第三代移动通信复习题答案.doc

第三代移动通信复习题答案一、名词解释1、第三代移动通信系统（3G）第三代移动通信系统简称3G，又被国际电联(ITU ，International Telecommunication Union)称为IMT-2000，意指在2000年左右开始商用并工作在2000MHz频段上的国际移动通信系统。2、扩频通信 扩频通信，顾名思义是在发送端用某个特定的扩频函数（如伪随机编码序列）将待传输的信号频谱扩展至很宽的频带，变为宽带信号，送入信道中传输，在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复到基带信号的频谱，从而达到传输信息、抑制传输过程中噪声和干扰的目的。3、HSPAWCDMA和TD-SCDMA系统增强数据速率技术为HSDPA/HSUPA，HSDPA/HSUPA统称 HSPA。4、远近效应远近效应是由于移动台在蜂窝小区内随机移动，各移动台与基站之间的距离不同，若各移动台发射信号的功率相同，那么到达基站时各接收信号的强弱将有所不同，离基站近者信号强，离基站远者信号弱。这种由于各移动台与基站之间的距离远近不同导致的在基站接收端，信号以强压弱，并使弱者即离基站较远的移动台产生通信中断的现象称为远近效应。5、切换 切换通常指越区切换，移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区的情况下，为了保持通信的连续性，将移动台与当前基站之间的通信链路转移到移动台与新基站之间的通信链路的过程称为切换。根据切换方式不同，通常分为硬切换和软切换两种情况。6、N 频点技术 通常多载频系统将相同地理覆盖区域的多个小区（假设每个载频为一个小区）合并到一起，共享同一套公共信道资源，从而构成一个多载频小区，称这种技术为N 频点技术。7、加性白高斯噪声信道 加性是指噪声与传送的信号遵从简单的线性叠加关系，白噪声是指噪声的频谱是平坦的，高斯噪声是指噪声的分布服从正态分布。仅含有这类噪声的信道称为加性白高斯噪声信道（Additional White Gauss Noise，AWGN）信道。8、分集技术分集技术是研究如何充分利用传输中的多径信号能量，以改善传输的可靠性，它也是研究利用信号的基本参量在时间、频率与空间中，如何分散如何收集的技术。9、操作维护系统（OMS，Operation and Maintennce System） 操作维护系统（OMS，Operation and Maintennce System），提供在远端操作、管理和维护CDMA网络的能力，包括有网络管理中心（NMC，Network Management Centre）和操作维护中心（OMC,Operation and Maintaenance Centre）两部分。10、直射波 直射波是指在视距覆盖区内无遮拦的传播，它是超短波、微波的主要传播方式。经直射波传播的信号最强，主要用于卫星和外空间通信，以及视距通信。11、硬切换 硬切换过程中，移动台先中断与旧基站的连接，然后再进行与新基站的连接，通信链路有短暂的中断时间。硬切换在空中接口过程中是先断后通，当切换时间较长时，将影响用户通话。12、智能天线（Smart Antenna） 智能天线（Smart Antenna）是基于自适应天线阵原理，利用天线阵的波束赋形产生多个独立的波束，并自适应地调整波束方向来跟踪每一个用户，减小甚至抵消干扰信号，达到提高信号干扰噪声比（信干比），增加系统容量、频谱利用率和降低发射信号功率的目的。13、软件无线电(SDR，Software Defined Radio) 软件无线电(SDR，Software Defined Radio)，就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来定义实现无线终端的各部分功能：包括前端接收、中频处理以及信号的基带处理等。即整个无线终端从高频、中频、基带直到控制协议部分全部由软件编程来完成。14、CDMA2000 CDMA2000是美国电信工业协会（TIA）标准组织提出的第三代CDMA移动通信系统的技术建议，是IMT2000系统的三大主流技术标准之一，也是IS-95标准向第三代移动通信系统演进的技术体制方案。15、扩频通信 扩频通信，顾名思义是在发送端用某个特定的扩频函数（如伪随机编码序列）将待传输的信号频谱扩展至很宽的频带，变为宽带信号，送入信道中传输，在接收端再利用相应的技术或手段将扩展了的频谱进行压缩，恢复到基带信号的频谱，从而达到传输信息、抑制传输过程中噪声和干扰的目的。16、分集技术 分集技术是研究如何充分利用传输中的多径信号能量，以改善传输的可靠性，它也是研究利用信号的基本参量在时间、频率与空间中，如何分散如何收集的技术。17、路径传播损耗 路径传播损耗是指电波在空中传播所产生的损耗。它主要反映接收信号的平均电平随空间距离变化的趋势。18、慢衰落损耗 慢衰落损耗主要是指由于阴影效应而产生的损耗，它反映了接收信号电平的平均值随机起伏变化的趋势。这类损耗一般为无线通信所特有的，从统计规律看服从对数正态分布，因其变化速率比传送信息速率慢又称为慢衰落或大尺度衰落。19、快衰落损耗 快衰落损耗它也反映接收信号电平的平均值随机起伏变化的趋势，与慢衰落损耗不同在于产生的原因不同，快衰落损耗是由于多径效应和多普勒效应所引起，因其变化速率比慢衰落快，又称快衰落或小尺度衰落。20、系统间切换 系统间切换是指将UE与UTRAN的连接转到另一种无线接入技术(如WCDMA系统和CDMA2000、TD-SCDMA、GSM等系统之间的切换)，或者将UE与其他无线技术之间的连接转到UTRAN上。21、多径干扰 多径干扰是指由于多径传播造成的干扰，它实质是一类自干扰。主要表现为码间干扰和符号间干扰，在码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）系统中尤为严重。22、加性白高斯噪声信道 加性是指噪声与传送的信号遵从简单的线性叠加关系，白噪声是指噪声的频谱是平坦的，高斯噪声是指噪声的分布服从正态分布。仅含有这类噪声的信道称为加性白高斯噪声信道（Additional White Gauss Noise，AWGN）信道。23、空间选择性衰落 空间选择性衰落是指不同的地点与空间位置衰落特性不同。24、频率选择性衰落 频率选择性衰落是指在不同的频段上衰落特性不一样。25、反射波反射波是指从不同建筑物或其他反射体反射后到达接收点的传播信号，其信号强度次之。中波和短波等靠围绕地球的电离层与地面的反射而传播。26、绕射波绕射波是指从较大的建筑物或山丘绕射后到达接收点的传播信号，其强度与反射波相当。当波长与障碍物的高度可比时，电磁波具有绕射的能力。实际中，只有长波、中波以及短波的部分波段能绕过地球表面大部分的障碍，到达300Km内较远的地方。27、散射波散射波是指由空气中离子受激后二次发射所引起的漫反射后到达接收点的传播信号，其信号强度最弱。 28、阴影效应指在无线通信系统中，移动台在运动的情况下，由于大型建筑物和其他物体对电波的传输路径的阻挡而在传播接收区域内形成半盲区，称为电磁场阴影。这种随移动台位置的不断变化而引起的接收点场强平均值的起伏变化叫做阴影效应。阴影效应是产生慢衰落的主要原因。29、多径效应无线电波有三种主要传播类型：直射、反射和绕射。由于移动台所处地理环境的复杂性，使得接收端的信号不仅含有直射波的主径信号，还有从不同建筑物反射及绕射过来的多条不同路径的信号，而且它们到达时的信号强度、时间及载波相位都不同。在接收端收到的信号是上述各路径信号的矢量和，而各路径之间可能产生自干扰，称这类干扰为多径干扰或多径效应。二、选择题1、在移动通信中，无线电波主要以直射、反射和绕射传播，而（ C ）随着频率升高衰减增大、传播距离有限。2、WCDMA支持（ B ）工作方式。3、WCDMA中的声码器采用自适应多速率(AMR，Adaptive Multi-Rate)技术。多速率声码器是一个带有( C )种信源速率的集成声码器。4、WCDMA系统中使用的信道编码类型为（ A ）和Turbo编码。5、WCDMA系统支持同频小区间的软切换、同频小区内扇区间的更软切换、( C )和不同无线接入系统间的切换。6、WCDMA不同基站间可选择同步和异步两种方式，（ C ）方式可以不采用GPS精确定时，室内小区和微小区基站的布站就变得简单了，使组网实现方便、灵活。7、在WCDMA系统中，信道化码为( C )，在上行链路区分同一终端（UE）的物理数据（DPDCH）和 控制信道（DPCCH）；在下行链路区分同一小（扇）区中不同用户的下行连接。8、在WCDMA系统中，扰码为( B )，在上行链路区分UE，在下行链路区分小（扇）区。9、对于FDMA系统来说，系统容量的计算比较简单。FDMA方式是把通信系统的总频段W划分为若干个等间隔、互不交叠的频道B分配给不同的用户使用，在相邻频道间无明显的串扰，因此FDMA系统容量m的计算公式为（ B ），N为区群小区数。10、所谓干扰容限是指在保证系统正常工作的条件下，接收机能够承受的干扰信号（ C ）有用信号的dB数。 11、有线信道包括( ABCD )等。12、UMTS与第二代移动通信系统在逻辑结构上基本相同。如果按功能划分，UMTS系统由( ABCD ）等组成。13、控制无线网络控制器(CRNC)控制Node B的操作与维护、接入控制等功能，并与Node B直接存在物理连接的RNC称为Node B的控制无线网络控制器(CRNC)。CRNC的功能为（ ABC ）。14、根据切换发生时移动台与源基站和目标基站连接方式的不同，WCDMA系统采用切换方式有( ACD )。15、WCDMA系统中硬切换包括( ABD )切换。三、简答题1、简述3G标准R6版本的主要特征R6版本功能于2004年12月确定。与R5版本相比，网络结构没有太大的变动，主要是对已有功能的增强，增加了一些新的功能特性。R6研究的主要内容如下。PS域与承载无关的网络框架，研究是否在分组域也实行控制和承载的分离，将SGSN和GGSN分为GSN Server和媒体网关的形式。在网络互操作方面，研究IMS与PLMN/PSTN/ISDN等网络的互操作，以实现IMS与其他网络的互联互通；研究WLAN-UMTS网络互通，保证用户使用不同的接入方式时切换不中断业务。在业务方面，研究包括多媒体广播/多播业务（MBMS）、Push业务、Presence、PoC（Push-To-Talk over Cellular）业务、网上聊天业务及数字权限管理等。无线接入方面采用的新技术有正交频分复用调制（OFDM）技术、多天线技术（MIMO）、高阶调制技术和新的信道编码方案等等，OFDM和MIMO也是后3G的重点技术。 入用于提高上行分组域的数据速率的高速上行分组接入（HSUPA）技术。2、简述扩频通信系统主要优缺点扩频通信系统是采用扩频技术的系统，它的主要优点是：抗干扰能力强；多址能力强； 保密性强，抗截获、抗检测能力强；抗衰落能力强；抗多径能力强；高分辨率测距。 扩频通信系统的最大缺点在于设备复杂，实现困难。3、简述信道化码和扰码在CDMA2000系统中的应用在CDMA2000系统中，信道化码为Wlash码，在下行链路区别同一小（扇）区的不同下行信道，在上行链路区分同一终端下的不同上行信道。对于CDMA前向链路，采用64个码长为64位的Walsh序列进行扩频，每个W序列用于一种前向物理信道，实现码分多址功能。信道数记为W0-W63，码片速率：1.2288Mc/S。Walsh序列可以消除或抑制多址干扰(MAI)。理论上，如果在多址信道中信号是相互正交的，那么多址干扰可以减少至零。然而实际上，由于多径信号和来自其他小区的信号与接收的信号不完全同步，共信道干扰不会为零。在CDMA2000中，扰码采用PN序列，可以分为长PN码（长码）和短PN码（短码），长PN码在上行链路可用于区分不同的用户，短PN码在下行链路用于区分不同的基站。4、简述信道化码和扰码在WCDMA系统中的应用 在WCDMA系统中，信道化码为OVSF码，在上行链路区分同一终端（UE）的物理数据（DPDCH）和 控制信道（DPCCH）；在下行链路区分同一小（扇）区中不同用户的下行连接。在WCDMA系统中，扰码为Gold码，在上行链路区分UE，在下行链路区分小（扇）区。5、第三代移动通信的特征（1）3G系统具有大容量语音、高速数据和图像传输的能力。（2）3G系统可以基于第二代移动通信系统平滑过渡和演进。（3）3G系统采用了新的通信技术。6、以表格形式回答UTRAN接口与协议UTRAN接口和协议如表所示。接口名称接口位置协议IuCN-UTRANRANAPIurRNC-RNCRNSAPIubRNC-Node BNBAPUuNode B-UEWCDMA7、WCDMA系统的接入安全WCDMA系统的接入安全主要包含以下几个方面：(1)临时身份标识（TMSI）的使用；(2)系统中用户与网络的相互鉴权；(3)空中接口信令数据的完整性保护；(4)空中接口数据的加密。8、简答合并时采用的准则与方式（1）最大比值合并（Maximal Ratio Combining ，MRC）；（2）等增益合并(Equal Gain Combining，EGC)；（3）选择式合并(Selection Combining ，SC)；（4）切换合并（Switching Combining）。9、简答相比IS-95系统，CDMA2000 1X 系统在空中接口部分的新技术(1)前向链路采用快速功率控制(2)增加了反向导频信道(3)前向链路采用发射分集技术(4)前向链路引入快速寻呼信道(5)编码采用Turbo码(6)灵活的帧长(7)定义了新的接入方式10、简答OFDM缺点 峰均比较高。随着子载波数量的增加，峰均比也较高(峰值功率平均功率)。峰均比越高导致功率放大器成本、体积和功耗增加，尤其是在终端更不现实。 另一个缺点就是子载波的间隔引起的问题，如为了减少循环前缀带来的开销，有效的方式就是增加符号的周期，即更小的子载波间隔，除了需要增加FFT的处理能力外，子载波间的正交性也会由于频率偏移导致正交性的丢失，同时峰均比还会增加。11、简答无线链路控制层(RLC)的主要功能 数据分段和重组 级联和填充 用户数据传输和纠错 高层PDU顺序传输和复制检测 流量控制：接收RLC实体可以控制对端信息发送的速率。 序列检查 协议错误检测与恢复 加密12、简答切换的原因 切换的原因很多，常见的原因有上下行链路质量的变化、用户位置或应用业务的变化、出现更好的基站覆盖小区、系统操作、运营商管理以及业务流量出现突变等等。13、简答WCDMA鉴权过程的功能WCDMA的鉴权过程具有如下功能：网络方检查移动台发送的身份标识是否合法；提供鉴权参数五元组中的随机数数组；向移动台提供新的加密键（CK）；向移动台提供新的完整性保护键（IK）；允许移动台验证网络方的合法性。14、简答3G标准R5版本的主要特征 R5版本功能于2002年6月份确定。R5版本在无线接入网方面做了如下改进。提出高速下行分组接入（HSDPA）技术，使下行数据理论峰值速率可达144Mbit/s。Iu、Iur、Iub接口增加了基于IP的可选择传输方式，保证无线接入网能实现全IP化。R5版本在核心网（CN，Core Network）方面，在R4基础上增加了IP多媒体子系统(IMS)，完成了IMS子系统基本功能的描述。15、简答多用户检测技术的类型多用户检测技术可分为线性检测和干扰消除两大类。16、简答3G标准R7版本的主要特征无线接入方面新技术的研究与IMS应用相关的研究。业务的增强。LTE的可行性研究。FDD HSPA演进工作范围研究。引入了先进全球导航卫星系统(AGNSS ，Advanced Global Navigation Satellite System)的概念。17、简答3G标准R8版本的主要特征3G长期演进(LTE)和3G系统架构演进(SAE)。3G家庭节点B(Home Node B)与家庭演进型节点B(Home eNode B)。网络互通方面。业务方面包括基于SMS的增值业务；地震与海啸报警系统；IMS多媒体电话与补充业务等。18、简答3G标准R9版本的主要特征R9研究和标准化工作主要包括以下内容。网络互通方面业务方面Home Node B和Home eNode B安全性的研究。LTE-advanced的研究等。19、简答3G业务按照应用层QoS的业务分类3G业务按照应用层QoS的业务分类，3GPP定义了会话类业务、流媒体业务、交互类业务和背景类业务四种基本业务类型，各种业务类型的区别主要是对时延灵敏度有不同要求。20、简答3G业务根据用户的体验来分类（1）通信类业务（2）娱乐类业务（3）资讯类业务（4）互联网业务（5）金融业务（6）位置服务（7）监控服务21、简答时分多址和频分多址比较，时分多址具有的特点 （1）抗干扰能力强，频带利用率高，系统容量大； （2）基站复杂度降低，互调干扰小； （3）越区切换简单； （4）系统需要精确地定时和同步；（5）TDMA系统提供业务的能力有所提高，可以承载语音业务和低速的数据业务。22、简答由于CDMA系统采用扩频技术，与FDMA和TDMA相比，CDMA具有的优点 CDMA具有的优点主要体现在：（1） 系统容量大且有软容量的特性（2） 可采用语音激活技术（3） 抗干扰、抗多径能力强（4） 软切换（5） 可采用多种分集技术（6） 低信号功率谱（7） 频率规划简单，可同频组网（8） 保密性好23、简答扩频通信系统分类根据通信系统产生扩频信号的方式，扩频通信系统可以分为以下五种：（1） 直接序列扩频通信系统，通常记为DS（Direct Sequence）（2） 跳频系统，通常记为FH（Frequency Hopping）（3） 跳时系统，通常记为TH（Time Hopping）（4） 线性脉冲调频系统（5） 混合扩频通信系统24、简答信源编码的目的信源编码的目的是压缩数据率，去除信号中的冗余度，提高传输的有效性。其评价标准是在一定失真条件下要求数据速率越低越好。25、简答LTE系统物理层的上行传输信道 LTE系统物理层的上行传输信道包括以下信道： 上行共享信道(Uplink Shared Channel，UL-SCH)：