文理学院数字移动通信复习资料.doc

一、填空题1. A接口是MSC与BSC之间的接口，它所传递的信息主要有移动台及基站的管理，移动性管理，呼叫接续管理等信息2. GSM系统使用的多址方式为：TDMA/FDMA3. 目前，GSM频段从890MHZ到915MHZ（手机发射），935MHZ到960MHZ（手机接收）4. 用来防止乒乓切换的办法是：给定滞后余量5. 在蜂窝移动通信系统中，同频复用技术，当同频复用距离越远，则引起的同频干扰越小6. 数据的工作方式有：单工通信、双工通信和半双工通信7. 当基站收到移动台回环的SAT信号，同时又收到ST时，则表示移动台处于挂机状态8. 分集接收中，常用的合并方式有：选择式合并，最大比值合并和等增益合并；其中最大比值合并性能最佳。9. GSM的空中接口是指Um接口，其定义为移动台MS与BTS基站收信机之间的通信接口。10. 等频距分配法是按等频率间隔分配信道，这样可以有效地避免邻道干扰。在移动通信系统中，互调干扰是由于传输信道中存在着非线性网络所致。11. 最佳的小区形状是正六边形12. 越区切换控制包含两个方面：一方面是：越区切换的参数控制，另一方面是越区切换的过程控制。13. 按通信占用频道的方式，集群系统可分为：消息集群，传输集群和准传输集群等方式1. 循环定位的空闲信道选取方式容易发生冲突，为什么？如果要改善这种情况，应该怎么做？为什么？（循环定位的缺点是什么？如何解决？并分析之）答：因为这种方式所有空闲移动台都定位在同一空闲信道上，它们之中有两个以上的用户同时发起呼叫的概率（称同抢概率）也较大，容易发生冲突。为了减小同抢概率，可以采用循环不定位方式，采用该方式，基站在所有的空闲信道上都发出空闲标志信号，不通话的移动台始终处于循环扫描状态，由于预先设置各移动台对信道扫描的顺序不同，两个移动台同时发出呼叫，又同时占用同一空闲信道的概率很小，有效的减少了同抢概率。2. 为什么说最佳的小区形状是正六边形？答:在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接近理想的圆形，相比于可选的正三角形、正方形，它的邻区距离最大、小区面积最大、交叠区宽度最小、交叠区面积最小，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，最经济。3. 怎样用HLR和VLR实现移动终端的“漫游”？答：当漫游用户进入某个MSC区域时，必须向与该MSC相关的VLR等登记，并分配一个移动用户漫游号（MSRN），在VLR中建立该用户的相关信息，其中包括移动用户识别码（MSI），移动台漫游号（MSRN），所在位置区的标志以及向用户提供的服务等参数，这些信息是从相应的HLR中传递过来的。MSC在处理入网和出网呼叫时需要查询VLR中的有关信息。此HLR要临时保存该VLR提供的位置信息，以便为其他用户呼叫此移动台提供必需路由，同时，移动台一旦离开了这个服务区，VLR所存储位置信息，移动台位置信息即被删除。4. 简述移动通信的定义，常用移动通信系统的类型、特点及数字移动通信系统优点，并说明移动通信包含哪些技术？答：定义：移动通信是指通信双方至少有一方在移动中进行信息传输和交换，包括移动体和移动体之间的通信，移动体和固定点之间的通信。特点：.必须利于无线电波进行传播.在复杂的干扰环境中运行.可以利用的频谱资源有限，业务需求却与日俱增.网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效.设备必须适用于移动环境中使用。类型：.按对象可分为民用和军用设备.按环境可分为陆地、海上和空中通信.按多址方式可分为FDMA、TDMA、CDMA.按覆盖范围可分为广域网和局域网.按业务类型可分为电话网、数据网和多媒体网.按工作方式可分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工.按服务范围可分为专用网和公用网按信号形式可分为模拟网和数字网数字移动通信系统的优点：频率利用率高，有利于提高系统容量。能提供多种业务服务，提高系统的通用性。抗噪声，抗干扰，以及抗多径衰落的能力强。能实现有效、灵活的网络管理和控制。便于实现通信的安全，保密可降低设备成本，减小用户手机的体积与重量。移动通信包含的技术：.调制技术.移动通信中电波传播特性的研究.多址方式.抗干扰措施.组网技术5. CDMA蜂窝系统中，可以采用开环功率控制，这种控制方法有何优缺点？如何改进缺点？答：开环功率控制的优点：简单、直接、不需要在移动台和基站之间交换控制信息，因而控制速度快而且节省开销。缺点是：这种方法对地形起伏区或高大建筑物遮蔽区引起的信号变化十分有效，但信号因多径传播而引起的瑞利衰落变化则效果不好。解决这个问题可以采用闭环功率控制法；即由基站检测来自移动台的信号强度，并根据测得的结果形成功率调整指令，通知移动台，使移动台根据此调整指令来调节其发射功率。6. 回答STA信号和ST信号的功能，并说明如何利用这两个信号判定MS的状态。答：STA（监测音）用于信道分配和对移动用户的通话质量进行监测。ST（信令音）在移动台至基站的反响话音通道中传输，主要用途有二，第一：当MS收到BS发来的振铃信号时，MS在反向话音信道上向BS发送ST信号，表示振铃成功，一旦移动用户摘机通话，就停发ST信号；第二，移动台在过境切换频道前，在MTSO的控制下，BS在原来的向前话音信道上发送一个新分配的话音信道的指令，MS收到该指令以后，就发送ST信号以表示确认。判断：1.若基站收到移动台环回的STA信号的同时也收到了ST信号，则表示移动台处于挂机状态2.若基站收到移动台环回的STA信号时未收到ST信号，则表示移动台处于摘机状态3.若基站未收到环回的SAT信号，则移动台处于衰落环境中或移动台处于关机状态 ST SAT SAT收到 SAT未收到 ST有移动台挂机移动台处于衰落环境中或移动台处于关机状态 ST无移动台摘机7.为什么要进行小区分裂？答：为了适应服务区的用户密度不均匀的这种情况，在用户密度低的地区，可使小区面积大一些，用户密度高的地区可使小区面积小一些，另外，对于已经设置好的蜂窝通信网，随着城市建设的发展，原来的用户低密度区可能变成了高用户密度区，甚至达到了饱和，这时应相应的在该地区设置新的基站，将小区面积划小，以适应业务需求的持续增长。8.试写出GSM蜂窝系统的网络结构，并分别说明其功能。答：.移动台：移动台是GSM通信网中用户使用的设备，它通过无线接口接入GSM系统，具有无线传输与处理的功能。.基站子系统：基站子系统是GSM系统的基本组成部分，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，另一方面，基站子系统与网络子系统中的移动交换中心相连，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。.网络子系统：网络子系统对GSM移动用户之间的通信和移动用户与其他通信网用户之间的通信起着管理作用。器主要功能是：交换、移动性管理与安全性管理等。.GSM网络接口9.简述系统寻呼MS用户并成功的话务建立过程。（答案较模糊）解： AUC HLR MSC/VLR MS 存储HLR中所有 临时存储所有 存储所有用户的三参 存储有关的用户 用户的鉴权键K； 用户三参数组 数组 RAND/ 信息 对所有用户产生三 （每用户1-10 /SRES（每用 参数组 个）请求发给 户1-7个） 接入请求 RAND/SRES VLR RAND 算法A3 RAND K3 否 是 SERS 不能接入 接入当MS 发出入网请求时，MSC/VLR就向MS发送RAND，MS使用该RAND以及与AUC内相同的鉴权密钥K3和鉴权算法A3，计算出符号响应SRES，然后把SRES回送给MSC/VLR，验证合法性。10.简述越区切换的准则，越区切换如何控制？并简述当前越区切换的信道分配问题。答：准则：1.在任何时间都选择具有最强接收信号的基站。2.仅允许移动用户在当前基站的信号足够弱（低于某一门限），且新基站的信号强于本基站的信号情况下，才可以进行越区切换。3.仅允许用户在新基站的信号强度比原基站信号强度强很多的情况下进行越区切换。4.仅允许移动用户在当前基站的信号电平低于规定门限并且新基站的信号强度高于当前基站一个给定滞后余量时进行越区切换。越区切换控制包括两个方面：一方面是越区切换的参数控制，另一个方面是越区切换的过程控制。过程控制方式主要分三种：移动台控制的越区切换网络控制的越区切换移动台辅助的越区切换。 信道分配：常用的做法是在每个小区预留部分信道专门用于越区切换，这种做法的特点是：因新呼叫使可用的信道数减少，要增加呼损率，但减少了通话被中断的概率，从而符合人们的使用习惯。11.控制信道广播信道：频率校正信道、同步信道、广播控制信道；公用控制信道：寻呼信道、随机接入信道、准许接入信道；专用控制信道：独立专用控制信道、慢速辅助控制信道、快速辅助控制信道。五、计算题1.设某蜂窝移动通信网的小区辐射半径为8KM，根据同频干扰抑制的要求，通信道小区之间的距离应大于32KM，问该网的区群应如何组成？试画出区群的结构图、群内各小区的信道配置以及相邻信道小区的分布图。解：由题可知D32KM r=8KM 由D= 得N= 取N=7，取i=2，j=1（N=，N，i，j必须满足此式，且必须为整数。故N不可取6）小区结构图A间隔j个A间隔i个60度AAAA相邻信道小区的分布图（虚线是作图方法）等频距配置法得到群内各小区的信道配置为：第一组 1， 8， 15， 22， 29（1，1+N，1+2N）第二组 2， 9， 16， 23， 30（2，2+N，2+2N）第三组 3，10， 17， 24， 31第四组 4，11， 18， 25， 32第五组 5，12， 19， 26， 33第六组 6，13， 20， 27， 34第七组 7，14， 21， 28， 352.移动通信网的某个小区共有100用户，平均每用户C=5次/天，T=180秒/次，k=15%。问为保证呼损率小雨5%，需共用的信道数是几个？若允许呼损率达20%，共用信道数可节省几个？解：则A=0.0375100=3.75爱尔兰/用户 若B5%，则当n=8时B=2.37%5%；若B20%，则当n=5时B=18%20%； 所以，可以省3个。3.直接序列扩频通信系统中，PN码速率为1.2288Mc/s，基带数据速率为9.6Kb/s，试求处理增益是多少？假设系统中的损耗为3dB，解调器输入信噪比要求大于7dB，试求该系统的抗 干扰容限。解：G= 4.假设对二进制信号01100110进行调制，试画出信号的正弦载波及ASK、FSK、PSK的波形。 解：载波01100110ASK0无，1有FSK0双，1单PSK变则反像5. 试结合多址技术进行蜂窝移动通信系统的小区规划。6. （1）分析上图是什么框图？并且给出差分编码的编码规则及框图。MSK调制器框图 （2）设发送数字信息序列为00101011，若输入数据速率为16kb/s，载频为32KHZ，试 画出输出端y（t）信号的波形。解： 当输入“+1”时 ， N=2，m=09倍（9/4） 当输入“0”时，N=2，m=07倍（7/4）7.设发送数字信息序列+1 1 1 1 1 1 +1试画出MSK的相应变化图形。若码元速率为1000B，载频为3000HZ，试画出MSK的信号波形。8.设某基站有8个无线信道，移动用户的忙时话务量为0.01爱尔兰，要求呼损率B=0.1.问若采用专用通道方式可容纳几个用户？信道利用率为多少？若采用单信道共用和多信道共用方式，那么容纳的用户数和信道利用率分别为多少？解：（1）专用呼叫信道方式专用呼叫信道方式下，一个信道作呼叫信道，这时共用信道数位7个。B10%，查附表，可得：A=4.666，信道利用率=60%，根据公式：可得总用户数：（2） 单信道共用方式将8个信道平均分为8组，每组共用信道数n=1,B10%,查附表，可得：A=0.111,=10%每组信道容纳的总用户数为811=88（个）（3） 多信道共用方式共用信道数n=8，B10%，查附表，可得：A=5.597,=63%，总用户数为M=A/a=5.597/0.01=5599.试画出GSM的鉴权程序，并给出阐述。二、选择题1.GSM系统中，一个BSC最多可控制256个BTS2.GSM系统的调制方式是：GMSK3.移动台使用间断传输技术的好处是：延长电池寿命，提高通话质量4.使用双工的原因是：发射和传送均由同一天线完成5.下列属于码分多址的接口标准是：CDMA2000，TD-SCDMA，UTRA6.未使用扩展范围（Extended Range）的GSM小区的最大半径为：35KM（最小500M）7.在十种IMT-2000无线传输技术方案中，中国提交的是：TD-SCDMA8.移动通信中的码分多址其优点是：抑制干扰能力强9.一个用户在忙时的一小时内先后进行了4（14）分钟和5（10）分钟的通话，那么这个用户产生的话务量为：150毫爱尔兰（400毫爱尔兰）10.基站识别码是在SCH信道传输的11.GSM使用的多址方式是：TDMA+FDMA12.整个切换过程由：MS，BTS，BSC，MSC共同完成13.D-AMPS系统的调制方式是：/4-QPSK14.由阴影效应引起的衰落为：对数正态衰落（也叫慢衰落）15.我国900MHZ频段的移动通信系统，双工间隔为：45MHZ16.GSM采用下列哪种方式的越区切换：移动台辅助的越区切换17.CDMA2000技术中，码片速率为：1.2288Mcps18.在GSM无线网络中FCCH逻辑信道携带用于校正手机频率的消息19.半速率业务信道传送数据最快速度为：4.8Kbit/s20.GSM系统工作于上行：890915MHZ 下行：935960MHZ射频