单工制—指通信的双方同时只能有一方发送信号,而另一方接收信号。
双工制—又称全双工通信,指通信双方的收发信机均同时工作,即任一方在发话的同时,也能收到对方的话音,无需“按-讲”开关,与市内电话类似。
小区制—指将整个服务区分为若干无线小区,每个无线小区设一个基站(BS), 由它负责本区移动通信的联络与控制,同时又在MSC的统一控制下, 实现小区间各MS台间的通信及MS台与公众电话网的通信。
FDMA—指频分多址技术。即指系统为每个用户指定特定频率的信道,这些信道按要求分配给请求服务的用户,在呼叫的整个过程中,其他用户不能共享这一频率。
TDMA—指时分多址通信技术。即指在一个宽带的无线载波上,把时间分成周期性的帧,每帧再分割成若干时隙,每个时隙就是一个信道,配给一个用户使用。
CDMA—指码分多址通信技术。即指用一组正交码区分不同用户,实现多用户共享资源。
快衰落—指场强特性曲线的瞬时值呈现的快速起伏变化现象。
慢衰落—指场强特性曲线的中值呈现的慢速起伏变化现象。
多普勒效应—指由移动台与基站之间的相对运动所引起接收信号电平的起伏的现象。
同频干扰—指相同载频电台间的干扰。
邻频干扰—指来自于相邻或邻近频道之间的干扰。
互调干扰—指由于多个信号加至非线性器件上,产生与有用信号频率相近的组合频率(互调产物),对系统造成干扰。
小区—指小区制移动通信网中一个基站的可靠的通信服务范围,称为无线小区,简称小区。
区群—指由若干个使用不同载频频率的无线小区构成单位无线区群,简称区群。
频率复用—指一个频率在服务区内被不断的重复使用。
IMSI—国际移动用户识别码(IMSI)
IMEI—国际移动设备识别码。
TMSI—临时移动用户识别码(TMSI)。
逻辑通道—指携带信息的信道。
物理通道—指某一载频中的某一具体时隙。
位置登记—指通信网为了跟踪MS台的位置变化,而对其位置信息进行实时登记、删除和更新的处理过程。
越区切换—指正通话的MS台从一个小区进入相邻小区时,其工作信道从原小区的信道上切换到相邻小区的一个信道上,而通话不中断的处理过程。
漫游—指MS无论是在归属GSM PLMN覆盖区内移动,还是移动到其他GSM PLMN覆盖区内,都可以进行去话呼叫或来话呼叫。
二.简答题
1. 什么是移动通信?简述其主要特点。
答:移动通信就是通信双发至少有一方是在运动中实现通信的通信方式。其主要特点:(1)必须利用无线电波进行信息传输;(2)在复杂的干扰环境中运行;(3)非常有限的频谱资源;(4)其网络管理及控制必须有效。
2. 简述移动通信系统发展历程以及各阶段的特点。
答:移动通信系统发展历程经历了5个发展阶段。第一阶段是专用移动通信系统,特点是专用系统开发,工作频率较低。第二阶段是公用移动通信业务问世。特点是从专用移动网向公用移动网过渡,接续方式为人工接续,网的容量较小。第三阶段是移动通信系统改进与完善阶段。其特点是采用大区制、中小容量,适用450MHz频段,实现了自动选择与自动接续。第四阶段是移动通信蓬勃发展的时期。特点是蜂窝状移动通信网成为实用系统,并在世界各地迅速发展。第五阶段是数字移动通信系统的发展和成熟时期。其主要特点:(1)必须利用无线电波进行信息传输;(2)在复杂的干扰环境中运行;(3)非常有限的频谱资源;(4)其网络管理及控制必须有效。
3. 什么是大区制?什么是小区制?并简述其主要特点。
答:大区制指在整个服务区只有一个基站负责移动通信的联络和控制的移动通信网。
大区制的主要特点是: 网络结构简单、所需频道数少、不需交换设备、投资少、见效快。
小区制指将整个服务区分为若干无线小区,每个无线小区设一个基站(BS), 由它负责本区移动通信的联络与控制,同时又在MSC的统一控制下, 实现小区间各MS台间的通信及MS台与公众电话网的通信。
小区制的主要特点是:
小区制的优点:同频复用距离减小,提高了频率利用率;MS台和基站的发射功率减小,同时也减小了相互干扰;小区范围可根据用户数灵活确定,容量增大;当小区内用户数增加到一定程度,可进行“小区”。
小区制的缺点: 移动台切换概率增加,控制交换功能复杂,要求提高;基站数增加,建网成本提高。
4. 移动通信系统主要由哪几部分组成的?简述各部分的主要作用。
答:移动通信系统主要由移动台(MS)、基站(BS)、移动业务交换中心(MSC)3部分组成,通过中继线与市话网相连。
MS台的作用:(1)能通过无线接入通信网络,完成各种控制和处理,以提供主叫和被叫通信。
(2)具备与使用者之间的人机接口,或者与其他终端设备相连接的适配器,或两者兼有。
BS的作用是负责管理无线资源,实现固定网与移动用户之间的连接,传送信号和用户信息。
MSC的作用是对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。
5. 移动通信的电波传播具有哪些特点?
答:移动通信的电波传播的特点有:①有自由空间传播损耗。它指天线周围为无限大真空时的电波传播损耗。②有阴影衰落(效应)。移动台在运动过程中,周围地形地物造成对电波传播路径的阻挡,形成电磁场的阴影。③有多径效应(衰落) 。移动台附近的散射体引起的多径传播信号在接收点相叠加,造成接收信号快速起伏的现象。④有多普勒效应。由于移动台的运动产生多普勒效应,因此会引起接收信号电平的起伏。
6. 产生邻频干扰的主要原因是什么?克服邻频干扰的措施有哪些?
答:产生邻频干扰的主要原因是发射机的带外抑制度和接收机的选择性不好。克服邻频干扰的措施有(1)对发射机的带外抑制度和接收机的选择性提出要求;(2)使相邻的频道不在同一小区甚至相邻小区内使用。
7. 产生同频干扰的主要原因是什么?克服同频干扰的措施有哪些?
答:产生同频干扰的主要原因是频率复用。
克服同频干扰的措施有(1)对同频小区在物理空间上隔开一定的距离(2)基站布局、合理的覆盖区域设计及频率配置,以达到系统对于同频干扰保护比的要求。
8. 移动通信系统的服务区覆盖方式有哪两种?各自的特点是什么?
答:移动通信系统的服务区覆盖方式带状服务区和面状服务区两种。
带状服务区的特点是:结构较简单,采用方向性天线,覆盖区域呈椭圆形;
面状服务区的特点是:结构较复杂得多,采用正六边形小区。
9. 对于面状服务区域来说,为什么说正六边形是最佳的小区形状?
答:因采用正六边形小区时,相邻小区之间的距离最大,覆盖面积最大,并且交叠深度和交叠面积最小。
① 覆盖面积最大。在覆盖同样大小的区域时,所需的小区数目最少,即所需基站数最少,最经济;
② 交叠深度(距离)和交叠区面积最小,相邻小区间的邻频道干扰最小,便于实现跟踪交换;
③ 在同频道载干比指标相同的情况下,采用正六边形小区所需要的最小不同频道组数最小。
所以正六边形是最佳的小区形状。
10. 信源编码的目的是什么?信道编码的目的是什么?
答:信源编码的目的是为了提高数字信号的有效性及使模拟信号数字化, 它用有效的编码方式及对信息数据率的压缩,力求以尽可能低的比特率传输与原信号质量相当的信号, 这样就可在有限的带宽内容纳更多用户,提高系统的容量。
信道编码的目的是为了提高数字信号的抗误码(即抗干扰)能力,使在信道中传输的数字信号本身具有一定的误码判断能力或纠错能力,提高信号传输的可靠性。
11. 画出GSM数字移动通信系统组织框图,简述主要设备的作用。
答:GSM数字移动通信系统组织框图如下图6-1.
由框图可以看出GSM的主要设备有:
移动台(MS)、基站收发信机(BTS)、基站控制器(BSC)、移动业务交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、访问用户位置寄存器(VLR)、移动设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC)、操作维护中心(OMC)。
各自作用为:
MS台的作用是:(1)能通过无线接入通信网络,完成各种控制和处理,以提供主叫和被叫通信。 (2)具备与使用者之间的人机接口,或者与其他终端设备相连接的适配器,或两者兼有。
基站收发信机(BTS) 的作用是:通过无线接口与移动台一侧相连,主要负责无线传输,在另一侧与交换机相连,负责控制和管理。
基站控制器(BSC) 的作用是:进行无线信道管理,实行呼叫和通信链路的建立和拆除, 并为本控制区内的移动台进行功率控制、越区切换控制等。
移动业务交换中心(MSC)的作用是:对于本MSC控制区域内的移动用户进行通信控制与管理。
归属位置寄存器(HLR) 的作用是:存储本地用户位置信息。
访问用户位置寄存器(VLR)的作用是:存储来访用户位置信息。
移动设备识别寄存器(EIR) 的作用是:对移动设备的鉴别和监视,并拒绝非法MS台入网。
鉴权中心(AUC) 的作用是:可靠地识别用户的身份,只允许有权用户接人网络并获得服务。
操作维护中心(OMC) 的作用是:对全网进行监控和操作。
12. 为确保移动通信的安全性,GSM系统采用了哪些安全措施?
答:GSM系统采用的安全措施有:(1)SIM卡的PIN操作;
(2)通信过程中对IMSI保密;
(3)对移动设备进行设备识别;
(4)无线传输要对信息进行加密;
(5)接入网络要求对用户进行鉴权;
13. 画出CDMA移动通信系统的基本网络结构。简述主要设备的作用。
答:CDMA移动通信系统的基本网络结构如图7-7。
其各部分的功能与GSM系统基本相同,请看GSM系统。下载本文