2016移動(dòng)通信復(fù)習(xí)題

1、2. 在強(qiáng)干擾環(huán)境下工作外部干擾：城市噪聲、車輛發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火、微波爐干擾等自身干擾互調(diào)干擾鄰道干擾同頻干擾1.2.1 移動(dòng)通信的特點(diǎn)2.3 3種基本電波傳播機(jī)制 反射反射：發(fā)生于地球表面、建筑物和墻壁表面，當(dāng)電磁波遇到比其波長大的多的物體是就會(huì)發(fā)生反射。反射是產(chǎn)生多徑衰落的主要因素。 繞射繞射：當(dāng)接收機(jī)和發(fā)射機(jī)之間的無線路徑被尖利的邊緣阻擋時(shí)會(huì)發(fā)生繞射。 散射散射：散射波產(chǎn)生于粗糙表面、小物體或其他不規(guī)則物體。在實(shí)際的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，樹葉、街道標(biāo)志和燈柱等都會(huì)引發(fā)散射。2.5 移動(dòng)無線信道及特性參數(shù)幅度衰落幅度衰落2.5.1 多徑衰落的基本特性時(shí)延擴(kuò)展時(shí)延擴(kuò)展4.1 概 述分集接收的基本思想：分

2、集接收的基本思想：把接收到的多個(gè)衰落獨(dú)立的信號(hào)加以處理，合理地利用這些信號(hào)的能量來改善接收信號(hào)的質(zhì)量。分集通常用來減小在平坦性衰落信道上接收信號(hào)的衰落深度和衰落的持續(xù)時(shí)間。分集接收充分利用接收信號(hào)的能量，因此無須增加發(fā)射信號(hào)的功率就可以使接收信號(hào)得到改善。信道編碼：信道編碼：目的是為了盡量減少信道噪聲或干擾的影響，是用來改善通信鏈路性能的技術(shù)?；舅枷胧峭ㄟ^引入可控制的冗余比特，使信息序列的各碼元和添加的冗余碼元之間存在相關(guān)性。在接收端，信道譯碼器根據(jù)這種相關(guān)性對(duì)接收到的序列進(jìn)行檢查，從中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤或進(jìn)行糾錯(cuò)。4.2 分集技術(shù)4.2.3 分集的合并方式及性能 對(duì)大多數(shù)通信系統(tǒng)而言，M重分集對(duì)這些

3、信號(hào)的處理概括為M支路信號(hào)的線性疊加： tfttfttfttfttfkMkkMM12211 tfk為第k支路的信號(hào)； 為第k支路信號(hào)的加權(quán)因子。 tk 根據(jù)加權(quán)因子的選擇方式不同，形成3種基本的合并方式：選擇合并、最大比值合并和等增益合并。4.2 分集技術(shù) 選擇合并：選擇合并：在所接收的多路信號(hào)中，合并器選擇信噪比最高的一路輸出。4.2 分集技術(shù)圖4.7 二重分集選擇合并的信噪比4.2 分集技術(shù)2. 最大比值合并：最大比值合并：把M個(gè)分集支路信號(hào)經(jīng)過相位調(diào)整后，加權(quán)合并。性能最好，要求有準(zhǔn)確的加權(quán)系數(shù)，實(shí)現(xiàn)電路較復(fù)雜。接收機(jī)1相位調(diào)整測量接收機(jī)2相位調(diào)整測量1r2r111r22r2mrr4.2

4、 分集技術(shù)3. 等增益合并：等增益合并：所有分支等權(quán)重相干合并，即各個(gè)加權(quán)系數(shù)均為1。4.2 分集技術(shù)4.2.5 分集對(duì)數(shù)字移動(dòng)通信誤碼的影響M=2時(shí)各種合并方式DPSK的平均誤碼率 右圖可見，二重分集對(duì)無分集誤碼率特性有了很大的改善。4.5 擴(kuò)頻通信采用2PSK系調(diào)制的直接擴(kuò)頻通信系統(tǒng)b(t)和c(t)相乘的結(jié)果使攜帶信息的基帶信號(hào)的帶寬被擴(kuò)展到近似為c(t)的帶寬Bc。擴(kuò)展的倍數(shù)就等于PN序列一周期的碼片數(shù)： cbbcBTNBT1、擴(kuò)頻和解擴(kuò)、擴(kuò)頻和解擴(kuò)4.5 擴(kuò)頻通信而信號(hào)的功率譜密度下降到原來的1/N。擴(kuò)頻過程如圖4.48 c(t)在這里起著擴(kuò)頻的作用，稱作擴(kuò)頻碼。這種擴(kuò)頻方式就是直接

5、序列擴(kuò)頻DSSS。擴(kuò)頻后的基帶信號(hào)進(jìn)行2PSK調(diào)制，得到信號(hào)s(t)：( )( )cos( ) ( )cosccs tx ttb t c tt4.5 擴(kuò)頻通信不考慮信道噪聲及各種干擾信號(hào)，接收機(jī)接收到的信號(hào)r(t)=s(t)，收到的信號(hào)首先和本地產(chǎn)生的本地產(chǎn)生的PNPN碼碼c(t)相乘。由于 c2(t)=（1）2=1,所以 ( ) ( )( ) ( )( ) ( )cos( )( )cosccr t c ts t c tb t c tt c tb tt相乘所得信號(hào)顯然是一個(gè)窄帶的2PSK信號(hào)，這樣信號(hào)恢復(fù)為一個(gè)窄帶信號(hào)，這一操作過程就是解擴(kuò)解擴(kuò)。為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解擴(kuò),要求本地的PN碼序列和發(fā)射機(jī)

6、的PN碼序列嚴(yán)格同步嚴(yán)格同步，否則所接收到的就是一片噪聲。 4.5 擴(kuò)頻通信擴(kuò)擴(kuò) 頻頻1-11-11-11-1s(t)x(t)4.5 擴(kuò)頻通信解解 擴(kuò)擴(kuò)理想信道理想信道r(t)=s(t)c(t)r(t)c(t)e(t)=r(t)c(t)coswct4.5 擴(kuò)頻通信擴(kuò)頻信號(hào)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是抗窄帶干擾的能力。分析抗窄帶干擾的模型如圖4.50。 設(shè)i(t)為一窄帶干擾信號(hào),其頻率接近信號(hào)的載波頻率。解擴(kuò)后最終擴(kuò)頻系統(tǒng)的輸出干擾功率是輸入干擾功率的1/N2、直擴(kuò)系統(tǒng)抗窄帶干擾的能力、直擴(kuò)系統(tǒng)抗窄帶干擾的能力4.5 擴(kuò)頻通信即擴(kuò)頻系統(tǒng)的處理增益為GpibpocPTGNPT通過下圖來說明擴(kuò)頻系統(tǒng)抗窄帶干

7、擾的能力2 2、 HARQHARQ的重傳機(jī)制的重傳機(jī)制 (1)停止等待型（SAW） (2)回退N步型（GBN） (3)選擇重傳型（SR）4.7 鏈路自適應(yīng)技術(shù)5.2 頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū)切換：將處于通話狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過程 引起切換的原因：信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的一定參數(shù)以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū)。由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起。由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū)。由上級(jí)實(shí)體發(fā)起。5.2.2 切換和位置管理5.7 切換和位置更新切換的分類：切換的分類：硬切換硬切換、軟切換軟切換 特點(diǎn)特點(diǎn)先斷后通：在

8、新鏈路建立前，先中斷舊鏈路。在整個(gè)切換過程中移動(dòng)臺(tái)只能使用一個(gè)無線信道。存在短期通話中斷。有掉話的可能。軟切換軟切換 （只有在使用相同頻率的小區(qū)之間才能進(jìn)行軟切換） 特點(diǎn)特點(diǎn) 先通后斷：移動(dòng)臺(tái)先與目標(biāo)基站建立通信鏈路， 再切斷與原基站之間的通信鏈路硬切換硬切換5.6 CDMA系統(tǒng)中的功率控制開環(huán)功率控制 方法 以反向鏈路為例，移動(dòng)臺(tái)接收并檢測前向鏈路的信號(hào)強(qiáng)度，并估計(jì)前向鏈路的傳播損耗，然后根據(jù)這種估計(jì)，調(diào)整移動(dòng)臺(tái)自身的發(fā)射功率。接收信號(hào)較強(qiáng)，表明信道環(huán)境好，將降低發(fā)射功率；反之，將增加發(fā)射功率。閉環(huán)功率控制 方法 以反向鏈路為例，基站根據(jù)反向鏈路上移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)弱，產(chǎn)生功控指令，并通過前向鏈

9、路將功控指令發(fā)送給移動(dòng)臺(tái)。然后移動(dòng)臺(tái)根據(jù)此命令，在開環(huán)功控所選擇發(fā)射功率的基礎(chǔ)上，快速校正發(fā)射功率。6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理（1）固定網(wǎng)的用戶撥打移動(dòng)用戶的電話號(hào)碼）固定網(wǎng)的用戶撥打移動(dòng)用戶的電話號(hào)碼MSISDN移動(dòng)臺(tái)的被呼過程（以固定網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)的被呼過程（以固定網(wǎng)PSTN呼叫移動(dòng)用戶為例）呼叫移動(dòng)用戶為例）MSISDN移動(dòng)用戶的國際移動(dòng)用戶的國際ISDN號(hào)碼號(hào)碼號(hào)碼結(jié)構(gòu)號(hào)碼結(jié)構(gòu)CC為國家代碼，我國為為國家代碼，我國為86國內(nèi)有效國內(nèi)有效ISDN號(hào)碼：號(hào)碼：11位位NDC數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)13S(S9、8、7、6、5移動(dòng)通信公司移動(dòng)通信公司聯(lián)通公司目前的接入網(wǎng)號(hào)為聯(lián)通公

10、司目前的接入網(wǎng)號(hào)為130，131)。HLR識(shí)別號(hào)：識(shí)別號(hào)：H0 H1 H2 H3 我國的我國的H0 H1 H2 H3分配分為分配分為H0=0和和H00兩種情況兩種情況H0=0時(shí)，時(shí)，H1、H2由全國統(tǒng)一分配，由全國統(tǒng)一分配，H3 由各省自行分配。一個(gè)由各省自行分配。一個(gè)HLR可以包含一個(gè)或可以包含一個(gè)或多個(gè)多個(gè)H3數(shù)值數(shù)值H0 0時(shí)，時(shí)，S、H0、H1、H2由全國統(tǒng)一分配。一個(gè)由全國統(tǒng)一分配。一個(gè)HLR可包含一個(gè)或若干個(gè)可包含一個(gè)或若干個(gè)SH0H1H2數(shù)值數(shù)值SN（移動(dòng)用戶號(hào)）：（移動(dòng)用戶號(hào)）：ABCD。由各。由各HLR自行分配自行分配（2）PSTN交換機(jī)分析交換機(jī)分析MSISDN號(hào)碼號(hào)碼 P

11、STN分析NDC，將接續(xù)轉(zhuǎn)接到相應(yīng)移動(dòng)網(wǎng)的關(guān)口移動(dòng) 交換中心（GMSC ）（3） GMSC分析分析MSISDN號(hào)碼號(hào)碼 GMSC分析MSISDN號(hào)碼得到被呼用戶所在的歸屬寄存器HLR的地址 HLR查詢 GMSC發(fā)送一個(gè)攜帶MSISDN的消息給HLR，以得到用戶呼叫的路由信息6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理 （4）HLR根據(jù)根據(jù)GMSC發(fā)來的消息，在其數(shù)據(jù)庫中發(fā)來的消息，在其數(shù)據(jù)庫中找到用戶的找到用戶的位置信息位置信息，即被呼用戶是在哪一個(gè)，即被呼用戶是在哪一個(gè)VLR區(qū)登記的區(qū)登記的HLR的的內(nèi)容內(nèi)容MSISDN 國際移動(dòng)用戶識(shí)別國際移動(dòng)用戶識(shí)別IMSI ：移動(dòng)用戶的唯一識(shí)別號(hào)碼（：移動(dòng)用戶的唯一識(shí)別號(hào)

12、碼（15位數(shù)字組成）位數(shù)字組成）此處不使用此處不使用MSISDN號(hào)碼的原因號(hào)碼的原因不同國家的不同國家的MSISDN號(hào)碼長度不同，不同部分易混淆號(hào)碼長度不同，不同部分易混淆不同不同MSISDN號(hào)碼可以識(shí)別不同業(yè)務(wù)號(hào)碼可以識(shí)別不同業(yè)務(wù)VLR的地址的地址用戶的數(shù)據(jù)用戶的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)識(shí)別對(duì)象識(shí)別對(duì)象位數(shù)位數(shù)中國中國MCC移動(dòng)國家號(hào)碼移動(dòng)國家號(hào)碼3460MNC移動(dòng)網(wǎng)號(hào)移動(dòng)網(wǎng)號(hào)2中國移動(dòng)為中國移動(dòng)為00中國聯(lián)通為中國聯(lián)通為01MSIN移動(dòng)用戶識(shí)別碼移動(dòng)用戶識(shí)別碼10中國自行分配中國自行分配 6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理（5）HLR查詢?yōu)檎诜?wù)于被呼用戶的查詢?yōu)檎诜?wù)于被呼用戶的MSC/VLR 目的：在V

13、LR中得到被呼用戶的狀態(tài)信息以及呼叫建立的路由信息（6）由正在服務(wù)于被呼用戶的）由正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR得到呼叫的路由信息得到呼叫的路由信息 正在服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR產(chǎn)生一個(gè)移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼MSRN。MSRN結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)1： 13S 00 M1M2M3 ABC。（M1M2M3為MSC/VLR號(hào)碼，S為9、7、6、5或1和0）結(jié)構(gòu)2： 1354 S M0M1M2 ABC。（S M0M1M2為MSC/VLR號(hào)碼）方式：MSRN通過給出正在為被呼用戶服務(wù)的MSC/VLR號(hào)碼來應(yīng)答HLR所請(qǐng)求的路由信息（7）MSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給將呼叫的路由信息傳送給HLR 在此傳送過程

14、HLR對(duì)路由信息不做任何處理，而是直接將其傳送給GMSC。6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理（8）GMSC和和MSC/VLR的連接的連接GMSC接收包含MSRN的路由信息，并分析MSRN，得到被叫的路由信息向服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR發(fā)送攜有MSRN的呼叫建立請(qǐng)求消息服務(wù)于被呼用戶的MSC/VLR接到此消息，通過檢查VLR識(shí)別出被叫號(hào)碼，找到被叫用戶 （9） MSC/VLR定位被叫用戶定位被叫用戶6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理 劃分劃分位置區(qū)位置區(qū)LA (Location Area) 將將MSC/VLR的業(yè)務(wù)區(qū)域劃分成的業(yè)務(wù)區(qū)域劃分成若干較小的區(qū)域，并由若干較小的區(qū)域，并由MSC/

15、VLR管管理，以減小搜索被叫用戶的工作量理，以減小搜索被叫用戶的工作量 VLR的內(nèi)容的內(nèi)容 IMSI LAC（位置區(qū)代碼）（位置區(qū)代碼） MSRN 用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù) 識(shí)別碼的規(guī)定識(shí)別碼的規(guī)定識(shí)別碼識(shí)別碼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)說明說明位置區(qū)識(shí)別位置區(qū)識(shí)別LAIMCC+MNC+LACMCC，MNC為移動(dòng)國家號(hào)碼和移動(dòng)網(wǎng)號(hào)；為移動(dòng)國家號(hào)碼和移動(dòng)網(wǎng)號(hào)；LAC為一個(gè)為一個(gè)2字節(jié)十六進(jìn)制編碼字節(jié)十六進(jìn)制編碼X1 X2 X3 X4 全球小區(qū)識(shí)別碼（全球小區(qū)識(shí)別碼（GCI）MCC+MNC+LAC+CICI為一個(gè)為一個(gè)2字節(jié)字節(jié)BCD編碼，由各編碼，由各MSC自定自定基站識(shí)別碼（基站識(shí)別碼（BSIC）NCC+BCCNCC (

16、網(wǎng)絡(luò)色碼網(wǎng)絡(luò)色碼)用于識(shí)別不同國家和省份及用于識(shí)別不同國家和省份及不同運(yùn)營者，結(jié)構(gòu)為不同運(yùn)營者，結(jié)構(gòu)為XY1Y2圖圖643 LA劃分示意圖劃分示意圖6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)知道了被叫用戶所在的位置區(qū)后，便在此位置區(qū)內(nèi)啟動(dòng)一個(gè)尋呼過程 將尋呼消息經(jīng)基站通過尋呼信道PCH發(fā)送出去 位置區(qū)內(nèi)某小區(qū)PCH上空閑的移動(dòng)用戶接到尋呼信息，識(shí)別出IMSI碼，便發(fā)出尋呼響應(yīng)消息給網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)接到尋呼響應(yīng)后，為用戶分配一業(yè)務(wù)信道，建立始呼和被呼的連接，完成一次呼叫建立（10）尋呼過程）尋呼過程6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理在進(jìn)行鑒權(quán)和加密時(shí)，在進(jìn)行鑒權(quán)和加密時(shí)，GSM系統(tǒng)要在其鑒權(quán)中心系統(tǒng)要在其鑒權(quán)中心AC產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)隨機(jī)數(shù)隨機(jī)數(shù)RAND符號(hào)響應(yīng)符號(hào)響應(yīng)SRES密鑰密鑰Kc 6.6 接續(xù)和移動(dòng)性管理 AC產(chǎn)生鑒權(quán)三