移動通訊基礎知識學習筆記

2022-08-24 22:09:07 字數 2935 閱讀 7420

1. 移動通訊的基本特點

移動通訊是無線的:通訊的通道是空間中電磁波。

移動通訊是移動的:使用者位置是在變化的,因此要求動態定址。

2. 模擬通訊系統與數字通訊系統

模擬通訊系統:是指在通道上把模擬訊號從信源傳送到信宿的一種通訊方式。

數字通訊系統:數字通訊是指在通道上把數碼訊號從信源傳送到信宿的一種通訊方式。

3. 移動通訊中三大損耗

路徑損耗:也稱衰耗,指無線電磁波在傳輸過程中由於傳輸介質的因素而造成的損耗。

慢衰落損耗:也稱慢衰,指在電磁波在傳輸路徑上遇到障礙物產生陰影效應造成的損耗。

快衰落損耗:也稱快衰,主要是反映小範圍移動的接收電平均值的起伏變化趨勢。它的起伏速率比慢衰快,因此稱為快衰。

4. 快衰的分類

時間選擇性衰落:不同的時間衰落特性特性不同的現象,頻域的都卜勒頻移會在相應的時域引起相應的時間選擇性衰落。

空間選擇性衰落:不同的空間區域衰落特性不同的現象,在無線通訊系統中天線的點波束產生了擴散而引起的空間性衰落。

頻率選擇性衰落:不同的頻率衰落特性不同的現象,引發頻率選擇性衰落的原因多是時延擴充套件。

5. 移動通訊中的四大效應

陰影效應:電磁波在傳播過程中受到大型障礙物導致傳播受阻。

遠近效應:訊號的強度與距基站的距離有直接關係;

多徑效應:接收到的訊號傳播方式包括:直射,反射,折射,繞射,散射等等;

都卜勒效應:移動臺的速度太快,引起相應的頻率擴散的效應(都卜勒頻移)

6. 多址技術

fdma:分頻多重進接,是使用者占用不同的頻率來實現使用者在頻域上的正交,接收端也是用不同載頻的貸通濾波來提取使用者的訊號,使用者的通道之間設有保護頻隙以防止不同通道之間的混疊。

tdma:分時多重進接,先將通道的時間軸劃分成不同的幀,再將幀劃分成多個時隙,不同的使用者占用不同的時隙或者子幀來實現使用者在時間域上正交的一種手段。

cdma:分碼多重進接,碼域資源的劃分不是普通單一維度上的劃分,而是二維的時域和頻域上的聯合劃分;

sdma:空分多址,利用天線的方向性來實現,讓天線發出來的電磁波朝著使用者來波的方向傳播。

ofdma:正交分頻多重進接,將信源編碼的高速資料流通過串並轉換為並行傳輸的低速訊號資料流,每路資料流採用獨立子載波調製後疊加,然後在射頻天線處發射。

7. 信源編碼與通道編碼

通道編碼:在訊號傳輸的過程中,為了盡量避免失真,訊號不連貫等現象,在通道中對訊號進行操作。

8. 分集與均衡

分集的「分」意為分別傳輸,「集」意為集中處理。

分集技術

巨集分集技術:對多個基站或接入點的訊號進行選擇和合併,主要用於對抗大型障礙物等造成訊號慢衰。

微分集技術:不會涉及很多基站,一般會涉及多個天線,主要解決快衰落的問題。

分集合並技術

選擇性合併,最大比值合併,等增益合併。

均衡——減少符號間的干擾

均衡技術是一種改造通道的傳遞特性的手段,讓通道的傳遞函式滿足無失真的條件。廣義上的均衡可以分為時域均衡和頻域均衡。

9. 無線資源的分類和管理

無線資源包括:頻率資源、時間資源、碼域資源、空間資源、功率資源。

管理方式:

接納控制:系統對使用者終端接入的管理,系統接入與否,取決於系統是否有足夠的資源滿足使用者的服務質量請求。

分組排程:通過無線網路

控制器,基於排程演算法,對無線資源的分配進行排程,主要關注的是在系統吞吐量最大化和滿足使用者質量要求前提下的公平性做乙個平衡。

功率控制:調大/調下功率,在上行鏈路中,通過功率控制實現在基站接收端每個使用者的訊號功率都一樣大;在下行鏈路中,通過功率控制實現在使用者側每個使用者接收到的基站訊號功率一樣大。

移動性管理:基於訊號的強弱,將移動裝置接入到訊號更加好的基站上。

位置管理:網路隨時可以獲取移動裝置的位置以及狀態等資訊。

負載均衡:為了平衡網路分配不均衡的情況,實現移動資源的有效利用,負載均衡技術將無線資源進行均衡的調配。

10. 4g組網結構

4g的組網結構為全路由ip的扁平化結構。全路由ip說明了lte網路的核心網只有ps域沒有cs域,扁平化說明lte網路架構簡單,調製方式lte捨棄了巨集分集,取消了rnc(無線網路控制器)的節點。它把umts中核心網cn、無線網路控制器rnc和基站(nodeb)的架構精簡為核心網+基站(enodeb)的模式,把rnc的大部分功能都下放到基站。

s1介面:s1介面是epc和e-utran之間的介面,核心網一側的接入點是移動性管理實體或服務閘道器,e-utran之間的一側接入點是enodeb。乙個移動性管理實體或者服務閘道器可以和多個s1介面相連,同時乙個enodeb也可以和多個s1介面相連。s1的功能是:ue上下文管理、e-rab管理、gtp-u隧道管理、s1信令連線管理、系統內切換、系統間切換、尋呼功能、漫遊與區域限制功能、nas節點擊擇功能、網路共享、資料機密性與完整性管理、核心網資料信令轉移、使用者裝置跟蹤、位置報告功能、接入網資訊管理功能。

x2介面:x2介面實現了enb之間的互通,包括信令的互通和分組資料單元的前轉。主要功能包括:啟用狀態下的移動性管理、源基站到目標基站的上文**、使用者面的傳輸負載控制、切換取消、源基站中上下文的釋放、負載管理、小區間干擾協調、錯誤處理功能、基站間應用級的資料互動、跟蹤功能。

epc:epc就是lte的核心網,相當於大腦 。epc僅有分組域,取消電路域;支援2g/3g/lte/wlan多接入;承載分離,網路結構扁平化;基於全ip結構。epc結構包括mme(移動性管理實體)、s-gw(服務閘道器)、p-gw(pdn閘道器)。

enb:又叫evolved node b,即演進型node b,簡稱enb,是lte中基站的名稱,由於4g的組網結構中去掉了rnc,因此部分的rnc功能轉到了enb上。主要功能分為兩類:一是控制面的主要功能;二是業務面的主要功能。

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