移动通信课后习题答案(第六版 章坚武著).docx

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1、移动通信课后习题答案第一章概述1.移动通信使用VHF和UHF频段的主要原因有哪三点?答:(DVHF/UHF频段较适合移动通信。从VHF/UHF频段的电波传播特性来看,主要是在视距范围内传播,一般为几千米到几十千米,通信区域可控。(2)天线较短,便于携带和移动。天线长度取决于波长。移动台中使用最多的是入/4的鞭状天线。(3)抗干扰能力强。由于工业火花及天电干扰等属于脉冲干扰,随着频率的增高,干扰幅度减小,因而工作在VHF/UHF频段的设备可以用较小的发射功率获得较好的信噪比。2.移动通信系统中150MHZ频段、450MHz频段、900MHz频段和1800MHz频段的异频双工信道的收发频差为多少?

2、答:150MHZ的收发频率间隔为5.7MHz,450MHZ的收发频率间隔为IoMHz,900MHZ的收发频率间隔为45MHz,1800MHz的收发频率间隔为95MHz3 .已知移动台运动速度V、工作频率f及电波到达角,则多普勒频移为多少?答;fd=LCoSO(fd=vcos)4 .移动通宿按用户的通话状态和频率使用方法可分为哪三种工作方式?答:分为单工制,半双工制和双工制。5 .移动通信与其他通信方式相比,具有哪七个特点?答:(1)电波传播条件恶劣。在陆地上,移动体往来于建筑群或障碍物之间,其接收信号是由直射波和各反射波多径叠加而成的。由于多径传播会造成瑞利衰弱,因此电平幅度起伏深度达30dB

3、以上。(2)具有多普勒频移效应。频移只fd与移动台运动速度V、工作频率(或波长人)及电波到达角有关,即fd=(v入)cos。多普勒频移效应会导致附加调频噪声。(3)干扰严重。由于移动通信网是无线电台、多波道通信系统,通信设备除受城市噪声干扰外,无线电台干扰较为突出。(4)接收设备动态范围大。由于移动台的位置不断变化,接收机和发射机之间距离不断变化,因此导致接收机接收信号点评不断变化。(5)需要采用位置等级、越区切换等移动性管理技术。(6)综合了各种技术。移动通信综合了交换技术、计算机技术和传输技术等。(7)对设备要求苛刻。移动用户常在野外,环境条件相对较差。6 .常用的多址技术有哪四种?答:(

4、1)频分多址FDMA(2)时分多址TDMA(3)码分多址CDMA(4)空分多址SDMAo7 .什么是均衡技术?答:均衡技术是指在数字通信系统中,由于多径传输、信道衰落等影响,在接收端会产生严重的码间干扰QmerSymboIInterference,简称ISl),增大误码率。为了克服码间干扰,提高通信系统的性能,在接收端采用的技术。均衡是指对信道特性的均衡,即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性,用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。8 .什么是分集技术?常用的分集有哪四种?举例说出目前实际移动通信中采用的分集技术。答:分集技术是通信中的一种用相对低廉的投资就可以大幅度改进无线

5、链路性能的接受技术。常用的分集技术有:空间分集、频率分集、时间分集、极化分集。目前实际移动通信中采用的分集技术:在移动无线通信中,分集合并的方案是在几个信道上同时传输或者分集合并传输的,以降低在接收端上过量的深衰落概率。9 .为什么要进行信道编码?信道编码与信源编码的主要差别是什么?答:信道编码技术是通过在传输数据中引入冗余来避免数字数据在传输过程中出现差错从而在一定程度上提高链路性能的方法。信源编码与信道编码的区别:信源编码为了减少信源输出符号序列中的剩余度、提高符号的平均信息量,对信源输出的符号序列所施行的变换。具体说,就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法,把信源输出符号序列变

6、换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大,同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。信道编码是为了保证信息传输的可靠性、提高传输质量而设计的一种编码。它是在信息码中增加一定数量的多余码元,使码字具有一定的抗干扰能力。10 .我国3G有哪三大标准?中国移动、中国联通、中国电信各自拿到哪个标准的牌照?答:(1)W-CDMA;(2)CDMA2000;(3)TD-SCDMA0中国移动:TD-SCDMA;中国联通:W-CDMA;中国电信:CDMA2000oIL中国为什么没有将WiMAX作为3G标准?答:由于WiMAX同TDSCDMA一样均使用了TDD技术,因此如果WiMAX成为3G技术,在

7、频谱资源方面就会对TD-SCDMA构成冲击,所以WiMAX未被我国列入3G标准。12 .我国4G有哪两大标准?了解中国移动、中国联通、中国电信各自拿到的4G牌照情况和频谱资源情况。答:(1)TD-LTE(时分双工):(2)FDD-LTE(频分双工)。中国移动4G:TD-LTE,中国联通4G:TD-LTE、FDD-LTE,中国电信4G:TD-LTE、FDD-LTE,但是各家获得的TD-LTE的频段不同:中国移动获得130MHZ频谱资源,分别为:1880-1900MHz、2320-2370MHZ和2575-2635MHz;中国联通获得40MHz频谱资源,分别为:2300-2320MHz和25552

8、575MHz;中国电信获得40MHz频谱资源,分别为:2370-2390MHz和2635-2655MHze13 .我国5G牌照分别给了哪四大运营商?答:中国移动、中国联通、中国电信、中国广电。14 .未来的6G主要想弥补5G的哪些方面的不足?6G拟采用哪些关键技术?答:提高传输速率、降低网络延时、实现天地互连的要求、支持虚拟现实(VR)、提高可靠性、提高安全性、提高隐私保护的等级、降低电磁辐射对人体健康的影响。6G关键技术:(1)太赫兹(THz)通信;(2)可见光(VisibleLight)通信。15 .什么是同时同频全双工?其工作原理是什么?优点和技术难点分别是什么?答:同时同频全双工技术:

9、是指设备的发射机和接收机占用相同的频率资源同时进行工作,使得通信双方在上、下行可以在相同时间使用相同的频率,突破了现有的频分双工(FDD)和时分双工(TDD)模式,是通信节点实现双向通信的关键之一。工作原理:CCFD无线通信设备使用相同的时间、相同的频率,同时发射和接收无线信号,使得无线通信链路的频谱效率提高了一倍。优点:传统的双工模式主要有FDD和TDD模式,可以有效避免发射机信号对接收机信号在频域或时域上的干扰,但是浪费了频带资源,而新兴的同时同频全双工技术采用自干扰和互干扰消除的方法后,相比传统的双工模式,可以节约频率或时隙资源,从而提高频谱效率。全双工系统与传统的无线通信系统的不同之处

10、在于全双工系统可以在相同频段同时进行信号收发,与现行的4G移动通信系统采用的时分双工与频分双工模式有本质的区别,全双工系统可以节省一半的系统资源,使频谱效率或者系统吞吐量得到提升,也称作同时同频全双工系统。技术难点:采用同时同频全双工无线系统,所有同时同频发射节点对于非目标接收节点都是干扰源,同时同频发射机的发射信号会对本地接收机产生强自干扰,因此同时同频全双工系统的应用关键在于干扰的有效消除。16 .NOMA技术的核心思想是什么?简述其工作原理。答:核心思想:功率也可以由多个用户共享,在接收端系统可以采用干扰消除技术将不同用户区分开来。工作原理:NOMA在OFDM的基础上增加了一个维度一功率

11、域。新增的功率域可以利用每个用户不同的路径损耗来实现多用户复用。实现多用户在功率域的复用,需要在接收端加装一个串行干扰抵消(SlC)模块,通过这一干扰消除器,加上信道编码,如低密度奇偶校验码(LDPC)等,就可以在接收端区分出不同用户的信号。NOMA可以利用不同的路径损耗的差异来对多路发射信号进行叠加,从而提高信号增益。同时,NOMA能够让同一小区覆盖范围的所有移动设备都获得最大的可接入带宽,解决由于MassiveMIMO连接带来的网络挑战。NOMA的另一个优点是:无须知道每个信道的SO,从而有望在高速移动场景下获得较好的性能。第二章移动通信网络基础1.移动通信的服务区域覆盖方式有哪两种?各自

12、的特点是什么?答:一般来说,移动通信网的服务区域覆盖方式可分为两类,一类是小容量的大区制,另一类是大容量的小区制(蜂窝系统)。大区制的优点是组成简单,投资少,见效快,主要用于专网或用于用户较少的地域。如在农村或城镇,为节约初期工程投资,可按大区制设计考虑。但是,从远期规划来说,为了满足用户数量增长的需要,提高频率的利用率,就需采用小区制的办法。小区制由于小区分裂提高了信道的复用次数,因而使系统容量有了明显提高。采用小区制不仅提高了频率的利用率,而且由于基站功率减小,也使相互间的干扰减少了。此外,无线小区的范围还可根据实际用户数的多少灵活确定,具有组网的灵活性。采用小区制最大的优点使有效地解决了

13、频道数量有限和用户数增大之间地矛盾。但是,这种体制在移动台通话过程中,从一个小区转入另一个小区时,移动台需要经常地更换工作频道。2.模拟蜂窝系统在通话期间靠什么连续监视无线传输质量?如何完成?在数字蜂窝系统GSM系统中,又是如何监视的?答:在模拟蜂窝电话系统中设置监测音(SAT)信杂比和无线频率(RF)信号强度来反映通话质量。(I)SAT信杂比是指当基站开始工作时,由话音信道单元连续发送的SAT,经移动台接收并环回到基站后,与无线信道上的杂音的对比。在与MSC初始化规定的门限值比较后,话音信道控制单元判断传输质量是否可以接受。如果信杂比低于SNH,就发出越区切换请求。有时由于某些原因,没有执行

14、越区切换,通话质量将持续恶化,结果迟早会达到呼叫释放门限值SNR,呼叫就被释放。(2)射频(RF)信号强度:每个话音信道接收机连续地对它自己接收机的无线频率进行信号强度测试。控制单元还将测量结果和信号强度门限值进行比较。为了避免产生邻道干扰,通常不希望移动台输出功率过高,如果信号强度测量的结果高于SSD时,BS的控制单元就自动命令移动台(由话音信道单元命令)降低它的功率;如果信号强度低于SSI时,BS的控制单元接发出增加功率命令;当移动台输出功率已达到最高,测量结果仍低于SSH时,BS的控制单元就向MSC发出越区切换请求,其过程将在后面叙述;SSB只在话音信道空闲时(当前没有通话)使用。在数字

15、蜂窝GSM系统中,质量测量是由基站和移动台共同完成的。MS对当前服务小区进行质量和接收信号强度的测量。对相邻小区进行接收信号强度测量,并将它的报告给服务的BTS0质量测量是当前服务下行信道的低比特误码率将它转换成07的一个值。由服务BTS完成上行信道测量,它包括质量和接收信号强度测验量服务BTS跟接收到的MS测量结果一起把它送给BSCo3 .什么是近端对远端的干扰?如何克服?答:当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时,距基站近的移动台B(距离d2),到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离dl,d2dl)的到达功率,若二者功率相近,则距基站近的移动台B就会造成对接收距离距基

16、站远的移动台A的有用信号的干扰或抑制,甚至将移动台A的有用信号淹没。这种现象称为近端对远端的干扰。克服近端对远端的干扰的措施有两个:一是使两个移动台所用频道拉开必要的时间间隔;二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC),使所有工作的移动台到达基站功率基本一致。4 .CDMA系统是否需要频率规划?答:CDMA数字蜂窝移动通信系统采用码分多址技术,频率复用系数为1,若干小区的基站都工作在同一频率上,这些小区内的移动台也工作在同一频率上。不同基站或同一基站的不同扇区之间不再像GSM系统那样依靠频率来划分,而是依靠PN序列(称为PN短序列)的相对偏置进行区分,即CDMA数字蜂窝移动通信系统变频率规划

17、为PN码规划。虽然CDMA系统的频率复用系数为1,但基站都工作在同一频率上,不需要进行频率规划,因为所有的基站都使用不同的PN-Offseto5 .在实际应用中,用哪三种技术来增大蜂窝系统容量?答:小区分裂,小区扇形化,覆盖区域逼近三种技术。6 .某通信网共有8个信道,每个用户忙时话务量为0.01Erl,服务等级B=OL若采用专用呼叫信道方式,该通信网能容纳多少用户?答:采用专用呼叫信道方式,有一个信道专门用作呼叫。B=0.1n=7查表知A=4.666A/n4.666/7m=Aa=l=66系统能容纳的用户数:m11=4627 .已知在999个信道上,平均每小时有2400次呼叫,平均每次呼叫时间

18、为2分钟,求这些信道上的呼叫话务量。答:7.2400 2A=80 Erl8 .已知每天呼叫6次,每次的呼叫平均占用时间为120s,繁忙小时集中度为10%(K=0.1),求每个用户忙时话务量。答:CTK36006xl200.13600=0.02 Erl9 .移动性管理包括哪两个方面?各起什么作用?答:移动性管理包括两个方面:位置管理和切换管理。位置管理确保了移动台在移动过程中能被移动通信网络有效地寻呼到;切换管理反映移动台跨小区跨MSC时保证原有业务的连续性。10 .动态位置更新有哪些方法?请比较几种方法的性能。答:方法:(D基于距离的位置更新策略;(2)基于时间的位置更新策略;(3)基于运动的

19、位置更新策略;(4)其他动态位置更新策略(自适应位置更新策略;带预测的策略;基于状态的位置更新策略)。性能比较:与基于时间和运动的位置更新策略相比,基于距离的位置更新策略具有最好的性能,该策略所产生的位置更新信令代价是最小的,但它要求的系统复杂度和现实的开销最大,它还要求移动终端拥有不同小区之间的距离信息并不断监测,网络必须能够以高效的方式提供这样的信息,这会带来大量的计算负荷,因此对于能量有限的移动终端来说,该策略并不十分理想。相比之下,基于时间的位置更新策略其性能最差的,但该策略实现起来也是相对最容易的。基于运动的位置更新策略的性能则介于上述两者之间,它的实现相对于基于距离的位置更新策略而

20、言要容易,其复杂度也介于其他两者之间。因此,基于运动的位置更新策略能够取得比较好的移动性能,虽然该策略不是最有效的位置更新策略,但其实是最实际的。IL寻呼策略有哪些?各有什么优缺点?答:(1)静态寻呼策略(同步全呼);(2)(动态)优化寻呼策略(依序单呼;依序组呼;用户档案法;直线寻呼;智能寻呼)。同步寻呼:优点:寻呼时延最小,即为一个单位的寻呼时延。缺点:该策略的寻呼开销主要依赖于位置区内蜂窝数目的大小。特别在微蜂窝大范围应用的第三代移动通信网络中,位置区内的小区数目较多,采用同步全呼寻呼策略所引起的寻呼开销必然很高,会引起过量的信令负教。依序单呼:优点:以每个蜂窝小区为单元依一定的概率次序

21、逐个地寻呼过来,直到寻呼找到移动终端。缺点:移动网络对时延不敏感,可以承受任意大的时延。依序组呼:优点:提高查找效率。缺点:增加网的负担,网络必须存储用户的大量资料,当呼叫到达时还需进行大量的计算。用户档案法:优点:对于长期事件来说具有较好的性能。缺点:对于短期事件来说不是十分理想。直线寻呼:优点:大大减少了寻呼的信令负载,计算复杂度也较理想,只需进行相减运算和比较运算。缺点:对于频繁变换移动方向的用户,位置更新的代价要增大。智能寻呼:优点:智能寻呼策略对于LA较大的区域比较合适。缺点:它需要较大的存储空间和一定的运算处理能力。12 .切换分为哪几种?请描述一个完整的切换流程。答:切换按情况不

22、同科分为硬切换、软切换和更软切换。一个完整的切换过程包括三个阶段:切换的初始阶段、新的连接产生阶段、新的数据流建立阶段。13 .无线资源管理包括哪几个方面?各有什么作用?答:无线资源管理包括:功率控制、负荷(拥塞)控制、信道分配、分组调度。作用:功率控制:减少干扰,增加系统容量,降低移动台的能耗。使所有的移动台以恰好能满足信号目标载干比要求的最低发射功率电平发送信号,以降低整个系统的同频干扰和邻频干扰,减小移动台的能量消耗,同时使基站接收到的本小区内的各个移动台的上行信号功率相同,以克服远近效应。接入控制:一项好的接入控制策略不仅可以同时保证新用户和已有用户的业务质量,还能最大限度地为系统提供

23、高容量,使系统的业务分布更趋于合理化,资源分配更加科学。负载(拥塞)控制:正常情况下负载(拥塞)控制的任务是确保系统在不过载的情况下工作,并保持稳定。在特殊情况下,比如信道环境突然恶化,系统受到的干扰突然增加,导致系统瞬时过载,此时负载控制的功能是使系统迅速并且可控的回到无线网络所定义的目标负载值。信道分配:将给定的无线频谱按照彼此分开或者互不干扰的原则划分成信道,这些信道可以同时使用并保证一定的信号接收质量。分组调度:保证实时的、非实时的、高速的、低速的各种不同的业务服务质量(QoS),并同时对无线资源加以优化使用,需要采用流量控制技术,结合无线链路特性,通过先进的分组调度算法提高数据业务吞

24、吐量,保证用户公平性,满足业务服务质量。14 .为了减少拥塞,可以采取的负载控制措施有哪些?答:强制某些用户掉话;在同一基站的不同时隙间进行负载均衡;下行链路执行快速负载控制,拒绝移动台发来的下行功率增加命令;降低分组数据流的吞吐量;减少实时业务的传输速率;切换到另一个载波;减小基站的发射功率;减小本基站的覆盖范围;迫使本基站内的部分移动台切换到其他小区;等等。15 .移动通信中信道自动选择方式有哪四种?大容量系统采用哪一种合适?为什么?答:L专用呼叫信道方式;2.循环定位方式;3.循环不定位方式;4.循环分散定位方式。大容量系统采用专用呼叫信道方式。原因:为了减少同抢概率(即用户间在占用信道

25、时发生碰撞的概率),要求专用呼叫信道处理一次呼叫过程所需的时间很短,一般约几百毫秒甚至更短,所以一个专用呼叫信道就可以处理成百上千个用户。第三章移动通信的电波传播1.陆地移动通信的电波传播方式主要有哪三种?答:直射波,反射波,地表面波。2 .经过多径传输,接收信号的包络与相位各满足什么分布?当多径中存在一个起支配作用的直达波时,接收端接收信号的包络满足什么分布?答:经过多径传输,接收信号的包络与相位分别满足瑞利和均匀分布,当多径中存在一个起支配作用的直达波时,接收端接收信号的包络满足莱斯分布。3 .视距传播的极限距离为多少?考虑空气的非均匀性对电波传播轨迹的影响,修正后的视距传播的极限距离为多

26、少?答:视距传播的极限距离do为:d0=3.57(m)+(m)(km)修正后的视距传播的极限距离d为:d0=4.12(Mm)+(h)(km)4 .传播衰耗(路径衰耗)主要是由哪些因索导致的?答:建筑物材质;频率;信号的入射角度;传播的距离有限;收发天线的高度;地理位置;建筑物的高度、位置、占地面积等都不同的建筑物。5 .什么叫大尺度传播特性?什么叫小尺度传播特性?答:大尺度传播特性主要包括路径损耗和阴影衰落。小尺度传播特性主要为多径衰落。6 .什么叫阴影衰落?主要是由什么原因导致的?答:是由于传播环境中的地形起伏,建筑物及其他障碍物对电波遮蔽所引起的衰落。阴影衰落又称慢衰落,阴影衰落接收到信号

27、的均值会产生变化,它一般表示为电波传播距离的m次塞和表示阴影损耗的正态对数分量的乘积。产生原因:建筑物的位置不同以及屋顶边缘的绕射特性不同;用户附近的屋顶接收到的场强在不断变化。7 .在市区工作的某调度电话系统,工作频率为150MHz,基站天线高度为100m,移动台天线高度为2m,传输路径为不平坦地形,通信距离为15km。试用Egli公式计算其传播衰耗。答:LA(dB)=88+201gl50-201gl00-201g2+401gl5=132,545dB8 .在郊区工作的某一移动电话系统,工作频率为900MHz,基站天线高度为100m,移动台天线高度为1.5m,传播路径为准平滑地形,通信距离为1

28、0km,试用OkUnUra模型求传输路径的衰耗中值,再用Egli公式计算其传播衰耗,比较误差。答:用Qkmura模型:1.bt=32.45+20Igd+20Igf-32.45+20Ig1020Ig9=111.535dBAm(fd)=Am(900,10)=30dBHMbM=%(100.10)=-6dHm(hm.D=4/15,900)=-2.5dB1.T=Lm+AiiKf,d)-HC-m(hm.D=150.035因为在郊区工作,所以1.=L-KB=136dB用Egli公式得:1.AdB)=88+20IgfMHz)-20Ighr(m-20Igh(m)40Igd(km=143.563dB比较后,误差为

29、7.563dB9 .试采用OkUmUra-Hata方法进行计算机编程(C语言)。答:#include ttinclude ttinclude #include double d,fzhb,hm,lb;int area,carea;double city()(double a,ahm;if(carea=0)ahm=(l.l*log -0.7)*hm-1.56*log(f)+0.8;else(if(f请输入地区类型(市区-0.郊区-L开阔区 -2):n); scanf(%darea);Printf(请输入城市类型(中.小城市-0,大城市 -l):n); scanf(%d,8tcarea);Prin

30、tf(请输入收发天线之间的距离d(km)A);scanf(%lf,d);Printf(请输入工作频率f(MHz);scanf(%lff);printf(请输入基站天线有效高度Hb(m)n);scanf(%lfhb);Printf(请输入移动台天线高度(m):n);scanf(,%lf,hm);switch(area)(case 0:(b=city();break;)case 1:(lb=city()-2*(log(f28)*(log(f28)-5.4;break;)case 2:(lb=city()-4.78*(log(f)*(log(f)+1833*log(f)-40.98;break;)P

31、rintf(传输损耗为 fn,lb);)10 .路测的作用是什么?答:其作用主要在于网络质量的评估和无线网络的优化。第四章数字调制技术1.为什么图4-1中的载波恢复电路存在相位模糊问题?答:因为经过倍频后,相位上的Ti有可能变成2%4通过后面的除2电路,可能出现71、2,输出出现8S5,即出现极性的不确定性,从而造成相位模糊问题。2 .QPSK、OQPSK、t4-QPDK的最大相位变化各限制在多少?答:QPSK:;OQPSK:/2;4-QPDK:3/4。3 .MSK信号能不能直接采用锁相环或窄带漉波器提取载波分量?答:不能。在MSK信号中,因为载频分量已被抑制,所以不能直接采用锁相环或窄带滤波

32、器从信号中提取,因此,必须对MSK信号进行某种非线性处理,通常有平方环解调电路和Costas环提取相干载波的MSK解调电路两种非线性处理方法。4 .试画出2-OPSK调制解调器的原理框图。答:5.已知GMSK在不同的BbTb和功率百分比下,Rb与射频带宽的比值表如表4-11所示。试问:为了产生0.25GMSK信号,当信道数据速率Rb=270kbs时,高斯低通漉波器的3dB带宽的功率时的射频信道带宽各位多少?表4GMSK在不同的&八和功率百分比下Rb与射频带宽的比值Rh与射频带宽之比,力3功率(90%)功率(99%)功率(99.9%)功率(99.99)IOMSK(BbTb=0.2)0.52-0.

33、790.991.22IGMSK(BbTtl=O25)0.570.861.091.37j2.086.00嬴正(BbT:=LIMSK0.69-j1.041.201. 332. 76Rb二)okVG二27。KHz7oA隼亳&二。1H曰4(Q以卜二d”沙力T:7.z.Pb二%b=6。IOH6 .为什么小功率系统的数字调制采用n/4-DQPSK,大功率系统的数字调制采用恒包络调制?答:实践证明,n/4-QPSK信号具有频谱特性好,功率效率高,抗干扰能力强等特点。可以在25kHz带宽内传输32kbs数字信息,从而有效地提高频谱利用率,增大了系统容量。对于大功率系统,易进入非线性,从而破坏线性调制的特征。而

34、采用恒包络调制正好能解决此问题。7 .已知GSM系统的SNB=IodB,试求其带宽有效性。答:C=8Iog2(1+SNR)SNR=IOdB8 .只要提高发射功率,增加接收端的S/N,就可获得所需的BER。这种说法对吗?为什么?答:不对,不能无限制地增加发射功率以增加S/N以减少BER,增加发射功率,易进入非线性,从而破坏线性调制的特征。9 .简述OFDN的原理。答:OFDM(OrthOgOnalFreqUenCyDiViSiOnMUItiPleXing)即正交频分复用技术原理如下:将信道分成若干正交子信道,将高速数据信号转换成并行的低速子数据流,调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在

35、接收端采用相关技术来分开,这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI)每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽,因此每个子信道上可以看成平坦性衰落,从而可以消除码间串扰,而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分,信道均衡变得相对容易。10 .OFDM系统的关键技术有哪些?答:(1)时域和频域同步;(2)信道估计;(3)信道编码和交织;(4)降低峰值平均功率比;(5)0FMD与空时编码;(6)智能天线;等等。第五章GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS1 .GSM900系统中移动台的功率等级共分为几级?最大为多少瓦?最小为多少瓦?答:五级。最大20W,最小0.8W。2 .GSM的公共控制信

36、道(CCCH)支持MS和BS之间专用通信路径的建立,它有哪三种类型信道?答:随机接入信道,寻呼信道,接入许可信道。3 .GSM的专用控制信道有哪三种类型?答:独立的专用控制信道,慢相关控制信道,快相关控制信道。4 .什么是GSM的不连续发送(DTX)?其作用是什么?在通话其间对语音和停顿期间各采用什么编码?答:当GSM的话音编解码器检测到话音的间隙后,在间隙期不发送,这就是所谓的GSM不连续发送。其作用:发射总时间下降了,功率损耗的降低也延长了MS的电池寿命。DTX在通话期对话音进行13kbs编码,在停顿期用500bs编码。5 .GSM系统的不连续发送(DTX)在通话期间和停顿期间对话音各采用

37、什么编码?答:DTX在通话期对话音进行13kbs编码,在停顿期用500bs编码。6 .试画出GSM系统的位置更新工作流程。ZCW VLR HLR / AuCOld VUR委新位Jit(TMSLMSRNZ开始加密接收位置更新删除位置值息7 .块交织的主要作用是什么?GSM采用怎样的交织技术?答:块交织通常作为计数器测量以抗空中接口的不可靠传输路径,特别是通过交织的处理抗瑞利衰落,数据被扩充到无线路径中几个时隙,这样可以减小在一个语音帧中的被衰落的概率。GSM采用的交织是一种既有块交织又有比特交织的交织技术。8 .摸拟蜂窝系统在通话期间靠什么连续监视无线传输质量?如何完成?在数字蜂窝GSM系统中又

38、是如何监视的?答:在模拟蜂窝电话系统中设置监测音(SAT)信杂比和无线频率(RF)信号强度来反映通话质量。(I)SAT信杂比是指当基站开始工作时,由话音信道单元连续发送的SAT,经移动台接收并环回到基站后,与无线信道上的杂音的对比。在与MSC初始化规定的门限值比较后,话音信道控制单元判断传输质量是否可以接受。如果信杂比低于SNH,就发出越区切换请求。有时由于某些原因,没有执行越区切换,通话质量将持续恶化,结果迟早会达到呼叫释放门限值SNR,呼叫就被释放。(2)射频(RF)信号强度:每个话音信道接收机连续地对它自己接收机的无线频率进行信号强度测试。控制单元还将测量结果和信号强度门限值进行比较。为

39、了避免产生邻道干扰,通常不希望移动台输出功率过高,如果信号强度测量的结果高于SSD时,BS的控制单元就自动命令移动台(由话音信道单元命令)降低它的功率;如果信号强度低于SSI时,BS的控制单元接发出增加功率命令;当移动台输出功率已达到最高,测量结果仍低于SSH时,BS的控制单元就向MSC发出越区切换请求,其过程将在后面叙述;SSB只在话音信道空闲时(当前没有通话)使用。在数字蜂窝GSM系统中,质量测量是由基站和移动台共同完成的。MS对当前服务小区进行质量和接收信号强度的测量。对相邻小区进行接收信号强度测量,并将它的报告给服务的BTS0质量测量是当前服务下行信道的低比特误码率将它转换成07的一个

40、值。由服务BTS完成上行信道测量,它包括质量和接收信号强度测验量服务BTS跟接收到的MS测量结果一起把它送给BSCo9 .影响GSM手机的小区选择算法的因素有哪三个?答:MS收到的信号强度,位置区域和MS的功率等级。10 .解释移动通信造成近端对远端的干扰的原因,并说明有哪两种解决措施。答:当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时,距基站近的移动台B(距离d2)到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A(距离dl,d2dl)的到达功率,若二者频率相近,则距基站近的移动台B就会造成对接收距离距基站远的移动台A的有用信号的干扰或抑制,甚至将移动台A的有用信号淹没。这就是近端对远端干扰。克

41、服近端对远端干扰的措施主要有两个:一是使两个移动台所用的频道拉开必要间隔;二是移动台端加自动(发射)功率控制(APC),使所有工作的移动台到过基站功率基本一致。11.IMSI由哪三部分代码组成?答:IMSl由三部分组成:(1)由三位数字组成的移动国家代码(MCC)(2)由两位数字组成的移动网络代码(MNC)(3)移动用户识别号(MSIN)e12.试说明MSlSDN、MSRN、IMSkTMSl的不同含义及各自的作用。答:MSlSDN:是用户为找到GSM用所拨打的号码。由国家代码(CC),国家目的代码(NDC)和用户码(SN)组成。只在网络中关联,只在被呼叫时有效,只与用户发生作用,提供了用户可以

42、接收呼叫的号码。MSRN:移动用户漫游号。它只在网络实体之间,没有用户可以访问它。更进一步说,与MSISDN不同,它不是在性能上与一个用户有关,而只与特殊呼叫有关。IMSI:国际移动用户识别码。在GSM系统中分配给每一个移动用户一个惟一代码,在国际上它可以惟一识别每一个独立的移动用户。这个码驻留在SIM卡中。它用于识别用户和用户与网络的预约关系。TMSI:临时移动用户识别号。TMSI只有本地有效性(即在VLR控制的区域有效)。一旦移动台有一个有效的TMSl,它就替代IMSI与网络进行通信。答:网络设备节点SGSN:SGSN主要负责传输GPRS网络内的数据分组,它扮演的角色类似于通信网络内的路由

43、器(Router),将BSC送出的数据分组路由(Route)到其他SGSN,或是由GGSN将分组传递到外部的因特网。除此之外,SGSN还具有与所有管理数据传输有关的功能。网络设备节点GGSN:GGSN是GPRS网络连接外部因特网的一个网关,负责GPRS网络与外部因特网的数据交换。14.SGSN和GGSN网络设备的功能是什么?答:SGSN主要负责传输GPRS网络内的数据分组,它扮演的角色类似通信网络内的路由器,将BSC送出的数据分组路由到其他的SGSN,或是由GGSN将分组传递到外部的因特网,除此之外,SGSN还包括所有管理数据传输有关的功能。GGSN是GPRS网络连接外部因特网的一个网关,负责

44、GPRS网络与外部因特网的数据交换。15.GPRS中,网络是如何完成对MS鉴权的?答:当MS向GPRS网络登录,进行SGSN路由区域RA更新时,网络都必须对MS的身份进行鉴权。鉴权时用到的标识码为国际用户识别码IMSl及鉴权密钥(Ki),IMSl及Ki同时储存在MS及系统内,GPRS网络内的SGSN替代了GSM网络内VLR的角色。当SGSN需要对MS进行鉴权时,会向HLR送出MS的IMSI并提出鉴权的请求,HLR命令AUC提供验证需要的数据,AUC提供验证需要的数据,AUC接到HLR的命令后随机产生随机数变量RAND,RAND与Ki经A3算法计算出签名响应SRES。RAND、SRES这些和验证

45、有关的数据,会传回并储存在HLR数据库内,HLR并将RAND送至MS上,MS也是用Ki与RAND以同样的A3算法计算出SRESo若MS产生的SRES和系统的SRES相同,则认为鉴权成功。栽体:SMS,USSD,CSD.IS-136,CDMA.CDPD.PDCP17.增强型GPRS采用了什么新技术?答:增强型GPRS采用了增强数据传输技术(EDGE)。EDGE采用与GSM相同的突发结构,能在符号速率不变的情况下,通过采用8-PSK调制技术替代原来的GMSK,从而将GPRS的传输速率提高到原来的3倍。第六章CDMA数字蜂窝移动通信系统IXDMA系统具有哪几个特点?它比GSM系统有哪几个突出的优点?

46、答:CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成,含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作,因此它具有抗干扰性好,抗多径衰落,保密安全性高,同频率可在多个小区内重复使用,容量和质量之间可做权衡取舍(软容量)等属性。与其他系统相比,这些属性使CDMA具有更加明显的优势:系统容量大,软容量,通话质量更佳,移动台辅助软切换,频率规划简单,建网成本低,“绿色手机”,保密性强,通话不会被窃听,多种形式的分集,CDMA的功率控制,话音激活。2 .在CDMA系统中,为什么功率控制被认为是所有关键技术的核心?答:因为CDMA是一个自干扰系统,所有用户共同使用同一频率,“远近效应”问题更加突出。CDMA功率控制的目的就是克服远近效应,使系统既能维持高质量通信,又不会对同一信道的其他用户产生不应有的干扰。3 .CDMA软容量是怎么回事?答:在CDMA系统中,用户数和服务级别之间有着更灵活的关系,用户数的增加相当于背景噪声的增加,造成话音质量的下降。如果能控制住用户的信号强度,在保持质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户。体现软容量的另一种形式是小区呼吸功能。所谓小区呼吸功能是指各个小区的覆盖大小是动态的。当相邻两小区负荷一轻一重时,负荷重的小区通过减

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