移动通信复习题部分答案(仅供参考).doc

现代移动通信系统思考题1. 什么是移动无线通信系统？什么是大区制、小区制移动通信系统？大区制：一个基站覆盖整个服务区；小区制：也称为蜂窝系统，将所要覆盖的地区划分为若干个小区，在每个小区内设立一个或多个基站为本小区范围内的用户服务。2. 移动蜂窝网结构的特点是什么？（1）空分复用，不同的空间使用同样的频率，又名频率复用；区群，使用不同频率的相邻小区；区群内的小区数，N=i*i+i*j+j*j,（i、j为正整数且其中一个不为0）；（2）同频小区，同频小区的距离D=3Nr（D为相邻同频小区的距离，即同频小区间的最小距离；r为小区半径），同频小区间距离越远，同频干扰就越小。N=1/3（D/r）； Q=D/r（同频复用比）问题：若一个小区配置k个频道，那么一个区群总共使用多少个频道？整个服务区又用多少个频道？答案：N*K ；N*K（3）小区内基站的设置方式中心激励方式，基站设在小区中央，用全向天线形成圆形覆盖区；顶点激励方式，基站设在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；可以减小同频干扰、可消除障碍物的阴影区3. 如何进行蜂窝网的空分复用（频率复用）？自某小区出发，先沿边的垂线方向跨j个小区，再逆时针旋转60，再跨i个小区，即可找到其同频小区。4. 什么是移动蜂窝系统的容量？同频干扰与系统容量的关系如何？C，指整个服务区可供使用的信道数（包括同频）假设系统使用不同频率的频率点数为：S=KN(固定)，K：每个小区所使用的频率数；N：区群中包含的小区数设系统由M个区群覆盖，则C=MS=MKN设系统覆盖的总面积A一定，每个小区的面积a一定，则系统内的小区总数为：X=A/a（固定）所以，M=X/N（1）N减小，则M增大（M=X/N,X=A/a），则区群数多，即C=MS,M增大S固定则C增大。（2）N减小，D=3Nr（r不变），则同频干扰大（1）、（2）矛盾移动通信系统内的干扰，干扰指无线电台间的相互干扰，包括电台本身的干扰，如同频干扰、邻频干扰、互调干扰及远近效应引起的干扰等。干扰是增加容量的一个重要瓶颈，是蜂窝无线系统性能的主要限制因素。同频干扰：（1） 同频复用，在一个给定覆盖区域内，为了提高频率利用率，在相隔一定距离后要重复使用相同的频道；（2） 同频小区，指重复使用同一组频率的小区；（3） 同频干扰，指同频小区间的信号干扰。同频干扰与系统容量：（1） 同频道再用距离，指为了提高频带利用率，在满足一定的通信质量条件下，允许使用相同频道的无线小区的最小安全距离；（2） 抑制同频干扰的要求即前向信道中MS接收的S/I为：S/I=RF+一个增量，S是从预设基站中想获得的有用信号功率；I是同频干扰小区所在基站引起的干扰功率之和；RF是射频防护比；增量是考虑快衰落、慢衰落时的衰落储备量只要满足此式，则由此不等式解出的N值构成的区群可忽略同频干扰邻频干扰，相邻频道信号间的干扰；来自：对发射机带外的信号的抑制达不到要求或者接收机和滤波器不理想。互调干扰，由传输信道中的非线性电路产生的干扰；一般只考虑三阶互调干扰。5. 什么是蜂窝网的过境切换？如何进行过境切换？越区切换，将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程；过境切换主要是手机的工作频率切换，它是移动用户工作时从一个小区进入到另一个小区而进行的频道切换。如何？结合课本第8页6. 什么是蜂窝网的漫游？7. 什么是邻频干扰，如何减小邻频干扰？邻频干扰，相邻频道信号间的干扰；来自：对发射机带外的信号的抑制达不到要求或者接收机和滤波器不理想。对设备厂商的指标要求：发射机边带辐射比：S1=载波功率/邻道功率=70dB接收机邻道选择性：S2=70dB。8. 自动功率控制的作用是什么？消除CDMA的远近效应。9. 什么是移动系统的中继理论？中继，允许大量的用户在一个小区内共享相对较小数量的信道，即从可用信道库中给每个用户按需分配信道。中继理论，服务等级GOS：测量在系统最忙时，用户进入系统的能力10. 移动系统的服务等级如何描述？话务量，单位时间内（1小时）信道的平均占用时间。单位：Erlang 流入话务量：流出话务量：呼损率即服务等级：B下降，成功呼叫的概率增大，用户满意度上升，服务等级上升11. 如何进行呼叫阻塞清除的呼损计算？如何确定用户量？用户数的确定每用户的忙时话务量为：思考：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。问若采用专用信道方式能容纳几个用户？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？试将这三种情况的信道利用率加以比较。12. 如何通过蜂窝网络结构的变化来提高系统的容量？采用小区分裂、划分扇区、微小区等技术。13. 如何进行自由空间的电波传播计算？如何确定接收机的输入电压？书上95页和109页0.5Us测试时，Us作为灵敏度电压14. 无线移动系统电波的基本传播机制是什么？直射、反射、绕射、散射15. 如何按地面反射双线模型进行电波传播的计算？16. 如何按刃形绕射模型进行绕射损耗的计算？17. 多径效应的三个主要表现及产生原因是什么？多径效应的三个主要表现为：信号的传输衰减随时间而变；信号的传输时延随时间而变；信号经过几条路径到达接收端，而且每条路径的时延和衰减都随时间而变。产生的原因是移动信道中电波传播方式有直射波，反射波，散射波，绕射波等形式。18. 什么是多谱勒频移？什么是多径时延？所导致的衰落形式及特点是什么？从假设Si(t)与移动台运动方向之间的夹角为i, 其多普勒频移值为。多径时延即在随参信道中信号经过几条路径到达接收端，不同路径产生不同时延。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。19. 多径信道的主要参量及含义是什么？多径信道的主要参数是平均时延、对应路径距离差、时延扩展（E(t)的均方根为多径时延散布(简称时散)， 常称作时延扩展， 记作。）、最大时延（最大时延max是当强度下降30dB时测定的时延值）。20. 带宽与多径影响的关系是什么？工程上， 对于角度调制信号， 相关带宽可按下式估算： 式中， 为时延扩展21. 移动系统调制方案的性能衡量标准是什么？（1） 功率效率（2） 带宽效率22. 如何进行数据的脉冲成型处理？为什么要进行脉冲成型？如何？数字信号（通常为矩形脉冲）通过带限信道，脉冲会在时间上延伸，每个符号的脉冲将会延伸到相邻符号的时间间隔内，造成码间串扰，导致误码率增大。（1） 能消除抽样点上的码间串扰且带宽减小的脉冲成型技术（2） 高斯脉冲成型滤波器为了减少码间串扰23. QPSK原理为何？如何产生与解调？性能如何？原理框图： /4-DQPSK是对QPSK信号的特性进行改进的一种调制方式, 改进之一是将QPSK的最大相位跳变，降为3/4， 从而改善了/4-DQPSK的频谱特性。改进之二是解调方式, QPSK只能用相干解调，而/4-DQPSK既可以用相干解调也可以采用非相干解调。/4-DQPSK是一种线性调制， 它具有较高的频谱利用率，但其包络不恒定。24. MSK、GMSK原理如何？性能特点如何？MSK：频差是满足两个载频相互正交的最小频差且2FSK的相位在码元转换时刻是连续的。GMSK是在MSK调制的基础上增加一个高斯滤波器，产生框图如下：GMSK可以采用与MSK相同的正交相干解调法，也可采用差分解调和鉴相器解调等非相干解调法。25. 扩频调制原理为何？直扩的方法及性能特点为何？在发送端采用扩频码调制，使信号所占频带宽度远大于所传信息必需的带宽，在收端采用同样的扩频码进行相关解扩以恢复所传的信息数据。理论基础：香农定理，C不变。CDMA中采用直接序列扩频技术26. 均衡的原理和作用是什么？作用：克服码间串扰原理：27. 分集原理是什么？分集接收的方法及合并的方法有哪些？分集有两重含义： 一是分散传输， 使接收端能获得多个统计独立的、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。分集的方法包括空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分集、时间分集。合并的方法包括选择式合并、最大比值合并、等增益合并。28. 信道编码的原理及作用是什么？作用：保证通信系统的可靠性原理：根据一定的（监督）规律在待发送的信息码元中（人为的）加入一些必要的（监督）码元，在接收端利用这些监督码元与信息码元之间的（监督）规律，发现和纠正差错，以提高信息码元传输的可靠性。29. 什么是线性分组码？线性分组码与检纠错能力的关系是什么？定义？是一种FEC编码。码重,1的个数码距，不同的位数最小码距d0关系：（1） 要检测出e个错码，则d0=e+1（2） 要纠正出t个错码,则d0=2t+1（3） 要能纠正出t个错码，并能检测出e个错码，则d0=t+e+130. 卷积码的基本编码原理是什么？卷积码也是分组的， 但它的监督元不仅与本组的信息元有关， 而且还与前若干组的信息元有关。 这种码的纠错能力强， 不仅可纠正随机差错， 而且可纠正突发差错。31. 语音编码的目的是什么？语音编码技术分为哪几类？目的：在保持一定的算法复杂程度和通信时延的前提下，运用尽可能少的信道容量传送尽可能高质量的语音。分类：波形编码器、参量编码器、混合编码器、32. 两种双工技术各有何特点？FDD在无线通信系统中，可以让用户在发送信息给基站的同时，接收从基站来的信息。为每个用户提供了两个确定的频率波段前向波段提供从基站到移动台的传输，反向波段提供从移动台到基站的传输TDD利用不同时隙提供前向链路和反向链路，允许在一个信道上通信，不需要双工器。33. 有哪几种多址接入方法？各有何特点？如何确定多址接入系统的容量？FDMATDMACDMASDMA34. 无线网络结构及特点是什么？业务路由选择途径有哪些？信令系统的基本概念是什么？35. 什么是移动电话系统的上、下行信道或前向、反向信道？已解决36. GSM系统网络如何构成？各部分主要功能是什么？不确定基站子系统（BSS）网络子系统（NSS）操作支持子系统（OSS）功能：查书？37. GSM系统无线接口主要参数有哪些？38. GSM信号的帧结构是怎样的？39. GSM系统的逻辑信道如何分类？各逻辑信道的主要功能是什么？业务信道控制信道书上有40. GSM中用于业务时隙和专用控制时隙的常规突发脉冲序列格式是怎样的？其中尾比特和保护时间的作用分别是什么？书上有41. GSM系统信号的主要处理技术有哪些？话音编码，信道编码，成帧等处理后信号速率各为多少？语音、语音编码、信道编码、交织、成帧、调制、发射13kb/s、22.8 kb/s、270.833 kb/s42. 什么是CDMA系统的“远近效应”？如何进行改善？书上有43. IS-95系统无线接口主要参数有哪些？IS-95过渡到CDMA2000多址方式：FDMA/CDMA/FDD MS-BS：上行（反向）信道824-849MHZ 频段宽度：25MHZBS MS：下行（前向）信道869-894MHZ 频段宽度：25MHZ上行：824-849MHZ 下行：869-894MHZ 双工间隔：45MHZ频道宽度：1.25MHZ 扩频码速率：1.2288Mb/sCDMA信道数：64/频点调制方式：（前向）QPSK；（反向）OQPSK频带利用率：1（b/s）/Hz射频信号带宽Bs：102288*1=102288MHZ保护带宽Bg：1.25M-1.2288M=21.2KHz扩频方式：DS-SS信道编码：前向：（2，1，9）卷积码 反向：（3，1，9）卷积码地址码：信道地址码（下行）：64阶Walsh正交码基站地址码（下行）：215-1=P的m序列用户地址码（上行）：P=242-1的m序列截短码语音编码：CELP44. IS-95系统的逻辑信道如何分类？各逻辑信道的主要功能是什么？前向信道： 反向信道：导频信道1个 接入信道n个同步信道1个 业务信道55个寻呼信道7个业务信道55个功能查书45. IS-95系统上、下行信号的主要处理技术各有哪些？话音编码，信道编码，扩频等处理后信号速率各为多少？正向：语音编码、信道编码、码元重复、交织、扰码、功率控制、直扩、调制、发射1.2/2.4/4.8/9.6kb/s、2.4/4.8/9.6/19.2 kb/s、19.2kb/s*64=1.2288M b/s反向：语音编码、信道编码、码元重复、交织、变速率传输、数据调制、直扩、调制、发射1.2/2.4/4.8/9.6kb/s、3.6/7.2/14.4/28.8 kb/s、1.2288M b/s46. WCDMA的主要参数及功能框图GSM-HSCSD-GPRS-WCDMA参数：MS-BS：上行（反向）信道1850-1910 MHZ 调制方式：BPSKBS MS：下行（前向）信道2110-2170 MHZ 调制方式：QPSK信道间隔：5 MHZ扩频码速率：3.84Mchip/s帧长：10ms（分成15个时隙）扩频因子：4-256信道编码：低速-卷积码；高速-Turbo码功率控制：开环和快速闭环（1500次/s）切换：同频软切换、频间硬切换扩频码：信道码：OVSF 用户、基站码：Gold码功能图？47. CDMA2000的主要参数及功能框图参数：双工方式：FDD信道间隔：1.25MHz*N (N=1,3)扩频码速率：1.2288/3.6864