移动通信复习提纲a课件.pptx

1、移动通信移动通信期末复习提纲期末复习提纲程郁凡程郁凡chengyfuestc.edu通信抗干扰技术国家级重点实验室通信抗干扰技术国家级重点实验室复习提纲复习提纲n考试题型和比例考试题型和比例n考试注意事项考试注意事项n各章复习要点各章复习要点2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲2考试题型和比例考试题型和比例n考核总成绩考核总成绩n平时成绩：平时成绩：15（考勤、作业、课程设计或实验）（考勤、作业、课程设计或实验）n期中考试成绩：期中考试成绩：15n期末考试成绩：期末考试成绩：70n期末考试题型期末考试题型n单项选择题单项选择题n填空题填空题n是非判断是非判断n简答题简答题n计算题计算题

2、2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲3考试注意事项考试注意事项n闭卷考试闭卷考试n自带计算器自带计算器n手机关机手机关机n考试时间与地点：考试时间与地点：n2019年年6月月26日日上上午午10:1512:15n地点地点2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲4各章复习要点各章复习要点第一章：移动通信概述第一章：移动通信概述第二章：移动通信电波传播与预测模型第二章：移动通信电波传播与预测模型第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术第三章：移动通信中的信源编码和调制解调技术第四章：抗衰落和链路性能增强技术第四章：抗衰落和链路性能增强技术第五章：蜂窝组网技术第五章：蜂窝组网技术第六章

3、：第六章：GSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲5第一章第一章 移动通信概述移动通信概述1.1 移动通信移动通信的分类及应用系统的分类及应用系统1.2 移动通信移动通信的发展的发展简述简述1.3 移动通信移动通信的特点和工作的特点和工作方式方式2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲6什么是移动通信什么是移动通信2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲7n广义移动通信概念广义移动通信概念n通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临通信双方或至少其中一方在运动状态中（或临时静止状态）进行信息交互的通信方式。时静止状态）进行信息交互的通信方

4、式。n采用电磁波为传输媒介的无线通信采用电磁波为传输媒介的无线通信 n狭义移动通信概念狭义移动通信概念n蜂窝移动通信系统蜂窝移动通信系统1.1 移动通信的分类及应用系统移动通信的分类及应用系统n移动通信的典型应用系统移动通信的典型应用系统n陆地公众蜂窝移动通信系统陆地公众蜂窝移动通信系统n宽带无线接入宽带无线接入n无线局域网无线局域网n集群通信集群通信n无绳电话无绳电话n卫星移动通信卫星移动通信n2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲8陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展最陆地公众蜂窝移动通信系统是移动通信中发展最快、规模最大的系统快、规模最大的系统1.2 移动通信的发展简述移动通信

5、的发展简述(1)2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲9n第第一代到第四代蜂窝移动通信系统的一代到第四代蜂窝移动通信系统的特点特点n发展：发展：个人化个人化 宽带化宽带化第？第？代代传输传输模式模式主要多址方式主要多址方式带带宽宽业务种类业务种类网络网络质量质量主要代表主要代表第第1代代模拟模拟FDMA窄窄语音通信语音通信较差较差AMPSTACS第第2代代数字数字TDMACDMA窄窄语音为主、数据为辅，语音为主、数据为辅，9.6kbps32kbps较好较好GSMIS-95第第3代代数字数字CDMA宽宽语音、数据、多媒体，语音、数据、多媒体，144kbps2Mbps好好WCDMACdma2

6、000TD-SCDMA第第4代代数字数字OFDMA(下行下行)SC-FDMA(上行上行)宽宽语音、数据、多媒体、语音、数据、多媒体、视频、网络业务，最视频、网络业务，最高高100Mbps好好LTEWiMAX1.2 移动通信的发展简述移动通信的发展简述(2)2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲10nWiMAX和和LTE采用类似新技术采用类似新技术n正交频分多址正交频分多址OFDMAn在时频双维对突发分组数据进行快速调度在时频双维对突发分组数据进行快速调度n子信道自适应调制和编码子信道自适应调制和编码(AMC)n混合自动重传请求混合自动重传请求(H-ARQ),n高效率上行子信道结构高效率上

7、行子信道结构n多输入多输出多输入多输出(MIMO)，增强先进天线系统，增强先进天线系统(AAS)n纯纯 IP 核心网核心网nIP 移动性，漫游，切换，选路移动性，漫游，切换，选路2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲111.3 移动通信的特点和工作方式移动通信的特点和工作方式 n移动通信的收发工作方式移动通信的收发工作方式n单工单工：消息只能单方向传输的工作方式：消息只能单方向传输的工作方式n半双工半双工：A可以给可以给B发信息，发信息，B也可以给也可以给A发信息，发信息，但通信双方收发不能同时进行，只能交替进行但通信双方收发不能同时进行，只能交替进行n双工双工：通信双方收发能同时工作的

8、方式通信双方收发能同时工作的方式n频分双工（频分双工（FDD：Frequency Division Duplexing）：用不同频段区分用户的上用不同频段区分用户的上下行链路下行链路。n时分双工（时分双工（TDD：Time Division Duplexing）：利用：利用同一频率，但不同的同一频率，但不同的时间时间段区分用户的上下行链路段区分用户的上下行链路2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲12FDD与与TDD的技术特点的技术特点FDD（使用不同的频率收发信号，使用不同的频率收发信号，收发频带具有保护频带间隔）收发频带具有保护频带间隔）TDD（使用不同的时隙收发信号，使用不同的时隙

9、收发信号，收发之间具有保护时间）收发之间具有保护时间）需要成对的频率，使用频带宽，需要成对的频率，使用频带宽，适合对称业务，在不对称业务下，适合对称业务，在不对称业务下，频谱利用率低频谱利用率低不需要成对的频率，所需频带窄，不需要成对的频率，所需频带窄，支持不对称业务，便于频谱分配，支持不对称业务，便于频谱分配，频谱利用率高频谱利用率高收发同一频段，上下行信道特性一收发同一频段，上下行信道特性一致，致，便于采用智能天线技术便于采用智能天线技术设备成本高设备成本高设备成本降低设备成本降低技术简单技术简单需要更复杂的需要更复杂的网络规划和优化技术网络规划和优化技术收发有保护频带间隔，抗干扰能收发有

10、保护频带间隔，抗干扰能力强力强通过收发保护时间隔离，容易形成通过收发保护时间隔离，容易形成同频干扰同频干扰覆盖范围大覆盖范围大覆盖范围小覆盖范围小第二章第二章 移动通信电波传播与预测模型移动通信电波传播与预测模型2.1 无线电波传播概述无线电波传播概述2.2 自由空间的电波传播自由空间的电波传播2.3 三种基本电波传播机制三种基本电波传播机制2.4 路径损耗模型路径损耗模型2.5 多径衰落信道及特性参数多径衰落信道及特性参数2.6 多径衰落信道的统计模型多径衰落信道的统计模型（按照课件复习）（按照课件复习）2022年年10月月13大尺度路大尺度路径损耗径损耗小小尺度尺度衰落衰落期末复习提纲期末

11、复习提纲陆地移动信道的电波传播机制陆地移动信道的电波传播机制2022年年10月月14期末复习提纲期末复习提纲基站基站散射散射阴影衰落阴影衰落散射散射直射直射反射反射移动终端（手机）移动终端（手机）衍衍(绕绕)射射.直射波（最强）直射波（最强）反射波（次强）反射波（次强）绕射波（次强）绕射波（次强）散射波（最弱）散射波（最弱）2022年年10月月15大尺度路径损耗和小尺度衰落大尺度路径损耗和小尺度衰落期末复习提纲期末复习提纲lg(d)接收功率接收功率(dBm)大尺度路径损耗均值大尺度路径损耗均值大尺度路径损耗大尺度路径损耗大尺度路径损耗大尺度路径损耗+小尺度衰落小尺度衰落 00lglglgr t

12、m trtr tm trt lg r t lg m t大尺度路径损耗大尺度路径损耗自由空间的电波传播自由空间的电波传播n自由空间：自由空间：n充满均匀、线性、各向同性理想机制的无限大空间充满均匀、线性、各向同性理想机制的无限大空间。n自由空间传播损耗：自由空间传播损耗：n电波通过自由空间介质传播时所产生的损耗电波通过自由空间介质传播时所产生的损耗d0：参考距离：参考距离 D：天线的最大尺寸：天线的最大尺寸 ：信号：信号波长波长 222432.4520lg120lg1,rttrtrPPG GLdf MHdzGGkfdm 200rrdP dP dd 202ddD 16n:自由空间传播自由空间传播路

13、径损耗指数路径损耗指数n对数距离平均路径损耗对数距离平均路径损耗模型：模型：n对数距离路径损耗修正对数距离路径损耗修正模型：模型：对对任意的任意的d值，特定位值，特定位置的路径损耗为随机对数正态分布，均值为置的路径损耗为随机对数正态分布，均值为 ，标，标准差为准差为 (dB)nn：路径损耗指数，与传播环境有关。：路径损耗指数，与传播环境有关。d0：参考距离：参考距离 为为0均值，标准差为均值，标准差为 dB的高斯分布随机变量，单位的高斯分布随机变量，单位为为dB大尺度路径损耗大尺度路径损耗 对数距离路径损耗模型对数距离路径损耗模型17 0010 lgdL dL dnd 0010 lgdL dL

14、 dnd L d小尺度衰落小尺度衰落n多径衰落的基本特性多径衰落的基本特性n多径效应，多普勒效应多径效应，多普勒效应n多普勒频移多普勒频移n多径信道模型多径信道模型n衰落特性参数衰落特性参数n时间色散：时间色散：RMS时延扩展、相干带宽时延扩展、相干带宽n频率色散：多普勒扩展、相干时间频率色散：多普勒扩展、相干时间n空间色散：角度扩展、相干距离空间色散：角度扩展、相干距离2022年年10月月18cosdvf 期末复习提纲期末复习提纲 10,expN tiiiih ttjtt 衰落特性参数衰落特性参数nRMS时延扩展时延扩展 信道相干带宽信道相干带宽Bcn 为信道模型的功率延迟分布为信道模型的功

15、率延迟分布n多普勒频展多普勒频展 fm 信道相干时间信道相干时间Tc2022年年10月月19115cB 0.4231cmmffT 22 iiiiiPP 22iiiiiPP 期末复习提纲期末复习提纲 iP 多径衰落信道特性多径衰落信道特性2022年年10月月20 信号带宽信号带宽Bs，信道相干带宽，信道相干带宽Bc 信号码元周期信号码元周期Ts，信道相干时间，信道相干时间Tc期末复习提纲期末复习提纲平坦慢衰落信道Bs Bc，Ts Bc，Ts Tc频率选择性衰落时间非选择性衰落平坦快衰落信道Bs Tc频率非选择性衰落时间选择性衰落频率和时间选择性衰落信道（双选信道）Bs Bc，Ts Tc频率选择性

16、衰落时间选择性衰落不同信道条件对系统性能影响不同信道条件对系统性能影响21差的信道差的信道极差的信道极差的信道好的信道好的信道衰落信道下的接收信号包络的统计分布衰落信道下的接收信号包络的统计分布n瑞利分布瑞利分布：发射信号：发射信号经历无直射路径的经历无直射路径的N条独立的衰落路径，条独立的衰落路径，接收的合成信号包络接收的合成信号包络服从瑞利分布。服从瑞利分布。n莱斯分布莱斯分布：多径信道：多径信道中，中，存在一路较强信存在一路较强信号号且它占有支配地位且它占有支配地位，接收信号包络的衰，接收信号包络的衰落变化服从莱斯分布落变化服从莱斯分布.22 10expN tiiiir ttjts tt

17、 2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲第三章第三章 移动通信中的信源编码和移动通信中的信源编码和调制解调技术调制解调技术3.1 信源编码信源编码3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念3.3 QPSK调制调制3.4 高阶调制高阶调制3.5 正交频分复用正交频分复用2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲2324速率速率(kbit/s)话音质话音质量量波形编码波形编码混合编码混合编码参量编码参量编码混合编码是优选方向混合编码是优选方向图图3.1 话音编码方式性能比较话音编码方式性能比较3.1 语音编码类型语音编码类型423.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念(1)n

18、SNR,Es/N0,Eb/N02022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲25snPSNRP 0sbsnnbbbP TPWP WPRWENSNRR 22000loglogsbbEEMEMNNN M对对于于阶阶调调制制信信号号，有有：:snbPPTW信信号号平平均均功功率率噪噪声声平平均均功功率率比比特特周周期期噪噪声声带带宽宽数字通信系统的数字通信系统的度量指标度量指标3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念(2)n频带利用率，频带利用率，也是也是带宽效率带宽效率n每赫兹可用带宽每赫兹可用带宽可以传输的可以传输的信息速率信息速率:Rb：为信息比特速率：为信息比特速率Rs：为调制符号速率

19、：为调制符号速率W：信号带宽：信号带宽2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲26 2logbsRRMb s HzWW 3.2 数字调制中的基本概念数字调制中的基本概念(3)n无噪声环境无噪声环境n奈奎斯特准则奈奎斯特准则：无噪声信道无噪声信道下的最高码元速率下的最高码元速率-2W码元码元/s，即，即理论上无码间串扰的基带系统，若每秒传理论上无码间串扰的基带系统，若每秒传输输Rs个码元，需要最小带宽是个码元，需要最小带宽是 Hz。n理论理论 ：2码元码元/s/Hzn实际实际 ：1.41.8码元码元/s/Hzn有噪声环境有噪声环境n香香农定理农定理：在：在AWGN下下，系统，系统容量容量 C

20、 是是平均接收信平均接收信号号功率功率 S、平均平均噪声功率噪声功率 N 和带宽和带宽 W 的的函数。函数。2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲272sRsR WsR W2log1+SCWN 28带宽带宽-效率平面效率平面香农香农极限极限容量界限容量界限R=CR C区域区域(差错率高差错率高)R 空间相干距离空间相干距离n频率分集的概念和获取方法频率分集的概念和获取方法n传输信息以不同的频率进行传输传输信息以不同的频率进行传输n条件：传输信息的频率间距条件：传输信息的频率间距 相干带宽相干带宽n时间分集的概念和获取方法时间分集的概念和获取方法n传输信息在不同的时刻重复传输传输信息在不同

21、的时刻重复传输n信号重发时间间隔信号重发时间间隔 相干时间相干时间2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲36合并性能评价合并性能评价n中断概率中断概率n合并输出的信噪比合并输出的信噪比 小于信噪比门限小于信噪比门限 的概率。的概率。（对应于可容忍的最大误比特率）对应于可容忍的最大误比特率）：的概率密度函数的概率密度函数n误比特率误比特率 ：信噪比为：信噪比为 时的误比特率时的误比特率2022年年10月月37 0MbbPPpd 0tMoutMtPPpd outPbPM t t Mp M bP 期末复习提纲期末复习提纲不同合并方式比较不同合并方式比较nSC：nMRC：nEGC：2022年年1

22、0月月38 1kkMjkkfxr es t kjkkkreN kjke 1 max,1,2,0 kikiM 其其他他22kkkrN 不同合并性能比较不同合并性能比较2022年年10月月3911MMSkcGk MMcGM 图图4.1 各种合并方式平均信噪比的改善各种合并方式平均信噪比的改善 114MEcMG 1expoutMtMtcPP 期末复习提纲期末复习提纲4.2 信道编码与交织信道编码与交织n信道编码的定义信道编码的定义n在信息码元中增加一些冗余码元，用来在接收端在信息码元中增加一些冗余码元，用来在接收端检测或纠正在有噪信道中引入的误码。检测或纠正在有噪信道中引入的误码。n码率码率：n码距

23、（码距（d）：n是指两个码字中对应码元位不相同的数目。如果是指两个码字中对应码元位不相同的数目。如果是二进制码，又称为汉明距。是二进制码，又称为汉明距。n主要分类：主要分类：n分组码和卷积码分组码和卷积码2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲40Rk n 卷积码卷积码41(2,1,2)卷积编卷积编码器结构码器结构n卷积码的校验码元与当前卷积码的校验码元与当前k个码元和前个码元和前m段的段的mk个个码元有关，记为码元有关，记为(n,k,m)卷积码卷积码nk:输入信息长度，输入信息长度，n:输出码字长度输出码字长度nm:记忆深度，记忆深度，通常表示移位寄存器个数。通常表示移位寄存器个数。n码

24、率码率：R=k/nn编码编码约束长度约束长度：l=m+1n译码深度：译码深度：(510)m最大似然译码最大似然译码2022年年10月月42 1,2,2maxLmiiP R CP R C 11logmin1,2,2,niHljljjL mmLlP R Cidr c 11,2,12logmaxLL mmlnijiljljP Rr cC n最大似然译码（最大似然译码（ML：Maximum Likelihood）n寻找寻找似然函数似然函数最大的码字最大的码字C(m)，则译码器选择，则译码器选择C(m)作作为发送为发送序列序列nViterbi硬硬判决判决译码译码：最小距离准则最小距离准则寻找寻找与接收序

25、与接收序列列汉明距最小汉明距最小的的路径路径nViterbi软软判决判决译码译码：最大相关准则：最大相关准则寻找寻找对数似然对数似然函数最大值函数最大值路径。相当于寻找与接收序列的路径。相当于寻找与接收序列的内积最大内积最大的的码字序列（双极性码元）路径。码字序列（双极性码元）路径。交织技术交织技术n交织交织n把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差把一条消息中的比特以非连续方式传送，使突发差错信道变为离散信道错信道变为离散信道(将突发错误随机化将突发错误随机化)，便于利用便于利用纠错码消除随机错纠错码消除随机错。n交织深度交织深度n交织前相邻两符号在交织后的间隔距离，交织前相邻两符号在交

26、织后的间隔距离，n要求交织深度的时间跨度要求交织深度的时间跨度 相干时间相干时间n交织宽度交织宽度n交织后相邻两符号在交织前的间隔距离（行列交织交织后相邻两符号在交织前的间隔距离（行列交织时按行写入时的列数）时按行写入时的列数），取决于使用的编码机制取决于使用的编码机制。n分组码：交织宽度分组码：交织宽度 分组长度分组长度n卷积码：交织宽度卷积码：交织宽度 译码深度译码深度2022年年10月月434.3 均衡技术均衡技术n横向滤波器结构均衡器横向滤波器结构均衡器n评价均衡器性能的准则评价均衡器性能的准则1）最小峰值失真准则）最小峰值失真准则n使码间干扰的峰值最小。使码间干扰的峰值最小。2）最小

27、均方畸变准则）最小均方畸变准则n使码间干扰的均方误差最小。使码间干扰的均方误差最小。2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲44kNnn kkkNyxc ()()()Y zXEzz()NkkkNE zc z ()NkkkNX zx z 222001nnneyy 001nnnDyy 均衡器系数的计算均衡器系数的计算n假设按最小峰值失真准则假设按最小峰值失真准则n当均衡前的初始畸变当均衡前的初始畸变D0小于小于1时，可用时，可用迫零算法迫零算法4500011nnnDxx 若若1,00,1,2,.,Nnkn kkNnyc xnN 可可得得：101yNNNNyyyyy 01210211212212

28、210 xNNNNNNNNNxxxxxxxxxxxxxxx 101cNNNNccccc yxc 1cx y 2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲4.4 扩频技术扩频技术n扩频技术的定义扩频技术的定义1)扩频扩频宽度远大于所传信息必需的最小带宽宽度远大于所传信息必需的最小带宽2)频带的扩展通过频带的扩展通过扩频扩频码序列完成，与信息数据无关码序列完成，与信息数据无关3)收端用同样的收端用同样的扩频扩频码进行相关解扩码进行相关解扩并并恢复信息数据恢复信息数据n扩频系统的优点扩频系统的优点n降低信号功率谱密度降低信号功率谱密度抗截获抗截获n干扰抑制干扰抑制抗干扰抗干扰n扩频处理增益扩频处理增

29、益GP4600/SONODSSPSINISSDPPS N WWGPPS N WW解解扩扩器器的的输输出出信信噪噪比比解解扩扩器器的的输输入入信信噪噪比比SSW：扩扩频频带带宽宽DW：信信息息带带宽宽直扩直扩(DS)n抗窄带干扰抗窄带干扰n1)发端扩频，低功率谱密度；发端扩频，低功率谱密度；2)受到干扰；受到干扰；3)信号信号解扩，恢复成窄带，功率谱密度上升；解扩，恢复成窄带，功率谱密度上升；4)信号被解信号被解扩的同时，干扰频谱被扩展，干扰功率谱密度下降扩的同时，干扰频谱被扩展，干扰功率谱密度下降5)经过窄带滤波，信道带内干扰功率大大降低。经过窄带滤波，信道带内干扰功率大大降低。n抗衰落抗衰落

30、n抗频率选择性失真：抗频率选择性失真：扩频码的码片时间小于多径时扩频码的码片时间小于多径时延差时，可利用扩频码的自相关特性进行相关解扩延差时，可利用扩频码的自相关特性进行相关解扩，提取所需要的主径信号，抑制多径干扰。，提取所需要的主径信号，抑制多径干扰。n抗抗SNR损耗：损耗：利用利用RAKE接收，将各条多径信号分接收，将各条多径信号分离且合并，时间分集、多径分集，具有分集合并增离且合并，时间分集、多径分集，具有分集合并增益。益。2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲47跳频跳频(FH)n抗干扰抗干扰n靠靠“躲避躲避”干扰来提升抗干扰性能干扰来提升抗干扰性能n抗衰落抗衰落n抗频率选择性失

31、真：抗频率选择性失真：在多径信号没有到来之前接在多径信号没有到来之前接收机已开始接收下一跳信号，但需以提高跳频速收机已开始接收下一跳信号，但需以提高跳频速率为代价。率为代价。n抗抗SNR损耗：损耗：跳频总带宽大于信道相干带宽时，跳频总带宽大于信道相干带宽时，若将相关的跳频频点作为一个跳频子集，不同跳若将相关的跳频频点作为一个跳频子集，不同跳频子集的信号相互独立，频率分集。具有分集合频子集的信号相互独立，频率分集。具有分集合并增益。并增益。n扩跳频参数和信道参数的选择扩跳频参数和信道参数的选择2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲484.5 多天线技术多天线技术n多天线和空时编码多天线和空

32、时编码n利用利用空间分集空间分集对抗衰落；对抗衰落；STBC原理、系统结构与原理、系统结构与接收检测。接收检测。n利用利用空间复用空间复用提高频谱效率；提高频谱效率；V-BLAST原理，系原理，系统结构。统结构。nMIMO-OFDMn利用利用MIMO技术，在不增加带宽的条件下，成倍技术，在不增加带宽的条件下，成倍提高系统容量和频谱利用率。提高系统容量和频谱利用率。n利用利用OFDM技术，把频率选择性衰落信道变成多技术，把频率选择性衰落信道变成多个子载波的平坦衰落信道，使个子载波的平坦衰落信道，使MIMO在宽带无线在宽带无线通信中发挥其优势。通信中发挥其优势。2022年年10月月期末复习提纲期末

33、复习提纲494.6 链路自适应技术链路自适应技术n链路自适应技术：链路自适应技术：n系统依据信道的变化，动态地调整系统参数，达系统依据信道的变化，动态地调整系统参数，达到系统性能的最优。到系统性能的最优。n符合系统约束条件（例如误码率要求、功率要求、符合系统约束条件（例如误码率要求、功率要求、速率要求等）速率要求等）n资源的最优利用（功率、时间、频率、空间）资源的最优利用（功率、时间、频率、空间）nn自适应调制编码（物理层）自适应调制编码（物理层）n自适应功率控制（物理层）自适应功率控制（物理层）n自动重传机制（链路层）自动重传机制（链路层）n跨层协作（网络层）跨层协作（网络层）2022年年1

34、0月月期末复习提纲期末复习提纲50第五章第五章 蜂窝组网技术蜂窝组网技术5.1 移动通信网的基本概念移动通信网的基本概念5.2 频率复用和蜂窝小区频率复用和蜂窝小区5.3 多址接入技术多址接入技术5.4 蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲515.2 频率复用和蜂窝小区频率复用和蜂窝小区n掌握小容量的大区制和大容量的小区制的优缺点掌握小容量的大区制和大容量的小区制的优缺点n掌握频率复用的概念掌握频率复用的概念n簇（区群）簇（区群）n共同使用全部可用频率的共同使用全部可用频率的N个小区叫做一个簇个小区叫做一个簇(区区群）群）nN 的典型

35、值的典型值3、4、7、9、12、，n构成簇的基本条件构成簇的基本条件1)基本图案（簇）能彼此邻接且无空隙地覆盖整个基本图案（簇）能彼此邻接且无空隙地覆盖整个 面积。面积。2)相邻簇中，同频小区间距离相等，且为最大。相邻簇中，同频小区间距离相等，且为最大。可利用寻找同频小区的方法确定簇可利用寻找同频小区的方法确定簇2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲5222Niijj同频小区同频小区n簇间同频小区位置的确定簇间同频小区位置的确定n沿着任意一条六边形边的沿着任意一条六边形边的垂线垂线方向移动方向移动i个小区个小区，并逆时针方向旋转，并逆时针方向旋转60，再移动，再移动j个小区。个小区。n同

36、频复用距离同频复用距离Dn载干比（只考虑第一层的干扰）载干比（只考虑第一层的干扰）2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲533DN R 3nNCIL N：区群大小；：区群大小；n：路径损耗指数：路径损耗指数 L：主要同频小区个数，全向小区时：主要同频小区个数，全向小区时L=6C IN同频干扰与频谱利用率的关系同频干扰与频谱利用率的关系n同频干扰是制约系统容量的主要因素。同频干扰同频干扰是制约系统容量的主要因素。同频干扰与频谱利用率是一对矛盾体：与频谱利用率是一对矛盾体：n在小区半径不变在小区半径不变R的情况下，同频复用距离的情况下，同频复用距离D越小越小，同频干扰越大，但每个区群的小区数

37、，同频干扰越大，但每个区群的小区数N（区群的（区群的大小大小）越小，在单位面积内可复制的区群数越多）越小，在单位面积内可复制的区群数越多，所以频谱利用率越高，所以频谱利用率越高，系统容量越大，系统容量越大；n同频复用距离同频复用距离D越大，同频干扰越小，每个区群的越大，同频干扰越小，每个区群的小区数小区数N越大，在单位面积内可复制的区群数越少越大，在单位面积内可复制的区群数越少，则频谱利用率降低，则频谱利用率降低，系统容量越小，系统容量越小。n从提高频谱利用率的角度，在保持满意的通信质从提高频谱利用率的角度，在保持满意的通信质量的前提下，量的前提下，N应取最小值最好。应取最小值最好。2022年

38、年10月月期末复习提纲期末复习提纲545.3 多址接入技术多址接入技术nFDMA(Frequency Division Multiple Access)n频率划分，时间共享频率划分，时间共享 n物理信道：频道；物理信道：频道；用户地址：频道号用户地址：频道号nTDMA(Time Division Multiple Access)n时隙划分，时隙独享，时隙划分，时隙独享，频率共享。频率共享。n物理信道：时隙；物理信道：时隙；用户地址：时隙号用户地址：时隙号nCDMA(Code Division Multiple Access)n码型划分，时隙、频率共享码型划分，时隙、频率共享n物理信道：地址码；

39、物理信道：地址码；用户地址：码号用户地址：码号n技术基础：直扩技术基础：直扩2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲555.4 蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析(1)56=ccslotBBm Bt：系统占用的总带宽：系统占用的总带宽Bc：信道带宽信道带宽Bc：TDMA系统的系统的等效信道带宽等效信道带宽。N：区群的大小（每区群中的小区数）：区群的大小（每区群中的小区数）tcBmB N 信信道道 小小区区 tcBmB N 信信道道 小小区区n蜂窝系统的通信容量的常用定义蜂窝系统的通信容量的常用定义n定义定义1：每个小区的可用信道数，即每小区允许同：每个小区的可用信道数，即

40、每小区允许同时工作的用户数。时工作的用户数。n定义定义2：单位面积内可允许同时工作的用户数：单位面积内可允许同时工作的用户数。n通信容量通信容量m（定义（定义1）nFDMAnTDMA蜂窝移动通信系统的容量分析蜂窝移动通信系统的容量分析(2)nCDMA系统的容量主要受限于系统内移动台系统的容量主要受限于系统内移动台的相互干扰。的相互干扰。n单小区下的系统容量单小区下的系统容量d：话音占空比，：话音占空比，0.35，G 为扇形分区系数为扇形分区系数n多小区下的系统容量多小区下的系统容量F 为信道复用效率，为信道复用效率，0.62022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲570/1/bbWRmEI未

41、未修修正正：0/1/bbWRmEIGdF0/1/bbWRmEIGd修修正正：11CIm 第六章第六章 GSM及其增强移动通信系统及其增强移动通信系统2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲586.1 GSM系统的业务及其特征系统的业务及其特征6.2 GSM系统的结构系统的结构6.3 GSM系统的信道系统的信道6.4 GSM的无线数字传输的无线数字传输6.6 GSM系统的接续和移动性管理系统的接续和移动性管理6.7 通用分组无线业务通用分组无线业务6.2 GSM系统的结构系统的结构59移动台移动台基站子系统基站子系统网络子系统网络子系统操作子系统操作子系统图图6.1 GSM系统的结构系统的结

42、构6.3 GSM系统的信道系统的信道n物理信道和逻辑信道物理信道和逻辑信道n物理信道：用来传送信号或数据的物理通路物理信道：用来传送信号或数据的物理通路n每个载频上支持的一个时隙（每个载频上支持的一个时隙（TS）就是一个物）就是一个物理信道理信道n逻辑信道：物理信道上所传输的内容逻辑信道：物理信道上所传输的内容n根据物理信道所传输的信息种类的不同可定义根据物理信道所传输的信息种类的不同可定义不同的逻辑信道不同的逻辑信道：业务信道和控制信道业务信道和控制信道，根据，根据所需完成的功能，控制信道又分为所需完成的功能，控制信道又分为广播信道、广播信道、公共控制信道及专用控制信道公共控制信道及专用控制

43、信道2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲60物理信道和逻辑信道的配置物理信道和逻辑信道的配置n多载频小区的映射方法：多载频小区的映射方法：f0上的上的TS0用于广播信道用于广播信道BCH和公共控制信道和公共控制信道CCCH。f0上的上的TS1用于专用于专用控制信道用控制信道DCCH。其余（。其余（f0上的上的TS2 TS7，f1 fn-1上的上的8个时隙）用于业务信道。个时隙）用于业务信道。n举例：举例：61图图6.2 BCH和和CCCH在在TS0上的上的复用复用突发脉冲序列突发脉冲序列n每个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列每个时隙中的信息格式称为突发脉冲序列n频率校正突发脉冲序列：频

44、率校正突发脉冲序列：FCCH的序列结构的序列结构n同步突发脉冲序列：同步突发脉冲序列：SCH的序列结构的序列结构n接入突发脉冲序列：接入突发脉冲序列：RACH的序列结构的序列结构n常规突发脉冲序列：除常规突发脉冲序列：除FCCH、SCH、RACH的其的其他逻辑信道的序列结构他逻辑信道的序列结构n空闲突发脉冲序列：填空。空闲突发脉冲序列：填空。2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲62定时提前量定时提前量n帧偏移帧偏移：在基站角度，上行帧相对于下行帧来说，在：在基站角度，上行帧相对于下行帧来说，在时间上固定推后时间上固定推后3个时隙。个时隙。n时间调整时间调整：在移动台角度，若不加时间调整

45、，传输时：在移动台角度，若不加时间调整，传输时延的变化使移动台之间的信息会发生重叠。需要有一延的变化使移动台之间的信息会发生重叠。需要有一个时间调整量，补偿传播时延，使基站有固定的个时间调整量，补偿传播时延，使基站有固定的3个个时隙的帧偏移。时隙的帧偏移。n定时提前量为：定时提前量为：063bit2022年年10月月636.4 GSM系统的无线数字传输系统的无线数字传输2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲64n无线信道对无线信道对GSM系统性能的影响系统性能的影响n失真失真n大时延扩展导致码间串扰大时延扩展导致码间串扰n多普勒效应导致突发错误多普勒效应导致突发错误nSNR损耗损耗n自由

46、空间损耗、阴影衰落导致自由空间损耗、阴影衰落导致SNR损耗损耗n平坦衰落、慢衰落导致平坦衰落、慢衰落导致SNR损耗损耗nGSM中的抗衰落技术中的抗衰落技术n信道编码（卷积编码）、交织（块内交织、块信道编码（卷积编码）、交织（块内交织、块间交织）、间交织）、天线分集、维特比均衡、跳频天线分集、维特比均衡、跳频6.6 GSM系统的接续和移动性管理系统的接续和移动性管理nGSM的安全性的安全性管理（掌握）管理（掌握）(1)接入网络接入网络鉴鉴权权，掌握系统鉴权过程掌握系统鉴权过程。(2)无线路径无线路径加密加密(3)移动设备移动设备设备识别设备识别(4)用户的安全保密用户的安全保密临时用户识别码临时

47、用户识别码TMSI、SIM卡的卡的PIN码保护码保护nGSM的接续的接续管理管理n了解客户状态、被呼与主呼过程了解客户状态、被呼与主呼过程65GSM的移动性管理的移动性管理nGSM的移动性管理的移动性管理n掌握位置更新的概念与流程掌握位置更新的概念与流程n掌握掌握GSM越区切换策略与切换流程越区切换策略与切换流程n硬切换：在切换过程中会发生短时中断。硬切换：在切换过程中会发生短时中断。n切换触发准则：切换触发准则：具有滞后余量和门限规定的具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则相对信号强度准则n切换方式：移动台切换方式：移动台辅助的辅助的切换切换n切换流程切换流程2022年年10月月期末复习提纲期末复习提纲66祝各位同学考出祝各位同学考出好成绩！好成绩！67