Section4.移动通信的基本技术一、 调制技术a）对数字调制技术的主要要求：已调信号的频谱窄和带外衰减快，易于采用相干或非相干解调，抗噪声和干扰能力强，易于在衰落信道中传输。b）数字调制的基本类型分ASK，FSK，PSK.C）实际中采用的最多调制方式有：（i）线性调制技术，如：PSK、QPSK、DQPSK、O-QPSK、元/4-DQPSK多电平PSK等。（ii）恒定包络（连续相位）调制技术，如MSK、GMSK、GFSK、TFM等。e）欧洲GSM采用GMSK，美国IS-54/日本PDC采用元/4-DQPSK，QPSK等。O-QPSK：QAM、VR-QAM、MC-QAM：OFOM，克服码间于扰：MC-CDMA，VSG-CDMA。二、移动信道中电波传播特性的研究无线信道的特点：复杂性多径传播和多径衰落基本方法：理论分析仿真，模型建立实测分析三、多址方式a）基本类型：FDMA，TDMA，CDMA，SDMAb）CDMA>TDMA>FDMA（模拟）c）cdma2000，W-CDMA，TD-SCDMA，第三代通信技术。四、抗干扰措施移动通信系统中采用的抗干扰措施主要有：a）利用信道编码进行检错和纠错，b）克服多径效应采用的分集技术，如空间/频率/时间/RAKE接收技术等。自适应均衡技术以及一些调制解调技术（多电平，多载波调制解调等）。c）扩频和调频技术。d）减少共道干扰而采用的扇区天线，多波束天线和自适应天线阵列等。4、组网技术大致分为网络结构、网络接口和网络控制与管理等几个方面。a）网络结构P23（图1.16）MSC/VLR/STP，HLR/AUC,BSS（BTS，BSC),MS,OMC:PSTN，ISPN，PDN。b）网络接口：Sm，Um标准规范A是基站和移动交换中心之间的接口Abis是基站控制器和基础收发信台之间的接口B是移动交换中心和访问位置寄存器之间的接口：
Section4.移动通信的基本技术 一、 调制技术 a )对数字调制技术的主要要求：已调信号的频谱窄和带外衰减快，易于采 用相干或非相干解调，抗噪声和干扰能力强，易于在衰落信道中传输。 b)数字调制的基本类型分 ASK，FSK，PSK. c)实际中采用的最多调制方式有： （i）线性调制技术，如：PSK、QPSK、DQPSK、O-QPSK、π/4-DQPSK 多电平 PSK 等。 （ii） 恒定包络（连续相位）调制技术，如 MSK、GMSK、GFSK、TFM 等。 e) 欧洲 GSM 采用 GMSK，美国 IS-54/日本 PDC 采用 π/4-DQPSK，QPSK 等。 O-QPSK：QAM、VR-QAM、MC-QAM；OFOM，克服码间干扰：MC-CDMA，VSG-CDMA。 二、移动信道中电波传播特性的研究 无线信道的特点：复杂性 多径传播和多径衰落 基本方法：理论分析 仿真，模型建立 实测分析 三、多址方式 a) 基本类型：FDMA，TDMA，CDMA，SDMA b) CDMA>TDMA >FDMA(模拟) c) cdma2000,W-CDMA,TD-SCDMA，第三代通信技术。 四、抗干扰措施 移动通信系统中采用的抗干扰措施主要有： a) 利用信道编码进行检错和纠错， b) 克服多径效应采用的分集技术，如空间/频率/时间/RAKE 接收技术等。自 适应均衡技术以及一些调制解调技术（多电平，多载波调制解调等）。 c) 扩频和调频技术。 d) 减少共道干扰而采用的扇区天线，多波束天线和自适应天线阵列等。 4、 组网技术 大致分为网络结构、网络接口和网络控制与管理等几个方面。 a) 网络结构 P23（图 1.16） MSC/VLR/STP，HLR/AUC，BSS（BTS，BSC），MS，OMC；PSTN，ISPN，PDN。 b) 网络接口：Sm，Um 标准规范 A 是基站和移动交换中心之间的接口 Abis 是基站控制器和基础收发信台之间的接口； B 是移动交换中心和访问位置寄存器之间的接口；
C是移动交换中心和归属位置寄存器之间的接口：D是归属位置位置寄存器和访问位置寄存器之间的接口；E是移动交换中心之间的接口；F是移动交换中心和设备标志寄存器之间的接口；G是访问位置寄存器之间的接口。c）网络的控制与管理连接控制管理功能移动性管理无线资源管理Section5移动通信的发展历程和发展方向移动通信的发展过程及趋势可概括如下：>工作频段由短波、超短波、微波到微米波、红外和超长波：>频道间隔由100kHz、50kHz、25kHz、到12.5kHz和宽带扩频信道：>调制方式由振幅压扩单边带、模拟调频到数字调制；》多址方式由频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA），从及固定多址和随机多址的结合；>网络覆盖由蜂窝到微蜂窝和混合蜂窝：网络服务范围由局部地区、大中城市到全国、全世界，并由陆地、水上、空中发展到陆海空一体化；>业务类型由通话为主，到传送数据年、传真、静止图象，直到传送综合业务。Section6移动通信的标准化A.国际无线电标准化组织1）国际电信联盟（ITU）2）国际频率登记局（CCITT）3）国际电话电报咨询委员会（CCIR）B.欧洲共同体（EC）的通信标准化组织1）欧洲邮电管理协会（CEPT）2）欧洲电信标准协会（ETSI)C.北美地区的通信标准化组织1）电子工业协会（EIA）和电信工业协会（TIA）2）蜂窝电信工业协会（CTIA）3）数字蜂窝标准的委员会TR454）美国国家标准协会（ANSI）
C 是移动交换中心和归属位置寄存器之间的接口； D 是归属位置位置寄存器和访问位置寄存器之间的接口； E 是移动交换中心之间的接口； F 是移动交换中心和设备标志寄存器之间的接口； G 是访问位置寄存器之间的接口。 c) 网络的控制与管理 连接控制管理功能 移动性管理 无线资源管理 Section 5 移动通信的发展历程和发展方向 移动通信的发展过程及趋势可概括如下： ➢ 工作频段由短波、超短波、微波到微米波、红外和超长波； ➢ 频道间隔由 100kHz、50kHz、25 kHz、到 12.5 kHz 和宽带扩频信道； ➢ 调制方式由振幅压扩单边带、模拟调频到数字调制； ➢ 多址方式由频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA），从及固定 多址和随机多址的结合； ➢ 网络覆盖由蜂窝到微蜂窝和混合蜂窝； ➢ 网络服务范围由局部地区、大中城市到全国、全世界，并由陆地、水上、空中发 展到陆海空一体化； ➢ 业务类型由通话为主，到传送数据年、传真、静止图象，直到传送综合业务。 Section 6 移动通信的标准化 A. 国际无线电标准化组织 1) 国际电信联盟（ITU） 2) 国际频率登记局（CCITT） 3) 国际电话电报咨询委员会（CCIR） B. 欧洲共同体（EC）的通信标准化组织 1) 欧洲邮电管理协会（CEPT） 2) 欧洲电信标准协会（ETSI） C. 北美地区的通信标准化组织 1) 电子工业协会（EIA）和电信工业协会（TIA） 2) 蜂窝电信工业协会（CTIA） 3) 数字蜂窝标准的委员会 TR45 4) 美国国家标准协会（ANSI）
第二章调制解调技术Section1概述调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号。该信号为已调信号。调制过程用于通信系统的发端。在接受端需将已调信号还原成传输的原始信号，该过程称为解调。按照调制器输入信号（该信号称为调制信号）的形式，调制可分为模拟调制（或连续调制）和数字调制。模拟调制是利用输入的模拟信号直接调制（或改变）载波（正弦波）的振幅、频率或相位，从而得到调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM）信号。数字调制是利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位。常用的数字调制有：频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。移动通信信道的基本特征是：第一，带宽有限，它取决于可使用的频率资源和信道的传播特性；第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境所决定的；第三，存在着多径衰落。针对移动通信信道特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗衰落的能力。对于调制解调技术研究的主要内容包括：调制的原理、已调信号的频谱特性及其产生方法、解调的原理和实现的方法、解调后的信噪比或误码率等
第二章 调制解调技术 Section 1 概述 调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号。该 信号为已调信号。调制过程用于通信系统的发端。在接受端需将已调信号还原成传 输的原始信号，该过程称为解调。 按照调制器输入信号（该信号称为调制信号）的形式，调制可分为模拟调制（或 连续调制）和数字调制。模拟调制是利用输入的模拟信号直接调制（或改变）载波 （正弦波）的振幅、频率或相位，从而得到调幅（AM）、调频（FM）或调相（PM）信 号。数字调制是利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位。常用的数字调制有： 频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。 移动通信信道的基本特征是：第一，带宽有限，它取决于可使用的频率资源和 信道的传播特性；第二，干扰和噪声影响大，这主要是移动通信工作的电磁环境所 决定的；第三，存在着多径衰落。 针对移动通信信道特点，已调信号应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、抗 衰落的能力。 对于调制解调技术研究的主要内容包括：调制的原理、已调信号的频谱特性及 其产生方法、解调的原理和实现的方法、解调后的信噪比或误码率等
ASK（移幅键控）QAM（正交幅度调制）不恒定包络MOAM（星座调制）BFSK（二进制移频键控）FSK（移频键控)数字式MFSK（多进制移频键控）调制BPSK（二进制移相键控）DPSK（相对移相键控）PSK（移相键控）OQPSK恒定包络（参差QPSK）QPSK（正交四（元/4）QPSK相移相键控)DQPSK(相对QPSK)MSK（最小移频键控）CPM连续相位调制GMSK（高新型MSK）TFM（平滑调频）数字式调制的分类Section2数字频率调制移频键控FSKMSK 调制1.MSK是二进制连续相位移频键控CPFSK的一种特殊情况>称移频系数h=0.5的CPFSK为最小频移键控MSK。>当h=0.5时，满足在码元交替点相位连续的条件。》h=0.5是频移键控为保证良好的误码性能所允许的最小调制指数。>h=0.5时，波形相关系数为0，信号是正交的（传送的两个信号）。2.MSK信号特征，已调信号幅度是恒定的
数字式调制的分类 Section 2 数字频率调制 一、 移频键控 FSK 二、 MSK 调制 1． MSK 是二进制连续相位移频键控 CPFSK 的一种特殊情况 ➢ 称移频系数 h=0.5 的 CPFSK 为最小频移键控 MSK。 ➢ 当 h=0.5 时，满足在码元交替点相位连续的条件。 ➢ h=0.5 是频移键控为保证良好的误码性能所允许的最小调制指数。 ➢ h=0.5 时，波形相关系数为 0，信号是正交的（传送的两个信号）。 2． MSK 信号特征， 已调信号幅度是恒定的。 PSK （移相键控） GMSK（高新型 MSK） 数字式 调制 不恒定包络 ASK（移幅键控） QAM（正交幅度调制） MQAM（星座调制） 恒定包络 BFSK（二进制移频键控） FSK （移频键控） MFSK（多进制移频键控） BPSK（二进制移相键控） DPSK（相对移相键控） QPSK ( 正交四 相移相 键控) OQPSK （参差 QPSK） （π/4）QPSK TFM（平滑调频） DQPSK(相对 QPSK) CPM 连续相位调制 MSK（最小移频键控）
在一个码元周期内，信号应包含1/4载波周期的整数倍。码元转换时，相位是连续的，无突变。信号频偏严格地等于以载波相位为基准的信号相位在一个码元周期内准确地线性变化三、 GMSK调制上面讨论的MSK是调制指数h=0.5的二进制数字式频率调制，它具有恒定包络、相对窄的带宽，相位变化连续等一系列优点。但是，在数字式移动通信中，当采用较高传输速率时，要求更为紧凑的功率谱才能满足对邻道带来外辐射功率低于一80～一60dB指标。为此要寻求进一步压缩带宽的措施。1、GMSK是GSM的优选方案GMSK就是其中主要措施之一，也是GSM的优选方案。这种实现方法较简单，只需在原来MSK调制器前加一个前置滤波器，就可以实现输出功率谱更为紧凑。为此目的对前置滤波器提出下列要求：·带宽窄且为锐截止型；●有较低的过脉冲响应；·保持输出脉冲的面积（对应于I1/2相移）不变。满足以上的三个条件是为了抑制高频率分量、防止过量的瞬时频率偏移以及满足相干检测的需要。高斯型的低通滤波器特性能满足上述幅度响应要求，故称它为高斯型最小频率键控GMSK调制。2、GMSK的功率谱下面，我们给出GMSK的功率谱如图5.所示。●其中B.低通滤波器的归一化3dB带宽，T，为码元长度（周期）。B.T,=°曲线是MSK调制的功率谱
在一个码元周期内，信号应包含 1/4 载波周期的整数倍。 码元转换时，相位是连续的，无突变。 信号频偏严格地等于 以载波相位为基准的信号相位在一个码元周期内准确地线性变化 三、 GMSK 调制 上面讨论的 MSK 是调制指数 h=0.5 的二进制数字式频率调制，它具有恒定包络、 相对窄的带宽，相位变化连续等一系列优点。但是，在数字式移动通信中，当采用 较高传输速率时，要求更为紧凑的功率谱才能满足对邻道带来外辐射功率低于一 80～一 60dB 指标。为此要寻求进一步压缩带宽的措施。 1、GMSK 是 GSM 的优选方案 GMSK 就是其中主要措施之一，也是 GSM 的优选方案。这种实现方法较简单，只 需在原来 MSK 调制器前加一个前置滤波器，就可以实现输出功率谱更为紧凑。为此 目的对前置滤波器提出下列要求： ⚫ 带宽窄且为锐截止型； ⚫ 有较低的过脉冲响应； ⚫ 保持输出脉冲的面积（对应于∏/2 相移）不变。 满足以上的三个条件是为了抑制高频率分量、防止过量的瞬时频率偏移以及满足相 干检测的需要。 高斯型的低通滤波器特性能满足上述幅度响应要求，故称它为高斯型最小频率 键控 GMSK调制。 2、GMSK 的功率谱 下面，我们给出 GMSK 的功率谱如图 5.所示。 ⚫ 其中 Bb低通滤波器的归一化 3dB 带宽,Tb 为码元长度（周期）。BbTb=∞曲线是 MSK 调制的功率谱