大話移動通信- -
走進現(xiàn)代通信
香農-韋弗模式
構建了一個直線單向的框架，描述了一般化的通信系統(tǒng)的信息傳播過程。此模式包含了信源、發(fā)射器、信道、噪聲、接收器、信宿6個部分。
信源與信宿：信源即信息的源頭；信宿即信息的歸宿，是接收信息的實體。這兩個概念是相對的，在不同的場景下可以發(fā)生轉換，例如，收音機接收電臺信號時是信宿；發(fā)出節(jié)目聲音時是信源，此時聽收音機的人則成了信宿。
發(fā)射器與接收器：編碼和解碼。
信道和噪聲：
通信方式：雙工、半雙工、單工。
當代通信
3G
分為WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA
WCDMA和cdma2000屬于頻分雙工方式（FDD），而TD-SCDMA屬于時分雙工方式（TDD）。WCDMA和cdma2000是上下行獨享相應的帶寬，上下行之間需要一定的頻率間隔做“隔離帶”以避免干擾；TD-SCDMA則上下行采用同一頻譜，上下行之間需要時間間隔做”紅綠燈“以避免干擾。
4G
LTE
LTE系統(tǒng)引入了正交頻分復用（OFDM,orthogonal frequency division multiplexing)和多輸入多輸出（MIMO），顯著提高了頻譜效率和數(shù)據(jù)傳輸速率。
根據(jù)雙工方式的不同，LTE系統(tǒng)分為FDD-LTE和TDD-LTE。二者技術的主要區(qū)別在于空口的物理層上（例如，幀結構、時分設計、同步等）。FDD空口上下采用成對的、不同的頻段接收、發(fā)送數(shù)據(jù)，而TDD系統(tǒng)上下行使用相同的頻段在不同的時隙上傳輸，TDD比FDD有著更高的頻率利用率。
LTE-A：
LTE-A采用了載波聚合（CA，Carrier Aggregation）、上/下行多天線增強、多點協(xié)作傳輸、中繼、異構網干擾協(xié)調增強等關鍵技術，能大大提高無線通信系統(tǒng)的峰值數(shù)據(jù)速率、峰值頻譜效率、小區(qū)平均頻譜效率以及小區(qū)邊界用戶性能。所謂多載波聚合，就是將多個頻段的網絡信號聚合起來，相當于公路從“單車道”變?yōu)榱恕岸嘬嚨馈啊?/span>
5G
根據(jù)3GPP的定義，5G的三大應用場景為eMBB、mMTC、URLLC。eMBB即為增強移動寬帶，超高速，為大流量移動寬帶業(yè)務提供支持；mMTC指海量機器類通信，物聯(lián)網；URLLC,低時延。
一般天線的尺寸為電磁波信號的1/4波長為佳。
調制
從基帶數(shù)字信號變?yōu)樯漕l信號，需要經歷兩個步驟：
基帶數(shù)字信號轉換為基帶模擬信號——數(shù)字到模擬；
模擬基帶信號轉換為射頻信號——低頻到高頻。
（1）模擬信號調制（低頻到高頻） 模擬調制分為幅度調至和角度調制
調幅：用調制信號去控制高頻載波的振幅，使其按調制信號的規(guī)律變化，用載波的幅度去承載信息，但載波的頻率保持不變。
（接下來的沒看懂） p73
天線發(fā)射
電磁輻射原理
當導體上通以高頻電流時，其周圍空間會同時產生電場與磁場。按電磁場在空間的分布特性，可分為近區(qū)（電抗近場）、中間區(qū)（輻射近場）、遠區(qū)（輻射遠場）。
天線基本原理
沒看懂 算了
無線信道與信道衰落
無噪聲的完美信道——奈奎斯特帶寬
奈奎斯特帶寬和奈奎斯特速率
符號速率（碼元速率）為1/T(每個碼元的傳輸時長為T)時，進行無碼間串擾傳輸所需最小帶寬為1/2T,揭示了帶寬的關系。
奈奎斯特速率和奈奎斯特帶寬是同一理論的一體兩面，奈奎斯特速率指的是在無噪聲理想低通信道情況下不發(fā)生碼間干擾的最大的符號速率，其表達式為：
C=2Hlog2N C為信息傳輸速率（單位 bit/s)，H為理想低通信道的帶寬（單位 Hz），N為一個碼元對應的離散值個數(shù)（編碼級數(shù)或多相調制的級數(shù)）。
奈奎斯特貸款和速度證明了很重要的一點，那就是沒有噪聲的情況下，數(shù)據(jù)率的限制僅僅來自信號的帶寬。奈奎斯特帶寬和速率可以描述為：在無噪聲的理想情況下，如果帶寬為B，那么可被傳輸?shù)淖畲笮盘査俾示褪?B；反過來說 信號傳輸速率為2B，那么頻寬B的帶寬就完全能夠達到此信號的傳輸速率。
碼間干擾的限制
例：在一個安靜的沒有噪聲的大教室里，你和你的朋友站在教室的前后兩端，你當發(fā)射機，你的朋友當接收機，你向你的朋友以飛快的語速喊話。這時候，由于教室回音等原因，很可能在你說到第7個字的同時，第5個字、第6個字的回聲也傳到了你朋友的耳朵里，你說得越快，越是混淆不清。雖然你發(fā)出的信號最終被你朋友所接收，但是，你的朋友已經無法恢復出你原來要說的每個字了。
信道也存在著相同的效應，我們把這種效應稱為“碼間干擾”。由于實際信道的頻帶都是有限的，就算沒有噪聲，接收端接收的信號頻譜也一定存在波形失真，與發(fā)送端不同。
大尺度衰落
陰影衰落
主要指電磁波在傳播路徑上受到山地、植被、建筑物等的阻擋，形成電波的陰影區(qū)，或者是由于氣象條件的變化，電波折射系數(shù)隨時間平緩變化，造成同一地點接收的信號場強中值的緩慢變化，從而引起衰落。它反映了在中等范圍內（數(shù)百波長量級）的接收信號電平平均值起伏變化的趨勢。
對數(shù)距離路徑損耗模型
Ldb=L(d0)+10nblg(d/d0)
其中，d0為近地參考距離，根據(jù)蜂窩小區(qū)的大小而確定，當d0接近參考距離時，路徑損耗表現(xiàn)出自由空間損耗的特點。n為路徑損耗指數(shù)，由傳播環(huán)境決定。
小尺度衰落
反映了移動臺在極小范圍內，移動時接收電平平均值的起伏變化趨勢。小尺度衰落速度快、時間短。
電磁波的傳播機制和多徑效應
多徑傳播，指的是同一傳輸信號沿多條時延不同、損耗各異的路徑傳播，以微小的時間差到達接收機的信號互相疊加，并相互干擾。
多普勒效應
當鳴著警笛的警車、發(fā)動機轟鳴著的賽車高速接近我們的時候，聲音會非常尖利刺耳；離我們遠去的時候，聲音會逐漸緩和低沉。
多普勒效應指的是：物體輻射的波長因為波源和觀測者的相對運動而產生變化，當觀測者在運動的波源前面，波被壓縮，波長變得很短，頻率變得較高（藍移），當觀測者在運動的波源后面時，波被拉長，波長變得較長，頻率變得較低（紅移）；波源速度越高，多普勒效應越大。
同理，在移動通信中，當移動臺（終端）移向基站時，接收頻率變高；遠離基站時，接收頻率變低。接收頻率隨終端與基站之間相對運動速度而變化的現(xiàn)象，就是移動通信中的多普特效應，稱為“頻偏問題”。
有限資源下的移動通信
復用與多址
區(qū)別：復用（Division Multiplexing） 與 多址（Division Multiple Access）的區(qū)別在于，復用針對資源，用于信息傳輸過程中，提高信道容量；而多址針對用戶，用于系統(tǒng)接入過程中，識別與區(qū)隔不同用戶。
復用是基于時間、頻率、空間、正交碼等維度，對無線資源進行細粒度的劃分，劃分為多個子信道，以實現(xiàn)資源復用。
多址則應用與系統(tǒng)接入，主要是為了劃分資源塊，讓更多終端能夠在不發(fā)生沖突的情況下獲取服務，例如在頻分多址中，把6MHz的頻率資源分為2個3MHz，每個3MHz的子信道就成了能“區(qū)隔”用戶的“址”。
頻分復用
頻分復用最鮮明的有點是信道復用率高、復用路數(shù)多、分路方便，是目前模擬通信中最主要的一種復用方式。
時分復用
碼分復用
跳頻是一種序列方式，信息在一段時間內在一個頻率上傳輸，然后又跳到另一個頻率。擴頻技術由跳頻的概念發(fā)展起來，但它更先進。在擴頻通信中，信息能在多個頻道上同時發(fā)送。
高通把各種無線技術比喻在一個大廈中的聚會。如果聚會上的交流基于FDMA技術，每個一對一的談話都將在獨立的房間內舉行，這個房間就代表了分配給你的頻段。你和你的朋友在房間內談話，彼此可以互相清晰地聽見對話談話，既然房間里只有你們兩人，那么聲音大一點也無所謂（對于GSM這樣的FDMA、TDMA系統(tǒng)，功率遠沒有CDMA系統(tǒng)重要）。加入一個大廈只有20個房間，那么一次就只能有20場會談。
為了解決這個缺陷，用TDMA技術來補充是一個不錯的選擇。同樣幾百人的宴會，每對客人可以進入房間進行一對一的會談，但是不能談太久就得讓給下對客人。
而CDMA更像是雞尾酒宴會，大家可以在一個大房間里進行交談。這時候如果大家所采用的編碼方式不同，比如你用中文，xx用英語等等。
空分復用與蜂窩
從大課堂到小課堂——空分復用
波束賦形與智能天線技術：智能天線可以將電磁波聚焦于某些方位。
而TD-SCDMA可以采用智能天線，WCDMA、cdma2000卻沒法用。這是因為TD-SCDMA采用的是時分雙工模式，基站和手機采用相同頻率的信號，所以基站在接收手機上行信號時判斷出手機信號的方向，由于上下行頻率相同，傳播路徑基本對稱，因此根據(jù)這個方向在下行方向發(fā)射信號就可以達到定向發(fā)送給手機的目的。這是TD-SCDMA與生俱來的優(yōu)勢。
正交頻分復用
OFDM —— 正交頻分復用
信號在通過多條路徑到達接收端后，前一個碼元的后端部分會干擾后一個碼元的前端部分，這種干擾稱為碼間串擾。
碼元的周期短（頻率高）會帶來碼間串擾的問題，而傳統(tǒng)的通信提高速率，就是提高頻率。碼元速率降下來最后的結果勢必是單載波的速率也會降下來。
將帶寬分成N份分配給N個子載波，每個子載波碼元速率是原來的1/N，碼元周期是原來的N倍，最后的總速率保持不變，這就是正交頻分復用中的“FMD”，也即頻分復用。在OFDM中，主要是為了解決高帶寬帶來的碼元速率提升、碼元周期下降、碼間串擾加強等問題。
七號信令
信令的基礎
通信系統(tǒng)的控制指令就稱為信令，通信網的神經系統(tǒng)的就是信令網。
通信時線路上會跑很多信息，除了用戶的語音信息和數(shù)據(jù)信息以外的控制交換機動作的信號，就是信令。
隨路信令和共路信令
按信令的通道來進行劃分。
隨路信令系統(tǒng)兩端的交換機的信令設備之間沒有直接相連的信令通道，信令是通過話路來傳輸?shù)?。當有呼叫到來時，先在選好的空閑話路中傳遞信令，持續(xù)建立后，再在該通話中傳送語音。隨路信令的信令通道和用戶通道合在一起。
共路信令系統(tǒng)兩交換局的信令設備之間有一條直接相連的信令通道，信令的傳送是與話務分開的、無關的。當有呼叫到來時，先在專門的信令通道中傳送信令，持續(xù)建立后，再在選好的空閑話路中傳語音。因此，也成為公共信道信令。
隨路信令也好，共路信令也罷，都得信令先行完成接續(xù)才進行語音的傳送。
線路信令、路由信令和管理信令
按功能進行劃分，這就好比交通局有3個崗位的工作人員（檢察員、調度員、交警）一樣。
線路信令具有監(jiān)視功能，用來監(jiān)視主、被叫的摘掛機狀態(tài)以及設備忙閑。
路由信令具有選擇功能，通常通過分析被叫號碼來選擇合適的路由。
管理信令具有操作功能，用于電話網的維護和管理，如檢測和傳遞網絡擁塞信息，提供呼叫計費信息和遠距離維護信令等。
用戶線信令和局間信令
按工作區(qū)域不同劃分。
用戶線信令是用戶和交換機之間的信令。比如說交換機給用戶發(fā)送的鈴聲和忙音，以及用戶向交換機發(fā)送的主/被叫摘掛機信令都屬于用戶線信令。
局間信令是交互及和交換機之間的信令，在局間中繼線上傳送，用來控制呼叫接續(xù)和拆線。局間信令是比較多和復雜的，因為要滿足交換機互相對話的要求。
信令的剖析
信令可以從結構形式、傳送方式和控制方式來進行剖析。
結構形式
已編號信號：
模擬已編碼信令：分為起止式單頻二進制信令、雙頻二進制編碼信令以及多頻制信令。
數(shù)字型線路信令是使用4bit二進制編碼表示線路狀態(tài)的信令。
7號信令是使用經過二進制編碼的若干個8位位相構成的信令單元來表示各種信令。
傳送方式
端到端方式，特點：速度快，撥號后等待時間短。速度快是相對逐段轉發(fā)方式而言的。
逐段轉發(fā)方式，特點：對線路要求低=；信令在多段路由上的類型可以多種多樣；信令傳送速度慢，持續(xù)時間長。
混合方式，如中國1號記發(fā)器信令可根據(jù)線路質量，在劣質電路中使用逐段轉發(fā)方式，在優(yōu)質電路中使用端到端方式；7號信令通常采用逐段轉發(fā)方式。
控制方式
非互控方式（脈沖方式），非互控方式即發(fā)端不斷地將需要發(fā)送的連續(xù)或脈沖信令發(fā)向收端，而不管收端是否收到。這種方式簡單，但可靠性差。
半互控方式，發(fā)端向收端每發(fā)一個或一組脈沖信令后，必須等待收到收端回送的接收正常的證實信令后，才能接著發(fā)下一個指令。
全互控方式，發(fā)端發(fā)前向信令不能自動中斷，要等收到收端的證實信令后，才停止發(fā)送；收端收證實信令也不能自動中斷，須在發(fā)端信令停發(fā)后，才能停發(fā)證實信令。因為前向信令和后向信令均為連續(xù)的，所以稱為連續(xù)互控。這種方式抗干擾能力強，但是設備很復雜。
OSI7層模型與7號信令
7號信令的模型與OSI基本一致，不過和TCP/IP一樣，7號信令也只有4層，依次稱為信令數(shù)據(jù)鏈路級MTP-1(對應OSI的物理層)，信令鏈路控制級MTP-2(對應OSI7層模型的數(shù)據(jù)鏈路層)，信令網功能機MTP-3（對應OSI的網絡層），用戶級（對應OSI的應用層）。
各層的功能如下：
MTP-1：為信令傳輸提供一條雙向數(shù)據(jù)通道，定義了信令數(shù)據(jù)鏈路的物理、電氣功能特性和鏈路接入方法。
MTP-2：定義了在信令數(shù)據(jù)鏈路上傳送信令消息的功能和程序。它和第一級一起共同保證信令消息在兩信令點之間的鏈路上可靠地傳送。
在消息的實際傳遞中，將信令消息傳至適當?shù)男帕铈溌坊蛴脩舨糠?；當遇到故障或擁塞時，完成信令網的重新組合，以保證信令消息仍能可靠地傳遞。
UP（User Part）：由各種不同的用戶部分組成，每個用戶部分定義和某一類用戶相關的信令功能和過程。
這里的用戶與通常意義上理解的用戶是不一樣的，指的是消息傳遞部分（MTP）的用戶，不如TUP、ISUP之類的，不妨把E-MALIL、FTP、HTTP也理解為TCP-IP的用戶。
MTP-1和MTP-2
信令數(shù)據(jù)鏈路級MTP-1
標準：采取2M線的TSO以外的時隙來傳遞信令，信令的速率為64kbit/s，這個就稱為MTP-1，也就是OSI的物理層。
信令鏈路控制級MTP-2
定界
信令單元一共有3種形式：消息信令單元(MSU)、鏈路狀態(tài)信息單元（LSSU）、插入信令單元（FISU），它們不等長。
定界就是采用碼型為“01111110”的標識碼作為信令單元的分界，它既表示上一信令單元的結束，也表示下一信令單元的開始，這個標志位也稱為“F字段”。
假如信令單元中本身就有個“01111110” 的碼型該怎么辦？為忌天子諱把你的名給改了。
具體的，就是在信令的發(fā)送端進行“0”比特插入，在接收端進行“0”比特刪除。
在實際操作中，定界的功能是由硬件電路自動完成的。
信令單元定位
誤差檢測
將信息單元的所有比特對一個生成多項式G(x)做一個除法運算，得出一個16比特的余數(shù)r(x)，取其二進制反碼附在這些信息位的后面，稱為CK字段。
這樣就相當于生成了一個多項式，該多項式 T(x)=x16X信令消息+CK，這里的x16的意思就是將信令消息往高處位移16位，然后再加上余數(shù)。到了接收端，因為后面已經加上了上次未能整除的余數(shù)，所以本次一定能整除，如未能整除，說明本次傳輸過程中有誤。
誤差校正
在我們上述過程中如果出現(xiàn)了錯誤怎么辦？校正它！
問題是該怎么校正呢，沙僧又想起了當年猴哥教他猴王棒法的經歷。猴哥當年將猴王棒法拆解成九九八十ー招，一招招地教他。悟空的棒法從第一招到八十一招都編了序號，稱為FSN序號。沙僧每學一招也自己標記一個序號，稱為BSN序號。除了序號，沙僧還有一個標簽用來標記自己的學習進度是否跟得上猴哥，這個標簽稱為BIB,如果猴哥都教到第10招了，但沙僧第9招還沒學會，沙僧就把第10招丟棄不學，同時把BIB從“0”轉換為“1”給猴哥一個反饋，猴哥自己這里也有一個標簽叫FIB,拿來和BIB一比對，這不對啊，我的FIB狀態(tài)還是“0”，他的BIB狀態(tài)已經為“1”，兩邊的進度沒有同步哈，沙僧第10招都不學直接給我發(fā)這個，說明他第9招沒有學會哈，重教一遍。
圖6-17所說的就是基本校正法，這顯然屬于我們之前所說的非互控方式。它是一種既有肯定證實(BSN 1),也有否定證實(BIB反轉)的重發(fā)糾錯系統(tǒng)。發(fā)送端按順序依次發(fā)送信令單元MSU1,MSU2…。為了便于待會出了錯可以重發(fā)，
它們都被存在發(fā)端緩沖器中，直到接收到接收端送來的肯定證實之后，將被證實已正確收到的信令單元從緩沖器中抹去。若收到的是否定證實信令，則說明該MSU在發(fā)送或傳輸過程中甚至是接收處理過程中出現(xiàn)了錯誤。此時，停發(fā)新的MSU,而從由否定證實所指出的那個錯誤MSU開始(BSN 1的信令單元)，重發(fā)已發(fā)出的但未收到肯定證實的信令單元。
反轉，送向對端，對端受到BIB，發(fā)現(xiàn)與本端的FIB不一致，就開始重發(fā)，并將FIB反轉。重發(fā)都是從BSN+1的消息開始的。
插入信令單元（FISU）和鏈路狀態(tài)信令單元（LSSU）
插入信令單元：什么信息都不帶，當鏈路上沒有MSU或者LSSU在跑的時候它就冒出來了，為的就是讓大家知道這條鏈路還是好的，沒有中斷。
鏈路狀態(tài)信令單元，其中，有個叫SF（Status Flag）的字段。其中攜帶了具體的信息。
如何讓處理機很快地辨別這3種不同的信令呢？在FIB字段后面加了一個LI（length Indicator）字段，用于標注自LI直CK中間共有多少8位位組。
初始定位
數(shù)據(jù)鏈路控制級的其他功能
MTP-3
信令消息的處理功能是用來保證源點的用戶部分產生的信令消息傳遞到該用戶指明的目的地的相同用戶。
消息編路功能：如果源信令點OPC要把消息發(fā)送出去，或者是信令轉接點（STP）要把信息進行轉發(fā)，首先要做的就是路由選擇。
消息鑒別功能：首先根據(jù)目的地DPC可判定該消息的終點是不是本信令點。若不是則本信令點為轉接點，繼續(xù)將信令發(fā)給其他信令點。
消息分配功能：把信令消息分配給本信令點的相應用戶部分。
SCCP
隨著業(yè)務的發(fā)展，MTP慢慢顯現(xiàn)出它的弱點來，比如不適合傳遞與電路無關的消息，DPC尋址的功能有限等。
現(xiàn)代通信的迅速發(fā)展，信令連接控制部分（SCCP，Signal Connerct Control Part）由此而生。
位于SCCP層之上的應用層和位于SCCP之下的MTP層，都設置一個或多個業(yè)務接入點（SAP）的接口，層與層之間通過接口的進行信息交互。（注：這就像JDBC，JDBC統(tǒng)一了mysql、Orcal，對外提供統(tǒng)一的接口）
業(yè)務
SCCP的業(yè)務按照是否面向連接劃為4類：0類是基本無連接業(yè)務，1類是有序無連接業(yè)務，2類是基本的面向連接業(yè)務，3類是流量控制面向連接業(yè)務。
消息格式
SCCP的業(yè)務支持劃為兩種，即支持實時性強的無連接業(yè)務和實時性不需要很強但是需要傳遞大量數(shù)據(jù)的面向連接業(yè)務
LTE（Long Term Evoltion）
LTE動力——與WiMAX爭武林盟主
WiMAX可以看成是wifi的廣覆蓋版，是由IEEE組織開發(fā)的標準，由Intel推進。
為了在RAN側降低用戶面的時延，LTE取消了一個重要的網元——無線網絡控制器（RNC）。
LTE的卓越之道
以往的蜂窩系統(tǒng)，往往是采取電路交換模式（比如GSM），有的移動通信制式既有電路交換，又有分組交換（比如WCDMA），而LTE僅支持分組業(yè)務，它旨在在用戶終端和分組數(shù)據(jù)網絡間建立無縫的IP連接，以后無論是語音也好，數(shù)據(jù)也罷，全部走IP網絡。
扁平化的LTE無線網
兩個重要概念：
資源元素（RE），它由頻率上的一個子載波和時間上的一個OFDM的符號持續(xù)時間組成，這是資源的最小單元；
資源塊（RB），資源塊在頻率域上占用了12個子載波，在時間域上占用了一個時隙。 ?
（中間的內容不是很懂，到時候再細看）
CoMP
為了提高小區(qū)邊緣性能和系統(tǒng)吞吐量，改善高數(shù)據(jù)速率帶來的干擾問題，LTE-A引入了一種叫協(xié)同多點（CoMP)的傳輸技術。
（1）基站間協(xié)同
用來進行協(xié)同多點傳輸技術的基站有兩種，其中一種就是利用原來的eNode B來對用戶一起傳數(shù)據(jù)。
（2）分布式天線
核心思想就是通過插入大量新的站點來拉近天線和用戶之間的距離，實現(xiàn)“小區(qū)分裂”。
分布式天線新增的天線站只包含射頻模塊，類似于一個無線遠端單元（RRU），而所有的基帶處理仍集中在基站，形成集中的基帶單元（BBU）。除了“主站點”，其他分站點不再有“BBU”。
在LTE-A中，CoMP定義了兩個集合，分別是協(xié)作集合報告集。協(xié)作集指的是直接和間接參與協(xié)作發(fā)送的節(jié)點集合；報告集指的是需要測量其與終端之間鏈路信道狀態(tài)信息的小區(qū)的集合。
4G時代的二轉手——中繼
家里也可以布放基站——Femto
通過IP網絡，光纖接入，接到運營商的機房。
