4652 final exam review tutor review

• SIR
• snr 信噪比（signal to noise ratio）
• sinr 信號干擾加噪聲比
• 干擾和噪聲的區別（noise with interference）
• 失真
• gprs 通用分組無線服務技術
• 空中接口 air interface
• qos quality of service
• ********************T1********************
• • cluster size N
  • sector
  • 9 MHz bands (9 MHz for uplink and 9 MHz for downlink)， using 200 kHz-wide frequency channels
  • Compute the signal-to-interference ratio
• Pr receive signal strenth（接收信號強度）
• PL PASS LOSS
• • 波長
  • PL 計算公式
  • 有單位衰減，求實際衰減
  • Eb/N0
• *********************T2*********************
• • Discrete Power Delay Profile（離散功率延遲剖面）
  • 多普勒頻率
  • 相干時間，相干帶寬（ coherence time and the coherence bandwidth）
  • 如何根據相干帶寬來決定是選擇frequency selective channel 還是 flat fading channel
  • what is selecting combining？
  • what is equal-gain combining
  • what is optimal combning 最優組合
• *****************T3*****************
• • power control的作用
  • FLAT FADING CHANNEL
  • • 推論
    • 解決辦法
  • powered control
  • • open loop
    • close loop
    • limitation：
  • IS95
  • • PN code
    • spreading code
    • Which can increase the capacity of the reverse link
    • which is the right technique to combat the intersymbol interference as a result of frequency selective fading
    • 在is95反向鏈路中應使用開環功率控制來控制發射機功率
    • 多用戶系統中單徑衰落的解決辦法是
    • is95的細胞大小與細胞內多少用戶同時使用手機有關
    • BSC basestation control 常安裝 反向鏈路的閉環功率控制
    • 基站是同步的，不是異步的

SIR

信號干擾比（signal to interference ratio）
信號功率與干擾噪聲比值

snr 信噪比（signal to noise ratio）

信號功率與噪聲的比值

sinr 信號干擾加噪聲比

干擾和噪聲的區別（noise with interference）

噪聲來自于設備本身，干擾來自外界

失真

失真是接收信號與原信號的差異（不相似）程度

gprs 通用分組無線服務技術

在gsm提出之后是2.5g
general packet radio service
基于gsm無線分組的交換技術

空中接口 air interface

“空中接口”是基站和移動電話之間的無線傳輸規范，它定義每個無線信道的使用頻率、帶寬、接入時機、編碼方法以及越區切換。在GSM/UMTS中，各種形式的 UTRA 標準便是空中接口，也就是一種接入模式 “Access Modes”。
就是模擬的物理接口

qos quality of service

出現在2.5g后

T1

cluster size N

族大小表示1族里面有N個基站
族大小數目必須是1，3，4，7，9

sector

在每一個cell里面劃分sector

9 MHz bands (9 MHz for uplink and 9 MHz for downlink)， using 200 kHz-wide frequency channels

這句話的意思是使用9Mhz頻段寬度，每一個頻率信道占用寬度200khz
由此我們可以得到，可以有9M-200k個信道。

Compute the signal-to-interference ratio

SIR=(3*N)^(1/2)*n/k

N 代表一個族里的基站數（族大小）
n代表衰減系數（path loss exponent）
k代表周圍影響本基站的其他基站數（cluster-1）

Pr receive signal strenth（接收信號強度）

由 發送功率反射衰減（ai）和阻礙衰減組成（bi）

也可以直接通過公式計算

PL PASS LOSS

波長

波速公式：
波長=C/f
C=3*10^8m/s
f=頻率（hz）

PL 計算公式

有單位衰減，求實際衰減

Eb/N0

Eb/N0 變小，錯誤率增加
(energy per bit over noise power spectral density level)
每bit能量和噪聲功率譜密度的比值

其中Rb是bti rate
B是帶寬
也可以用公式計算Eb
Eb=Pr/R
R 是bit rate

T2

Discrete Power Delay Profile（離散功率延遲剖面）

這種剖面存在于離散多路信道（a channel with discrete multipath components）

是由延遲時間，功率，和信道的M條路徑組成
Pk是功率
τ 是延遲時間

多普勒頻率

公式：

fd是多普勒頻率
V是當下移動端的移動速度
C是3*10^8次方
fc是傳輸信號頻率：
eg： it is transmitting a signal at 2GHz

相干時間，相干帶寬（ coherence time and the coherence bandwidth）

相干時間內可以進行power control 一個時隙只有一次相干時間內的power control
公式：

如何根據相干帶寬來決定是選擇frequency selective channel 還是 flat fading channel

當信號帶寬遠大于相關帶寬時，信號選擇frequency selective channel

what is selecting combining？

selecting combanding 根據相對信號強度（relative signal strength）從眾多接收信號中只選擇一個

what is equal-gain combining

計算所有相干接收信號的總和，而不需要其他信號強度的數據

what is optimal combning 最優組合

最優組合計算的是所有相干信號的加權均方和，或者其他信號強度

Optimal combining, provided that the signal power estimates are correct, is
always better than both selective combining and equal-gain combining. As for
selective combining and equal-gain combining, neither one is always better than
the other. Selective combining performs better if one signal is much stronger than
others while equal-gain combining performs better when the signal powers are
more or less the same.

T3

power control的作用

1 節省電量，傳輸功率
2 實現最大化服務質量qos（quality of the serve）
3 它不解決碼間串擾的問題（intersymbol interference）
4 Increasing the speed of the inner power control loop could enhance the accuracy of the power control. 提高功率控制的內部功率控制的速度可以提高功率控制的精度。
5

FLAT FADING CHANNEL

多路信號到達接收機的時間有先有后，即有相對時間延遲。如果這些相對時延遠小于一個符號的時間，則可以認為多路信號幾乎是同時到達接收機的，這種情況下多徑不會造成符號間的干擾。這種衰落稱為平坦衰落，因為這種信道的頻率響應在所用的頻段內是平坦的。
不同的符號可以看到不同的增益，所以h是變化的

在這個信道中，錯誤率（ber）= 錯誤概率（Probiblity of error）
Pe = 1/4SNR

推論

1 BER of a flat fading channel with SNRavg = γb is much higher than BER of an AWGN channel with SNR= γb

2 The larger the variance of the SNR, the higher the BER!

解決辦法

power control
可以控制發射功率 來控制信噪比 來改善該信道下的誤碼率

powered control

open loop

use the Reverse-link measurement to control Forward-link transmit power or vice versa
pro：
Open loop is effective for path loss and shadowing

close loop

measure the received signal strength or error rate and report it back to the transmitter for power control
pro：
Closed loop can track the very slow fading with moderate overhead in feedback channel

limitation：

Cannot track fast Rayleigh fading
Overhead in the feedback channel
Increase CCI (co-channel interference) when mobile is in the cell boundary

IS95

不是1.25ms調整一次發射功率
gsm規定的手機發射功率是1.25ms調整一次

PN code

spreading code

Which can increase the capacity of the reverse link

反向鏈路的容量如何提升
soft handoff
power control
discontinous tranmmission during the voice silence gaps

which is the right technique to combat the intersymbol interference as a result of frequency selective fading

什么可以解決有頻率選擇信道引起的符號間干擾
RAKE recive
channel equalizer

在is95反向鏈路中應使用開環功率控制來控制發射機功率

多用戶系統中單徑衰落的解決辦法是

Transmitting different information at different frequencies, separated by larger
than coherence bandwidth of the channel.

is95的細胞大小與細胞內多少用戶同時使用手機有關

IS-95 cell size is independent of the number of users actively engaged in a call
in the cell

BSC basestation control 常安裝 反向鏈路的閉環功率控制

基站是同步的，不是異步的

總結

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