移动通信基础知识

移动通信基础知识

1.移动通信，是指通信的一方或双方在移动中实现通信，也就是说，通信的双方至少有一方处在运动中或暂时停留在某一非预定的位置上。

特点：⑴移动通信的传输信道必须使用无线电波传播

⑵电波传播特性复杂

⑶干扰多而复杂

⑷组网方式灵活多样

⑸移动通信设备必须适于在移动环境中使用。

常见的移动通信系统包括以下类型：

⑴无线电寻呼系统

⑵公用移动电话通信系统

⑶无绳电话系统

⑷集群移动通信系统

2.“阴影”效应会使信号发生慢衰落；多径传播会使信号发生快衰落。

移动台从一个小区驶入另一个小区时，需进行频道切换，亦称为过境切换。

3.移动台从一个蜂窝网业务区驶入另一个蜂窝网业务区时，被访蜂窝网亦能为外来用户提供服务，这种过程称为漫游。

4.移动通信的工作方式包括：单向的单工方式，双向信道的单工，半双工和双工方式。

5.在无线通信系统中是利用载波开携带话音编码信号，即利用话音编码后的数字信号对载波进行调制：

当载波的频率按照数字信号“1”、“0”变化而对应地变化，这称为移频键控（FSK）；

当载波相位按照数字信号“1”、“0”变化而对应地变化，则称之为移相键控（PSK）；

当载波的振幅按照数字信号“1”、“0”变化而相应地变化，则称之为振幅键控（ASK）。6.电磁波从发射机发出，传播到接收天线。

主要的传播方式有（1）地波；（2）天波；（3）直射波；（4）散射波

7.电磁波在传播过程中主要有下列几点特性：

（1）电波在均匀媒质中沿直线传播

（2）能量的扩散与吸收。所以离开天线的距离越远，空间的电磁场就越弱

（3）反射与折射

（4）电波的干涉。由同一波源产生的电磁波，经过不同的路径到达某接收点，则该就收点的场强由不同路径来的电波合成。这种现象称为波的干涉，也称作多经效应。

（5）电波的绕射。电波的绕射能力与电波的波长有关，波长越长，绕射能力越强；波长越短，则绕射能力越弱。

8.当移动台对于基站有相对运动时，收到的电波将发生频率的变化，此变化称为多普勒频移。

9.常见的导波线有两种：平行双导线和泄漏同轴电缆。

10.移动卫星系统可分为海事移动卫星系统（MMSS）、航空移动卫星系统（AMSS）和陆地移动卫星系统（LMSS）

11.卫星中继信道可视为无限电接力信道的一种特殊形式，它由通信卫星、地球站、上行线路及下行线路组成。

主要特点：

（1）卫星与地球站之间的电波传播路径大部分在大气层以外的空间，其传播损耗可近似按自由空间的传播条件进行估算。

（2）传播距离远，传播损耗大，时延也较大。

（3）地球站至卫星的仰角较大（20°~56°），天线波束不易遭受地面反射的影响，缓解了多经效应引起的快衰落。但地球站附近的高大建筑物造成的“阴影”效应仍会引起慢衰落。（4）当使用的工作频率缠裹1GHz时，因雨、雪等原因将产生附加的传输损耗。

12.移动信道中加性噪声（简称噪声）的来源是多方面的，一般分为：

①内部噪声；②自然噪声；③人为噪声。

13.由相同频率的无用信号所造成的干扰，即为同频干扰，常称作共道干扰。

14.互调干扰是由传输信道中非线性部件产生的。几个不同频率的信号同时加入一非线性电路，就会产生各种频率的组合成分，这些新的频率成分便可能成为互调干扰。

造成互调干扰主要有三个方面：①发射机互调；②接收器互调；③在天线、馈线、双工器等处。

15.判别某个移动通信系统无线区所选择的一组频道是否会产生三阶互调干扰，只要判别频道序号差值有无相同即可。

选用无三阶互调频道组工作的利弊：不落入本系统的工作频道之内的干扰，但是三阶互调频道产物可能落入其他通信系统，造成有害的干扰。

16分集技术类型：①空间分集；②极化分集；③角度分集；④频率分集；⑤时间分集

17.多址技术：

⑴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）

⑵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）

⑶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）

⑷SDMA（空分多址）方式就是通过空间的分割来区别不同的用户

18.大区制实际上多用于专用网或小城市的公共网。大区制由于只有一个基地台，其信道数有限，因此容量较小，一般只能容纳数百至数千个用户。

19.带状网主要用于覆盖公路、铁路、海岸等

20.蜂窝网

⑴小区的形状

⑵区群的组成。为了保证信道小区之间有足够的距离，附近的若干小区不能用相同的信道。只有不同区群的小区才能进行信道再用。

⑶同频（信道）小区的距离。群内小区数N越大，同信道小区的距离就越远，抗同频干扰的性能也就越好

⑷中心激励与顶点激励

⑸小区的分裂

21.为了进一步提高频率利用率，使信道的配置能随移动通信业务量地理分布的变化而变化，有两种方法：

⑴“动态配置法”――随业务量的变化重新配置全部信道

⑵“柔性配置法”――准备若干个信道，需要时提供给某一小区使用

22.越区（过区）切换是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。

越区切换包括三个主要问题：

⑴越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换

⑵越区切换如何控制

⑶越区切换时信道分配

越区切换分为两大类：⑴硬切换；⑵软切换。

硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。

软切换是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。

23.在决定何时需要进入越区切换时，通常是根据移动台处接收的信号平均强度，也可以根据移动台处的信噪比（或信号干扰比）、误比特率等参数来确定。

24.信令是移动台与交换系统之间、交换系统与交换系统之间相互传送的地址信息、管理信息（包括呼叫建立、信道分配与保持信息、拆线信息甚至计费信息等）以及其他叫唤信息。信令也称为信号方式，是建立通话所必须的非话音信号。

25.忙时话务量是指一天中最忙的那个小时（即“忙时”之意）的每个用户的平均话务量。

26.呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百分数。呼损率在数值上等于呼叫失败次数与总呼叫次数之比的百分数。

27.信道特性对传输信号幅度的影响将明显反映到话音通信的质量。在移动信道的传播条件下，信道的多经衰落特性将对模拟信号的传输起主要影响。

数字通信系统中，误码率是表征通信质量的重要参数。在移动信道的传播条件下，色散信道特性对数字信号传输的影响不仅为幅度衰落，更重要地表现为时域上的多经延迟扩展和频域上的多经频谱扩展。

为了能在色散信道中可靠地进行数字信号的传输，需要采用以下技术措施：

⑴分集技术；⑵差错控制技术；⑶交织技术；⑷扩展频谱技术；⑸信道均衡技术

28.基站子系统是由基站收发信台（BTS）和基站控制器（BSC）这两部分的功能实体构成的。

29.移动业务交换中心MSC可从三种数据库，即归属用户位置寄存器（HLR）、访问用户位置寄存器（VLR）和鉴权中心（AUC）获取处理用户位置登记和呼叫请求所需的全部数据。

⑴鉴权中心。存储着鉴权信息和加密密钥，用来防止无权用户接入系统和保证通过无线接口的移动用户通信的安全。AUC属于HLR的一个功能单元部分，专用于GSM系统的安全性管理。

30.GSM系统的主要接口是指A接口、Abis接口和Um接口

31.GSM如采用120°定向天线时，一个小区分为3个扇区；若采用60°定向天线时，一个小区分为6个扇区。

32.双工收发间隔。在900MHz频段，双工收发间隔为45MHz，在1800MHz频段，双工收发间隔为95MHz。

33.GSM采用交织技术的原因：由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特，导致陆地移动通信上比特差错经常成串发生，而信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效，为了解决这问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式发送，即交织技术。

在GSM系统中，信道编码后进行交织，交织分为两次，第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。

34.GSM系统中的跳频分为基带跳频和射频跳频两种

35.GSM系统在安全性方面有了显著的改进，其主要是在下列部分加强了保护：

⑴接入网络方面采用了对客户鉴权

⑵无线路径上采用对通信信息加密

⑶对移动设备采用设备识别

⑷对客户识别码用临时识别码保护

⑸SIM卡用PIN码保护

36.采用扩频信号进行通信的优越性在于用扩展频谱的方法可以换取信噪比上的好处。