) 相对信号强度准则:在其它时刻都采纳具有最强接收信号的基站。 如图 5 –
27 中的
A处将要暴发越区切换。那种规则的后天不足是:在原基站的信号强度仍满足须求的处境下,会吸引太多不要求的越区切换。

(2)
具有门限规定的相对信号强度准则:仅同意移动用户在现阶段基站的信号丰裕弱(低于某一门限),且新基站的信号强于本基站的信号景况下,才得以开展越区切换。如图
5 – 27
所示,在门限为Th2时,在B点将会发生越区切换。在该格局中,门限选用具有主要性职能。

图片 8

(3)
具有滞后余量的相对信号强度准则:仅同意移动用户在新基站的信号强度比原基站信号强度强很多(即当先滞后余量(Hysteresis
Margin))的境况下进展越区切换。

(4)
具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则:仅同意移动用户在当下基站的信号电平低于规定门限并且新基站的信号强度高于当前基站二个加以滞后余量时进行越区切换。

102
越区切换控制蕴含五个方面:一是越区切换的参数控制,二是越区切换的经过控制

103 进度控制的主意根本有二种:移动台控制、网络决定、移动台协理的越区切换

104
作者国于一九八一年鲜明蜂窝式移动电话系统频段为870~890.975MHz与915~935.975MHz,频道间隔为25MHz。90年采用TACS制式,双工频率间隔45MHz

105蜂窝网移动电话系统本人由移动电话沟通局(MTSO)、基站(BS)和移动台(MS)组成。

106平日,从基站(BS)至移动台(MS)的传输信道称为前向(或下行)信道,
包含前向话新闻道和前向控制信道; 反之,
从MS至BS传输的信道称为反向(或上行)信道,
它也包括反向话新闻道和反向决定信道。

107监测音SAT(Supervisory Audio
Tone)
用来信道分配和对移动用户的通话品质进行监测。
当某一口气信道要分配给某一移动用户时, BS就在前向话新闻道上发送SAT信号。
移动台检测到SAT信号后, 就在反向话信息道上环回该SAT信号。
BS收到再次回到的SAT信号后, 就确认此双向话新闻道已经接入, 即可通话。

108信令音ST(Signalling Tone)在活动台至基站的反向话新闻道中传输,它是
10
kHz的节拍信号。信令音的首要用途如下:第1当MS收到BS发来的振铃信号时,MS在反向话音讯道上向BS发送ST信号,表示振铃成功,一旦移动用户摘机通话,就停发ST信号;第叁,,移动台在出国切换频道前,在MTSO控制下,BS在原本的前向话新闻道上发送一个新分配的口吻信道的指令,MS收到该指令后,就发送ST信号以表示认可。

109
GSM蜂窝系统的重中之重组成部分可分为移动台、基站子系统和互联网子系统。基站子系统(简称基站BS)由基站收发台(BTS)和基站控制器(BSC)组成;网络子系统由活动交流中央(MSC)、操作维护基本(OMC)、原籍地方寄存器(HL帕杰罗)、访问地点寄存器(VLMurano)、鉴权大旨(AUC)和移动设备识别寄存器(EI奥德赛)等组成。一个MSC可管制多达几十三个基站控制器,一个基站控制器最多可决定2六10个BTS。由MS、BS和网络子系统组合公用陆地移动通讯网,该互连网由MSC与公用互换电话网(PSTN)、
综合业务数字网(ISDN)和公用数据网(PDN)进行互连。

110移动台的用户识别模块(SIM),亦称SIM卡。它基本上是一张符合ISO(开放系统互连)标准的“智慧”磁卡,其中富含与用户有关的有线接口的音信,也席卷鉴权和加密的音信

111 GSM系统办事在偏下射频频段:上行(移动台发、基站收) 890~915
MHz;下行(基站发、
举手投足台收) 935~960 MHz;收、发频率间隔为 45
MHz。

活动台使用较低频段发射,传播损耗较低,有利于补充上、下行功率不平衡的难题。

是因为载频间隔是 0.2 MHz,由此GSM系统全部办事频段分为 124
对载频,其频道序号用n表示,则上、下两频段中序号为n的载频可用下式统计:

下频段 fl(n)=(890+0.2 n) MHz ;上频段 fh(n)=(935+0.2 n) MHz

各样载频有九个时隙,由此GSM系统一共有124*8=99壹个大体信道

112 GSM系统的信道分类:业务(语音、数据)与控制信道

113决定信道(CCH)用于传递信令和一道信号
主要分为三种:广播信道(BCH)、
国有控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)

播音信道是一种“一点对多点”的单方向控制信道,用于基站向运动台播放公用的音信,传输的始末根本是活动台入网和呼唤建立所要求的关于音信

公用控制信道是一种双向控制信道,用于呼叫接续阶段传输链路连接所急需的决定信令

专用控制信道是一种“点对点”的双向控制信道,其用途是在呼唤接续阶段以及在通讯进行当中,在移动台和基站之间传输必需的操纵音讯

114 所谓职责登记(或称注册),
是通讯网为了跟踪移动台的职责变动,而对其岗位新闻举办注册、删除和翻新的经过。

115鉴权是为了确认移动台的合法性, 而加密是为着防止旁人窃听

116
EI陆风X8中使用二种配备清单:白名单(合法的活动装备识别号);黑名单(禁止利用的移位装备识别号);灰名单(是还是不是允许使用由运行者决定,例如有故障的或未经型号认证的移位设备识别号)

117 IS-95的载波频带宽度为1.25MHz

118 码分多址蜂窝通信系统的特点如下

(1)
依据理论分析,CDMA蜂窝系统与模拟蜂窝系统或TDMA数字蜂窝系统相比有着更大的通讯体积

(2) CDMA蜂窝系统的上上下下用户共享3个有线信道,
用户信号的分别只靠所用码型的不一样,
因而当蜂窝系统的载重满载时,此外增添少数用户只会挑起话音品质的微薄降低(或然说信干比稍微降低),
而不会冒出堵塞现象

(3)
CDMA蜂窝系统具有“软切换”成效。即在过区切换的早先阶段,由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的位移台服务,直到该运动台与新基站之间确立起保障的通讯链路后,
原基站才中断它和该移动台的联系。CDMA蜂窝系统的软切换功用既能够确保过区切换的可相信性(幸免切换错误时屡屡须求切换),又可以使通讯中的用户不利觉察。

(4)
CDMA蜂窝系统可以丰富利用人类对话的不总是个性来达成话音激活技术,以狠抓系统的通讯容积。

(5) CDMA蜂窝系统以扩频技术为根基, 因此它拥有扩频通信系统所固有的长处,
如抗干扰、 抗多径衰落和拥有保密性等。

119
CDMA蜂窝系统的多址苦恼分二种处境:一是基站在接收某一移动台的信号时,会遭到本小区和身临其境小区其余活动台所发信号的干扰;二是移动台在接受所属基站发来的信号时,会受到所属基站和接近基站向其余运动台所发信号的纷扰。

120 CDMA蜂窝通讯系统的功率控制

(1)
反向功率控制。反向功率控制也称上行链路功率控制。其重大须求是使任一移动台无论处在什么地方上,其信号在到达基站的接收机时,都拥有相同的电平,而且恰恰完成信干比须求的门限。既可以使得地防患“远近效应”,又有啥不可最大限度地减小多址苦恼。

艺术:在活动台接受并测量基站发来的信号强度,并推测正向传输损耗,然后依照那种推断来调节移动台的反向发射功率。倘若接到信号增强,就跌落其发射功率;若接收信号裁减,就伸张其发射功率。

规则:当信道的传播规范突然改革时,功率控制应作出火速反应,以免患信号突然增高而对其余用户发生附加困扰;相反,当传播规范突然变坏时,功率调整的速度可以相对慢一些。也等于说,宁可单个用户的信号品质长期恶化,也要幸免广大用户的背景干扰都增大。

(2)
正向功率控制。正向功率控制也称下行链路功率控制。其需求是调整基站向移动台发射的功率,使任一移动台无论处在小区中的任何岗位上,收到基站的信号电平都碰巧落成信干比所须要的门限值。能够免止基站向离开近的运动台辐射过大的信号功率,也得以防备或调减是因为活动台进入传播规范恶劣或背景苦恼过强的地域而暴发误码率增大或通信质量下滑的现象。

措施:可以由活动台检测其吸收信号的强度,并持续比较信号电平和苦恼电平的比值。假设此比值小于预订的门限值,移动台就向基站发出增添功率的乞求;即使此比值当先了预订的门限值,移动台就向基站发出减小功率的伸手。基站收到调整功率的央浼后,即按一定的调整量改变相应的发射功率。同样也可以在基站检测来自移动台的信号强度,以估摸反向传输的损耗并相应调整其发射功率。

121基站和运动台扶助二种切换情势:软切换、CDMA到CDMA的硬切换、CDMA到模拟系统的切换

122概要地证实软切换的亮点

(1)
在相似模拟蜂窝系统中,当基站发现某一活动台发来的信号强度低到门限以下时,评释移动台已接近小区的边缘,于是基站就领悟系统控制器是不是有其它基站能收到那一个移动台的信号而且有丰富的强度。

(2) 软切换为在CDMA通讯系统中已毕分集接收提供了标准化。
当移动台处于多少个(或八个)小区的交界处举办软切换时,
会有两个(或几个)基站同时向它发送相同的新闻, 移动台搜索并解调那么些信号,
即可按自然的点子(比如最大比值合并格局)进行分集合并。

123
TD-SCDMA与其余第壹代移动通讯系统标准比较有所比较强烈的优势,主要反映在如下几个方面。
(1) 频谱灵活性和支撑蜂窝网的力量。 (2) 高频谱利用率。(3)
适用于多样用到环境。

124 三种主流第3代移动通讯系统标准紧要技术品质比

图片 9

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