现代移动通信课后习题答案——考前抱佛脚

写在前面

到底出什么事了?怎么不显示呢

单选题

1.频率选择性衰落会造成符号之间的干扰(ISI),频率选择性衰落是由下列哪个原因造成的( 多径效应 )。

2.下列关于无线电播传输特性的描述,不正确的是( 频率越高,传播损耗越小,绕射能力越强 )。

3.在移动通信中,当发送信号的系统带宽 Bs 大于无线传输环境中的相关带宽 Bc 时,无线信号将发生( 频率选择性衰落 )。

4.在移动通信中,当发送信号码元宽度Ts比信道的相关时间 Tc 大的时候,无线信号将发生( 快衰落 )。

5.下列不属于 GSM 移动通信系统的特点的是( 价格昂贵 )。

6.下列不属于小区制(蜂窝)网络的特点的是( 频率不能复用 )。

7.一个 16QAM 调制符合可以携带( 4 )bit信息。

8.在第二代移动通信系统中,GSM 网络采用的调制技术的是( GMSK调制 )。

9.号码 086-139-2936-0368 属于GSM编号中的( MSISDN )。

10.在 GSM 系统中,一个 TDMA 帧分为( 8 )个时隙。

11.GSM 掉话率反映的是网络的什么性能?( 保持性能 )

12.下列不属于鉴权中心(AUC)为鉴权与加密提供的三参数组的是( 用户鉴权健 Ki )。

13.在下列 GSM 系统的信道中,属于上行信道的是( 随机接入信道 RACH )。

14.在 GSM 系统里,一个时隙时长为 15/26≈0.577 ms,每个时隙传送每个含 156.25个bit,因此一个 bit 占用的时长为( 3.7us )。

15.在 GSM 系统中,业务复帧时长为 120ms,由 26 个帧组成,每一个帧又分 0~7 共 8 个时隙,因此,一个时隙的时长为( 0.577 ms )。

16.在 GSM 系统中,信道的频率间隔为( 200KHZ )。

17.下列不属于小区制(蜂窝)网络的特点的是( 频率不能复用 )。

18.关于越区切换,下列描述不正确的是( 越区切换只有硬切换 )。

19.关于位置更新,下列描述不正确的是( 移动台的位置区(LAI)如果发生了变化,不需要主动联系无线网络和上报自己所在的位置 )。

20.由于多径效应造成的对信号的多重接收,可以采取以下哪种措施来解决?( 分集技术 )

21.下列不属于移动通信的标准化内容的是( 使用方法标准化 )。

22.下列不属于移动通信系统的有( PSTN 网络 )

多选题

1.下列属于移动通信系统的有( ABCD;蜂窝移动通信系统;集群移动通信系统;卫星移动通信系统;无线局域网; )。

2.下列属于第二代移动通信( 2G )系统的有( GSM 系统;窄带 CDMA 系统 )。

3.下列属于无线电波主要的传播方式的是( ABCD;直射;反射;散射;绕射; )。

4.关于越区切换,下列描述正确的是( ABCD;越区切换包含了切断与旧基站的连接和建立与新基站的连接;越区切换有硬切换和软切换两种类型;越区切换是根据移动台接收的平均信号强度,或信噪比(信干比)、误比特率等参数来确定;越区切换可以有效保证用户移动着打电话不中断。 )。

5.关于小区裂变,下列描述正确的是( ABCD;小区裂变就是保持区群大小不变,减小小区半径,等比例缩小区群;小区裂变可以在原小区内分设多个发射功率更小的新基站,形成几个面积更小的正六边形小区;小区裂变可以提高了信道的复用次数 ,实现系统容量的提高;小区裂变之后,需要降低天线高度,减小发射功率; )。

6.GSM 编号计划的目的是( 唯一性、便捷性 )

7.GSM 网络中,下列哪些网元节点一起完成移动台的移动性管理( HLR、VLR )。

8.下列属于 GSM 提供多种业务的是( 基本电信业务;承载业务;补充业务 )。

9.下列属于 GSM 移动通信系统的特点是( 系统能容许更多的区间干扰;话音加密和用户信息安全性得到保证;国际漫游在技术上成为可能 )。

10.下列属于GSM系统的组成部分的是( ABCD;移动台(MS);基站子系统(BSS);移动网子系统(NSS);操作维护子系统(OSS) )。

11.假定你要与某一固定用户进行通话,当你拨完对方号码之后到你听到振铃声期间,GSM 系统都做了哪些事情( 接入请求;鉴权加密 ; 呼叫建立 )?

12.按照均衡器输出是否用于反馈的分类,均衡器可以分为( 线性均衡器;非线性均衡器 )。

13.下列关于均衡器的描述,正确的是( ABCD;由于移动无线信道的时变特性,要求均衡器能够实时跟踪信道的变化,所以需要自适应均衡器;均衡器实际上是传输信道的反向滤波器;均衡器使得收到的信号频谱各部分的衰落趋于平坦,相位趋于线性;均衡器的目标是消除信道的选择性(如频、时、空等); )

14.下列关于各种分集合并技术的描述,正确的是( ABCD;最大比合并利用了每一条路径的信号,使接收的每一时刻均达到最大信噪比;在相同分集支路M下,最大比合并方式分集增益最大,等增益合并方式次之,选择式合并方式最少;等增益合并不需要求加权系数,计算简单,性能接近最大比合并;开关式合并可以从多路独立信号中选择具有最高信噪比的信号作为输出; )

15.移动台选定一个小区后并不是固定不变,在下列哪些情况下,移动台会发起小区重选( ABCD;当前小区变为禁止状态;超过最大重传次数M之后不能接入网络;下行链路误码率太高;C1 < 0 连续超过 5s )。

16.区群内的小区个数N决定区群的大小,GSM 系统的N值一般取值为( 3 ;6 )。

17.下列属于电波信号的典型传播方式的有( ABCD;散射;反射;直射;绕射 )。

18.下列属于小区扇区化的缺点的是( 小区扇区化使得切换次数增多;小区扇区化使得天线增多,基站信道需要划分,每个扇区的可用信道减小 )

19.关于同频小区和同频干扰,下列描述正确的是( ABCD;同频复用系数Q等于同频复用距离和小区半径之比;.当信号功率/同频干扰功率之比等于射频防护比时,两个同频小区之间的距离称之为同频复用距离;接收机输出端有用信号达到规定质量的情况下,在接收输入端测得有用射频信号功率与同频无用射频信号功率之比的最小值,也称为同频干扰防护比;同频小区也就是小区制移动通信网络中使用同一组频率的小区 )

20.下列属于多载波调制技术的优点的是( 频谱效率高;抗多径传播与频率选择性衰落能力强 )

21.下列属于扩频系统的特点的是( ABCD;多用户共享相同的信道,无须进行频率规划;信号的功率谱密度较低,信号具有较好的隐蔽性并且功率污染较小;具有选择地址(用户)的能力;比较容易进行数字加密,防止窃听 )。

25.在移动通信系统中,为了提高频率利用率,在相隔一定距离以外,可以使用同的频率,这称为同频复用。影响同频复用系数的因素有( 小区的大小;小区的形状;区群的大小)。

26.下列属于移动通信业务的有( ABCD;语音业务;短信业务;万物互联业务;多媒体业务 )。

27.下列关于同频干扰和系统容量的关系,下列描述正确的是( 同频小区距离远,同频干扰小,频率复用率低;同频小区距离近,同频干扰大,频率复用率高 )

28.下列属于造成电波信号的小尺度衰落的原因是( 多普勒效应;多径效应 )

29.下列关于无线电播传输特性的描述,正确的是( ABCD;频率越低,传播损耗越小,绕射能力越强;自由空间传播损耗只与工作频率和传输距离有关;对于陆地移动通信,树叶、街道标志和灯柱等会引发散射;电磁波在传播过程中,通过一层层密度不同的大气,在各层的分界面处会发生折射,使电波射束发生弯曲 )

30.有关移动通信的发展历程,下列哪些描述是正确的?( ABCD;1985 年,国际电信联盟(ITU)提出了未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)的概念;1988年,确定了全球第一个数字蜂窝移动通信系统规范—— GSM 标准;2005年10月,国际电联正式将 B3G / 4G 移动通信统一命名为 IMT-Advanced,即第四代移动通信;1999年,ITU 确定 3G 标准:WCDMA、cdma2000 和 TD-SCDMA )

31.无线网络是移动通信网络的主要部分,下列属于无线网络主要的解决问题的是( ABCD;多址接入;区域覆盖;切换和位置更新;频率复用 )。

填空题

1.2009 年 1 月,工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放了 3 张不同标准的 3G 牌照,其中中国移动使用的3G牌照是( TD-SCDMA ),中国联通使用的3G牌照是( WCDMA ),中国电信使用的3G牌照是( CDMA2000 )。

2.移动通信的用户端是通过( 空中 )接口与基站保持联系。

3.指将一个正处于呼叫建立状态或者通话状态的MS转换到新的业务信道上的过程,这个过程称为( 越区切换 )。

4.在移动通信系统中,为了提高频率利用率,在相隔一定距离以外,可以使用相同频率,这称为( 同频复用 )。

5.在GSM网络中,VLR的中文意思是( 拜访位置寄存器 )。

6.分集包含两层含义,一分散传输,二是(集中处理)。

7.在 2G(第二代移动通信),中国联通同时拥有两张网络,一张是 G 网,也就是( GSM )网络,另一种是C网,也就是( CDMA )网络。

大题

1.某小区有 8 个信道( 7 个话音信道 + 1 个控制信道),每天每个用户平均呼叫 10 次,每次平均占用信道 90s,呼损率要求为 7%,忙时集中系数为 0.125。该小区能容纳多少用户?爱尔兰呼损表如下所示

步骤1:信道数 l=7,呼损率为 7%
总呼叫话务量 A=4.139Erl
步骤2:每个用户的忙时话务量
Aa=CTK/3600=0.0312Erl
步骤3:系统所能容纳的用户数 M
M=A/Aa=132

2.简单说明一下 MSISDN、MSRN、IMSI、TMSI 的不同含义及其各自的作用。
MSISDN:移动台国际 ISDN 号码;MSISDN为呼叫GSM系统中的某个移动用户所需拨的号码。
MSRN:移动台漫游号码;用于建立通信路由。
IMSI:国际移动用户识别码;在 GSM 系统中,每个用户均分配一个唯一的国际移动用户识别码(IMSI)。此码在所有位置(包括在漫游区)都是有效的。通常在呼叫建立和位置更新时,需要使用IMSI。
TMSI:临时移动用户识别码;考虑到移动用户识别码的安全性,GSM 系统能提供安全保密措施,即空中接口无线传输的识别码采用临时移动用户识别码(TMSI)代替 IMSI。

3.在 GSM 网络中,MSC (移动交换中心)需要完成哪些主要功能?
首要任务完成话音的接续即交换功能:移动用户与移动用户、移动用户与固定用户
用户识别
支持位置登记和更新
配合基站控制器完成越区切换和漫游服务
计费功能、网络维护等

4.GSM 系统为了精确地进行时间控制,引入时间提前量 TA(Time Advance),指示手机提前发射,GSM 中 TA 是以 bit 来计算的,最大设为 63bit ,能否满足系统要求?为什么?
GSM 一个 bit 的时长为 0.577ms/156.25=3.7us
63bit 对应的时间长度为 63×3.7=233.1μs
233.1μs 乘以光速 3 乘 10 的 8 次方米每秒,传输距离约为 70km,双程延迟对应的距离就约为 35km
而 GSM 的基站覆盖范围为最小为 500 米,最大为 35 公里。因此能满足系统要求。

5.在 GSM 系统,广播信道 BCCH 需要广播哪些消息?
位置区识别号(LAI)
小区识别号(CGI)
本小区使用的频率列表
相邻小区描述
随机接入控制信息

6.多址接入方式的基本原理是什么,什么是 FDMA、TDMA 和 CDMA 方式?
多址接入方式的基本原理利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址,为了实现多址信号之间互不干扰,无线电信号之间必须满足正交特性。
当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入时,称为频分多址(FDMA)方式;当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入时,称为时分多址(TDMA)方式;当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入时,称为码分多址(CDMA)方式。

7.GSM 系统的信道分类主要分为哪几种?主要完成什么功能?
GSM 系统的信道分为业务信道和控制信道,业务信道 TCH 主要传输数字语音或者数据业务,控制信道 CCH 用于传送信令和同步信号,主要有 3 种:广播信道,公共控制信道和专用控制信道。
广播信道是一点对多点的单方向控制信道,用于基站向移动台广播公用信息的信道,为移动台入网、呼叫建立所需信息。公共控制信道是双向控制信道,主要传送呼叫接续阶段传输链路连接所需控制信令。
专用控制信道是点对点的双向控制信道主要传送呼叫接续以及通信进行中所需控制信息。

8.某小区有 8 个信道(7 个话音信道 + 1 个控制信道),每天每个用户平均呼叫 15 次,每次平均占用信道 90s,呼损率要求为 10%,忙时集中系数为 0.125。该小区能容纳多少用户?爱尔兰呼损表如下所示

信道数 l=7,呼损率为 10%,总呼叫话务量 A=4.666Erl
每个用户的忙时话务量,Aa=CTK/3600=0.0468Erl
系统所能容纳的用户数 M,M=A/Aa=100

9.无线电波传播共有哪几种主要方式?各有什么特点?
典型的电波传播方式有直射、反射、折射、绕射、散射等。
特点:当电波的直射路径上无障碍物时,电波直接到达接收天线;当电波的直射路径上存在障碍物时,电波会绕过障碍物遮挡向前传播形成绕射波;当电波在平坦地面上传播时,因大地和大气是不同的介质而使入射波在界面上产生反射波;当电波入射到粗糙表面时,反射能量由于散射而散布于所有方向,形成散射波。

10.移动通信对调制技术的要求有哪些?
在移动通信中,由于信号传播的条件恶劣和快衰落的影响,接收信号的幅度会发生急剧的变化。因此,在移动通信中必须采用一些抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高的调制技术,尽可能地提高单位频带内传输数据的比特速率以适用于移动通信的要求。
具体要求:
(1)抗干扰性能要强,如采用恒包络角调制方式以抗严重的多径衰落影响;
(2)要尽可能地提高频谱利用率;
(3)占用频带要窄,带外辐射要小;
(4)在占用频带宽的情况下,单位频谱所容纳的用户数要尽可能多;
(5)同频复用的距离小;
(6)具有良好的误码性能;
(7)能提供较高的传输速率,使用方便,成本低。

11.为何会存在同频干扰?同频干扰会带来什么样的问题?
同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰,这些无用信号和有用信号一样,在超外差接收机经放大、变频而落在中频通带内,接收系统无法滤出无用信号,从而产生同频干扰。
同频干扰会带来的问题:影响链路性能、频率复用方案的选择和系统的容量限制等问题。

12.移动通信的组网方式分为大区制与小区制,大区制与小区制主要有那些区别?
大区制:
基站发射功率大
覆盖区域广
频率不能复用
小区制(蜂窝) :
基站发射功率小
覆盖区域小(小区)
频率复用
越区切换和中央控制

课后习题

第一章 移动通信概述

1.1 什么是移动通信?移动通信有哪些主要特点? !!!
移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中(或者停留在某一非预定的位置上)进行信息传输和交换,这包括移动体(车辆、船舶、飞机和行人)和移动体之间的通信,移动体和固定点(固定无线电台和有线用户)之间的通信。
移动通信的特点:
(1)无线电波传播复杂
(2)移动台受到的干扰严重
(3)无线电频谱资源有限
(4)对移动设备的要求高
(5)系统复杂

1.2 单工通信与双工通信有何特点?各有何优缺点?
单工通信的特点:收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进行接收;优点:设备简单、省电。缺点:通信的时间长、使用不方便。
双工通信的特点:收发信机可以同时工作、使用方便,电源的消耗大;优点:使用方便、收发信机可以同时工作。缺点:发射机总是工作的,电源消耗大

1.3 常用的移动通信系统包括哪几种类型?
按使用对象可分为民用设备和军用设备
按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信
按多址方式可分为频分多址 (FDMA) 时分多址(TDMA) 和码分多址(CDMA)
按覆盖范围可分为广域网、城域网、局域网和个域网
按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网
按工作方式可分为同频单工、同频双工、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

1.4 移动通信系统由哪些功能实体组成?
(1) 蜂窝式公用陆地移动通信系统(蜂窝系统)
(2) 集群移动通信系统
(3) 无绳电话系统
(4) 无线寻呼系统
(5) 卫星移动通信系统
(6) 无线 LAN

1.5 FDD 和 TDD 的概念及其各自 的优势是什么?
FDD:在某些系统中,按照频率划分上行链路和下行链路信道的方法;
TDD:在某些系统中,上行链路和下行链路使用相同的频率,允许上行链路在在当前时隙内使用该频率,而下行链路可以在下一时隙内使用该频率的方法;
FDD的优势:FDD系统对于定时同步的要求远远低于TDD系统,更适用于大功率、远距离的通信系统;
TDD的优势:不需要使用带通滤波器,非常适用于可变速率、非对称带宽系统;

1.6 简述移动通信的发展过程与发展趋势。
移动通信就正式商业运营而言,至今已有30多年,大致是每十年更新一代。第一代
以模拟蜂窝网为主要特征,第二代以数字化为主要特征,第三代以多媒体业务为主要特征,
第四代以宽带高速数据传输为主要特征,如下图所示。移动通信将向宽带化、分组化、智
能化、业务多样化和融合化的方向发展。

1.7 移动通信的标准化组织主要有哪些?
国际电信联盟(IYU)
欧洲通信标准协会(ETSI)
北美电子工业协会(EIA)
美国电气和电子工程师协会(IEEE)
中国通信标准化协会(CCSA)

第二章 移动通信信道

2.1 陆地移动通信中的典型电波传播方式有哪些?
直射波、反射波、散射波、绕射波

2.2 自由空间中距离发射机 d 处天线的接收功率与哪些参数有关?服从什么规律?

其规律是:
—与d4成反比→比自由空间衰减快得多。
—与频率成无关。

2.3 设发射机天线高度为 40m, 接收机天线高度为 3m, 工作频率为 1800MHz, 收发天线增益均为 1,工作在市区。试画出两径模型在1-20km 范围的接收天线处的场强 (可用总场强对 E。 的分贝数表示)

2.4 用两径模型的近似公式解上题,并分析近似公式的使用范围

2.5 什么是等效地球半径?为什么要引入等效地球半径?标准大气的等效地球半径是多少?
地球等效半径是指电波依然按直线方向行进 只是 球的实际半径 (6.37xJ06m)变成了等效半径R, 为了研究大气折射对电波传传播的影响而引入等效地球半径。因为等效地球半径系数 k=4/3, 所以等效地球半径 R=8500km

2.6 设发射天线的高度为 200m, 接收天线高度为 20m, 求视距传播的极限距离。若发射天线为 100m, 视距传播的极限距离又是多少?

2.7 为什么说电波具有绕射能力?绕射能力与波长有什么关系?为什么?
因为电波在传输过程中的波前的所有点都可以作为产生次级波的点源,这些次级波组合起来形成传播方向上新的波前,绕射就是由次级波的传播进入阴影去而形成的绕射能力与波长存在下面的关系

即波长越长,绕射能力越弱 这是因为阻挡体对次级波的阻挡产生了绕射损耗,仅有一部分能虽能绕过阻挡体,这里的绕射损耗跟电波的频率有关,相对千同一个阻挡物来说,频率越大,绕射损耗越小 绕射能力就比较强:频率越小,绕射损耗越大,绕射能力就越弱

2.8 相距 15km 的两个电台之间有 50m 高的建筑物, 一个电台距建筑物 10km, 两电台天线高度均为 10m, 电台工作频率为 900MHz, 试求电波传播损耗

**2.9 如果其他参数与上题相同,仅工作频率为心 50MHz; 1900MHz 试求电波传输损耗各是多少?

2.10 移动通信信道中电波传播的特点是什么?
1)随信号传播距离而导致的传播损耗(大尺度范围)
2) 地形起伏、建筑物及其它陷碍物对电波的遮蔽而引起的损耗(阴影衰落)
3) 因发射、绕射和散射等因素造成的多径传 而引起的接收信号幅度和相位的随机变化,结果将导致严重的衰落

2.11 设工作频率分别为 900MHz 2200MHz, 移动台行驶速度分别为 30m/s 和 80m/s,求最大多普勒频移各是多少?试比较这些结果
当工作频率为 900MHz,行驶速度为 30m/s 和 80m/s 时的最大多普勒频移为:

当工作频率为 2200MHz,行驶速度为 30m/s 和 80m/s 时的最大多普勒频移为:

由以上的计算结果可以知道,最大多普勒频移与移动台的速度和工作频率有关,
速度越大;最大多普勒频移越大,频率越大,最大多普勒频移

**2.12 设移动台速度为 lOOm/s, 工作频率为 1000MHz, 试求 1min 内信号包络衰减至信均方根 (rms) 电平的次数 平均衰落时间是多少?

2.13 设移动台以匀速行驶,并接收到 900MHz 的载频信号。 测得信号电平 rms 电平 lOdB 的平均衰落持续时间为 lms, 问移动台在 10s 内行驶多远?并求出 10s 内信号经历了少低 rms 门限电平的衰落

2.14 如果某种特殊调制在 Δ/T ≤0.1 时能提供合适的误比特 (BER) ,试确定图 2-29 所示的无均衡器的最小符号周期(由 此可得最大符号速率)。


2.15 信号通过移动通信信道时,在什么情况下遭受到平坦衰落?在什么情况下遭受到频率选择性衰落
如果信道相关带宽远大于发送信号的带宽,则信号经历平坦衰落;如果信道的相关带宽小于发送信号带宽,则信号经历频率选择性衰落。

2.16 简述快衰落、慢衰落的产生原因及条件
快衰落产生原因:信道的相关(相干)时间比发送信号的周期短,且信号的带宽Bs 小于多普勒扩展 BD ,信道冲击响应在符号周期内变化很快,从而导致信号失真,产生衰落。
信号经历快衰落的条件是:

慢衰落产生的原因:信道的相关(相干)时间远远大于发送信号的周期,且信号的带宽 Bs 远远大于多普勒扩展 B D ,信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多,可以认为该信道是慢衰落信道。
信号经历慢衰落的条件是

2.17 某移动通信系统,工作频率为 1800MHz, 基站天线高度为 40m, 天线增益为 6dB,移动台天线高度为 1m, 天线增益为 ldB; 在市区工作,传播路径为准平坦地形,传播距离 10km,试求:
(1) 传播路径的中值路径损耗;
(2) 若基站发射机送至天线的信号功率为 lOW, 不考虑馈线损耗和共用器损耗,求移动台天线接收到的信号功率


2.18 设某系统工作在准平坦地区的大城市,工作频率为 900MHz, 小区半径为 10km,基站天线高 80m, 天线增益为 6dB, 移动台天线高度为 1.5m, 天线增益为 OdB, 要使工作在小区边缘的手持移动台的接收电平达-102dBm 基站发射机的功率至少应为多少?

2.19 如果上题中其他参数保持不变,仅工作频率改为 1800MHz, 计算结果又是多少?

2.20 试给出 Jakes 模型的信道仿真结果,结果中应包括输出的波形以及响应的功率谱

2.21 MIMO 信道建模与 SISO 信道建模的不同点是什么?
MIMO 信道在 SISO 信道的时延扩展和多普勒扩展的基础上,还需要考虑电波传播角度的扩展,无线衰落信道的时延扩展和多普勒扩展分别表现为信道的频率选择性与时间选择性,电波传播角度扩展体现为信道的空间选择性。对 MIMO 信道建模需要建立一个包含方向成分的信道模型 对于 MIMO 信道而言,多普勒频谙与收发端的运动方向不再是一一对应。一方面多普勒频谱中有一个余弦分量呈,所以至少有两个角度可以造成相同的多普勒频移。另一方 ,不仅仅是收发端的相对移动,散射体的移动也会造成到达角度不变而多普勒频移改变。对于 MIMO 信道的建模需要将接受信号的多普勒频移与到达方向联系起来。

第三章 组网技术基础

3.1 组网技术包括哪些主要问题?
(1)干扰对系统性能的影响;
(2)区域覆盖对系统性能的影响;
(3)支撑网络有序运行的要素;
(4)越区切换和位置管理;
(5)无线资源的有效共享

3.2 为何会存在同频干扰?同频干扰会带来什么样的问题?
同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰,这些无用信号和有用信号一样,在超外差接收机经放大、变频而落在中频通带内,接收系统无法滤出无用信号,从而产生同频干扰。
同频干扰会带来的问题:影响链路性能、频率复用方案的选择和系统的容量限制等问题

3.3 什么叫同频复用?同频复用系数取决于哪些因素?
在移动通信系统中,为了提高频率利用率,在相隔一定距离以外,可以使用同的频率,这称为同频复用。
影响同频复用系数的因素有:一个区群(簇)中小区的个数(区群的大小),小区的大小,形状等。

3.4 为何说最佳的小区形状是正六边形?
小区形状的设计要求:小区无空隙、无重叠的覆盖整个服务区域。
全向天线辐射的覆盖区为圆形,不能无空隙、无重叠的覆盖整个区域。在考虑交叠之后,实际上每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形。
满足无空隙、无重叠条件的小区形状有三种:正三角形、正方形和正六边形。而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,用它覆盖整个服务区所需的基站数最少,也就最经济。

3.5 证明对午六边形系统,同频复用系数为 Q=√3N 其中,N=i²+j²+ij。
同频复用系数 Q 的定义为在同频些小区距离 (D) 与小区半径 (R) 的比值
同频小区的距离也就是两个同频小区的中心距离,对千正六边形系统它是这杆确定
从一个小区的中心出发,沿若一边的中垂线数 i 个小区,在向顺时针转 60° 再向前数
个小区,起点和终点的两个小区的距离就是同频小区的距离 由余弦定理可得

3.6 设某小区移动通信网中,每个区群有 4 个小区,每个小区有 5 个信道。试用分区分组配置法完成群内小区的信道配置。
根据分区分组配置法进行信道配置要满足无三阶互调干扰的要求,利用无三阶互调干扰的原理可知道只需在无三阶互调干扰的信道组中初选一组信道组,将初选的信道组进行平移就可以得到。在这里我们选用1,2,5,11,13,利用上述思想可以得到
第一组 1,2,5,11,13
第二组 8,9,12,18,20
第三组 3,4,7,15,17
第四组 6,10,16,22,23

3.7 什么叫中心激励?什么叫顶点激励?采用顶点激励方式有什么好处?两者在信道的配置上有何不同?
所谓的“中心激励”方式是指在每个小区中,基站可以设在小区的中央,用全向天线形成圆形稷盖区
所谓的“顶点激励”方式是指将基站设计在每个 区六边形的三个顶点上,每个基站采用 3 副 120° 扇形辐射的定向天线,分别覆盖 3 个相邻小区的各三分之一区域 每个小区由 3 副120°扇形天线共同设盖
采用顶点激励方式的好处:
1)减小系统的同信道干扰
2) 在不同的地点采用多副定向天线可泊除小区内佯碍物的阴影区
中心激励采用的是全向天线来形成圆形覆盖区 在信道配登式每个基站只需配置一组信道,顶点激励采用的是 20° 扇形辐射的定向天线,在信道配配置时每个基站要配登三组倌信道

3.8 试绘出单位无线区群的小区个数 N=4 时,3 个单位区群彼此邻接时的结构图形定小区半径为 r, 邻近的无线区群的同频小区的中心间距如何确定?

邻近的无线区群的同频小区的中心间距为 2√3 r

3.9 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,同频小区之间的距离应大于 40km 问该网的区群应如何组成?试画出区群的构成图、群内各小区的信道配置以及相邻同信道小区的分布图.

3.10 移动通信网的某个小区共有 100 个用户,平均每用户 C=5 次/天,t○=180s/次,K=15% 为保证呼损率小于 5%, 需共用的信道数是多少?若允许呼损率达 20% ,共用信道数可节省几个?

3.11 某基站共有 10 个信道,现容纳 300 个用户,每用户忙时话务量为 0. 03Erl, 问此时的呼损率为多少?如用户数及忙时话务量不变,使呼损率降为 5% ,求所增加的信道数?
该基站总的话务虽为

由千于共有 10 个信道,根据 Erl 公式

可得此时的呼损率为 16.8% ,如用户数及忙时话务虽不变 使呼损率降为 5%,查表可得所需的信道数为 14 ,增加了 4 个信道

3.12 什么叫信令?信令的功能是什么?
信令是与通信有关的一系列控制信号。信令可以指导终端、交换系统及传输系统协同运行,在指定的终端之间建立临时通信信道,并维护网络本身正常运行

3.13 7号信令的协议体系包括哪些协议?7号信令网络包括哪些主要部分?
7号信令系统的协议体系包括 MTP、SCCP、TCAP、MAP、OMAP 和 ISDN-UP 等部分
7号信令网络是与现行 PSTN 平行的一个独立网络.它由三个部分组成 信令点 (SP)信令链路和信令转移点 (STP).

3.14 通信网中交换的作用是什么?移动通信中的交换与有线通信网中的交换有何不同?
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。
移动通信中的交换具有有线通信网中的交换的三个阶段,即呼叫建立、消息传输和释放。
移动通信网络中使用的交换机与有线网络中的交换机的主要不同是除了要完成常规交换机的所有功能外, 它还负责移动性管理和无线资源管理 (包括越区切换、 漫游、 用户位置登记管理等 )

3.15 什么叫越区切换?越区切换包括哪些问题?软切换和硬切换的差别是什么?
越区切换是指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。该过程也称为自动链路转移。
越区切换包括三个方面的问题:越区切换的准则,也就是何时需要进行越区切换;
越区切换如何控制;
越区切换时信道分配;

硬切换是指在新的链路建立之前,先中断旧的链路。
而软切换是指既维持旧的链路,又同时建立新的链路,并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量,并于新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。

3.16 假设称为 “Radio Knob" 的小区有 57 个信道,每个基站的有效辐射功率为 32W,小区半径为 10km, 呼损率 5%,假设平均呼叫的时间为 2min,每个用户每小时平均有 2次 呼叫。而且假设小区已经达到了最大容量,必须分裂为 4 个新的微小区以提供同区域内的 4 倍容量。
(1) "Radio Knob" 的当前容量为多少?
(2) 新小区的半径和发射功率为多少?
(3) 为了保持系统内的同频复用不变,每个新小区需要多少信道

第四章 数字调制技术

4.1 移动通信对调制技术的要求有哪些?
在移动通信中, 由于信号传播的条件恶劣和快衰落的影响, 接收信号的幅度会发生急剧的变化。因此, 在移动通信中必须采用一些抗干扰性能强、误码性能好、频谱利用率高的调制技术,尽可能地提高单位频带内传输数据的比特速率以适用于移动通信的要求。
具体要求:
①抗干扰性能要强,如采用恒包络角调制方式以抗严重的多径衰落影响;
②要尽可能地提高频谱利用率;
③占用频带要窄,带外辐射要小;
④在占用频带宽的情况下,单位频谱所容纳的用户数要尽可能多;
⑤同频复用的距离小;
⑥具有良好的误码性能;
⑦能提供较高的传输速率,使用方便,成本低。

4.2 已调信号的带宽是如何定义的?
信号带宽的定义通常都是基于信号功率谱密度 (PSD)的某种度量,对于已调(带通)信号,它的功率谱密度与基带信号的功率谱密度有关。假设一个基带信号:

其中的 g (t)是基带信号,设 g(t) 的功率谱密度为 Pg (f) ,则带通信号的功率谱密度如下:

信号的绝对带宽定义为信号的非零值功率谱在频率上占据的范围; 最为简单和广泛使用的带宽度量是零点 -零点带宽;半功率带宽定义为功率谱密度下降到一半时或者比峰值低 3dB 时的频率范围;联邦通信委员会 (FCC)采纳的定义为占用频带内有信号功率的 99%。

4.3 QPSK 、OQPSK 的星座图和相位转移图有何差异?
下图分别为QPSK与OQPSK相位星座图

QPSK 信号的相位有 900突变和 1800 突变。 OQPSK 信号的相位只有 900 跳变,而没有
1800 的相位跳变

4.4 QPSK 和 OQPSK 的最大相位变化量分别为多少?各自有哪些优缺点?
OPSK 的最大相位变化量为 1800,OPSK 最大相位变化量为 900。发送 QPSK 信号时常常经过带通滤波,带限后的 QPSK 已不能保持恒包络,相邻符号之间发生 1800相移时,经带限后会出现包络过零的现象。反映在频谱方面,出现旁瓣和频谱加宽现象。 OQPSK 因为没有的 1800相位跳变, 相对于 QPSK 出现的旁瓣较小。 但是, OQPSK 信号不能接受差分检测 ,这是因为 OQPSK 在差分检测中会引入码间干扰。

4.5 简述 MSK 调制和 FSK 调制的区别与联系
最小频移键控 (MSK) 是一种特殊的连续相位的频移键控 (CPFSK) 。事实上 MSK 是 2FSK的一种特殊情况,它是调制系数为 0.5 的连续相位的 FSK。它具有正交信号的最小频差,在相邻符号的交界处保持连续。

4.6 设输入数据为 16kbit/s, 载频为 32kHz, 若输入序列为 {0010100011100110} ,试画 MSK 信号的波形,并计算其空号和传号对应的频率

4.7 设输入序列为 {00110010101111000001} 试画出 MSK 在 BbTb=0.2 时的相位轨迹

图中,实线为 MSK 的相位轨迹,虚线为 GMSK 的相位轨迹,很显然, MSK 的相位路径在码元转换时刻有相位转折点;而 GMSK 通过引入可控的码间串扰,平滑了相位路径。

4.8 GMSK MSK 信号相比,其频谱特性得以改善的原因是什么?
MSK 信号可由 FM 调制器产生,由于输入二进制非归零脉冲序列具有较宽的频谱,从而导致已调信号的带外衰减慢。 GMSK 信号首先将输入的信息比特流经过高斯低通滤波以后再送入 FM 调制,经过高斯滤波改善已调信号的带外特性,使其衰减速度加快。 GMSK 通过高斯滤波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。

4.9 已知 GSM 系统 SNR = lOdB, 试求其带宽有效性
题目改为在 GMSK 调制方式下 BbTb =0.25,SNR=10dB, 试求其带宽有效性 SNR=10dB, 得到 10*log(Eb/N0)= 10,

其信号功率占用百分比为 90%。
查表得到 Bb =0.57 Rb ,那么带宽有效性

4.10 在正交振幅调制中,应按什么样的准则来设计信号结构?
对于 QAM 调制而言,如何设计 QAM 信号的结构不仅影响到已调信号的功率谱特性,而且影响已调信号的解调及其性能。 常用的设计准则是在信号功率相同的条件下, 选择信号空间中信号点之间距离最大的信号结构,当然还要考虑解调的复杂性

4.11 方形 QAM 星座图与星形 QAM 星座图有何异同?
星型 QAM 星座的振幅环要比同等进制的方型 QAM 星座要少,相位种数也比方型少,改善了性能。有利于接收端的自动增益控制和载波相位跟踪。

4.12 扩频调制有哪些特点?扩频调制有哪几类?分别是什么?
扩频调制系统具有许多优良的特性,系统的抗干扰性能非常好,特别适合于在无线移动环境中应用。
扩频系统有以下一些特点:
① 具有选择地址(用户)的能力。
② 信号的功率谱密度较低,所以信号具有较好的隐蔽性并且功率污染较小。
③ 比较容易进行数字加密,防止窃听。
④ 在共用信道中能实现码分多址复用。
⑤ 有很强的抗干扰性,可以在较低的信噪比条件下保证系统的传输质量。
⑥ 抗衰落的能力强。
⑦ 多用户共享相同的信道,无须进行频率规划。
目前,最基本的展宽频谱的方法有两种:
① 直接序列调制,简称直接扩频 (DS),这种方法采用比特率非常高的数字编码的随机序列去调制载波,使信号带宽远大于原始信号带宽;
② 频率跳变调制,简称跳频 (FH),这种方法则是用较低速率编码序列的指令去控制载波的中心频率, 使其离散地在一个给定频带内跳变, 形成一个宽带的离散频率谱。 对于上述基本调制方法还可以进行不同的组合,形成各种混合系统,比如跳频 /直扩系统等。

4.13 PN 序列有哪些特征使得它具有类似噪声的性质?
虽然 PN 序列是确定的,但是具有很多类似随机二进制序列的性质,例如 0 和 1 的数目大致相同,将序列平移后和原序列的相关性很小,任意两个序列的互相关函数很小等。

4.14 简要说明直接序列扩频和解扩的原理
直接序列扩频的实质是用一组编码序列调制载波,其调制过程可以简化为将信号通过速率很高的伪随机序列进行调制将其频谱展宽,再进行射频调制(通常多采用 PSK 调制),其输出就是扩展频谱的射频信号,最后经天线辐射出去。而在接收端,射频信号经过混频后变为中频信号,将它与发送端相同的本地编码序列反扩展, 使得宽带信号恢复成窄带信号, 这个过程就是解扩。 解扩后的中频窄带信号经普通信息解调器进行解调,恢复成原始的信码。

4.15 简要说明跳频扩频和解扩的原理
跳频扩频技术通过看似随机的载波跳频达到传输数据的目的, 而这只有相应的接收机知道。跳频系统用信源数据去调制频率合成器产生的载频, 得到射频信号。频率合成器产生的载频受伪随机码的控制,按一定规律跳变。
在接收端,接收到的信号与干扰经宽带滤波送至混频器。接收机的本振信号也是一频率跳变信号,跳变规律是相同的,两个合成器产生的频率相对应,但对应的频率有一频差 f I正好为接收机的中频。 只要收发双方的伪随机码同步, 就可以使收发双方的跳频源—频率合成器产生的跳变频率同步, 经混频后, 就可得到一不变的中频信号, 然后对此中频信号进行解调,就可恢复出发送的信息。

4.16 比较分析直接序列扩频和跳频的优缺点
(1) 抗强固频干扰。两种系统抗干扰的机理不同,直扩系统靠伪随机码的相关处理,降低进入解调器的干扰功率来达到抗干扰的目的; 而跳频系统是靠载频的随机跳变, 将干扰排斥在接收通道之外达到抗干扰目的。因此,跳频系统抗强固频干扰能力优于直扩系统。
(2)抗衰落特别是抗选择性衰落直扩优于跳频。 直扩系统的射频带宽很宽, 小部分频谱衰落不会使信号严重畸变,而跳频系统将导致部分频率受到影响。
(3)抗多径。 由于直扩系统要用伪随机码的相关接收, 只要多径时延大于一个伪随机码的切普宽度, 这种多径不会对直扩形成干扰, 甚至可以利用多径分量。 而跳频抗多径的惟一办法是提高跳频速率,而实现高速跳频速率是较困难的。
(4)“远-近”效应。 “远-近”效应对直扩系统影响很大,而对于跳频系统的影响就小得多。 这是因为接收机由于距离关系, 干扰信号可能比有用信号要强得多, 如果超过干扰容限就会干扰接收机正常工作。 而跳频采用躲避的方法, 不在同一频率, 接收机前端对干扰的衰减很大。
(5)同步。由于直扩系统的伪随机码速率比跳频的伪随机码速率高地多, 而且码也长得多,因此直扩系统的同步精度要求高,同步时间长,入网慢。而跳频则快得多。

4.17 为什么扩频信号能够有效地抑制窄带干扰?
扩频系统通过相关接收,将干扰功率扩展到很宽的频带上去,使进入信号频带内的干扰功率大大降低,提高了解调器输入端的信干比,从而提高系统的抗干扰性能。

4.18 多载波调制的基本原理是什么?
多载波调制的基本原理是: 它将高速率的信息数据流经串 /并变换, 分割为若干路低速数据流,然后每路低速数据流采用一个独立的载波调制并迭加在一起构成发送信号。 在接收端用同样数量的载波对发送信号进行相干接收,获得低速率信息数据后,再通过并 /串变换得到原来的高速信号。

4.19 为什么需要采用自适应编码调制?
实际的无线信道具有两大特点:时变特性和衰落特性。因此,无线信道的信道容量也是一个时变的随机变量, 要最大限度地利用信道容量, 只有使发送速率也是一个随信道容量变化的量,也就是使编码调制方式具有自适应特性。自适应调制和编码( AMC )根据信道的情况确定当前信道的容量, 根据容量确定合适的编码调制方式等, 以便最大限度地发送信息,实现比较高的传输速率。

第五章 抗衰落技术

5.1 技术的基本思想是什么?
分集技术是一项典型的抗衰落技术,其基本思想是通过查找和利用自然界无线传播环境中独立的 ,高度不相关的多径信号来提高多径衰落信道下的传输可靠性。

5.2 合并方式有哪几种 哪一种可以获得最大的输出信噪比?为什么?
合并方法主要有:选择合并、最大比合并、等增益合并。最大比合并能获得最大信噪比,这是因为合并时对每一支路的信号都加以利用,而且给予不同的加权,信噪比大的支路加权大,这一路在合并器输出中的贡献也就大;反之,信噪比小的支路加权小,贡献也就小,最大比合并输出可得到的最大信噪比为各支路信噪比之和。

5.3 要求 DPSK 信号的误比特率为 10^-3时, 采用 M=2 的选择合并,要求信号平均信噪是多 dB 没有分集时又是多少?采用最大比值合并时,求解以上两个问题

5.4 简述几种传统的自适应均衡法的思想
LMS自适应均衡算法
LMS 算法基于最小均方误差准则, 使均衡器的输出信号与期望输出信号之间的均方误差 E[e^2(2)] 最小。 LMS 算法是线性自适应滤波算法,一般来说它包含两个过程:一是滤波过程,包括计算线性滤波器输出对输入信号的响应,通过比较输出结果与期望响应产生估计误差。
二是自适应过程,根据估计误差自动调整滤波器参数。
这两个过程一起工作组成一个反馈环。首先有一个横向滤波器,该部件的作用在于完成滤波过程;其次有一个对横向滤波器抽头权重进行自适应控制过程的算法。算法的迭代公式如下:

(2)RLS 自适应均衡算法
RLS 算法基于最小二乘准则,调整自适应滤波器的权系数向量 W(n) ,使估计误差的加权平方和

RLS 算法对输入信号的自相关矩阵 Rxx(n) 的逆进行递推估计更新,收敛速度快,其收敛性能与输入信号的频谱特性无关。但是, RLS 算法的计算复杂度很高,所需的存储量极大,不利于实时实现;倘若被估计的自相关矩阵的逆失去了正定特性,这还将引起算法发散。为了减小 RLS 算法的计算复杂度,并保留 RLS算法收敛速度快的特点,产生了许多改进的 RLS 算法。如快速 RLS(Fast RLS)算法,快速递推最小二乘格型( Fast Recursive Least Squares Lattice)算法等。这些算法的计算复杂度低于 RLS 算法,但它们都存在数值稳定性问题。

5.5 码片均衡的思想是什么?它有什么特点?
码片均衡的思想是对接收到的码片波形在解扰 /解扩之前进行码片级的自适应均衡。它的特点是有效恢复了被多径信道破坏的用户之间的正交性,抑制了多址干扰。研究表明,利用码片均衡原理实现的码片均衡器,其性能优于 RAKE 接收机

5.6 RLS 算法与 LMS 法的主要异同点是什么?
LMS 算法使均衡器的输出信号与期望输出信号之间的均方误差 E[e^2(2)] 最小,基于最小均方误差准则,优点是结构简单,鲁棒性强,其缺点是收敛速度很慢。
RLS 算法
基于最小二乘准则,调整自适应滤波器的权系数向量 W( n) ,使估计误差的加权平方和

RLS 算法对输入信号的自相关矩阵 Rxx(n) 的逆进行递推估计更新, 因此收敛速度快, 其收敛性能与输入信号的频谱特性无关。 但是 RLS 算法的计算复杂度很高,所需的存储量极大,不利于实时实现;倘若被估计的自相关矩阵的逆失去了正定特性,还将引起算法发散

5.7 RAKE 接收机的工作原理是什么?
由于在多径信号中含有可以利用的信息,所以 CDMA接收机可以通过合并多径信号来改善接收信号的信噪比。其实 RAKE接收机所作的就是:通过多个相关检测器接收多径信号中的各路信号,并把它们合并在一起。图题 5.1-1 所示为一个 RAKE接收机,它是专为 CDMA系统设计的分集接收器,其理论基础就是:当传播时延超过一个码片周期时,多径信号实际上可被看作是互不相关的。

RAKE接收机利用多个相关器分别检测多径信号中最强的 L 个支路信号,然后对每
个相关器的输出进行加权,以提供优于单路相关器的信号检测,然后再在此基础上进
行解调和判决

5.8 均衡器有哪些类型?

5.9 假定有 个两抽头的自适应均衡器如图 5-19 所示, 出前 3 次迭代过程

5.10 假定一个移动通信系统的工作频率为 900MHz, 移动台速度 v=80km/h, 试求:
l) 信道的相干时间
2) 假定符号速率为 24.3kbit/s, 在不更新均衡器系数的情况下,最多可以传输多少个符号?

1)

2)

5.11 空时编码抗衰落的原理是什么?

5.12 空时分组码输出的码字与传统信道编码输出的码字有何关系?

第六章 多址接入技术

6.1 试说明多址接入方式的基本原理,以及什么是 FDMA TDMA CDMA 方式?
多址接入方式的基本原理利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址,为了实现多址信号之间互不干扰,无线电信号之间必须满足正交特性。
当以传输信号的载波频率不同来区分信道建立多址接入时,称为频分多址 (FDMA) 方式;
当以传输信号存在的时间不同来区分信道建立多址接入时,称为时分多址 (TDMA) 方式;
当以传输信号的码型不同来区分信道建立多址接入时,称为码分多址 (CDMA) 方式。

6.2 试说明 FDMA 系统的特点
FDMA系统有以下特点:
(1)每信道占用一个载频,相邻载频之间的间隔应满足传输信号带宽的要求。
(2)符号时间与平均延迟扩展相比较是很大的。
(3)基站复杂庞大,重复设置收发信设备。
(4)FDMA系统每载波单个信道的设计,使得在接收设备中必须使用带通滤波器允许指定信道里的信号通过,滤除其它频率的信号,从而限制邻近信道间的相互干扰。
(5)越区切换较为复杂和困难

6.3 试说明 TDMA 系统的特点
TDMA系统有以下特点:
(1)突发传输的速率高,远大于语音编码速率,每路编码速率设为R bit /s,共N个时隙,则在这个载波上传输的速率将大于NR bit/s。这是因为TDMA系统中需要较高的同步开销。同步技术是TDMA系统正常工作的重要保证。
(2)发射信号速率随N的增大而提高,如果达到100 kbit/s以上,码间串扰就将加大,必须采用自适应均衡,用以补偿传输失真。
(3)TDMA用不同的时隙来发射和接收,因此,采用时分双工时,可不需要双工器。
(4)基站复杂性减小。
(5)抗干扰能力强,频率利用率高,系统容量较大。
(6)越区切换简单。

6.4 蜂窝系统采用 CDMA 方式有哪些优越性?
(1)CDMA系统的许多用户共享同一频率。
(2)通信容量大。
(3)容量的软特性。
(4)由于信号被扩展在一较宽频谱上,所以可减小多径衰落。
(5)在CDMA系统中,信道数据速率很高。
(6)平滑的软切换和有效的宏分集。
(7)低信号功率谱密度。

6.5 设系统采用 FDMA 址方式,信道带宽为 25kHz。问在 FDD 方式下,系统同时支持 100 路双向语音传输,需要多大系统带宽?
每一路信号占用一个信道,又由于系统采用的是 FDD 方式,上下行链路各采用
一个信道,所以上下行链路各需要的系统带宽为 25x100=2500kHz=2.5MHz

6.6 什么 m 序列? m 序列的性质有哪些?

6.7 空分多址的特点是什么?空分多址可否与 FDMA TOMA CDMA 相结合,为什么?
空分多址的特点是:
a) 通过空间的分隔来区分不同的用户
b) 利用无线的方向性波束将小区划分成不同的子空间来实现空间的正交分割
c) 可以在不同的用户方向上形成不同的波束
d) 可以增加系统容量
空分多址可以与 FDMA 、TDMA 、CDMA 相结合,因为在不同波束里的用户,干扰很小,在同一波束覆盖范围的不同用户就跟一般的蜂窝系统的一个小区差不多,在这个覆盖区域中,我们可以利于利用和 FDMA 、TDMA 、CDMA 相结合来进一步提高系统的容量。

6.8 何为 OFDMA? 有何特点?
OFDMA 是每个用户分配一个 OFDM 符号中的一个子载波或一组子载波, 以子载波频率的不同来区分用户,是正交频分多址接入。
OFDMA 是一种灵活的多址方式,它具有以下特点:
(1)OFDMA 系统可以不受小区内的干扰。
(2)OFDMA 可以灵活地适应带宽的要求。
(3)当用户的传输速率提高时,直扩 CDMA 的扩频增益有所降低,这样就会损失扩频系统的优势,而 OFDMA 可与动态信道分配技术相结合,以支持高速率的数据传输。

6.9 何为 OFDM-TDMA 它有何特点?
OFDM-TDMA 是 OFDM 调制技术与 TDMA 多址技术相结合而用来实现多用户OFDM 系统。
OFDM-TDMA 多址接入有如下特点:
(1)OFDM-TDMA 方案在特定 OFDM 符号内将全部带宽分配给一个用户,该方案不可避免地存在带宽资源浪费、频率利用率较低和灵活性差等不足。
(2)OFDM-TDMA 方案的信令开销很大程度上取决于是否采用滤除具有较低信噪比子载波的技术和自适应调制 /编码技术, 采用这些技术虽然可以改善性能但也会增加信令开销.

6.10 请分析 OFDM 与 CDMA 结合可能具有的特点
当用户的传输速率提高时,直扩 CDMA 的扩频增益有所降低,这样就会损失扩频系统的优势,而 OFDM 可以解决信道的时间弥散性问题。 CDMA 技术和 OFDM 技术各有利弊,将二者结合起来,取长补短,以达到更好的通信传输效果。OFDM 与 CDMA 结合有以下三种形式 :
(1) MC-DS-CDMA 原理是发送数据序列(假定这个序列已经过映射、调制)首先经过串并变换变成 N c路并行输出,然后并行的每路数据由相同的短扩频码序列扩频,最后对这 Nc 路数据进行 OFDM 调制。 特点是每个符号在多载波上传送, 可以应用分集合并技术;比其它多载波扩频系统的实现更复杂。
(2) MT-CDMA 发射设备也利用给定扩频序列在时域扩频。 但是,与 MC-DS-CDMA不同的是串并转换后的数据先进行 OFDM 调制,然后再求和,最后再对求和信号进行长扩频序列的时域扩频。特点是对上行传输链路比较有利,因为它不需要用户间的同步
(3) MC-CDMA 系统采用频域扩频的方式。其基本过程是:每个信息符号由一个特定的扩频码片进行扩频,然后将扩频以后的每个符号调制到一个子载波上,因此,若扩频码的长度为 Nc ,则对应的这 Nc 个子载波传输的是相同的信息数据。
特点: MC-CDMA 具有最佳的频谱分布,抗干扰能力强,而且发射机的实现较简单, 应用长扩频码在降低自干扰和多址干扰上取得的效果, 可以与传统的 CDMA 系统的特性相比,检测器可以非相关地独立进行;各个子载波在同一物理信道中心部分的频谱叠加成分最多, 频谱分布不均匀, 导致调制信号要经历码间干扰和信道间干扰。

6.11 如果一个 GSM 时隙由 6 个尾比特、 8.25 个保护比特、 26 个训练比特和 2 组业务码组成,其中 一业务码组由 58 比特组成,试求帧效率

6.12 试述 CSMA 址协议与 ALOHA 址协议的区别与联系
ALOHA协议是任何一个用户随时有数据分组要发送,它就立刻接入信道进行发送。发送结束后,在相同的信道上或一个单独的反馈信道上等待应答。如果在一个给定的时间区间内,没有收到对方的认可应答,则重发刚发的数据分组。由于在同一信道上,多个用户独立随机地发送分组,就会出现多个分组发生碰撞的情况,碰撞的分组经过随机时延后重传。
在CSMA协议中,每个节点在发送前,首先要侦听信道是否有分组在传输。若信道空闲(没有检测到载波),才可以发送;若信道忙,则按照设定的准则推迟发送。
在ALOHA协议中,各个节点的发射是相互独立的,即各节点的发送与否与信道状态无关。CSMA协议是在ALOHA协议的基本原理的基础上,为了提高信道的通过量,减少碰撞概率,而出现的一种多址协议。

6.13 试证明 LOHA 协议的最大吞 1/(2e)

6.14 减少 CDMA 系统各用户间干扰的方法主要有哪些?
减少CDMA系统各用户间干扰的方法主要有:功率控制、分集、扩频技术和多用户检测技术等。

6.15 假设系统是于扰受限的,请计算 CDMA 容量 已知条件: W= 1MHz, R=2Mbit/s, 最小可接 Eb/N0 为 1OdB, 求出分别使用(1) 和(2) 两种技术在一个单小区 CDMA 系统中时,所能支持的最大用户数。
(1) 全向基站天线和没有语音激活检测
(2) 在基站有 3 个扇区和 d= 0.25 的语与激活检测

第七章 GSM 移动通信

**1. GSM 系统采取了哪几种抗衰落、抗干扰的技术措施?
2. TDMA 系统可以采用移动台辅助越 切换,而 FDMA 系统则不能,为什么
试画出 GSM 系统的组成框图
4. 试画出 GSM 系统语 处理的 般框图
5. GSM 系统为什么要采用突发发射方式?有哪几种突发格式?普通突发携带有哪些信
息?试画出示意图说明
6. 常规突发中的训练序列有何作用?为何将训练比特放在帧中间位置?
7. 什么是 TDMA 系统的物理信道和逻辑信道?多种逻辑信道又是如何组合到物理信道
之中传输的?请举例说明
简述 GSM 系统的鉴权中心产生鉴权三参数的原理以及鉴权原理
9. 突发中的尾比特有何作用?接入突发中的保护期为何要选得比较长?
10. 试说明 MS SDN MSRN IMSI TMSI 的不同含义及各自的作用
11. 试画出 个移动台呼 个移动台的接续流
2. 简述慢跳频在 GSM 系统中的作用

第八章 3G 移动通信

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