第一篇:移動通信教案
《移動通信》教案
授課單位:信息工程學(xué)院
授課人:尹立強(qiáng)
授課對象:信工041-2
授課時間:2007~2008學(xué)年第一學(xué)期
1、本課程教學(xué)目的:
“移動通信”是信息工程專業(yè)的專業(yè)課程.該課程較詳細(xì)地介紹了移動通信的原理和實際應(yīng)用系統(tǒng)。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握和了解移動通信的基本理論,以及移動通信的發(fā)展、蜂窩移動通信系統(tǒng)的基本概念、移動通信的信道、移動通信系統(tǒng)的調(diào)制和組網(wǎng)技術(shù)、移動通信中的多址接入、移動通信網(wǎng)以及GSM系統(tǒng)、CDMA系統(tǒng)和第三代移動通信技術(shù)等。
2、本課程教學(xué)要求:
1.掌握移動通信的概念、特點;了解移動通信組網(wǎng)理論的基本內(nèi)容;理解移動通信的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢;了解第三代移動通信系統(tǒng)的主要差別;了解移動通信的應(yīng)用系統(tǒng)。
2.理解關(guān)于蜂窩的概念;了解頻率復(fù)用的概念以及頻率復(fù)用的模型;理解信道分配策略以及切換策略;理解干擾與系統(tǒng)容量之間的關(guān)系,了解如何在實際系統(tǒng)中用功率控制減少干擾以提高系統(tǒng)容量;了解各種提高系統(tǒng)容量的方法。3.了解無線電波的傳播特性,移動通信中的快衰落與慢衰落;掌握無線信道中信號的多徑衰落和多普勒頻移,掌握多徑傳播與快衰落、陰影衰落、時延擴(kuò)展與相關(guān)帶寬以及信道的衰落特征;掌握分集技術(shù)的基本概念;掌握分集信號的合并技術(shù)。
4.掌握多址接入的基本概念和多址接入方式,掌握FDMA技術(shù)的原理及系統(tǒng)的特點,了解FDMA系統(tǒng)中的干擾問題,掌握TDMA技術(shù)的原理及系統(tǒng)的特點,熟悉TDMA的幀結(jié)構(gòu),了解TDMA系統(tǒng)的同步與定時,掌握CDMA技術(shù)的原理及系統(tǒng)的特點,了解空分多址(SDMA)技術(shù)的原理;掌握系統(tǒng)容量的定義,熟悉FDMA、TDMA、CDMA系統(tǒng)容量的分析與比較。
5.掌握FDMA模擬蜂窩網(wǎng),TDMA數(shù)字蜂窩網(wǎng),CDMA移動通信系統(tǒng)。
3、使用的教材:
郭梯云編,《移動通信》,西安電子科技大學(xué)出版社 主要參考書目:
啜鋼 王文博 常永宇等編,《移動通信原理與應(yīng)用》,北京郵電大學(xué)出版社,趙長奎編,《GSM數(shù)字移動通信應(yīng)用系統(tǒng)》,國防工業(yè)出版社,顧肇基譯,《GSM網(wǎng)絡(luò)與GPRS》,電子工業(yè)出版社,第一章
概論
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
重點掌握移動通信的概念、特點;了解移動通信組網(wǎng)理論的基本內(nèi)容;理解移動通信的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢;;掌握移動通信的三種工作方式;了解移動中繼方式;了解移動通信的應(yīng)用系統(tǒng)。
本章總體教學(xué)內(nèi)容和學(xué)時安排: 本章重點:
移動通信的主要特點和工作方式;蜂窩移動通信系統(tǒng);移動通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和接口.本章難點:
蜂窩移動通信系統(tǒng)的頻率復(fù)用,集群系統(tǒng)的集群方式.本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 6 本章習(xí)題: P28 1 2 3 4 5 8 10 教學(xué)過程組織:本章課程以移動通信的發(fā)展史為切入點,介紹移動通信的特點和分類以及幾種比較常見的移動通信系統(tǒng)。教學(xué)時注重理論與實際的聯(lián)系,特別是常用移動通信系統(tǒng),應(yīng)與實際使用狀況相結(jié)合。
本章的具體內(nèi)容:
§1-1 移動通信的主要特點 一.移動通信的定義
移動通信就是指通信的雙方,至少有一方是在移動中進(jìn)行的通信。例如,固定點與移動體(車輛、船舶、飛機(jī))之間、移動體之間、活動的人與人之間以及人與移動體之間的通信。都居于移動通信的范疇。
二.移動通信的發(fā)展史
蜂窩移動電話系統(tǒng)首先運營的是模擬蜂窩系統(tǒng)(第一代蜂窩移動電話系統(tǒng))。其主要特征是用模擬信道傳送模擬話音信號。模擬蜂窩系統(tǒng)主要有如美國的AMPS系統(tǒng)、英國的TACS系統(tǒng)、日本的NTT系統(tǒng)等。但模擬蜂窩系統(tǒng)容量小,頻譜及頻道利用率低,業(yè)務(wù)形式單一,話音質(zhì)量不高,難以和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)互通互連,通信保密問題嚴(yán)重,現(xiàn)在,模擬系統(tǒng)已難以滿足使用的要求,基本退出了移動通信的舞臺。
目前運營的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)有歐洲的GSM系統(tǒng),美國的IS-54TDMA、IS-95CMA和日本的PDC系統(tǒng),它們被稱為第二代蜂窩系統(tǒng)。數(shù)字蜂窩系統(tǒng)直接傳輸與處理數(shù)字信息,具有一切數(shù)字系統(tǒng)所具有的優(yōu)點。在頻譜及頻道利用率、系統(tǒng)容量、話音質(zhì)量、通信保密性、手機(jī)的體積、重量、功耗等諸方面均優(yōu)于模擬蜂窩系統(tǒng)。
第三代蜂窩系統(tǒng)最早是國際電聯(lián)(ITU)在1985年提出的,當(dāng)時把它命名為未來公眾陸地移動通信系統(tǒng)(FPLMTS)。由于該系統(tǒng)預(yù)期在2000年使用,工作頻段在2000MHz,故于1996年易名為IMT-2000。
總的來講.第三代蜂窩系統(tǒng)是一個綜合系統(tǒng),它具有以下特點:包括地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng);具有海陸空三維的服務(wù)面;有話音、數(shù)據(jù)、視頻、ISDN和多媒體等多種業(yè)務(wù);包括從不到50m的微微小區(qū)一直到大于500km的衛(wèi)星小區(qū);具有多種空中接口和接入方式。它可向高速與慢速移動的用戶提供服務(wù),是一個高度智能的、全球覆蓋的、具有個人服務(wù)持色的移動通信系統(tǒng)。三.移動通信的特點
1.移動通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸 2.移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運行的
3.移動通信可以利用的頻譜資源非常有限,而移動通信業(yè)務(wù)量的需求卻與日俱增 4.移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣,網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效 5.移動通信設(shè)備必須適與在移動環(huán)境中使用 §1-2 移動通信系統(tǒng)的分類 一.移動通信的分類
能夠?qū)崿F(xiàn)移動通信的技術(shù)系統(tǒng)稱為移動通信系統(tǒng)。移動通信系統(tǒng),按用途、制式、入網(wǎng)方式等不同,可以有不同分類方法:按使用對象,可分為軍用、民用;
按用途和區(qū)域,可分為陸地、海上與空間;按信息的流向,可分為單向和雙向;技經(jīng)營方式,可分為公眾網(wǎng)、專用網(wǎng);技服務(wù)區(qū)結(jié)構(gòu),可分為單區(qū)制(大區(qū)制)、多區(qū)制(小區(qū)制);按與地面固定網(wǎng)的連接方式,可分為人工、半自動、全自動;按工作方式,可分為模擬與數(shù)字;按調(diào)制方式,可分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相等。二.工作方式 1.單工通信 1)同頻單工制
同頻是指通信的雙方,使用相同工作頻率。單工是指通信雙方的操作采用“按-講”方式。平時,雙方的接收機(jī)均處于守聽狀態(tài)。如果A方需要發(fā)話,按裝在A方的“按——講”開關(guān)即收發(fā)控制按鈕,關(guān)掉A方接收收機(jī),使其發(fā)射機(jī)工作。這時由于B方接收機(jī)處于守聽狀態(tài),即可實現(xiàn)由A至B的通話。同理,也可實現(xiàn)由B至A的通話。在該方式中,同一部電臺(如A方)的收發(fā)信機(jī)是交替工作的,發(fā)射時不能接收,接收時不能發(fā)射,故收發(fā)信機(jī)可使用同一副天線,而不需要使用天線共用器。2)雙頻單工制
雙頻單工是指通信的雙方使用兩個頻率,而操作仍采用“按-講”方式的通話制。同一部電臺(如A方)的收發(fā)信機(jī)也是交替工作的,只是收發(fā)各用一個頻率。在移動通信中,基地站和移動臺收、發(fā)使用兩個頻率實現(xiàn)雙向通信,這兩個頻率通常稱為一個信道,若基地站設(shè)臵多部發(fā)射機(jī)和多部接收機(jī)且同時工作,則可將接收機(jī)設(shè)臵在某一頻率上,而將發(fā)射機(jī)設(shè)臵在另一頻率上。只要這兩個頻率有足夠頻差(或稱頻距),借助于濾波器等選頻器件就能排除發(fā)射機(jī)對接收機(jī)的干擾。2.雙工通信
雙工制指通信雙方的收發(fā)信機(jī)均同時工作,即任一方在發(fā)話的同時也能收聽到對方的話音,操作方便。但采用這種方式,不管是否發(fā)話,發(fā)射機(jī)總是工作的,故電能消耗大。這一點對以電池為能源的移動臺是很不利的。此外,這種方式需用天線共用器,才能使收發(fā)共用一副天線。
目前,這種工作方式在移動通信系統(tǒng)中獲得了廣泛應(yīng)用。蜂窩移動電話系統(tǒng)無論是模擬還是數(shù)字的都采用雙工制工作。
3.半雙工通信
半雙工制是指通信的雙方,有一方(如A方)使用雙工方式,即收發(fā)信機(jī)同時工作,且使用兩個不同的頻率,收發(fā)信機(jī)可以各用一副天線,也可通過天線共用器合用一副天線;而另一方(如B方)則采用雙頻單工方式,即收發(fā)信機(jī)交替工作。平時,B方處于守聽狀態(tài),僅在發(fā)話時才按壓“按-講”開關(guān),切斷收信機(jī)使發(fā)信機(jī)工作。目前,集群移動通信系統(tǒng)大多采用半雙工方式工作。二.模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng) 三.話音通信和數(shù)據(jù)通信 §1-3 常用移動通信系統(tǒng) 一.無線電尋呼系統(tǒng)
目前的無線電尋呼系統(tǒng)是一種傳送簡單信息的單向呼叫系統(tǒng)。它由尋呼控制中心、基站和尋呼接收機(jī)三部分組成。二.蜂窩移動通信系統(tǒng)(重點)蜂窩移動電話系統(tǒng)是一種雙向雙工通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)一般由移動臺(MS)、基站(BS)、移動業(yè)務(wù)交換中心(MSC)及與市話網(wǎng)(P5TN)相連的中繼線等組成,如圖所示。
移動業(yè)務(wù)交換中心的主要功能是信息的交換和整個系統(tǒng)的集中控制管理,基站和移動臺設(shè)有收發(fā)信機(jī)和天饋線等設(shè)備。每個基站都有一個可靠通信的服務(wù)范圍,該范圍的大小主要由發(fā)射機(jī)功率和基地站天線的有效高度等決定。三.無繩電話系統(tǒng)
CT2是由第一代無繩電話(CT1)改進(jìn)演變而來的。它與CT1相比有兩大改進(jìn):一是實現(xiàn)了全數(shù)字化,二是座機(jī)改成了基站。CT2系統(tǒng)由手機(jī)(HS)、基站(BS)、網(wǎng)絡(luò)管理中心(MNCC)及計費系統(tǒng)構(gòu)成,它依附于公用電話交換網(wǎng)(PSTN),是市話網(wǎng)的延伸。
四.集群移動通信系統(tǒng) 五.移動衛(wèi)星通信系統(tǒng) 六.分組無線網(wǎng)
§1-4 移動通信的基本技術(shù)
一.調(diào)制解調(diào)技術(shù)(復(fù)習(xí)通信原理中這部分內(nèi)容)二.移動信道中電波傳播特性的研究(第三章詳細(xì)講)三.多址方式(6、7、8三章有重點詳細(xì)的講解)四.抗干擾措施(第四章詳細(xì)講)五.組網(wǎng)技術(shù)(重點)1.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 2.網(wǎng)絡(luò)接口
3.網(wǎng)絡(luò)的控制與管理
第二章
調(diào)制解調(diào)
說明:本章內(nèi)容在通信原理課程中已有詳細(xì)的講解,在本課程中僅做復(fù)習(xí)內(nèi)容。
第三章 移動信道的傳播特性
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
了解電波的傳播方式和損耗;重點掌握移動信道的特征;理解陸地移動信道的場強(qiáng)估算.本章重點:
移動信道的特征;多徑效應(yīng)、瑞利衰落、多徑時散與相關(guān)帶寬等概念的理解與掌握.本章難點:
移動信道的場強(qiáng)的估算.本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 6 本章習(xí)題: P101 1 3 4 8 9 教學(xué)過程組織:本章課程以復(fù)習(xí)電波的傳播方式為切入點,介紹移動信道的特點和電波傳播過程中的衰落。本章課程理論性強(qiáng),內(nèi)容較難理解,講授時應(yīng)注重調(diào)動課堂氣氛,使學(xué)生積極思考。對多徑時散與相關(guān)帶寬概念的講授應(yīng)相應(yīng)加大力度。
本章的具體內(nèi)容:
§3-1 無線電波傳播特性 一.電波傳播方式
電磁波從發(fā)射機(jī)發(fā)出,傳播到接收天線,可以有不同的傳播方式,主要的傳播方式有四種:
地波傳播:是一種沿著地球表面?zhèn)鞑サ碾姶挪?,稱為地面波或表面波傳播,簡稱地表波。天波傳播:電波向天空輻射并經(jīng)電離層反射回到地面的傳播方式稱為天波傳播,也稱電離層傳播。
直射波傳播:電波從發(fā)射天線直射到接收天線的傳播方式,稱為直射波傳播,有時也稱視距傳播或視線傳播。
散射傳播:這種傳播主要是由于電磁波投射到大氣層(如對流層)中的不均勻氣團(tuán)時產(chǎn)生散射,其中一部分電磁波到達(dá)接收地點。二.直射波
三.大氣中的電波傳播 1.大氣折射
2.視線傳播極限距離
直射波傳播最大距離受收、發(fā)天線高度、地球曲面半徑以及大氣折射影響共同決定,下圖示出了求視線傳播的極限距離。假定發(fā)射天線高度為ht,接收天線高度為hr。從幾何關(guān)系可求出極限的距離d為:
d?2R(ht?hr)
在實際情況下,在超過上述極限距離的地方也可能收到較強(qiáng)信號。這種現(xiàn)象叫超視距傳播。產(chǎn)生超視距傳播的主要原因是大氣折射的緣故,電波在大氣層中折射的通常結(jié)果是,傳播距離要比極限視距更遠(yuǎn)—些,也可以說似乎是地球變得平坦了,或說是地球半徑變大了。根據(jù)通常情況,按標(biāo)準(zhǔn)大氣折射計算,等效的地球半徑增大了三分之一。四.障礙物的影響與繞射損耗
在實際情況下,電波在直射傳播的路徑上可能存在山丘、建筑物等障礙物,由這些障礙物引起的附加衰耗(除了自由空間傳播衰耗外),稱為繞射衰耗(或繞射損耗)。
設(shè)障礙物與發(fā)射點、接收點的相對位臵如下圖所示,圖中x表示障礙物頂點P至直射線TR的距離,在傳播理論中稱作費涅爾余隙。圖(a)所示情形規(guī)定余隙x為負(fù),圖(b)時余隙為正。由費涅爾繞射理論可求得障礙物引起的繞射衰耗與費涅爾余隙的關(guān)系如下圖所示。圖中橫坐標(biāo)為x/x1,其中x1稱為費涅爾半徑,并由下式可求得: x1?式中λ為電波波長。
?d1d2d1?d2
五.反射波
當(dāng)電波傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時,如果界面尺寸比電波波長大得多時就會產(chǎn)生鏡面反射,因此從發(fā)射天線到接收天線的電波包括直射波和反射波。通常,在研究地面對電波的反射時,都是按平面波處理的,即電波在反射點的入射角等于反射角,電波的相位發(fā)生—次反相?!?-2 移動信道的特征 一.傳播路徑與信號衰落 二.多徑效應(yīng)與瑞利衰落
在陸上移動信道中,移動臺往往工作在城市建筑群和其它地形地物極為復(fù)雜的環(huán)境中?;嘏_和移動臺之間的電波傳播不再是單純的直射波形式,而出現(xiàn)各個路徑的反射,以致到達(dá)接收天線的信號是來自不同傳播路徑的各個分量的合成波。由于各分量的互相干涉而產(chǎn)生深度的快衰落,即多徑衰落。多徑衰落后信號的包絡(luò)服從瑞利分布,所以多徑衰落又稱作瑞利衰落。三.慢衰落特性與衰落儲備
移動臺接收信號除瞬時值出現(xiàn)快速起伏瑞利衰落外,其場強(qiáng)中值隨著所處位臵改變而呈現(xiàn)較慢變動,稱為慢衰落。發(fā)生慢衰落的主要原因是障礙物的陰影效應(yīng),即在電波傳播的路徑上遇到建筑物、樹林等障礙物的阻擋,產(chǎn)生了電磁場的陰影。當(dāng)移動臺通過不同的障礙物的陰影時,就造成接收信號場強(qiáng)中值的變動。變動的大小取決于障礙物的狀況及工作頻率。變化的速率不僅與障礙有關(guān),而且和移動臺的移動速度有關(guān)。造成慢衰落的另一個原因是由于氣象條件的變化,使電波折射系數(shù)隨時間變化,多徑傳播到達(dá)接收點的信號時延也隨之變化,從而也造成場強(qiáng)中值電平的慢變化,即慢衰落。大量測試表明,無論是由陰影效應(yīng)引起的慢衰落,還是由大氣折射狀況緩慢變化引起的場強(qiáng)中值變動,都近似服從對數(shù)正態(tài)分布規(guī)律,即場強(qiáng)的分貝數(shù)接近正態(tài)分布。其標(biāo)準(zhǔn)偏差約5~7dB。四.多徑時散與相關(guān)帶寬(重點)
§3-3 陸地移動信道的場強(qiáng)估算
接收機(jī)輸入電壓、功率與場強(qiáng)的關(guān)系(難點)1.接收機(jī)輸入電壓的定義 2.接收場強(qiáng)與接收電壓的關(guān)系 一.地形、地物分類 1.地形的分類與定義
3.為了計算移動信道中信號電場強(qiáng)度中值(或傳播損耗中值),可將地形分為兩大類,即中等起伏地形和不規(guī)則地形,并以中等起伏地形作傳播基準(zhǔn)。所謂中等起伏地形是指在傳播路徑的地形剖面圖上,地面起伏高度不超過20m,且起伏緩慢,峰點與谷點之間的水平距離大于起伏高度。其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陸混合地形等統(tǒng)稱為不規(guī)則地形。
4.由于天線架設(shè)在高度不同的地形上,天線的有效高度是不一樣的。(例如,把20m的天線架設(shè)在地面上和架設(shè)在幾十層的高樓頂上,通信效果自然不同。)因
5.此必須合理規(guī)定天線的有效高度。若基站天線頂點的海拔高度為hts,從天線設(shè)臵地點開始,沿著電波傳播方向的3km到15km之內(nèi)的地面平均海拔高度為hga,則定義基站天線的有效高度為 6.hb=hts-h(huán)ga
7.若傳播距離不到15km, hga是3km到實際距離之間的平均海拔高度。8.移動臺天線的有效高度hm總是指天線在當(dāng)?shù)氐孛嫔系母叨取?.地物分類
10.不同地物環(huán)境其傳播條件不同,按照地物的密集程度不同可分為三類地區(qū):① 開闊地。在電波傳播的路徑上無高大樹木、建筑物等障礙物,呈開闊狀地面,如農(nóng)田、荒野、廣場、沙漠和戈壁灘等;② 郊區(qū)。在靠近移動臺近處有些障礙物但不稠密,例如,有少量的低層房屋或小樹林等;③ 市區(qū)。有較密集的建筑物和高層樓房。
11.當(dāng)然,上述三種地區(qū)之間都是有過渡區(qū)的,但在了解以上三類地區(qū)的傳播情況之后,過渡區(qū)的傳播情況就可以大致地估計出來。1.中等起伏地形上傳播損耗的中值(難點)2.市區(qū)傳播損耗的中值 3.郊區(qū)和開闊地?fù)p耗的中值 4.不規(guī)則地形上傳播損耗的中值 5.任意地形地區(qū)的傳播損耗的中值
第四章
抗衰落技術(shù)
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
掌握分集技術(shù)的基本概念;掌握分集信號的合并技術(shù),了解其性能;掌握隱分集技術(shù)的概念和原理,了解其應(yīng)用;掌握時域均衡的概念和工作原理;了解自適應(yīng)均衡技術(shù)的應(yīng)用。
本章重點:
分集的方式及其分集信號的合并技術(shù).本章難點: 時域均衡的工作原理和自適應(yīng)均衡技術(shù)的應(yīng)用。
本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 6 本章習(xí)題: P122 1 3 6 教學(xué)過程組織:本章課程以復(fù)習(xí)電波的非相關(guān)性為切入點,介紹分集接收原理和分集合并性能。本章課程理論性強(qiáng),內(nèi)容較難理解,講授時應(yīng)注重調(diào)動課堂氣氛,使學(xué)生積極思考。對均衡技術(shù)的講授應(yīng)相應(yīng)加大力度。
本章的具體內(nèi)容:
§4-1 分集接收 一.分集接收原理(重點)1.分集接收的定義 2.分集方式 1)宏分集 2)微分集
3.合并方式
二.分集合并性能的分析與比較 1.選擇式合并的性能 2.最大比值合并的性能 3.等增益合并的性能 4.平均信噪比的改善 §4-2 RAKE接收 §4-3 均衡技術(shù)(難點)一.均衡的原理 二.自適應(yīng)均衡技術(shù)
第五章
組網(wǎng)技術(shù)
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
理解多址技術(shù)的定義和幾種多址方式;了解移動通信的信道配臵;重點掌握數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);理解移動通信系統(tǒng)的信令;掌握越區(qū)切換和位臵管理.本章重點:
多址技術(shù)的定義;數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);越區(qū)切換和位臵管理.本章難點:
移動通信的信道配臵;移動通信系統(tǒng)的信令.本章教學(xué)方式: 課堂講授+實驗 本章教學(xué)手段: 多媒體+實驗演示 本章課時安排: 10 本章習(xí)題: P162 2 8 9 13 17 18 20 21 26 27 29 教學(xué)過程組織:本章課程以復(fù)習(xí)第一章講述的多址方式的定義為切入點,重點介紹5種多址技術(shù)以及移動通信的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本章課程在該課程中有很高的地位,關(guān)系到對整個課程體系的掌握,講授時應(yīng)相應(yīng)增加教學(xué)時數(shù),充分調(diào)動學(xué)生的積極性,以更好地理解本章內(nèi)容。
本章的具體內(nèi)容:
§5-1 概述
一.提出移動通信系統(tǒng)在組網(wǎng)方面要解決的問題 1.如何共享頻率資源 2.區(qū)域覆蓋問題 3.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)問題 4.移動性管理問題 5.通信系統(tǒng)中的信令問題
本章就是針對上述5問題展開的,重點學(xué)習(xí)這5個方面的內(nèi)容。二.簡述分層協(xié)議模型的概念
物理層 鏈路層 網(wǎng)絡(luò)層
§5-2 多址技術(shù)(重點)一.頻分多址
1.頻分多址的定義和特點 2.話務(wù)量與呼損率的定義 3.完成話務(wù)量的性質(zhì)與計算 4.呼損率的計算
5.用戶忙時的話務(wù)量與用戶數(shù)
6.空閑信道的選取
二.時分多址的定義和特點 三.碼分多址
1.碼分多址的定義和特點 2.FH-CDMA 3.DS-CDMA 4.混合碼分多址
四.空分多址的定義和特點 五.隨機(jī)多址
§5-3 區(qū)域覆蓋和信道配臵 一.區(qū)域覆蓋 1.帶狀網(wǎng) 2.蜂窩網(wǎng)
二.信道配臵(難點)1.分區(qū)分組配臵法 2.等頻距培植法
§5-4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(重點)一.基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
二.數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) §5-5 信令(難點)一.信令的定義和種類 二.接入信令 1.數(shù)字信令
2.音頻信令 3.信令傳輸協(xié)議 三.網(wǎng)絡(luò)信令 四.信令應(yīng)用
§5-6 越區(qū)切換和位臵管理(重點)
一.越區(qū)切換 1.越區(qū)切換的準(zhǔn)則 2.越區(qū)切換的控制策略 3.越區(qū)切換時的信道分配 二.位臵管理
1.位臵登記和呼叫傳遞 2.位臵更新和尋呼
第六章
頻分多址(FDMA)模擬蜂窩網(wǎng)
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求: 了解模擬蜂窩網(wǎng)移動電話系統(tǒng)結(jié)構(gòu);重點掌握AMPS系統(tǒng)的組成及各功能實體的主要作用;理解系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)和數(shù)字信令;了解移動臺主呼和被呼的工作過程.本章重點:
AMPS系統(tǒng)的組成及各功能實體的主要作用.本章難點:
移動臺被呼的工作過程.本章教學(xué)方式: 課堂講授+實驗 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 6 本章習(xí)題: P230 3 5 6 8 教學(xué)過程組織:本章課程以回顧模擬蜂窩通信網(wǎng)的起源為切入點,學(xué)習(xí)模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本章課程講述的模擬蜂窩移動通信系統(tǒng)已過時,故對該部分知識的理解可相應(yīng)降低要求,講授速度可適當(dāng)加快。該部分知識主要是與第七章和第八章講授的內(nèi)容做比較。
本章的具體內(nèi)容:
§6-1 概述 一.發(fā)展簡況 二.系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 三.主要功能
§6-2 系統(tǒng)控制及其信令
一.系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu) 二.控制信號及其功能 1.監(jiān)測音SAT 2.信令音ST
3.定位與過境切換 4.尋呼與接入 5.沖突退避
6.移動臺的功率等級信號 7.移動用戶識別號 三.數(shù)字信令 1.前向控制信道 2.反向控制信道
3.前向話音信道中的控制信令 4.反向話音信道中的控制信令 5.有線數(shù)據(jù)信道的控制信令 §6-3 系統(tǒng)的工作過程(重點)一.初始狀態(tài) 二.移動臺被呼 1.尋呼 2.尋呼響應(yīng) 3.指配話音信道 4.振鈴 三.移動臺主呼 1.呼前撥號 2.申請話音信道 3.指配話音頻道 4.振鈴 四.話終拆線
第七章
時分多址(TDMA)數(shù)字蜂窩網(wǎng)
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
重點掌握GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的控制與管理;理解GSM系統(tǒng)的無線接口;了解D-AMPS、JDC系統(tǒng)與GSM系統(tǒng)的異同.本章重點:
GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);系統(tǒng)的控制與管理,包括位臵登記、鑒權(quán)與加密、呼叫接續(xù)、過區(qū)切換.本章難點:
GSM系統(tǒng)的信道類型;語音和信道編碼.本章教學(xué)方式: 課堂講授+實驗 本章教學(xué)手段: 多媒體+實驗演示 本章課時安排: 10 本章習(xí)題: P274 1 2 3 4 7 8 9 10 教學(xué)過程組織:本章課程著重討論TDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成、傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)控制等內(nèi)容,其中GSM以為主,并對D-AMPS和JDC系統(tǒng)做簡要比較。數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)是移動通信現(xiàn)行的方式,講授時理論聯(lián)系實際,使學(xué)生對GSM系統(tǒng)有更深刻的認(rèn)識,以提高課堂教學(xué)效果。
本章的具體內(nèi)容:
§7-1 GSM系統(tǒng)總體 一.GSM的發(fā)展史 二.網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(重點)1.移動臺 2.基站子系統(tǒng)
3.網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 4.GSM網(wǎng)絡(luò)接口
三.GSM的區(qū)域、號碼、地址與識別(重點)1.區(qū)域定義 2.號碼與識別 四.主要業(yè)務(wù) 1.通信業(yè)務(wù)分類 2.業(yè)務(wù)定義
§7-2 GSM系統(tǒng)的無線接口(難點)一.GSM系統(tǒng)無線傳輸特征 二.信道類型及其組合
§7-3 GSM系統(tǒng)的控制與管理(重點)一.位臵登記 二.鑒權(quán)與加密 1.鑒權(quán) 2.加密 3.設(shè)備識別 4.用戶識別碼保密 三.呼叫接續(xù) 1.移動用戶主呼 2.移動用戶被呼 四.過區(qū)切換
§7-4 三種TDMA蜂窩系統(tǒng)分析比較 一.D-AMPS的特征 二.JDC系統(tǒng)的特征 三.蜂窩系統(tǒng)的通信容量 1.FDMA 蜂窩系統(tǒng)的通信容量 2.TDMA蜂窩系統(tǒng)的通信容量
第八章
碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)
(一)本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的特點;理解CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量;了解CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸;理解CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能.本章重點:
CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的特點;CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能.本章難點:
CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸;CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能.本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 6 本章習(xí)題: P319 1 2 3 5 6 7 教學(xué)過程組織:本章課程著重討論CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成、傳輸方式和網(wǎng)絡(luò)控制等內(nèi)容。CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)發(fā)展非常迅速,已成功地應(yīng)用到第二代和第三代移動通信系統(tǒng)中,其優(yōu)勢已成為人們的共識。本章主要介紹CDMA2000系統(tǒng)。本章與第九章相互聯(lián)系,可結(jié)合起來講解。
本章的具體內(nèi)容:
§8-1 概述 一.擴(kuò)頻的概念
二.碼分多址的特征(重點)1.CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的多址干擾 2.CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的功率控制 3.碼分多址蜂窩通信系統(tǒng)的特點
§8-2 CDMA蜂窩通信系統(tǒng)的通信容量 一.話音激活期的影響 二.扇區(qū)的作用
三.鄰近小區(qū)的干擾
§8-3 CDMA蜂窩系統(tǒng)的無線傳輸
(難點)
一.信道組成 二.正向傳輸 三.反向傳輸
§8-4 CDMA蜂窩系統(tǒng)的控制功能(重點)
一.登記注冊 二.切換 三.呼叫處理 1.移動臺呼叫處理2.基站呼叫處理
第九章
碼分多址(CDMA)移動通信系統(tǒng)
(二)本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
WCDMA蜂窩通信系統(tǒng)的特點;理解WCDMA蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);了解WCDMA蜂窩系統(tǒng)的無線接口.本章重點:
WCDMA蜂窩通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu).本章難點:
WCDMA蜂窩系統(tǒng)的無線接口.本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 4 本章習(xí)題: P368 1 2 3 5 6 7 教學(xué)過程組織:本章課程以復(fù)習(xí)第八章內(nèi)容為基礎(chǔ),介紹WCDMA系統(tǒng)。本章與第八章相互聯(lián)系,可結(jié)合起來講解。
本章的具體內(nèi)容:
§9-1 WCDMA系統(tǒng) 一.WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 二.WCDMA無線接口 三.WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)
第十章
移動通信的展望
本章的教學(xué)目標(biāo)和要求:
理解個人通信的特點和個人通信所要實現(xiàn)的目標(biāo);了解個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn);了解第三代移動通信所采用的新技術(shù).本章重點:
個人通信的特點和個人通信所要實現(xiàn)的目標(biāo).本章難點:
第三代移動通信所采用的新技術(shù).本章教學(xué)方式: 課堂講授 本章教學(xué)手段: 多媒體 本章課時安排: 4 本章習(xí)題: P341 1 2 4 教學(xué)過程組織:本章課程對未來的移動通信做了展望,即對個人通信網(wǎng)做簡要說明。對該部分內(nèi)容要系統(tǒng)講解,使學(xué)生對移動通信的發(fā)展方向有一個明確的了解。
本章的具體內(nèi)容:
§10-1 個人通信概述 一.個人通信的概念 二.實現(xiàn)個人通信的途徑
§10-2 關(guān)于個人通信的國際標(biāo)準(zhǔn)
一.第三代移動通信系統(tǒng)理論研究和發(fā)展概況 二.幾個主要標(biāo)準(zhǔn)化組織的活動情況簡介 §10-3 第三代移動通信的新技術(shù)
一.新型調(diào)制技術(shù) 二.智能天線 三.多用戶信號檢測 四.無線ATM 五.多層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 六.位臵區(qū)和尋呼區(qū)的管理 七.軟件無線電
第二篇:廣播電視和移動通信教案
廣播、電視和移動通信 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.了解無線電廣播的大致工作過程. 2.大致了解電視的工作過程. 3.了解移動電話是怎樣工作的.
4.通過了解廣播、電視和移動電話的工作過程,初步認(rèn)識科技對現(xiàn)代生活的影響. 【基礎(chǔ)知識精講】
電磁波從1888年被赫茲發(fā)現(xiàn)到今天不過一百多年,在科學(xué)技術(shù)上已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,廣播電臺和電視臺每天都發(fā)射強(qiáng)大的電磁波,它帶著能量與信息傳到各地,我們打開收音機(jī)和電視機(jī),就聽到聲音,看到圖像.這是怎樣實現(xiàn)的呢? 1.無線電廣播的發(fā)射和接收 要利用電磁波,必須有效地向外發(fā)射電磁波,無線廣播的信號由廣播電臺以電磁波的形式向外發(fā)射.并且發(fā)射的電磁波的波長從10 m到3000 m間的范圍,這種電磁波也叫無線電波. 在電臺,播音員的聲音首先通過話筒轉(zhuǎn)化成電信號,然后用調(diào)制器把音頻電信號加載到高頻電磁波(載波)上,再通過天線發(fā)射到空中,傳向各地.這就如同將信縛到了鴿子身上,飛鴿攜帶信息飛向各地相似. 這里無線電廣播傳遞的是聲音.在電臺先要把聲音變成電信號.如同家鴿只能縛上信紙而不能攜帶口信.(人可傳話).但電信號較弱不能直接用來發(fā)射,所以要加到高頻(載波)上,這樣才能傳播得遠(yuǎn).
高頻載波攜帶信息傳出是第一步,我們在家里打開收音機(jī)收聽是第二步.信號的接收是由收音機(jī)完成.飛鴿飛到的目的地如同收音機(jī),但仍要有人將信從飛鴿腳上取下,并讀出來. 收音機(jī)的天線,是接收電磁波的.收到各種各樣的電磁波都變化成聲音是嘈雜的,所以收音機(jī)要選臺接聽,轉(zhuǎn)動收音機(jī)調(diào)諧器的旋鈕,可以從中選出特定頻率的信號.收音機(jī)內(nèi)的電子線路再把“聲音信號”從中取出,如同摘下飛鴿身上的信件,然后進(jìn)行放大,送到揚聲器里.揚聲器把音頻電信號轉(zhuǎn)換成聲音,這樣我們就真正接收到了聲音的信息. 無線電廣播的工作過程可用下圖表示.
發(fā)射部分接收部分 圖9-6 2.電視的發(fā)射和接收
電視臺與廣播電臺相類似,是負(fù)責(zé)發(fā)射信號的,但是電視臺的發(fā)射不僅有聲音信號,而且還多了圖像信號,因此電視臺的發(fā)射裝置多了,攝像機(jī)就是將圖像信號變成電信號的裝置. 電視機(jī)與收音機(jī)相似,它是負(fù)責(zé)接收信息的裝置,是接收聲音與圖像信息的裝置,因此電視機(jī)比收音機(jī)先進(jìn).電視機(jī)的接收天線把接收到的信號接收下來,聲音由收音部分完成轉(zhuǎn)換,圖像部分由顯像管還原成圖像.
電視廣播的工作過程圖見課本85頁.
無線電及電視的發(fā)明,改變了舊的通訊方式,使信息傳遞的既快又準(zhǔn),使人類社會真正進(jìn)入了信息時代. 3.移動電話
隨著信息時代的到來,人類社會傳遞信息的工具也在快速發(fā)展著.在商店里,大街上,你一定看到過人用手持電話跟別人通話.移動電話不需要電話線,比固定電話更方便.這是怎樣改進(jìn)的? 原來兩種電話的工作原理基本一樣,只是聲音信息的傳遞方式不同,固定電話靠電流來傳遞,而無線電話(移動)靠空間的電磁波來傳遞.無線電波可以遍布空間的任何角落,所以可以隨地接收.但固定電話的電信號只能通過導(dǎo)線傳遞,所以不能到處移動.而只會出現(xiàn)在導(dǎo)線的途徑上.
但手持電話由于體積很小,發(fā)射及接收的功率不大,因此,它需要借助“基地臺”的幫助,即它跟用戶通話時要靠較大的固定無線電臺轉(zhuǎn)接.這種基地臺經(jīng)常要建在高處,因此城市中高大建筑上常常見到它的身影.
還有一種可以移動的電話,叫做無繩電話.無繩電話是普通電話和移動電話結(jié)合的產(chǎn)物,它的主機(jī)和手機(jī)(子機(jī))上各有一個天線,它們之間通過無線電波來溝通.主機(jī)相當(dāng)于一個小型基地臺,手機(jī)如同移動電話,但基地臺功率太小,所以離的不能太遠(yuǎn),只能在主機(jī)附近大約幾十米到幾百米的范圍內(nèi)工作. 【學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)】 科學(xué)與幻想
學(xué)習(xí)物理的過程需要“幻想”,從信息的發(fā)展歷程來看,許多“幻想”都得以實現(xiàn)了. 在中國古代神話中描述的“千里眼”“順風(fēng)耳”現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)了,電視、電話的發(fā)明已經(jīng)使人們能眼觀全球,耳聽八方.當(dāng)人們“幻想”固定電話若能沒有電線牽絆該多好,這是“無線電話”發(fā)明的起因,? 自古至今,“幻想”總會推動人類社會的進(jìn)展,“若能像鳥一樣飛行該多好”,到今天飛機(jī)已成為普通的交通工具,因此人需要大膽的“幻想”.
有了大膽的幻想,加上奮斗不息的勇氣,往往可以有很大的成功.發(fā)現(xiàn)電磁波的赫茲曾反駁過要用電磁波進(jìn)行無線電通信,曾否認(rèn)過電磁波的實用性,但馬可尼卻堅信可以,并持續(xù)實驗最終成功,成為人類歷史上第一位遠(yuǎn)距離傳遞無線電波的人而載入史冊.并且因此而獲得諾貝爾物理學(xué)獎. 【拓展訓(xùn)練】
1.當(dāng)汽車過隧道時,收音機(jī)還能聽到聲音嗎? 如果隧道內(nèi)沒有裝轉(zhuǎn)播天線,則在其中行駛的汽車就不能收到無線電波,隧道為什么能隔絕外界的電波呢?原來電磁波是不能進(jìn)入導(dǎo)體的,因為導(dǎo)體會感應(yīng)出一個相反的電磁場,和原有的電磁波抵消.隧道是穿山而過,山是龐大的導(dǎo)體,而建筑隧道的鋼筋如同導(dǎo)體網(wǎng),故而普通的無線電無法進(jìn)入隧道中,收音機(jī)不能在里面聽到聲音.這如同移動電話在電梯內(nèi)收聽效果很差道理相同.
2.為什么收音機(jī)接收不到電視的伴音? 不同的接收裝置使用不同頻道的電磁波.電視、收音機(jī)、無繩電話均使用不同頻道的電磁波. 電視是采用FM方式廣播.若收音機(jī)以AM接收,不會有反應(yīng).若收音機(jī)以FM接收,是不是一定能收到電視的伴音呢?
這要由收音機(jī)所能接收的頻率范圍而定.請你看看收音機(jī)調(diào)校板上的頻率就可知道.通常所用FM收音機(jī)所接收的頻率范圍約為87 MHz至108 MHz,但電視廣播的頻率范圍,則由470 MHz~790 MHz.由此可知,收音機(jī)和電視的頻道,就像井水不犯河水,互不侵犯.除非特意改變線路以作適應(yīng),否則收音機(jī)就收不到電視的伴音.
第三篇:移動通信
五、簡答題:
1、簡述蜂窩移動通信系統(tǒng)中,用來提高頻譜利用率的技術(shù)(最少兩種)答:同頻復(fù)用和多信道共用、小區(qū)制;
2、簡述蜂窩移動通信系統(tǒng)中,用來提高抗干擾的幾種技術(shù)(最少四種)
3、答:分集、功率控制、跳頻、DTX
3、簡述GSM網(wǎng)絡(luò)中采用的DTX技術(shù)是如何實現(xiàn)的
答:在語音間隙期間,發(fā)送SDI幀后關(guān)閉發(fā)射機(jī),收端根據(jù)SDI自動合成舒適噪聲;
4、實現(xiàn)跳頻有哪些方式?
答:按照跳變速率分為:慢跳頻和快跳頻; 按照基站跳變方式分為:基帶跳頻和射頻跳頻
5、簡述GSM網(wǎng)絡(luò)中慢跳頻
答:GSM中,跳頻屬于慢跳頻,每一TDMA幀的某個時隙跳變一次,速率為217跳/秒;
6、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些?
答:分集技術(shù):空間分集、頻率分集、時間分集和極化分集; 合并技術(shù): 選擇式合并、最大比值合并和等增益合并;
7、簡述直擴(kuò)系統(tǒng)的兩種形式;
答:(1)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)信息首先進(jìn)行地址調(diào)制,再與PN碼相乘進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制;(2)、發(fā)端用戶數(shù)據(jù)直接與對應(yīng)的PN碼相乘,進(jìn)行地址調(diào)制的同時又進(jìn)行擴(kuò)頻調(diào)制。前者需要多個地址碼,一個PN碼,后者需要多個正交性良好的PN碼。
8、簡述CDMA系統(tǒng)中的更軟切換實現(xiàn)過程;
答:更軟切換是發(fā)生在同一基站具有相同頻率的不同扇區(qū)之間,它是由基站完成的,并不通知MSC。
9、簡述GSM中,主頻C0的時隙(信道)如何映射的?
答:TS0和TS1映射的是BCH,其余6個信道映射的是TCH。
10、簡述GSM的幀結(jié)構(gòu);
答:每一幀含8個時隙,時間4.62ms,包含數(shù)據(jù)156.25bit,51個26復(fù)幀或者26個51復(fù)幀組成一個超幀,2048個超幀構(gòu)成一個超高幀。
11、什么是小區(qū)制?為何小區(qū)制能滿足用戶數(shù)不斷增大的需求? 答:小區(qū)制是將整個服務(wù)區(qū)劃分為若干個小無線區(qū),每個小區(qū)設(shè)置一個基站負(fù)責(zé)本區(qū)的移動通信的聯(lián)絡(luò)和控制,同時又在MSC的同一控制下,實現(xiàn)小區(qū)間移動通信的轉(zhuǎn)接及其與PSTN網(wǎng)的聯(lián)系。采用小區(qū)制,可以很方便的利用同頻復(fù)用,所以可以滿足不斷增加的用戶需求。
12、正六邊形無線區(qū)群應(yīng)滿足什么樣的條件?
答:無線區(qū)群數(shù)N=a*a+a*b+b*b(a,b分別為自然數(shù)且不同時為0)另外:
1、若干單位無線區(qū)群能彼此鄰接;
2、相鄰單位無線區(qū)群中的同頻小區(qū)中心間隔距離相等。
13、什么是多信道共用?有何優(yōu)點?
答:是指網(wǎng)內(nèi)大量用戶共同享有若干無線信道;
14、話務(wù)量是如何定義的?什么是呼損率?
答:話務(wù)量指在一個單位時間(1小時)呼叫次數(shù)與每次呼叫平均時間的乘積;一個通信系統(tǒng)里,造成呼叫失敗的概率稱為呼損率。
15、如何提高頻率利用率?
答:可采取同頻復(fù)用、多信道共用、小區(qū)制式;
16、什么叫位置登記?為什么必須進(jìn)行位置登記?
答:當(dāng)移動臺進(jìn)入一個新的位置區(qū)LA時,由于位置信息的重要性,因此位置的變化一定要通知網(wǎng)絡(luò),這就是位置登記;進(jìn)行位置登記,是為了避免網(wǎng)絡(luò)發(fā)生一起呼叫現(xiàn)象。23.什么是軟容量?N-CDMA 系統(tǒng)軟容量的意義何在?(b)TD M A 答:在模擬頻分FDMA 系統(tǒng)和數(shù)字時分TDMA 系統(tǒng)中同時可接入的用戶數(shù)是固定的,當(dāng)沒有空閑信道時,無法多接入任何一個其它的用戶,而DS-CDMA 系統(tǒng)中,多增加一個用戶只會使通信質(zhì)量略有下降,不會出現(xiàn)硬阻塞現(xiàn)象。這就是N-CDMA 系統(tǒng)的軟容量。軟容量對于解決通信高峰期時的通信阻塞問題和提高移動用戶越區(qū)切換的成功率無疑是非常有意的。
17、什么是切換?切換實現(xiàn)過程可以分為哪幾類?
答: 移動臺在通信過程中,由一個小區(qū)進(jìn)入相鄰小區(qū),為了保持不間斷通信所進(jìn)行的控制技術(shù)叫做切換;切換分為:同一個MSC下不同BSC的切換;同一MSC下同一BSC的切換;不同MSC之間的切換。
18、不同MSC下的切換是如何進(jìn)行的?
答: 不同MSC,MS要通過原BSC通知原MSC,請求切換,原MSC負(fù)責(zé)建立與新MSC建立鏈路,再發(fā)送切換命令,MS建立鏈路后,拆除原鏈路。
19、什么是跳頻?為什么要進(jìn)行跳頻?
答:通信過程中,載頻在幾個頻點上按照一定的序列變化,稱為跳頻; 跳頻可以改善由多徑衰落引起的誤碼特性。
20、什么是語音間斷傳輸?有何優(yōu)點?
答:發(fā)送端在語音間隙,也就是無聲期間,發(fā)送SDI寂靜描述幀后關(guān)閉發(fā)射及,接收端在這一期間根據(jù)接收到的SDI自動合成舒適噪聲;利用DTX技術(shù),可以降低干擾,可以節(jié)省移動臺耗電;
21、分集的含義是什么?
答:分集有2個含義:分散傳輸:使接收端能獲得多個統(tǒng)計獨立的、攜帶同一信息的數(shù)據(jù)流地衰落信號;二是集中合并處理,接收機(jī)把受到的多個獨立衰落信號進(jìn)行合并,以降低衰落的影響;
22、常用的分集技術(shù)和合并技術(shù)有哪些?
答:分集技術(shù): 空間分集、時間分集、頻率分集和極化分集; 合并技術(shù): 選擇式合并、最佳比值合并和等增益合并;
23、什么是擴(kuò)頻?擴(kuò)頻系統(tǒng)是如何提高抗干擾能力的?
答:系統(tǒng)占用的頻帶寬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于要傳輸?shù)脑夹盘柕膸?,通?00倍以上增益比的系統(tǒng)叫做擴(kuò)頻系統(tǒng)。
24、簡述CDMA系統(tǒng)的三大原理和三大必備條件?
答:CDMA系統(tǒng),三大技術(shù)是:碼分多址、擴(kuò)頻和同步。
26、計算第121號頻道上下行工作頻率。
答:f(上行)=890.2+(121-1)*0.2=914.2MHz; f(下行)=f1+45=959.2MHz 27、4*3復(fù)用方式的含義是什么?
答:指的是4個正六邊形構(gòu)成一個無線區(qū)群,每個基站區(qū)用三個120度扇區(qū)
28、什么叫做突發(fā)脈沖序列?
答: GSM網(wǎng)絡(luò)中,每一幀中一個時隙中的信息格式就稱為一個突發(fā)脈沖序列。
29、GSM中有哪些突發(fā)脈沖序列?分別在什么信道中使用?
答:GSM有普通突發(fā)脈沖序列NB,頻率校正突發(fā)脈沖序列FB,同步突發(fā)脈沖序列SB,接入突發(fā)脈沖序列AB,空閑突發(fā)脈沖序列。
31、什么是PIN碼?什么是PUK碼?
答:PIN是SIM卡的個人身份識別碼,PUK是對應(yīng)的解碼。
32、什么是GPRS?有哪些特點? 答:GPRS指通用無線分組業(yè)務(wù),采用了分組交換技術(shù),能高效的傳輸數(shù)據(jù),優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)資源利用。它定義了新的GPRS無線信道,且分配方式十分靈活;支持中高速率數(shù)據(jù)傳輸,最高理論達(dá)115kbps;接入網(wǎng)絡(luò)速度快;與GSM具有一樣的安全功能;實現(xiàn)按數(shù)據(jù)流量的計費功能;永遠(yuǎn)在線的功能。
33、簡述3G的三大標(biāo)準(zhǔn),及其發(fā)展基礎(chǔ)。
答:W-CDMA:GSM TD-SCDMA:GSM CDMA2000:IS-95CDMA
35、指出幾個移動設(shè)備供應(yīng)商,及其所屬地區(qū)(國家)。
答:華為、中興:中國;阿爾卡特:法國;北電:加拿大; 愛立信:瑞典;三星:韓國
37、什么是軟切換?N-CDMA系統(tǒng)軟切換有什么優(yōu)越性?
答:發(fā)生在使用同頻的相鄰小區(qū)間且在同一MSC下的切換稱為軟切換;
38、擴(kuò)頻通信有哪些優(yōu)點?
答:抗干擾能力好;保密性好;可以實現(xiàn)碼分多址、抗多徑衰落。
39、為什么CDMA系統(tǒng)容量稱為“軟容量”?
答:CDMA系統(tǒng)中眾多用戶共享一個載頻,互相用碼型區(qū)分,當(dāng)系統(tǒng)容量滿載時,另外完全可以增加少數(shù)用戶,只會引起語音質(zhì)量
輕微下降,增加用戶,意味著增加背景干擾,信噪比略降,而不會出現(xiàn)信道阻塞現(xiàn)象; 40、移動通信的切換由哪三個步驟來完成?
答:
1、MS發(fā)送測試報告;
2、網(wǎng)絡(luò)對測試報告做出分析后,發(fā)送切換指令;
3、MS與新小區(qū)建立鏈路。
41、分集技術(shù)的作用是什么?它可以分成哪幾類?
答:分集技術(shù),可以改善多徑衰落引起的誤碼,可分為空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集等。
42、說明GSM系統(tǒng)中MSC的作用。
答:MSC是網(wǎng)絡(luò)的核心,完成系統(tǒng)的電話交換功能;負(fù)責(zé)建立呼叫,路由選 擇,控制和終止呼叫;負(fù)責(zé)管理交換區(qū)內(nèi)部的切換和補(bǔ)充業(yè)務(wù);負(fù)責(zé)計費和賬單 功能;協(xié)調(diào)與固定電話公共交換電話網(wǎng)間的業(yè)務(wù),完成公共信道信令及網(wǎng)絡(luò)的接 口。
44、GSM提供的控制信道有哪幾種?它們的作用是什么? 答:
1、廣播控制信道,分為:
FCCH:頻率校正信道,傳送校正MS頻率的信息; SCH:傳送MS的幀同步、BTS的識別碼BSIC; BCCH:傳播每個BTS小區(qū)特定的通用信息;
2、公共控制信道CCCH:基站與移動臺間點到點的雙向信道;
3、專用控制信道DCCH
45、什么是CDMA的雙模式?
答:指移動臺既可以工作在CDMA系統(tǒng),也可以工作在AMPS系統(tǒng);
46、什么是GSM雙頻手機(jī)? 答:是指MS能在GSM900和GSM1800之間切換;
47、簡述三方切換。答:若移動臺處于三個基站交界區(qū),將會發(fā)生三方切換,只要另兩個中有一方的容量有余,都優(yōu)先進(jìn)行軟切換。
48、GSM網(wǎng)絡(luò)由幾部分組成。
答:有網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)NSS、基站子系統(tǒng)BSS,操作子系統(tǒng)OSS、移動臺子系統(tǒng)MSS。
49、簡述AUC的功能。
答:用戶鑒權(quán),對無線接口上的語音、數(shù)據(jù)和信號進(jìn)行保密等,這些工作都是由AUC來完成的。
50、簡述射頻跳頻。
答:射頻跳頻又稱為頻率合成器,是采用改變頻率合成器的輸出頻率,從而使得無線收發(fā)信機(jī)的工作頻率由一個頻率跳到另一個頻率的。
第四篇:移動通信
1、什么叫移動通信?
答:通信雙方至少有一方處在移動情況下(或臨時靜止)的相互信息傳輸和交換。
2、移動通信的特點。
答:
1、移動通信必須利用無線電波進(jìn)行信息傳輸
2、移動通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運行的3、移動通信可以利用的頻譜資源非常有限
4、移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)多種多樣,網(wǎng)絡(luò)管理和控制必須有效
5、移動臺必須適合于在移動環(huán)境中使用
單工通信與雙工通信有何區(qū)別?各自的優(yōu)缺點
通訊分單工通信和雙工通信,單工通信是一條線路只能用來發(fā)送或者只能用來接受,通信是單向的。半雙工通訊是一條線路可以用來發(fā)送,也可以接收,通信是雙向的,但不能同時進(jìn)行。全雙工是一條線路既可以接收信號也可發(fā)送信號,通信是雙向的,并且是同時進(jìn)行的。
各自的優(yōu)缺點 現(xiàn)在手機(jī)都是雙工通信,早期的對講機(jī)是單工的,現(xiàn)在用的對講機(jī)也是半雙工,介于單工與雙工之間。
使用的話肯定是雙工方便,通信雙方可以同時溝通。
單工系統(tǒng)的投資相對便宜,(電信現(xiàn)在還有一項業(yè)務(wù)叫集群通信也是半雙工,可以多人對講的系統(tǒng);原來是中衛(wèi)國脈的業(yè)務(wù)。這個也挺方便較便宜。)
9、數(shù)字移動通信系統(tǒng)有哪些優(yōu)點?
答:頻譜利用率高、容量大,同時可以自動漫游和自動切換,通信質(zhì)量好,加上其業(yè)務(wù)種類多、易于加密、抗干擾能力強(qiáng)、用戶設(shè)備小、成本低。
10、移動通信有哪些主要技術(shù)?主要作用是什么
答:主要技術(shù)有:話音編碼技術(shù)、調(diào)制技術(shù)、跳頻技術(shù)、交織技術(shù)、分集技術(shù)、天線等技術(shù)。
4、常用的分集接收技術(shù)有哪幾種?
答:由于衰落具有頻率時間和空間的選擇性,因此常用分集技術(shù)包括:
空間分集、頻率分集、極化分集、場分量分集、角度分級、時間分集。
第五篇:移動通信
3G和4G最新的發(fā)展?fàn)顩r
一、3G的發(fā)展?fàn)顩r
“3G”(英語 3rd-generation)或“三代”是第三代移動通信技術(shù)的簡稱是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)。3G服務(wù)能夠同時傳送聲音(通話)及數(shù)據(jù)信息(電子郵件、即時通信等)。代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
目前國內(nèi)支持國際電聯(lián)確定三個無線接口標(biāo)準(zhǔn),分別是中國電信的CDMA2000,中國聯(lián)通的WCDMA,中國移動的TD-SCDMA。GSM設(shè)備采用的是時分多址,而CDMA使用碼分?jǐn)U頻技術(shù),先進(jìn)功率和話音激活至少可提供大于3倍GSM網(wǎng)絡(luò)容量,業(yè)界將CDMA技術(shù)作為3G的主流技術(shù),國際電聯(lián)確定三個無線接口標(biāo)準(zhǔn),分別是美國CDMA2000,歐洲WCDMA,中國TD-SCDMA。原中國聯(lián)通的CDMA現(xiàn)在賣給中國電信,中國電信已經(jīng)將CDMA升級到3G網(wǎng)絡(luò),3G主要特征是可提供移動寬帶多媒體業(yè)務(wù)。
中國的3G之路剛剛開始,最先普及的3G應(yīng)用是“無線寬帶上網(wǎng)”,六億的手機(jī)用戶隨時隨地手機(jī)上網(wǎng)。而無線互聯(lián)網(wǎng)的流媒體業(yè)務(wù)將逐漸成為主導(dǎo)。3G的核心應(yīng)用包括:1.寬帶上網(wǎng),寬帶上網(wǎng)是3G手機(jī)的一項很重要的功能,屆時我們能在手機(jī)上收發(fā)語音郵件、寫博客、聊天、搜索、下載圖鈴等??3G時代來了,手機(jī)變成小電腦就再也不是夢想了。2.手機(jī)辦公,手機(jī)辦公使得辦公人員可以隨時隨地與單位的信息系統(tǒng)保持聯(lián)系,完成辦公功能。這包括移動辦公、移動執(zhí)法、移動商務(wù)等等。與傳統(tǒng)的OA系統(tǒng)相比,手機(jī)辦公擺脫了傳統(tǒng)OA局限于局域網(wǎng)的桎梏,辦公人員可以隨時隨地訪問政府和企業(yè)的數(shù)據(jù)庫,進(jìn)行實時辦公和處理業(yè)務(wù),極大地提高了辦公和執(zhí)法的效率。3.視頻通話,3G時代,傳統(tǒng)的語音通話已經(jīng)是個很弱的功能了,到時候視頻通話和語音信箱等新業(yè)務(wù)才是主流,傳統(tǒng)的語音通話資費會降低,而視覺沖擊力強(qiáng),快速直接的視頻通話會更加普及和飛速發(fā)展。4.手機(jī)電視,從運營商層面來說,3G牌照的發(fā)放解決了一個很大的技術(shù)障礙,TD和CMMB等標(biāo)準(zhǔn)的建設(shè)也推動了整個行業(yè)的發(fā)展。手機(jī)流媒體軟件會成為3G時代最多使用的手機(jī)電視軟件,在視頻影像的流暢和畫面質(zhì)量上不斷提升,突破技術(shù)瓶頸,真正大規(guī)模被應(yīng)用。5.無線搜索,對用戶來說,這是比較實用型的移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù),也能讓人快速接受。隨時隨地用手機(jī)搜索將會變成更多手機(jī)用戶一種平常的生活習(xí)慣。6.手機(jī)音樂,在無線互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成熟的日本,手機(jī)音樂是最為亮麗的一道風(fēng)景線,通過手機(jī)上網(wǎng)下載音樂是電腦的50倍。3G時代,只要在手機(jī)上安裝一款手機(jī)音樂軟件,就能通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò),隨時隨地讓手機(jī)變身音樂魔盒,輕松收納無數(shù)首歌曲,下載速度更快,耗費流量幾乎可以忽略不計。7.手機(jī)購物,不少人都有在淘寶上購物的經(jīng)歷,但手機(jī)商城對不少人來說還是個新鮮事。事實上,移動電子商務(wù)是3G時代手機(jī)上網(wǎng)用戶的最愛。8.手機(jī)網(wǎng)游,與電腦的網(wǎng)游相比,手機(jī)網(wǎng)游的體驗并不好,但方便攜帶,隨時可以玩,這種利用了零碎時間的網(wǎng)游是目前年輕人的新寵,也是3G時代的一個重要資本增長點。
3G是第三代移動通信技術(shù),是下一代移動通信系統(tǒng)的通稱。3G系統(tǒng)致力于為用戶提供更好的語音、文本和數(shù)據(jù)服務(wù)。與現(xiàn)有的技術(shù)相比較而言,3G技術(shù)的主要優(yōu)點是能極大地增加系統(tǒng)容量、提高通信質(zhì)量和數(shù)據(jù)傳輸速率。此外利用在不同網(wǎng)絡(luò)間的無縫漫游技術(shù),可將無線通信系統(tǒng)和Internet連接起來,從而可對移動終端用戶提供更多更高級的服務(wù)。
二、4G的發(fā)展展望
4G是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱,是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載,比撥號上網(wǎng)快2000倍,上傳的速度也能達(dá)到20Mbps,并能夠滿足幾乎所有用戶對于無線服務(wù)的要求。
如果說2G、3G通信對于人類信息化的發(fā)展是微不足道的話,那么未來的4G通信卻給了人
們真正的溝通自由,并徹底改變?nèi)藗兊纳罘绞缴踔辽鐣螒B(tài)。2009年在構(gòu)思中的4G通信具有下面的特征:
1、通信速度更快,專家則預(yù)估,第四代移動通信系統(tǒng)可以達(dá)到10Mbps至20Mbps,甚至最高可以達(dá)到每秒高達(dá)100Mbps速度傳輸無線信息,這種速度會相當(dāng)于2009年最新手機(jī)的傳輸速度的1萬倍左右。
2、網(wǎng)絡(luò)頻譜更寬,據(jù)研究4G通信的AT&T的執(zhí)行官們說,估計每個4G信道會占有100MHz的頻譜,相當(dāng)于W-CDMA 3G網(wǎng)路的20倍。
3、通信更加靈活,從嚴(yán)格意義上說4G手機(jī)更應(yīng)該算得上是一只小型電腦了,4G手機(jī)從外觀和式樣上,會有更驚人的突破,人們可以想象的是,眼鏡、手表、化妝盒、旅游鞋,以方便和個性為前提,任何一件能看到的物品都有可能成為4G終端,只是人們還不知應(yīng)該怎么稱呼它。
4、智能性能更高,不僅表現(xiàn)于4G通信的終端設(shè)備的設(shè)計和操作具有智能化,更重要的4G手機(jī)可以實現(xiàn)許多難以想象的功能。
5、兼容性能更平滑,未來的第四代移動通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備全球漫游,接口開放,能跟多種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián),終端多樣化以及能從第二代平穩(wěn)過渡等特點。
6、提供各種增值服務(wù),3G移動通信系統(tǒng)主要是以CDMA為核心技術(shù),而4G移動通信系統(tǒng)技術(shù)則以正交多任務(wù)分頻技術(shù)(OFDM)最受矚目,利用這種技術(shù)人們可以實現(xiàn)例如無線區(qū)域環(huán)路(WLL)、數(shù)字音訊廣播(DAB)等方面的無線通信增殖服務(wù)。
7、實現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信,第四代移動通信系統(tǒng)提供的無線多媒體通信服務(wù)包括語音、數(shù)據(jù)、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去,為此未來的第四代移動通信系統(tǒng)也稱為“多媒體移動通信”。
8、頻率使用效率更高,相比第三代移動通信技術(shù)來說,第四代移動通信技術(shù)在開發(fā)研制過程中使用和引入許多功能強(qiáng)大的突破性技術(shù),按照最樂觀的情況估計,這種有效性可以讓更多的人使用與以前相同數(shù)量的無線頻譜做更多的事情,而且做這些事情的時候速度相當(dāng)快。研究人員說,下載速率有可能達(dá)到5Mbps到10Mbps。
9、通信費用更加便宜,由于4G通信不僅解決了與3G通信的兼容性問題,讓更多的現(xiàn)有通信用戶能輕易地升級到4G通信,而且4G通信引入了許多尖端的通信技術(shù),這些技術(shù)保證了4G通信能提供一種靈活性非常高的系統(tǒng)操作方式,因此相對其他技術(shù)來說,4G通信部署起來就容易迅速得多;同時在建設(shè)4G通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時,通信營運商們會考慮直接在3G通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施之上,采用逐步引入的方法,這樣就能夠有效地降低運行者和用戶的費用。據(jù)研究人員宣稱,4G通信的無線即時連接等某些服務(wù)費用會比3G通信更加便宜。
4G TD-LTE將風(fēng)卷中國無線寬帶市場,當(dāng)長期演進(jìn)技術(shù)Long-Term Evolution(LTE)和WiMax在全球電信業(yè)大力推進(jìn)時,前者(LTE)也是最強(qiáng)大的4G 移動通訊主導(dǎo)技術(shù),正異軍突起,迅速占領(lǐng)中國市場。雖然Qualcomm 和Yota兩家公司的TD-LTE尚未成熟,但很多國內(nèi)外的無線運營公司都相繼轉(zhuǎn)向TD-LTE。
對于人們來說,未來的4G通信的確顯得很神秘,不少人都認(rèn)為第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人類有史以來發(fā)明的最復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng),的確第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)在具體實施的過程中出現(xiàn)大量令人頭痛的技術(shù)問題,大概一點也不會使人們感到意外和奇怪,第四代無線通信網(wǎng)絡(luò)存在的技術(shù)問題多和互聯(lián)網(wǎng)有關(guān),并且需要花費好幾年的時間才能解決。