移动通信基础知识学习笔记

た入场券 2021-11-10 08:54 610阅读 0赞

#### 1. 移动通信的基本特点 ####

移动通信是无线的：通信的信道是空间中电磁波。

移动通信是移动的：用户位置是在变化的，因此要求动态寻址。

#### 2. 模拟通信系统与数字通信系统 ####

模拟通信系统：是指在信道上把模拟信号从信源传送到信宿的一种通信方式。

数字通信系统：数字通信是指在信道上把数字信号从信源传送到信宿的一种通信方式。

#### 3. 移动通信中三大损耗 ####

路径损耗：也称衰耗，指无线电磁波在传输过程中由于传输介质的因素而造成的损耗。

慢衰落损耗：也称慢衰，指在电磁波在传输路径上遇到障碍物产生阴影效应造成的损耗。

快衰落损耗：也称快衰，主要是反映小范围移动的接收电平均值的起伏变化趋势。它的起伏速率比慢衰快，因此称为快衰。

#### 4. 快衰的分类 ####

时间选择性衰落：不同的时间衰落特性特性不同的现象，频域的多普勒频移会在相应的时域引起相应的时间选择性衰落。

空间选择性衰落：不同的空间区域衰落特性不同的现象，在无线通信系统中天线的点波束产生了扩散而引起的空间性衰落。

频率选择性衰落：不同的频率衰落特性不同的现象，引发频率选择性衰落的原因多是时延扩展。

#### 5. 移动通信中的四大效应 ####

阴影效应：电磁波在传播过程中受到大型障碍物导致传播受阻。

远近效应：信号的强度与距基站的距离有直接关系；

多径效应：接收到的信号传播方式包括：直射，反射，折射，绕射，散射等等；

多普勒效应：移动台的速度太快，引起相应的频率扩散的效应（多普勒频移）

#### 6. 多址技术 ####

FDMA：频分多址，是用户占用不同的频率来实现用户在频域上的正交，接收端也是用不同载频的贷通滤波来提取用户的信号，用户的信道之间设有保护频隙以防止不同信道之间的混叠。

TDMA：时分多址，先将信道的时间轴划分成不同的帧，再将帧划分成多个时隙，不同的用户占用不同的时隙或者子帧来实现用户在时间域上正交的一种手段。

CDMA：码分多址，码域资源的划分不是普通单一维度上的划分，而是二维的时域和频域上的联合划分；

SDMA：空分多址，利用天线的方向性来实现，让天线发出来的电磁波朝着用户来波的方向传播。

OFDMA：正交频分多址，将信源编码的高速数据流通过串并转换为并行传输的低速信号数据流，每路数据流采用独立子载波调制后叠加，然后在射频天线处发射。

#### 7. 信源编码与信道编码 ####

信源编码：为了尽量减少没有经过处理的信源的相关性，增加信源的平均信息量。

信道编码：在信号传输的过程中，为了尽量避免失真，信号不连贯等现象，在信道中对信号进行操作。

#### 8. 分集与均衡 ####

分集的“分”意为分别传输，“集”意为集中处理。

##### 分集技术 #####

宏分集技术：对多个基站或接入点的信号进行选择和合并，主要用于对抗大型障碍物等造成信号慢衰。

微分集技术：不会涉及很多基站，一般会涉及多个天线，主要解决快衰落的问题。

##### 分集合并技术 #####

选择性合并，最大比值合并，等增益合并。

##### 均衡——减少符号间的干扰 #####

均衡技术是一种改造信道的传递特性的手段，让信道的传递函数满足无失真的条件。广义上的均衡可以分为时域均衡和频域均衡。

#### 9. 无线资源的分类和管理 ####

无线资源包括：频率资源、时间资源、码域资源、空间资源、功率资源。

管理方式：

**接纳控制**：系统对用户终端接入的管理，系统接入与否，取决于系统是否有足够的资源满足用户的服务质量请求。

**分组调度**：通过无线网络

控制器，基于调度算法，对无线资源的分配进行调度，主要关注的是在系统吞吐量最大化和满足用户质量要求前提下的公平性做一个平衡。

**功率控制**：调大/调下功率，在上行链路中，通过功率控制实现在基站接收端每个用户的信号功率都一样大；在下行链路中，通过功率控制实现在用户侧每个用户接收到的基站信号功率一样大。

**移动性管理**：基于信号的强弱，将移动设备接入到信号更加好的基站上。

**位置管理**：网络随时可以获取移动设备的位置以及状态等信息。

**负载均衡**：为了平衡网络分配不均衡的情况，实现移动资源的有效利用，负载均衡技术将无线资源进行均衡的调配。

#### 10. 4G组网结构 ####

4G的组网结构为全路由IP的扁平化结构。全路由IP说明了LTE网络的核心网只有PS域没有CS域，扁平化说明LTE网络架构简单，调制方式LTE舍弃了宏分集，取消了RNC(无线网络控制器)的节点。它把UMTS中核心网CN、无线网络控制器RNC和基站(NodeB)的架构精简为核心网+基站（eNodeB）的模式，把RNC的大部分功能都下放到基站。

**S1接口**：S1接口是EPC和E-UTRAN之间的接口，核心网一侧的接入点是移动性管理实体或服务网关，E-UTRAN之间的一侧接入点是eNodeB。一个移动性管理实体或者服务网关可以和多个S1接口相连，同时一个eNodeB也可以和多个S1接口相连。S1的功能是：UE上下文管理、E-RAB管理、GTP-U隧道管理、S1信令连接管理、系统内切换、系统间切换、寻呼功能、漫游与区域限制功能、NAS节点选择功能、网络共享、数据机密性与完整性管理、核心网数据信令转移、用户设备跟踪、位置报告功能、接入网信息管理功能。

**X2接口**：X2接口实现了eNB之间的互通，包括信令的互通和分组数据单元的前转。主要功能包括：激活状态下的移动性管理、源基站到目标基站的上文转发、用户面的传输负载控制、切换取消、源基站中上下文的释放、负载管理、小区间干扰协调、错误处理功能、基站间应用级的数据交互、跟踪功能。

**EPC**：EPC就是LTE的核心网，相当于大脑 。EPC仅有分组域，取消电路域；支持2G/3G/LTE/WLAN多接入；承载分离，网络结构扁平化；基于全IP结构。EPC结构包括MME(移动性管理实体)、S-GW(服务网关)、P-GW(PDN网关)。

**eNB**：又叫Evolved Node B，即演进型Node B，简称eNB，是LTE中基站的名称，由于4G的组网结构中去掉了RNC，因此部分的RNC功能转到了eNB上。主要功能分为两类：一是控制面的主要功能；二是业务面的主要功能。

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