移动通信复习资料全部答案西电第四版.pdf

移动通信复习资料移动通信复习资料 题型 1、填空题 24 分2、选择题 20 分3、问答题 56 分 第一章 1、移动通信按多址分类，按工作方式分类，按信号形式分类。(P2) 答：按多址方式可分为频分多址(FDMA)、 时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等；按工 作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工； 按信号形式可分为模拟网和数字 网。 2、集群移动通信的用途和主要特点，与常用蜂窝通信系统有什么样的区别？（P11） 答： 集群通信系统是一种用于集团调度指挥通信的移动通信系统， 主要应用在专业移动通信 领域。 最大特点是语音音通信采用 PTT(PushToTalk)按键，以一按即通的方式接续，被叫无须 摘机即可接听，且接续速度较快，并能支持群组呼叫等功能。 集群系统与蜂窝式通信系统的差异： 优先级 集群通信系统属于专用移动通信网， 适用于在各个行业(或几个行业合用)中间进 行调度和指挥， 对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。 蜂窝通信系统属于公众移动 通信网， 适用于各阶层和各行业中个人之间的通信， 一般不分优先等级。 时间限制 集群通信系统根据调度业务的特征， 通常具有一定的限时功能， 一次通话的限定时间大 约为 1560s(可根据业务情况调整)。蜂窝通信系统对通信时间一般不进行限制。 用户差异 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信,蜂窝通信系统却有 大量的无线用户与有线用户之间的通话业务。 在集群通信系统中也允许有一定的无线用户与 有线用户之间的通话业务，但一般只允许这种话务量占总业务量的 5%10%。 工作方式 集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式，因而，一对移动 用户之间进行通信只需占用一对频道。 蜂窝通信系统都采用全双工工作方式，因而，一对 移动用户之间进行通信， 必须占用两对频道。 改进方案 在蜂窝通信系统中， 可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率； 而在集 群系统中，主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的。 3、集群移动通信信道阻塞率的计算（P11） 4、集群方式，以及各个集群方式的特点(P13) 答：集群方式 (1) 消息集群(MessageTrunking)：在消息集群系统中， 每一次呼叫通话期间，一 次性地分配一对无线频道， 而且在通话完毕后(即松开 PTT 开关后)，转发器继续在该频道 上工作 6 s 左右(即脱离时间约为 6 s), 才算完成此次接续过程。特点：消息集群的典型呼叫 格式是由大量实测和统计而得到的结果； (2)传输集群(TransmissionTrunking)：传输集群通话中，并非始终占用某一个频道， 当发话一方松开 PTT 时，对这一频道的占用即告结束，对方回答或本方再发话时，都要重 新分配并占用新的空闲频道。特点：传输集群可以充分利用频道的空闲时间，其频道利用率 可以明显提高，不过会导致消息传输不连续或形成通话中断现象； (3)准传输集群(Quasi Transmission Trunking): 准传输集群是为了克服传输集群的缺 点而提出的一种改进型集群方式， 也可以看作是传输集群和消息集群的折中方案。 其做法 是： 一方面(和消息集群相比)把脱离的时间缩短为 0.52 s; 另一方面(和传输集群相比)在每 次 PTT 松开之后增加 0.5 s 的保持时间， 然后释放频道。 5、区分线性调制技术和非线性调制技术（P20） 答：线性调制技术（是指已调波中被调参数随调 制信号成线性变化的调制过程。 ） 6、移动通信包含哪些技术，各项技术的的主要作用？（P20） 1）调制技术:获得较高的频谱利用率;避免低频带的干扰噪声；可以发送更远距离； 2）抗衰落,抗干扰技术：克服由多径干扰所引起的多径衰落； 3）频率有效利用技术：提高信道频率利用率； 4）组网技术：实现网络控制管理以及实现不同蜂窝层次之间的动态分配和资源共享； 5）集成技术：运用系统集成方法，将硬件设备，软件设备，网络基础设施，网络设备， 网络系统软件，网络基础服务系统，应用软件等组织成为一体，使之成为能组建一个完整、 可靠、经济、安全、高效的移动通信网络系统。 7、移动通信系统中的各个功能实体(P22)，无线接口包含那几层？（P24） 答：移动通信系统一般由移动台(MS)、基站(BS)、移动业务交换中心(MSC)组成； 其无线接口模型分为三层：第一层(最低层)L1 是物理层。第二层 L2 是数据链路 层。第三层 L3 是网络层。 第二章 1、最小移频键控的主要特征(P31) 答：MSK 是一种特殊形式的 FSK， 其频差是满足两个频率相互正交(即相关函数等于 0)的 最小频差， 并要求 FSK 信号的相位连续。 2、最小移频键控的过程画图(P33)(必考) 3、MSK 和 QPSK 的主要区别（主瓣，带外衰减） 答：MSK 的功率谱具有较宽的主瓣，它的第一个零点出现在75 . 0 )(= bc Tff，而 QPSK 的第一个零点出现在5 . 0)(= bc Tff。当= bc Tff)(，MSK 的功率谱以 4 )( bc Tff的速率衰减，比 QPSK 的衰减速率 2 )( bc Tff快得多 4、高斯最小移频键控的主要特征 (使用高斯预调制滤波器进一步减小调制频谱的最小相位频移键控。可以降低频率转换速 度。) 5、PSK，QPSK，OQPSK 调制的星座图(P43) 6、正交振幅调制的星座图(P54) 7、跳频，跳时，直接序列扩频系统的处理增益的计算(P59) 8、扩频调制的分类（P56） 答:分为直接序列扩频；跳频；跳时;各种混合方式 9、m 序列的产生计算，自相关性和互相关性计算，m 序列的镜像，m 序列的性质？（P65） 11、walsh 序列的计算（P76 沃尔什函数求解） 12、GMSK 调制要求调制指数是多少？（0.5） 13、GMSK 和 MSK 有什么区别，在调制成型时各自的波形是？(P31) 答：GMSK 信号是通过在 FM 调制器前面加高斯低通滤波器产生的；GMSK 特点： 保持 MSK 基本特性的基础上改善带外频谱特性，使衰减加快。GMSK 通过引入可控的码 间干扰(即部分响应波形)来达到平滑相位路径的目的， 它消除了 MSK 相位路径在码元转换 时刻的相位转折点。GMSK 有相干解调和非相干解调两种，而 MSK 只有相干解调 14、系统抗干扰能力的计算（P56） （Mg=Gp-(S/N)+ls,Ls 为接收系统的工作损耗） 15、fsk 调制和 msk 调制的区别和联系（P29-P32） 区别：FSK:频移键控，其相位通常是不连续的；MSK：最小移频键控,其相位始终保持连续不 变的一种调制。 联系：MSK:是在 FSK 基础上对 FSK 信号作某种改进，其频差满足两个频率相互正交 16、什么是调频信号解调时的门限效应，它形成的机理如何？（P29） 答：在小信噪比的情况下解调器输出完全由噪声决定调频信号在解调后要获得信噪比增 益，输入信噪比必须大于某一门限值，这种现象称为“门限效应” ； 第三章： 1、自由空间传播损耗的计算(P95 3-11) 2、视线传播的极限距离(P96 3-19) 3、反射波使用公式表达(P98) 4、瑞丽衰落的计算(P100) 5、相关带宽的计算，相关带宽的公式，以及相关带宽对信道的影响？(P107) 答： = 2 1 c B ，从频域观点而言， 多径时散现象将导致频率选择性衰落， 即信道 对不同频率成分有不同的响应。 若信号带宽过大， 就会引起严重的失真。即： （信号中不 同频率分量通过多径衰落信道后受到的衰落是否相同） 6、多径时延的概念(P107) 答：假设基站发射一个极短的脉冲信号 Si(t)=a0(t)，经过多径信道后，移动台接收信号呈 现为一串脉冲， 结果使脉冲宽度被展宽了。 这种因多径传播造成信号时间扩散的现象称为多 径时散 7、各种地形地物对无线电波的影响(P110 传播损耗) 答：中等起伏地形：是指在传播路径的地形剖面图上，地面起伏高度不超过 20m，且起伏缓 慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度。 不规则地形：其它地形如丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 开阔地： 在电波传播的路径上无高大树木、 建筑物等障碍物， 呈开阔状地面， 如农田、 荒野、 广场、 沙漠和戈壁滩等。 郊区：在靠近移动台近处有些障碍物但不稠密， 例如，有少量的低层房屋或小树林等。 市区： 有较密集的建筑物和高层楼房。 第四章： 1、分集接收的分类，及概念，分集方式（P133） 答：概念概念：所谓分集接收，是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息） 的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏的方法。 分类分类：一是分散传输，是接收端能获得多个统一独立的、携带同一信息的衰落信号； 二是集中处理， 即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并 （包括选择与组合） 以降低衰落的影响。 分集方式分集方式：宏分集与微分集（空间分集、频率分集、 极化分集、场分量分集、角度分集、 时间分集、 ） 2、合并方式的性能(P135 有三种 必考) 答：选择式合并的性能、最大比值合并的性能、等增益合并的性能 3、2 重分集下各种合并方式的信噪比改善增益（选择式合并 10db最大比值合并 13db） 4、纠错编码技术的基本概念（P147） 答：纠错编码技术是以降低信息传输速率为代价来提高传输可靠性 5、奇偶校验码的计算(P150) 6、卷积码的计算(P153) 第五章： 1、多址技术的分类 答：频分多址（FDMA） 、时分多址（TDMA） 、码分多址（CDMA） 2、话务量的计算（考完成话务量的计算 P182） 答：设在观察时间 T 小时内，全网共完成 C1 次通话，则每小时完成的呼叫次数为： T C1 0 =SC T SA= 100 1 完成话务量为： 若总的信道数为n，而在观察时间T内有i(in)个信道同时被占用的时间为ti(tiT)，可得 完成话务量 3、信道选取方式的策略(P185) 答： （1）专用呼叫信道方式、 （2）标明空闲信道方式 4、随机多址技术的各种策略(P191) 答： （1）ALOHA 协议和时隙 ALOHA， （2）载波侦听多址（CSMA） ， （3）预约随机多址 5、区群距离的计算，区群形状(P195 P196) 答：区群内的小区数应满足下式：N N N N= = = =i i i i2+2+2+2+ij ij ij ij+ + + +j j j j2 2 2 2式中，式中，i i i i, , , ,j j j j为正整数。为正整数。 设小区的辐射半径(即正六边形外接圆的半径)为r， 可以算出同信道小区中心之间的距离为 小区的形状 正三角形正方形正六边形 6、网络中各个设备，以及各个设备的作用(P200) 答：交换机交换机通常由交换网络交换网络(或称接续网络)、 接口接口和控制系统控制系统组成。 交换网络交换网络的作用是在控制系统的控制下， 将任一输入线与输出线接通。 它可以看成有 M 条入线和N条出线的网络， 它有 MN个交点，每个交点都可在控制系统的 控制下连通和断开， 如图 5 - 19(b) 所示。 接口单元接口单元把来自用户线或中继线的各种不同的输入信令和消息转成统一的机内信令， 以便控制单元或交换网络进行处理或接续。 控制系统控制系统主要负责话路的接续控制， 另外还负责通信网络的运行、 管理和维护功能。 7、网络中各个网络接口(P203) 答：(1) 人机接口(Sm 接口)。 (2) 移动台与基站之间的接口(Um 接口)。 (3) 基站与移动交换中心之间的接口(A 接口)。 (4) 基站控制器(BSC)与基站收发信台(BTS)之间的接口(Abis 接口) (5) 移动交换中心(MSC)与访问位置寄存器(VLR)之间的接口(B接口) (6) 移动交换中心(MSC)与归属位置寄存器(HLR)之间的接口(C接口)。 (7) 归属位置寄存器(HLR)与访问位置寄存器(VLR)之间的接口(D 接口)。 (8) 移动交换中心之间的接口(E 接口)。 E 接口主要用于 MSC之间交换有关越区切换的信 息。 (9) 移动交换中心(MSC)与设备标志寄存器(EIR)之间的接口(F 接口)。 (10) 访问位置寄存器 VLR 之间的接口(G 接口)。 8、什么叫中心激励？什么叫定点激励？采用定点激励的方式有什么好处？(P197) 答： “中心激励中心激励” 就是在每个小区中,基站可设在小区的中央, 用全向天线形成圆形覆盖区; = = n i i n i i T t iti T SC T A 11 10 11 rN rjiji iijrD = += += 3 )(3 )2/3()2/(3 22 22 “顶点激励顶点激励” 就是将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上, 每个基站采用三副 120 扇形辐射的定向天线, 分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域, 每个小区由三副 120 扇形天线共同覆盖. 优点：可以减少系统的同道干扰,采用多副天线也消除了小区内障碍物的阴影区. 8、越区切换的各种策略(P214) 答：1，越区切换的准则 2，越区切换的控制 3，越区切换的信道分配 9，随机多址技术？(P191) 答：1.ALOHA 协议和时隙 ALOHA 2. 载波侦听多址(CSMA) 3. 预约随机多址 9、移动通信中空闲信道的选取，选取的方式，各种空闲信道选取的过程？(P185) 答：(1)(1)(1)(1) 专用呼叫信道方式专用呼叫信道方式。这种方式是指在网中设置专门的呼叫信道， 专用于处理用户 的呼叫。 (2)(2)(2)(2) 标明空闲信道方式标明空闲信道方式。标明空闲信道方式可分为“循环定位”、 “循环不定位”、 “标明多个 空闲信道的循环分散定位”和“标明多个空闲信道的循环不定位”等多种方法。 第七章： 1、GSM 系统中的区域、号码，地址的识别(P234) 答：1. 区域定义：GSM 系统属于小区制大容量移动通信网，在它的服务区内设置有很多基 站，移动通信网在此服务区内，具有控制、 交换功能，以实现位置更新、呼叫接续、 越区切换及漫游服务等功能。(1) GSM 服务区。(2) 公用陆地移动通信网(PLMN)。(3) MSC 区。(4) 位置区。(5) 基站区。(6) 扇区。 2. 号码与识别 ：(1) 移动用户识别码。(2) 临时移动用户识别码。(3) 国际移动设备识 别码。(4) 移动台的号码： 移动台国际 ISDN 号码(MSISDN)， 移动台漫游号码 (MSRN)。 (5) 位置区和基站的识别码： 位置区识别码(LAI)。 基站识别色码 (BSIC)。 2、GSM 系统中的各种信道及作用(P241 信道分类有选择题) 答：(1) 业务信道。 业务信道 TCH 主要传输数字话音或数据， 其次还有少量的随路控制 信令。 话音业务信道。 数据业务信道。 (2) 控制信道。 控制信道(CCH)用于传送信令和同步信号， 主要分为三种： 广播信道 (BCH)、 公共控制信道(CCCH)和专用控制信道(DCCH)。 3、GSM 系统中各种控制策略(P249 答：位置登记与更新呼叫接续 过境切换 4、各种系统的通信容量的限制（P268） 答：1. FDMA 蜂窝系统的通信容量 2. TDMA 蜂窝系统的通信容量 3. 三种 TDMA 蜂窝系统的容量比较 5、移动通信网中各种设备的功能和作用(P229) 答：1. 移动台(MS)：移动台通过无线接口接入 GSM系统， 具有无线传输与处理功能。 2. 基站子系统(BSS)：它通过无线接口与移动台相接，进行无线发送、接收及无线资源 管理。基站子系统与网络子系统(NSS)中的移动交换中心(MSC)相连，实现移动用户 与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。 3. 网络子系统(NSS)：网络子系统对 GSM 移动用户之间通信和移动用户与其它通信网 用户之间通信起着管理作用。 其主要功能包括：交换、 移动性管理与安全性管理等。 4. GSM 网络接口 6、移动通信网中位置登记的过程，加密的过程(P249) 答：位置登记(或称注册)， 是通信网为了跟踪移动台的位置变化，而对其位置信息进行登 记、删除和更新的过程。 P250 图 7-25 位置登记过程 GSM 系统为确保用户信息(话音或非话音业务)以及与用户有关的信令信息的私密性， 在 BTS 与 MS 之间交换信息时专门采用了一个加密程序， P253 图 7 - 28 加密程序过 程 7，移动通信中信道频率的计算(P238 参考：/p-818681603371.html) 答：由于载频间隔是 0.2 MHz，因此 GSM 系统整个工作频段分为 124 对载频，其频道序 号用 n 表示，则上、 下两频段中序号为 n 的载频可用下式计算： 下频段fl(n)=(890+0.2 n) MHz(7 - 1) 上频段fh(n)=(935+0.2 n) MHz(7 - 2) 8、移动通信系统中的各个功能实体，及各种接口。 （P229-P231） 答： （1）移动台(MS)（2）基站子系统(BSS)（3）网络子系统(NSS)（4）GSM 网络接口 主要接口：A 接口；Abis 接口；Um 接口(空中接口)； 网络子系统内部接口：B 接口；C 接口；D 接口；E 接口；F 接口；G 接口； GSM 系统与其它公用电信网接口； 第八章： 1、CDMA 系统中各个信道及其作用(P290) 导频信道：导频信道：导频信道传输由基站连续发送的导频信号 同步信道同步信道：同步信道主要传输同步信息(还包括提供移动台选用的寻呼信道数据率)。 寻呼信道：寻呼信道：寻呼信道在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息 正向业务信道：正向业务信道：在通话期间，基站用正向业务信道给移动台传送业务信息和信令信息。 接入信道接入信道：移动台利用接入信道启动与基站的通信，并响应寻呼信道所传送的消息。 反向业务信道：反向业务信道：移动台在通信过程中用反向业务信道向基站传输话音、数据和信令信息。 2、CDMA 系统中的无线信道（P290） 导频信道、同步信道导频信道、同步信道、寻呼信道、正向业务信道、接入信道寻呼信道、正向业务信道、接入信道、反向业务信道。反向业务信道。 3、CDMA 系统容量的计算(P284 参考： n个用户共用一个无线频道， 每一用户的信号都受到其他n-1 个用户的信号干扰。 若到达 一接收机的信号强度和各个干扰强度都一样， 则载干比为 通常n1, 故C/I1/n， 即 /view/efc4bdd233d4b14e85246849.html) 3、CDMA 系统中的切换（P313） 基站和移动台支持三种切换方式。 (1) 软切换： 移动台开始与新的基站通信但不立即中断它和原来基站通信的一种 切换方式。软切换只能在同一频率的 CDMA 信道中进行。 软切换是 CDMA 蜂窝系统独有 的切换功能，可有效地提高切换的可靠性，而且若移动台处于小区的边缘上，软切换能提供 正向业务信道分集， 也能提供反向业务信道的分集，从而保证通信的质量(说明见后)。 (2) CDMA 到 CDMA 的硬切换：当各基站使用不同频率或帧偏置时，基站引导移动台 进行的一种切换方式。 (3) CDMA 到模拟系统的切换：基站引导移动台由正向业务信道向模拟话音信道切 换。 b bbb RW IE WI ER I C / / 0 0 = 0 / / 1 1 1 IE RW n nI C b b = = 0 / / IE RW n b b = 第九章： 1、WCDMA 系统的无线信道特征(P334 参考：http:/www.