• 移动通信


    1.1移动通信的工作方式:单向和双向,单工和双工。

    单工通信:通信双方电台交替地进行收信和发信。(例:对讲机)

              适用于:专业性强的通信系统。

    双工通信(全双工通信):指通信双方,收发均同时工作,即一方讲话时,都可以听到对方的话音,没有“按-讲”开关,双方通话像市内电话通话一样。(例:手机)

              适用于:耗电大,但获得广泛的通信。

    半双工通信:指通信双方,有一方实用双工通信,而另一方实用双频单工通信。(例手机和基站之间、汽车调度系统)

              适用于:专业移动通信系统,耗电量少。

    移动中继方式:是为了增强通信的距离,可加设中继站。(若多次中继转接将使信噪比下降)

    中继通道:单工中继和双工中继。

    2.1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(或称为簇)。

    2.2区群是频率复用的基本单位。

    2.3区群中小区的数目:单位无线区群的构成应满足以下条件

         1)无线区群应彼此相邻接;

    2)相邻无线区群内任意两个同频复用小区中心距离应该相等。

    单位无线区群的构成应满足的条件:N=a2+ab+b2。(a、b不能同时为0)

    2.4对于面状服务区域来说,为什么说正六边形是最佳的小区形状?

    ①在覆盖同样大小的区域时,采用正六边形小区结构所需要的小区数目最少,即所需要的基站数目最少,因而最经济;②采用正六边形小区,相邻小区之间的邻频道干扰最小;③在同频道载干比指标相同的情况下,采用正六边形小区所需要的最小不同频道组数最小。

    3.1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(Handoff)。

    3.2在设计越区切换方案时,需要考虑哪些问题?

    切换策略都使切换请求优先于初始呼叫请求,因为从用户的角度来看,正在进行的通话突然中断比偶尔的新呼叫阻塞更令人讨厌。

    要指定一个启动切换的最适当的信号电平,这个电平应比规定的基站接收机的最小接收电平稍高一些。

    3.3越区切换分类:硬切换和软切换。

    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

    特点:1、先断后通,在新链路建立前,先中断旧链路。

    2、在整个切换过程中移动台只能使用一个无线信道。

    3、存在短期通话中断

    4、有掉话的可能。

    模拟系统和TDMA系统(如GSM系统)原因:采用不同频率的小区之间只能采用硬切换

    缺点: 1、失败率较高

                            2、“乒乓效应”

                            3、统计结果

                    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。

    优点:1、提高切换成功率

                           2、增加系统容量

    3、提高通信质量

    3.4越区切换的准则:1)信号强度准则;2)具有门限规定的相对信号强度准则;3)具有滞后余量的相对信号强度准则;4)具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则。

    3.5越区切换的控制策略:

    (1) 移动台控制的越区切换:移动台测量,移动台选择决定

    (2) 网络控制的越区切换:基站测量,结果报告给给网络,网络选择决定

    (3) 移动台辅助的越区切换:移动台测量,结果报告给旧基站,网络选择决定。

    3.6越区切换的原因:信号的强度或质量下降到由系统规定的一定参数以下,此时移动台被切换到信号强度较强的相邻小区。由移动台发起。

    由于某小区业务信道容量全被占用或几乎全被占用,这时移动台被切换到业务信道容量较空闲的相邻小区。由上级实体发起。

    3.7何时需要进行越区切换:保证所检测到的电平不是由于信道产生瞬间的衰落引起的;

    保证信号电平的下降确实由于移动台正离开当前基站。

    4.1.分集技术:从概念上讲,分集技术有两层含义: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以降低衰落的影响。

    4.2采用分集接收技术是为了解决哪些接收问题?主要的分集接收方式有哪些?

    分集接收技术主要为了解决多径传输产生的影响。是一种最有效、应用最广泛的抗衰落措施。

    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。

    4.3分集接收有哪几种合并方式?各种合并方式是如何将各支路信号进行合并的?

    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。

    11.1移动通信系统一般由移动台、基站、移动业务交换中心、市话网(PSTN)相连接的中继线等组成。基站与移动台都设有收、发信机和天馈线等设备。每个基站都有一个可靠的通信服务范围,称为无线小区。无线小区的大小,主要由发射功率和基站天线高度决定,基站天线越高,发射功率越大,则无线覆盖区也越大。移动业务交换中心主要是用来处理信息的交换和整个系统的集中控制管理。

    5.1采用交织技术的目的是什么?通常对数字信号的交织是如何实现的?

    在移动通信系统中,干扰和衰落引起的误码往往具有突发性,是长串连续的块状误码。信道编码对此误码是无能为力的。交织技术正是为解决这一问题而设计的。

    交织是将待处理的m´n个信息数据,以行的方式依次存储到一个mn列的交织矩阵中,如图5-13所示。然后以列的方式读取数据,得到n帧码字、每帧有m个信息比特的输出序列。这样的输出序列已将原来连续的信息比特分散开了,原来连续的比特在输出序列中均被(m−1)个比特所间隔。通常将交织矩阵的行数m称为交织深度。m越大,则交织后信息比特被分散的程度越高。

    6.1 GSM系统的组成:移动台—基站子系统—网络交换系统—操作维护子系统

    6.2 GSM系统的载频间隔是___200___kHz;GSM系统的数据传输全速率是__9.6____kbps;GSM的跳频速率是__217___跳每秒;GSM总信道速率为__270.8____kbps;GSM系统中每20ms包含了_160_样本,共_260_bit,其速率是_13_kbit/s;GSM系统常采用的信道编码,是利用码率为__1/2___的卷积码;GSM中,每个突发脉冲序列共__156.25___bit,占时___4.615____ms;GSM中,BCCH信道是映射到主频的__TS0___时隙;GSM中,主频C0上映射的信道包括___6___个TCH

    6.3 GSM提供的控制信道有哪几种?它们的作用是什么?

    答:1、广播控制信道,分为:

    FCCH:频率校正信道,传送校正MS频率的信息;

    SCH:传送MS的帧同步、BTS的识别码BSIC;

    BCCH:传播每个BTS小区特定的通用信息;

        2、公共控制信道CCCH:基站与移动台间点到点的双向信道;

        3、专用控制信道DCCH

    6.4简述GSM的帧结构;

    答:每一帧含8个时隙,时间4.62ms,包含数据156.25bit,51个26复帧或者26个51复帧组成一个超帧,2048个超帧构成一个超高帧。

    6.5简述GSM网络中慢跳频

    答:GSM中,跳频属于慢跳频,每一TDMA帧的某个时隙跳变一次,

        速率为217跳/秒;

    7.1分贝式:

                

    f为移动台的工作频率(MHz)

    D为收发天线间的距离(km)

    7.2接收功率的分贝换算:

    8.1三种多址方式:

    FDMA:总频段分成若干个等间隔频道(信道),不同信号被分配到不同频率的信道里,发往和来自邻近信道的干扰用带通滤波器限制,这些频道互不交叠,其宽度应能传输一路语音信息,而在相邻频道之间无明显的串扰。

    TDMA:指一个信道由一连串周期性的时隙构成,即把时间分割成周期性的帧,每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的),然后根据一定的时隙分配原则,使各移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各个时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。

    CDMA:指用一组正交码区分不同用户,实现多用户共享资源。每一个信号被分配一个伪随机二进制序列进行扩频,不同信号的能量被分配到不同的伪随机序列里。在接收机里,信号用相关器加以分离,这种相关器只接收选定的二进制序列并压缩其频谱,凡不符合该用户二进制序列的信号,其带宽就不被压缩。结果只有有用信号的信息才被识别和提取出来。

    8.2三种多址的区别:

    1、当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入时,称为频分多址(FDMA)方式;

    当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入时,称为时分多址(TDMA)方式;

    当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入时,称为码分多址(CDMA)方式。

    2、FDMA用于第一代移动通信系统,频谱利用率低,逐渐被TDMA和CDMA取代;

    TDMA比较成熟,目前应用广泛;

    CDMA频谱利用率最高,容量最大,代表多址技术发展的方向。

    8.3三种多址容量的比较

    三种体制系统容量的比较结果为

         mCDMA > 16mTACS > 9mGSM

         容量:CDMA>TDMA>FDMA

    8.4试比较FDMA、TDMA和CDMA 3种多址复接方法。

    答:FDMA是把通信系统的总频段划分成若干个等间隔的频道(或称信道)分配给不同的用户使用。这些频道互不交叠,其宽度应能传输一路语音信息,而在相邻频道之间无明显的串扰。

      TDMA是把时间分割成周期性的帧,每一帧再分割成若干个时隙(无论帧或时隙都是互不重叠的),然后根据一定的时隙分配原则, 使各移动台在每帧内只能按指定的时隙向基站发送信号,在满足定时和同步的条件下,基站可以分别在各个时隙中接收到各移动台的信号而不混扰。同时,基站发向多个移动台的信号都按顺序安排在预定的时隙中传输,各移动台只要在指定的时隙内接收,就能在合路的信号中把发给它的信号区分出来。

      CDMA是不同的移动台占用同一频率,每一移动台被分配一个独特的随机的码序列,与其它台的码序列不同,也就是彼此是不相关的,或相关性很小,以便区分不同移动台,在这样一个信道中,可容纳比TDMA还要多的用户数。

    9.1常用的伪随机码有__m序列码___和___gold码___;

    10.1什么是GPRS?有哪些特点?

    答:GPRS指通用无线分组业务,采用了分组交换技术,能高效的传输数据,优化了网络资源利用。它定义了新的GPRS无线信道,且分配方式十分灵活;支持中高速率数据传输,最高理论达115kbps;接入网络速度快;与GSM具有一样的安全功能;实现按数据流量的计费功能;永远在线的功能。

    11.1 IS-95 CDMA系统的功率控制:目的:一是克服反向链路的远近效应;另一个是在保证接收机的解调性能情况下,尽量降低发射功率,减少对其他用户的干扰,增加系统容量。

    功率控制的分类和方法:1.反向控制,异步码分体制2.前向控制:前向采用同步码分体制(IS-95系统中前向由于后向。)3.开环功率控制4.闭环功率控制

    12.1 3G的演进路线:一是WCDMA和TD-SCDMA,均为从HSPA演进至HSPA+,进而到LTE。

                       二是cdma2000沿着EV-DO Rev.0/Rev.A/Rev.B,进而到UMB。

                       三是WMAX的IEEE802.16m路线。

    13.1 计算第121号频道上下行工作频率。

    答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz;

        f(下行)=f1+45=959.2MHz

    14.1 4*3复用方式的含义是什么?

        答:指的是4个正六边形构成一个无线区群,每个基站区用三个120度扇区

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