移動(dòng)通信重點(diǎn)知識(shí)總結(jié)(已修改)
2025-10-30 16:30 本頁(yè)面
【正文】 第一章 概論 移動(dòng)通信的特點(diǎn)。 移動(dòng)通信必須利用無(wú)線電波進(jìn)行信息傳輸 移動(dòng)通信是在復(fù)雜的干擾環(huán)境中運(yùn)行的 移動(dòng)通信可以利用的頻譜資源非常有限 移動(dòng)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 移動(dòng)臺(tái)必須適合于在移動(dòng)環(huán)境中使用 移動(dòng)通信 按多址方式分為 頻分多址（ FDMA） ,時(shí)分多址（ TDMA） ,碼分多址（ CDMA ） 。按信號(hào)形式分為 模擬網(wǎng)和數(shù)字網(wǎng) 。 移動(dòng)通信的傳輸方式分： 單向傳輸（廣播式）、雙向方式（應(yīng)答式） 。 雙向傳輸工作方式有 單工、雙工、半雙工 。 單工通信：通信雙方電臺(tái)交 替地進(jìn)行收信和發(fā)信。根據(jù)收、發(fā)頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。例：尋呼系統(tǒng)。 雙工通信： 指通信雙方可同時(shí)進(jìn)行傳輸消息的工作方式 。雙工通信 一般使用 一對(duì)頻道 ，以實(shí)施 頻分雙工（ FDD）工作方式，接受和發(fā)射可同時(shí)進(jìn)行，故耗電量較大。為了緩解這個(gè)問(wèn)題和減少對(duì)系統(tǒng)頻帶的要求，可在通信設(shè)備中采用同步的 半雙工通信 方式，即 時(shí)分雙工（ TDD） 。故頻分雙工（ FDD）和時(shí)分雙工（ TDD）相結(jié)合。例：手機(jī)。 （ FDD：用不同載頻來(lái)區(qū)分兩個(gè)通信方向。 TDD：收、發(fā)采用同一載頻，通過(guò)時(shí)間上的交替使用同一載頻來(lái)區(qū)分兩個(gè)通信方向。） 半雙工通信，移動(dòng)臺(tái)采用類(lèi)似單工的“按講”方式，即按下按講開(kāi)關(guān)，發(fā)射機(jī)才工作，而接收機(jī)總是工作的?；竟ぷ髑闆r與雙工方式完全相同。例：對(duì)講機(jī)。 數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)有哪些優(yōu)點(diǎn) ? 答： 數(shù)字通信系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)可歸納如下： (1)頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量。 (2)能提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性。 (3)抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng) (4)能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制。 (5)便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密。 (6)可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量。 若干年來(lái)，移動(dòng)通信基本上圍繞著兩種主干網(wǎng)絡(luò)在發(fā)展，這 就是基于 話音業(yè)務(wù) 的通信網(wǎng)絡(luò)和基于 分組數(shù)據(jù)傳輸 的通信網(wǎng)絡(luò)。 蜂窩式組網(wǎng)的目的是解決常規(guī)移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻譜匱乏，容量小，服務(wù)質(zhì)量差，頻譜利用率低等問(wèn)題。 蜂窩式組網(wǎng)放棄了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸和廣播覆蓋模式，將一個(gè)移動(dòng)通信服務(wù)區(qū)劃分成許多以 正六邊形 為基本幾何圖形的覆蓋區(qū)域，稱(chēng)為蜂窩小區(qū)。 1 頻率復(fù)用 ：把若干相鄰的小區(qū)按一定的數(shù)目劃分成區(qū)群 (Cluster), 并把可供使用的無(wú)線頻道分成若干個(gè) (等于區(qū)群中的小區(qū)數(shù) )頻率組， 區(qū)群內(nèi)各小區(qū)均使用不同的頻率組，而任一小區(qū)所使用的頻率組， 在其它區(qū)群相應(yīng)的小區(qū)中還可以再用，這就是頻 率再用。 1 頻率再用距離是和區(qū)群所含小區(qū)數(shù)有關(guān)的，區(qū)群所含的小區(qū)數(shù)越少，頻率再用距離越短，相鄰區(qū)群中使用相同頻率的小區(qū)之間的同道干擾越強(qiáng)。 1 當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另一相鄰的小區(qū)時(shí)，其工作頻率及基站與移動(dòng)交換中心所用的接續(xù)鏈路必須從它離開(kāi)的小區(qū)轉(zhuǎn)換到正在進(jìn)入的小區(qū)，這一過(guò)程稱(chēng)為 越區(qū)切換 。 1 無(wú)繩電話是一種以有線電話網(wǎng)為依托的通信方式，是有線電話網(wǎng)的無(wú)線延伸。 1 分組無(wú)線網(wǎng)（ GPRS）是 利用無(wú)線信道進(jìn)行分組交換的通信網(wǎng) 。分組：是由若干個(gè)比特組成的信息段，包括“包頭”和“正文”兩部分。分組傳輸方式是 存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)方式 的一種， 要產(chǎn)生額外的 時(shí)間延遲 ，因此，分組無(wú)線網(wǎng)特別適用于 實(shí)時(shí)性要求不嚴(yán)和短消息比較多的數(shù)據(jù)通信 。如果要用分組無(wú)線網(wǎng)傳輸分組話音，則必須保證時(shí)間延遲不大于規(guī)定值。 1 GSM： Global System for Mobile munications 全球移動(dòng)通信系統(tǒng) 1 在調(diào)制方式上， 泛歐 GSM 蜂窩網(wǎng)絡(luò)采用 GMSK。美國(guó)的 IS95 蜂窩網(wǎng)絡(luò)采用 QPSK 和 OQPSK。 1 通常認(rèn)為： TDMA 系統(tǒng)的通信容量大于 FDMA 系統(tǒng)， 而 CDMA 系統(tǒng)的通信容量又大于 FDMA 和 TDMA 系統(tǒng)。（ CDMATDMAFDMA） 1 在 GSM 系統(tǒng)中， 分組模式成為 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) (GPRS)。 蜂窩系統(tǒng)所用的各種接口 :Sm是 用戶 和 網(wǎng)絡(luò) 之間的接口， 也稱(chēng)人機(jī)接口； Um 是 移動(dòng)臺(tái) 與 基站收發(fā)信臺(tái) 之間的接口， 也稱(chēng)無(wú)線接口或空中接口； A 是 基站 和 移動(dòng)交換中心 之間的接口 . “無(wú)線接口 Um” (也稱(chēng) MSBS 接口 )是人們最為關(guān)注的接口之一， 因?yàn)橐苿?dòng)通信網(wǎng)是靠此接口來(lái)完成移動(dòng)臺(tái)和基站之間的無(wú)線傳輸?shù)模? 它對(duì)移動(dòng)環(huán)境中的通信質(zhì)量和可靠性具有重要的影響。 第二章 調(diào)制解調(diào) 調(diào)制的目的是把要傳輸?shù)哪M信號(hào)或數(shù)字信號(hào)變換成適合信道傳輸?shù)母哳l信號(hào)。 FSK 信號(hào)的 帶寬： sfffB 212 ??? 最小移頻鍵控 (MSK) MSK 是一種 特殊形式的 FSK，其頻差是滿足 兩個(gè)頻率相互正交 (即相關(guān)函數(shù)等于 0)的最小頻差，并要求 FSK 信號(hào)的 相位連續(xù) ，其 頻差Δ f=f2f1=1/2Tb, 即調(diào)制指數(shù)為： /1 ??? bTfh， 式中， Tb 為輸入數(shù)據(jù)流的比特寬度。 MSK的信號(hào)表達(dá)式為 ： ?????? ??? kkbc xtaTttS 2c o s)( ?? 式中 Xk是保證 t=kTb 時(shí)相位連續(xù)而加入的相位常量。 在給定輸入序列｛ ak｝情況下， MSK 的相位 軌跡如圖所示。畫(huà)圖時(shí)：序列中“ +1”時(shí)相位增加π /2，“ 1”時(shí)相位減小π /2. MSK 特點(diǎn)：①頻率調(diào)制，振幅不變。②兩個(gè)頻率相互 正交 。傳號(hào)頻率 fm=fc+fd；空號(hào)頻率 fs=fcfd③在每一個(gè)碼元周期內(nèi)，相位 線性變化π /2。④碼元變化時(shí)刻，相位是 連續(xù) 的。 MSK 的功率譜具有 較寬的主瓣 。 旁瓣衰減速度比 QPSK 快得多 。 最簡(jiǎn)單的產(chǎn)生高斯最小頻移鍵控（ GMSK）信號(hào)的方法是通過(guò)在 FM 調(diào)制器前加入 高斯低通濾波器 （稱(chēng)為預(yù)制濾波器）。 GMSK 通過(guò)引入 可控的碼間干擾 （即部分響應(yīng)波 形）來(lái)達(dá)到 平滑相位路徑 的目的，它 消除了 MSK 相位路徑在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻的相位轉(zhuǎn)折點(diǎn) 。（ GMSK 信號(hào)在碼元轉(zhuǎn)換時(shí)刻其信號(hào)和相位 不僅是連續(xù)的而且是平滑的 ）。 GMSK 信號(hào)在一個(gè)碼元周期內(nèi)的相位增量，不象 MSK 那樣固定為 +π /2，而是隨輸入序列的不同而不同。 對(duì)于方型 QAM 來(lái)說(shuō)，它可以看成是兩個(gè)脈沖振幅調(diào)制信號(hào)之和。 擴(kuò)頻通信技術(shù) 是一種 信息傳輸方式 ， 在發(fā)端采用擴(kuò)頻碼調(diào)制，使信號(hào)所占有的頻帶寬度遠(yuǎn)大于所傳信息必需的最kkbk xtaT ?? 2??2)( 11 ?kaaxx kkkk ??? ?? 3 π / 2ππ/ 20 π / 2π 3 π / 2 2 π 5 π / 2 3 π－1 －1 ＋1 －1 ＋1 ＋1 ＋1 －1 ＋1Tb2 Tb3 Tb4 Tb5 Tb6 Tb7 Tb8 Tb9 Tb0 2 π π 3 π 3 π 3 π 4π 4 πakxkθ (
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