移动通信复习个人总结（推荐）_移动通信复习总结

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2017移动通信复习总结 第一章移动通信概述

1、什么叫移动通信、无线通信？

移动通信（mobile communications）是指通信双方或至少其中一方在运动状态中进行信息传递的通信方式（不受时间和空间的限制，可灵活、迅速、可靠地实现通信）。

组成：

基站（BS）+移动台（MS）+移动业务交换中心（MSC）MS：车载台、手持台

BS：一个或多个无线小区组成 MSC：一个或多个位置区组成 特点：

(1)用户具有移动性

移动通信系统应具有位置登记、越区切换和漫游访问等跟踪交换能力。(2)电波传播条件恶劣

移动体位置不同，接收信号强度不同，严重影响通信质量，所以移动通信系统必须具有抗衰落能力。

(3)在强干扰情况下工作

移动体周围一般有较强的人为噪声，还有同频电台之间的干扰，这要求移动通信系统具有强抗干扰和抗噪声能力。

(4)具有多普勒效应

移动体发出的信号频率随运动速度变化，所以移动通信系统应具有频率跟踪能力。(5)复杂的无线传播环境导致信号衰落

信道具有时变和随机性；衰落与距离和频率有关；

高频：Prons:频谱宽、可降天线尺寸

Cons:绕射差、传输距离段、衰耗大 无线通信（Wirele Communication）是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式

关系：无线通信范围大于移动通信

2、移动通信发展历程？

萌芽阶段、开拓阶段、商业阶段、蜂窝思想 第一代移动通信系统1G 模拟蜂窝移动系统

FDMA原理：将整个频谱划分成多个子频段，每个频段每次只能分配给一个用户

Prons:误码率低、信道干扰小

Cons:频率规划复杂、频谱利用率低、系统容量小、设备和通信成本高、硬切换瞬时中断明显

第二代移动通信系统2 G（3GPP）数字蜂窝移动系统电路域

TDMA原理：把时间分割成周期性的帧，每帧再分割成若干不重叠的时隙，每个用户占用一个时隙。TDMA双工方式可FDD也可TDD.Prons:频率复用率高、容量大、抗干扰（时隙收时不发、发时不收）、基站（一部TX即可）复杂性下降、越区切换信息不丢失（信息传输间隙进行）、克服远近效应（功控）、保密性能好

Cons:需要精准同步（系统、帧和位）、当Rb大于100kbps时，收端干扰显著增大（多径或时延扩展），需要采取自适应均衡技术抑制（设备复杂度增加）

数据速率：9.6k

话音速率：13k

电路域保证了通话质量，但数据业务没有得到保证

第三代移动通信系统3 G（1985）（3GPP2）2.5G

GPRS 引入分组域，使得数据业务质量得到提升 3G 宽带移动蜂窝系统（支持高速率数据传输）

静止时传输速率：2M 游牧：384k 移动：144k 3G主要标准：

WCDMA（FDD）欧洲、日本 CDMA2000（FDD）美 TD-SCDMA（TDD）中国

CDMA原理：利用不同的码字传输不同的信息（先将信号用带宽很宽的伪随机序列进行调制，再载波调制发射，接收端使用相同的伪随机序列与信号执行相关的处理，即可恢复信号）

Prons:更大容量（软容量:用户增加，背景噪声增加，话音质量下降）、软切换（克服硬切换传输断续）、频率规划简单（相比FDMA、TDMA）、频谱利用率高（节省资源）、使用多用户检测技术（使用户Ptx和射频辐射下降，绿色，降低建网成本）

Cons:远近效应严重（需采取有效的功控和多用户检测技术）

第四代LTE-A通信系统4 G 3.9G

LTE（Long Term Evolution：长期演进）

LTE-FDD（WCDMA演进）、TD-LTE（TD-SCDMA演进）4G

LTE-Advanced OFDM（正交频分复用）

原理：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI)。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

Prons:频谱利用率高（带外辐射少）、克服ISI和ICI、子信道平坦衰落，抗多径、减少时延色散

Cons:峰均功率比（PAPR）高、对频偏较为敏感 静止：100M 移动：

3、无线通信、移动通信从IT人、电信人角度都有哪些系列标准？

IT人：

电信人：

4、移动通信分类及例子？

 按工作方式分类：单工，双工，半双工  按多址方式分类：FDMA、TDMA、CDMA等  按信号形式分类：模拟网和数字网

 按覆盖范围分类：城域网(4G IEEE 802.16)、局域网(wifi、车联网 IEEE 802.11)

广域网(IEEE 802.20)、个域网(蓝牙、红外、体域 IEEE 802.15) 按业务类型分类：电话网、数据网、多媒体网  按服务特性分类：专用网(GSM-R)、公用网  按使用对象分类：民用系统、军用系统

 按使用环境分类：陆地通信、海上通信、空中通信

5、什么是多址方式、无线通信通常采用什么多址方式、各有什么优缺点？

多址方式（MultipleAcce）：在无线通信中，许多用户同时通话，以不同的无线信道分隔，防止相互干扰的技术方式

FDMA、TDMA、CDMA原理及优缺点见发展历程6、5G通信的典型特点有哪些？

主要技术及适用场景：

大规模天线阵元（连续广域覆盖场景）超密集组网（热点高容量场景）物联网（低功耗大连接场景）终端直通（低时延高可靠场景）

典型特点：

通信要求：峰值速率：5G 静止速率：1G 话音时延：1ms（5G前500ms）

补充：

7、移动通信基本技术

开放系统互连（OSI）模型下三层：物理层、数据链路层（MAC层）、网络层（NET层）物理层（PHY）：为通信提供实现透明传输的物理连接，为数据传输提供可靠的环境

调制技术：数字基带调制、多载波调制（OFDM）、扩频调制等 抗衰落技术：信道编码技术【判或纠错：LDPC码（0多1少）、RS-CC码、Turbo码（1个交织器+2个RSC成员编码器）】

均衡技术（克服码间干扰）

RAKE接收技术（分离干扰多径的同时利用多径来增强信号）分集技术（降低BER:同一信息用不相干信道传输，接收端再合并）

数据链路层（MAC层）：在PHY提供服务的基础上实现相邻节点的数据传送

帧同步、多址方式

差错控制（降低BER:分组码、循环码、卷积吗、Turbo码和级联吗）

流量控制（发送方发来的数据来不及接收时，就要控制发送方发送数据的速率）链路管理（用于面向连接的服务）等技术 网络层（NET层）：

提供路由

无线资源管理（RRM）--保证业务质量、连接质量、低阻塞率和系统利用率

面向网络：接入控制(CAC)、负载控制、分组调度 面向连接：切换控制、功控

移动性管理（MM）--保证用户移动时，业务不受位置与接入技术变化的影响

安全机制、网络节点间的安全连接和位置管理、维护节点位置信息

第二章无线电波传播与无线信道技术

1、什么叫大、中、小尺度？为什么研究这三种衰落？都会应用到哪些方面？

无线信道对信号的影响：衰落（通过分集解决）、失真（引起误码，通过均衡解决）

对于随机信道：统计平均 对于时变信道：只能靠自适应

为什么研究无线信道的电波传播特性？

 无线通信系统的性能主要受到无线信道的制约

 无线信道具有极大的随机性和时变性，对传输信号的性能具有很大的影响  移动台的移动和传播环境的变化都会对信号的衰落产生影响

如何研究无线移动通信信道？

 理论分析：数学模型（精确，但实用中偏差大，只在理论分析时使用）→自由空间损耗模型、双线模型

 实测：工程应用确定基站覆盖范围→奥村模型

 计算机模拟：研究模拟仿真→瑞利、高斯、莱斯、AWGN、Nakagami

无线移动通信信道的基本特点

 受电波传播时的绕射、反射、散射和吸收等现象影响

 从观察时间的角度，可分为长期慢衰落效应（由信道路径上的固定障碍物的阴影产生）和短期快衰落效应（由移动台的运动和环境变化产生） 对接收信号的主要影响是快衰落 随机性、衰落性、失真

无线电波衰落的分类

大尺度衰落：描述收发机长距离或长时间范围内的信号场强变化（大范围）→衰落的平均值（经验模型，与f和d有关）

包括路径损耗特性和阴影衰落特性

L(d)32.4520lg(f)20lg(d)

路径损耗：

大尺度衰落可看成是信号的小尺度衰落的空间平均；

阴影衰落(中尺度衰落)：无线电波在传播路径上遇到障碍物的阻挡形成电波的阴影区，该阴影区信号场强较弱，当移动台处于阴影区时，会造成接收信号的场强中值的缓慢变化，造成阴影衰落（服从对数正态分布）

二者关系：阴影衰落（波动）叠加在路径损耗之上

大尺度路径损耗传播模型：经验模型（简单但不精确）、确定性模型、半确定性模型

n损耗： Prd(n:路径损耗指数，通常取2~4)应用：理论做分析用；实测做覆盖用（确定基站覆盖范围）解决：分集、提高发射功率

小尺度衰落：描述收发机短距离或短时间范围内的信号场强变化（瞬时变化）→多径引起幅度和相位均随机变化，表现为：时延扩展和时变；

到达接收端的信号为多径信号，接收端合成多路不相关信号，导致接收信号产生衰 落失真→多径衰落（小尺度衰落）

影响因素：多径传播（时域扩展→码间干扰失真）移动台和环境物体的运动（导致多径→多普勒频移）

特征参数：时延扩展（功率时延谱）与相干带宽（信号传输速率受到时延扩展的限制）多普勒扩展（多普勒频移多普勒功率谱→经典谱和高斯谱）与相干时间（信号传输速率、用户移动速度受到多普勒扩展的限制）

分类：平坦衰落（带宽范围内有恒定增益和线性相位）频率选择性衰落→接收信号失真，引起ISI 快衰落（基带信号带宽小于多普勒扩展）慢衰落（基带信号带宽远大于多普勒扩展）包络统计特性：瑞利分布（无直射径）莱斯分布（有直射径）

解决（深衰落）：交织、分集；提高发射功率不可以

注：中尺度衰落（阴影衰落：地形起伏、建筑物及其他障碍物的阻挡）→缓慢波动 对数正态阴影模型（与均值和覆盖等级有关）

特点：电平起伏相对缓慢

衰落与地形、地物的分布和高度有关

对信号造成的影响：

大尺度：衰落

中尺度：衰落失真 小尺度：失真衰落

距离跨越比较大的区域，同时受大尺度衰落和小尺度衰落的影响 多径衰落

 在移动通信环境中，发射的电波经历了不同路径  导致传播时间和相位均不相同

 接收信号的幅度在较短时间内急剧变化，产生了衰落

N(t)j2ft多径环境下接收的信号：r(t)Ren(t)ej(t)u(tn(t))en0

nc 快衰落

反映了微观小范围内数十波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗。其变化率比慢衰落快

产生原因：多径效应、多普勒效应

两类：频率选择性衰落、时间选择性衰落

窄带系统：时延扩展可以忽略不计；宽带不行

无线电波传播模型

宏小区（半径较大的小区，天线高度一般超过周围建筑物屋顶的最高高度）→牺牲资源形成、扩展小区

Okumura模型（G网可用 4G不可用）、Hata模型、LEE宏小区模型、Durkin模型 微小区（覆盖半径0.1-1km，发射天线的高度基本与周围建筑物高度一致）双折线模型（一条直射路径一条反射路径）、LEE微蜂窝模型、准三维模型（UTD）微微小区（覆盖半径10m-30m）对数距离路径损耗模型

室内传播模型（覆盖范围更小，传播环境变化大）

2、阴影衰落服从什么分布？在链路预算中，是否应该考虑阴影衰落，为什么？

无线电波在传播路径上遇到障碍物的阻挡形成电波的阴影区，该阴影区信号场强较弱，当移动台处于阴影区时，会造成接收信号的场强中值的缓慢变化，造成阴影衰落（服从对数正态分布），阴影衰落会使信号衰落和失真，因此在链路预算中应该考虑。

链路预算

定义

链路预算是指在满足业务质量需求的前提下所计算出的最大允许路径损耗。意义

链路预算主要用于分析网络的覆盖，并可以通过调整上下行链路预算中的各种参数来达到上下行链路平衡，扩大网络的覆盖范围和提高网络的覆盖质量。链路预算方法

最大允许路径损耗=发射机等向全向发射功率-接收机灵敏度+所有增益-所有损耗-所有余量

接收机灵敏度=接收机背景噪声+终端接收所需的Eb/No处理增益+接收机噪声系数 增益=终端天线增益+切换换增

损耗=人体损耗+终端馈缆损耗+穿透损耗 余量=干扰扰余+功控余量+阴影衰落余量

3、采用什么技术对抗三种衰落？

对信号造成的影响：

大尺度：衰落

中尺度：衰落失真 小尺度：失真衰落 对抗衰落

1、提高发射功率 问题：带来干扰

2、缩短收发距离

问题：覆盖受限，多跳解决？（多跳转发损失）

3、交织技术—突发深衰落

4、分集技术

对抗失真

1、提高带宽、传输速率？

2、信道编码技术

3、交织技术—突发深衰落

4、均衡技术

5、多用户检测

6、MIMO（包括协作分集，或称虚拟MIMO）

7、高层技术，如反馈重传（ARQ、HARQ）、功控、路由、自适应跨层

第三章蜂窝系统原理

1、什么是蜂窝原理？为什么说蜂窝原理是使得电信运营商能够运营的基础？

蜂窝的提出与思想：为解决频率不足和用户容量问题而提出；其思想是：用许多小功率的发射机来代替单个的大功率发射机，每一个小的覆盖区只提供服务范围内的一小部分覆盖，分配整个系统可用信道中的一部分，并相隔一定的距离重复使用这些频率资源。由这些小覆盖区域组成的大区域形似蜂窝而得名。

蜂窝原理：即为频率复用的思想，即相隔一定距离可使频率资源重复使用，频率资源重复使用的最小距离定义为同频复用距离D，该距离与系统的质量要求C/I有关。

电信运营商的目的在于盈利，用户越多其获利也就越多，蜂窝原理的提出使得系统容量大为提升，用户容量也相应得到提升，因此其获利也增加，所以说蜂窝原理是使得电信运营商能够运营的基础。

• 小区

每个基站的覆盖区。

• 大区制

一个基站覆盖整个服务区。

• 小区制

一个基站覆盖整个服务区的一小部分。

移动通信的区域覆盖方式分为两类：大区制（小容量）、小区制（大容量）

大区制：单基站的服务区域 Prons:网络结构简单、成本低 Cons&局限：覆盖范围有限、系统容量受限、系统设备受限（基站天线架设高、发射功率大，使得MS体积过大）

小区制：多小区多基站的服务区域 Prons:Ptx低（使MS小）；覆盖范围小；用户容量大；频谱利用率高；组网灵活（随着用户数的增加，每个覆盖区可以继续划小,以不断适应用户数增长的实际需要）

Cons&局限：网络构成复杂（越区切换，漫游，位置登记，更新，管理，系统鉴权等）

小区覆盖方式：

1)带状服务覆盖区

用户的分布呈条状或带状（有向天线），例：铁路沿线

频率配置

二频组：不同频道组的两个小区组成一个区群； 三频组：不同频道组的三个小区组成一个区群； 四频组：不同频道组的四个小区组成一个区群；

2)面状服务覆盖区

对于同样大小的服务区域，采用正六边形构成小区所需小区数最少，故所需频率组数也最少；而且六边形最接近于全向的基站天线和自由空间传播的全向辐射模式。

2、什么是同频复用距离？它跟哪些因素有关？提升系统质量和容量应分别采用什么措施？

概念见蜂窝原理部分；同频复用距离D与C/I有关。当Ptx相同时，R为小区半径，L为同频小区的个数（干扰小区数）。

频率利用率低

同频复用因子q： N越大，D越大，抗同频干扰能力越好，但簇：分配的资源全部得到使用的小区集合。簇内频率规划原则：

1)2)3)4)无同频

允许邻频，但要尽可能远 同一基站不能出现同邻频 小区将本簇的所有信道全部分配

划分簇的目的：将本网络所有的信道资源S平均分为K份，每份为N个信道资源，S=KN。对于一个簇分配N个信道资源，在进行频率规划时，只要对这个簇进行规划完毕，那么整个网络只要复制这个这个簇就行，这就是划分簇的目的。提高小区容量的方法：

1)小区分裂(增加新基站的分裂)减小区半径R（同时降低天线高度和发射功率）。假定小区半径变小，同时频率复用方式不变，则该小区得到的信道数不变，单位面积上的用户数会增加。

Cons:告诉移动用户越区切换增加，导致交换和控制链路负荷增加，因此可采用伞装覆盖来解决告诉移动用户的切换和用户密集的问题。

2)划分扇区（在原基站上分裂）

使用定向天线来减小同频干扰，从而提高系统容量的技术叫做裂向（即扇区化）

不增加基站数量，在原小区基础上，将中心设置基站的全向覆盖区分为几个定向天线的小区。此方法实质上是在使用定向天线代替全向天线以降低同频干扰（使用定向天线的小区之间将只能接受同频小区中的干扰，C/I中的分母L数目减少）。

缺点同上。

3）多分配频谱资源

4）考虑功率控制时，也可以提高容量（一味提高发射功率，会增加干扰小区，容量降低；C/I公式中分子分母都有功率P）

提高系统质量的方法：

系统的质量用C/I来衡量。

系统容量和质量存在矛盾关系：在资源量不变时，系统质量提升，则每个小区分配到的资源下降，小区的用户量减少，容量降低。

运营商拥有的频点48=4x3x4，含义为： 4个小区组成的簇中每个小区分为3个扇区，每个扇区分配4个频点（最后一个数字表示频点数）

3、系统内、系统间分别有什么干扰？除此之外还有什么干扰？如何对抗这些干扰？ 干扰是蜂窝无线系统性能的主要限制因素，包括系统内和系统间干扰。

系统间干扰：其他蜂窝系统和无线局域网等干扰，不可预测和非法信号的干扰 系统内干扰：设备内部干扰、网内干扰（同频、邻频和互调干扰）及多址干扰 同频干扰：为了增加系统容量而采用的频率复用技术所引起 对抗：增加频率复用距离D（质量受影响）、减少同频干扰小区数（扇区化）

邻频干扰：来自所用频率的相邻频率的信号干扰 对抗：邻频尽可能远、好的器件（器件引起）、更好的调制方式和滤波器（频谱泄露）

互调干扰：当有多个不同频率的信号加到非线性器件上时，非线性变换将产生许多组合频率信号，其中的一部分可能落到接收机通带内，成为对有用信号的干扰，称为互调干扰

对抗：要求移动通信设备必须具有良好的选择性，对接收机高频和中频放大器的选择性要求更高。

除此之外的干扰还有噪声干扰：高斯白噪声、窄带高斯噪声等

4、频率分配（频率规划）都有哪些方法（策略）？各有哪些优缺点？若某小区十分拥塞，可采用什么机制或策略解决？ 频率（频道或波道）分配：解决将给定的信道（频率）如何分配给在一个簇的各个小区，是频率复用的前提。CDMA系统中，所有用户使用相同的工作频率，因而无需进行频率配置。频率配置主要针对FDMA和TDMA系统。

信道分配策略分类：固定、动态（借用、柔性）、混合固定信道分配：在网络开通前，进行统一规划能使用的频率资源，小区中的任何呼叫都只能是能该小区中的空闲信道。若该小区中所有的信道已经被占用，则呼叫阻塞，用户得不到服务。两类方案：

分区分组配置（适合小容量）：

尽量减小占用总频段，以提高频率段的利用率；

同一区群内不能使用相同的信道，以避免同频干扰；

小区内选用的信道组中的各个频率两两之间的差值不能相等，以避免互调干扰。

Cons：未考虑邻道干扰；无线区需要很多信道时没法满足要求 等频距配置(大容量蜂窝网广泛采用)

按等频率间隔来配置信道。只要频距选得足够大，就可以有效地避免邻频干扰。

Prons:控制简单、质量和低时延得到保证 Cons:资源（频率）利用率低 借用信道分配：

在使用时先描述整个频点，判断能使用的频点有哪些（每次呼叫请求到来，为他服务的基站就向MSC请求一个信道，交换机根据某种算法给请求小区分配一个信道）

Prons:信道利用率提高、呼叫阻塞率下降 Cons:控制复杂、增加了系统的存储和计算量

混合信道分配：采用动态和固定相结合的方式，即一部分信道预先分配，另一部分按需使用（业务量小时用固定的，业务量大时使用空闲的动态信道）

信道切换：将处于通话状态的MS转移到新的业务信道上(新的小区)的过程。（软切换：一侧信道保留，转到另一侧，另一侧信道成功获得后再丢弃之前的信道；减少中断）

切换目的：实现蜂窝移动通信的“无缝隙”覆盖，即当MS从一个小区进入另一个小区时，保证通信的连续性。信道监视方法

目的：使切换请求优先于初始呼叫请求； 原理：保留小区中所有可用信道的一小部分，专门为那些可能要切换到该小区的通话所发出的切换请求服务

5、什么是话务量？爱尔兰B、C公式都能用到哪些应用场景？举例说明

话务量：通信系统通话业务量或繁忙程度的指标(单位时间内平均电话交换量)。

在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间S的乘积（占用资源的平均时间）。话务量A：A=S（爱尔兰Erl）

呼损率：呼损率是衡量通信网接续质量的主要指标，也称为系统的服务等级。

损失话务量与流入话务量之比。

0：单位时间内呼叫成功的次数 爱尔兰B公式(话音业务电路域)： nA/n!Bn Ai/i!i0

表示呼损率B、共用信道数n和流入话务量A三者的定量关系。即反映了系统容量、质量与系统能提供资源的关系。信道利用率：

 A'A(1B)nn表示：每个波道平均完成的话务量。在不同呼损率条件下，信道利用率η不同

例：在一个系统容量n=10（用户线），流入业务强度A=6Erl，系统服务用户很多，可得系统呼损率

B=0.043142×100%≈4.3% 查表：已知A, B和n中的任何两个参数，可查表得第三个参数

呼损率B和话务量A与信道数n及信道利用率η关系

在维持呼损率B一定的条件下，随着信道数n的加大，话务量A不断增长；信道利用率η随着n的加大而增长，但到一定程度增长缓慢。

在维持信道数n一定的条件下，呼损率B越大，系统的流入话务量A越大，波道利用率η越高。但B大，服务质量低。900MHz系统的无线呼损率为5%

爱尔兰C公式（数据业务分组域）：

中继系统用一个队列来保存阻塞率。如果不能立即获得一个信道，呼叫请求就一直延迟到有信道空闲为止。

等待系统服务等级指标主要有等待时长的概率分布和呼叫平均等待时间。

等待时长的概率分布主要关心呼叫等待的概率和呼叫等待时间超过规定时间的概率。呼叫平均等待时间根据不同定义，可以分成：

-根据全部呼叫计算的平均等待时间；-根据等待呼叫计算的平均等待时间。

呼叫等待的概率（爱尔兰C公式）：

Prt0

AcAc1AkAC!1Ck!k0

c

C是资源数；A是话务量；H=S：平均占用每个资源的时间

用户忙时话务量与用户数

每个用户在24h内的话务量分布是不均匀的，网络设计应该按最忙时的话务量来计算。最忙1h内的话务量与全天话务量之比称为集中系数，用k表示，一般k=10%~15%。

设通信网中每一用户每天平均呼叫次数为C(次/天)，每次呼叫的平均占用信道时间为T(秒/次)，则每用户的忙时话务量为：

1aCTk 3600若一个用户平均每天呼叫时间为4min，每天忙时呼叫一次，k=9%,则每呼一次的时间为0.36min, a=0.36/60 =0.06Erl。

信道容纳用户数

在用户忙时话务量a确定以后，每个信道所能容纳的用户数m就不难计算：

A3600A/nn maCTk

全网的用户数为m·n。

在系统设计时，需合理选择呼损率、正确确定忙时话务量和采用多波道共用技术。

思考：当某一用户需要通信而发出呼叫时，怎样从n个信道中选取一个空闲信道？

人工方式。由值机人员给主呼和被呼用户指定当前的空闲频道。自动方式。由控制中心自动发出波道指定命令，移动台自动调谐到被指定的空闲波道上通话。要求移动台必须具有自动选择空闲波道的能力。

6、什么是扩展小区、宏小区、微小区、微微小区？

小区的大小不同，天线架设的高度也不同

7、什么是位置区理论?位置区大小如何确定？

小区： 一个BTS（Base Transceiver Station,基站收发台）所覆盖的全部或部分区域（扇区），是最小的可寻址无线区域。

位置区：移动台可以任意移动但不需要进行位置更新的区域，一个位置区由一个或多个 小区组成。当MSC寻找移动台时，只需在移动台所属的位置区进行呼叫，而不需 要在整个MSC区内呼叫移动台。

MSC区：一个MSC管辖下的所有覆盖区域，一个MSC区由一个或若干个位置区组成服务区：移动用户可以获得服务的所有区域。

第四章移动通信系统结构、协议与信令及编号方案

1、移动通信系统的结构和功能是什么样的？结构中的功能单元各执行什么单元？有哪些关键接口？

移动通信网络结构：

移动台（MS）基站（BS）

移动交换中心（MSC）接入网（基站，基站控制器）、核心网

2G移动通信系统结构（只支持电路域）

基站子系统（BSS）：包括BSC（基站控制器）、BTS（基站收发信机）移动台(MS)核心网 交换子系统（SS）：包括移动交换机（MSC）、五类数据库 HLR、VLR、EIR（设备识别寄存器→设备是否合法）、AUC（鉴权中心→用户是否合法）、GCR（主呼控制器）

3G移动通信系统结构（电路域和分组域）

2、移动通信系统的协议栈分几层？每一层的功能? 移动通信系统协议栈：

移动通信网络信令：

用户信令、局间信令

7号信令（GSM、IS-95、WCDMA、LTE）

3、移动通信系统的编号方案服从什么样的原则？举几个编号的例子 GSM编号：

原则：全网应有统一的编号计划，并应相对稳定

每一个长途区号为两位，三位的长途编号区可设一个移动电话编号区。对于长途区号为四位的长途编号区，需经批准方可设置移动编号区

一个移动编号区可以覆盖一个或几个长途编号区； 多个移动编号区可以合用一个移动局 编号方案：GSM、IS-95

第五章 GSM、GPRS系统与均衡技术

1、GSM系统结构？有哪些网络单元及功能？主要接口有哪些？ GSM（全球移动通信系统）二代

特点：GSM系统由几个子系统组成，各子系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案

GSM系统除了可以开放基本的话音业务外，还以开放各种承载业务、补充业务以及与ISDN相关的各种业务

GSM系统采用FDMA/TDMA及跳频的复用方式同时它具有灵活方便的组网结构 GSM系统具有较强的鉴权和加密功能。GSM系统抗干扰能力较强，系统的通信质量较高

GPRS（通用分组无线业务）

特点：在核心网络中引入GPRS支持节点（GSN），SGSN和GGSN采用分组交换平台方式，定义了基于TGP/IP的GTP方式来承载高层数据

在核心网络中引入GPRS支持节点（GSN），SGSN和GGSN采用分组交换平台方式，定义了基于TGP/IP的GTP方式来承载高层数据

以灵活的方式与GSM语音业务共享无线与网络资源，如GS接口 GPRS非常适合突发数据应用业务，能高效利用信道资源在无线结构MAC/RLC层无线资源的有效管理，以及核心网部分适于数据传送的分组交换方式

定义了新的GPRS无线信道，且分配方式十分灵活

GPRS支持中、高速率数据传输，可提供9.05~171.2kbit/s的数据传输速率（每用户）。GPRS采用了与GSM不同的信道编码方案，定义了CS1、CS2、CS3和CS4四种编码方案

GPRS的安全功能同现有的GSM安全功能一样。身份认证和加密功能由SGSN来执行。GPRS移动设备（ME）可通过SIM访问GPRS业务，不管这个SIM是否具备GPRS功能

用户数据在MS和外部数据网络之间透明地传输，它使用的方法是封装和隧道技术

GPRS的资源利用率高。GPRS可以实现基于数据流量、业务类型及服务质量（QoS）等级的计费功能，计费方式更加合理，用户使用更加方便 GSM系统结构：

移动台（MS）：SIM卡、IMEI（是否合法）基站子系统（BSS）：基站收发信机（BTS）→无线传输

基站控制器（BSC）→控制和管理 网络交换子系统（NSS）：拜访位置寄存器（VLR）归属位置寄存器（HLR）鉴权中心（AUC）设备识别寄存器（EIR）

维护子系统（OSS）

GSM提供的业务：承载业务、话音、数据、短消息、补充 GPRS提供的业务：承载业务、用户终端、GPRS补充

GSM物理层信道：BCCH（广播控制信道）RACH（随机接入信道）PCH（寻呼信道）AGCH（接入确认信道）SDCCH（独立专用控制信道）

第六章

LTE（长期演进项目）→采用OFDM和MIMO技术（3.9G）LTE-A（4G）

LTE能够改善小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟

分为FDD和TDD两种工作方式

技术特征：高数据速率、分组传送、低延迟、向下兼容

网络架构：

E-UTRAN的改进：NodeB之间采用网格（Mesh）方式直接互连

RNC的部分功能转移到NodeB 优点：网络共享、负载均衡、良好的网络鲁棒性 无线接口协议栈：包数据汇聚层（PDCP）、无线链路层（RLC）、媒体接入层（MAC）、物理层（PHY）、帧结构：支持两种类型的帧结构，分别适用于TDD和FDD模式 LTE信道：逻辑信道、传输信道、物理信道 下行：

物理广播信道（PBCH）

物理下行共享信道（PDSCH）承载主要数据的下行链路信道

物理多播信道（PMCH）承载多媒体广播和多播业务，在特定子帧上传输 物理控制格式指示信道（PCFICH）指明用于下行控制的信令占据几个OFDM符号 物理HARQ指示信道（PHICH）传输的信令是ACK/NACK，反映UE上行传输给eNB的数据是否被eNB正确接收

物理下行控制信道（PDCCH）承载相关信息 小区专用参考信号（CRS）

信道状态参考信号（CSI-RS）用于估计下行信道状态，不用于数据解调 上行：

物理随机接入信道（PRACH）（非同步传输）物理上行共享信道（PUSCH）物理上行控制信道（PUCCH）

解调参考信号（DM-RS）上行信道估计

探测参考信号（SRS）上行信道质量测量，上行同步 LTE随机接入过程：

基于竞争的随机接入过程：前导

无竞争随机接入过程：分配专门的签名序列 三类触发：PDCCH order触发

MAC sublayer触发

上层触发 Relay：eNB-to-RN传输

CoMP

:D2D:

第七章 Wlan 802.11协议→无线局域网

特点：可靠性、经济性、灵活性、移动性、高速性

局限性：耗电、带宽与系统容量、兼容性与共存性、覆盖范围、安全性 网络拓扑结构：Ad Hoc（对等网络）BSS（基本服务集）ESS（扩展服务集）中继（relay）物理层功能：为MAC层提供物理载波监听功能、为MAC层提供接口、提供信号载波等手段

PLME、PLCP、PMD、SAP MAC层：MLME（MAC层管理实体）、MAC Sublayer 接入控制协议：DCF（分布协调功能）→CSMA/CA机制（基本的DCF）、RTS/CTS（扩展DCF）

CSMA/CA的问题是碰撞厉害，浪费资源，因此适用于节点数少的情况 基本的DCF（两次握手）只是确认传输的正确性，不能解决隐藏终端问题

扩展的DCF（四次握手）RTS-CTS-DATA-ACK四个过程→缓解了隐藏终端问题，不能解决暴露终端问题

隐藏终端：隐藏终端是指在接收节点的覆盖范围内而在发送节点的覆盖范围外的节点

隐藏终端听不到发送节点的发送而可能向同样的接收节点发送分组,造成分组在接收节点处冲突,冲突后发送节点要重传冲突的分组,这降低了信道的利用率

暴露终端：暴露终端是指在发送节点覆盖范围之内而在接收节点覆盖范围之外的节点

暴露终端也能够听到发送节点的发送而可能延迟发送。但是,它其实是在接收节点的通信范围之外,它的发送不会造成冲突。这就引入了不必要的时延

PCF（点协调功能）

MAC管理子层：同步、认证、联结、漫游、第八章 WiMAX 802.16协议→宽带无线接入城域网 移动性、灵活性、高宽带特性 网络结构：WiMAX终端、WiMAX无线接入网、WiMAX核心网

终端包括：固定、便携、移动 三种类型 接入网主要指基站，需要支持无线资源管理等功能，有时为方便和其他网络互联互通，还需要包含认证和业务授权(ASA)服务器

核心网主要用于解决用户认证、漫游等功能及作为与其他网络之间的接口 组网方式：

点对多点（PMP）：基站与用户站之间进行通信，用户站之间不可以进行通信

网络中用户站需要进行通信时，必须经过基站经行转发，方可进行通信，基站在网络中相当于路由器的作用→竞争+预约

Mesh组网模式（网状网）：Mesh网络中的每个节点都与周围邻居节点形成多条链路，并且可以选择其中的一条链路，用来传输来自本节点或其他节点的信息。这样，连接断开的可能性要远低于PMP模式。同时，随着节点数的增加，IEEE802.16 Mesh网络的健壮性加强，覆盖范围扩大→竞争+选举+预约（要做路由寻路）

特点：传输距离远、接入速率高、提供广泛的多媒体通信服务

Mesh网络结构：骨干网结构（只由Mesh路由器组成）、终端结构（只由终端节点构成对等的网络）、混合结构（Mesh终端节点可以通过Mesh路由器接入骨干网络）

Mesh帧结构：支持时分双工（TDD），并没有独立的上下行链路，一个Mesh帧包含控制子帧和数据子帧

MAC层消息类型：网络接入消息、网络配置消息、网络调度消息 Mesh调度机制：

集中式调度：网络中分为基站和用户站，基站调度整个网络并且分配资源

与PMP不同的是，在集中式调度中用户站之间的数据可以进行直接的传输，并不需要基站作为转发

分布式调度：所有节点之间是平等的，网络中没有基站与用户站之分，都是用户站

节点通过竞争获得信道资源，协商完毕后将信息传输给下一跳节点 接入机制：控制子帧采用基于Mesh选举的随机接入机制

数据子帧采用三次握手机制实现发送前的协商

选举过程

资源调度：三次握手→请求-授权-确认

数据的发送分配时隙，以实现数据子帧的调度。三次握手的过程是通过MSH-DSCH的交互完成的

第九章

ZigBee（短距离无线通信技术）

802.15.4协议→低功耗个域网 短距离、低功耗

特点：低功耗、设备成本低、传输速率低、距离短、通信时延短、网络容量大、安全性能高、可靠性能高、组网灵活

两种物理设备：全功能设备（FFD）、精简功能设备（RFD）

三种节点：网络协调器节点（CP）、网络路由器节点（RP）、网络终端节点（EP）拓扑结构：星形、网状形、簇状（树形）堆栈结构：

协议层：

物理层：定义物理无线信道和MAC子层之间的接口，提供物理层数据服务(PLDE)和管理服务(PLME)主要功能：

无线收发机的激活与关闭

当前信道的能量检测(EnergyDetect，ED)接受数据包的链路质量标识(LQI)为载波侦听多路访问/冲突防止(CSMS/CA)提供空闲信道评估(CCA)工作信道选择 数据发送和接收

MAC层：定义了MAC层与网络层之间的接口，提供MAC层数据服务和管理服务

主要功能：

采用CSMA-CA机制来访问物理信道 协调器对网络的建立与维护

支持PAN网络的关联（aociation）与取消关联（disaociation）协调器产生信标帧，普通设备根据信标帧与协调器同步 在两个MAC实体之间提供数据可靠传输 可选的保护时隙GTS支持 支持安全机制

ZigBee采用了CSMA-CA的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；明晰的信道检测

MAC层采用了完全确认的数据传输机制，每个发送的数据包都必须等待接受方的确认信息

网络层：定义了网络层与应用层之间的接口，提供网络层数据服务和管理服务

负责拓扑结构的建立和维护网络连接，主要功能包括设备连接和断开网络时所采用的机制，在帧信息传输过程中所采用的安全性机制，设备的路由发现、维护和转交，在创建一个新网络时为新设备分配短地址

BTS:编码、调制、加密、TA测量、跳频、时隙管理、信令管理、均衡交织等 BSC:RR管理、Ptx控制等 TRAU:改变话音、数据速率

MSC:交换、位置登记和更新、越区切换、RR管理（区别于传统交换机的地方）HLR:对移动用户管理，存储：用户信息、位置信息

移动用户的IMSI 号和MSISDN 号：作为移动用户接入数据库的信息 _ 承载业务和终端业务的定制信息；业务限制信息：如漫游限制； _ 语音组呼（VGCS）和语音广播（VBS）用户的组ID； _ 补充业务信息；以及与AuC之间的信息交换。

AUC: IMSI号鉴权(用户是否合法)、MS与网络通信加密(三参数组)(鉴权和加密信息存于VLR:客户的号码，所处位置区域的识别，向客户提供的服务等参数(TMSI号分配保证安全)EIR:存设备IMEI号(设备合法否：白名单、黑名单和灰名单)；识别、监视、闭锁设备 IWF：互连功能。提供不同网络与GSM-R 网络之间的协议转换

SIM卡)