移动通信课后答案湖南工业大学2013最新版

1、Go 1-1什么叫移动通信? 移动通信有哪些特点?答:通信中的一方或双方处于运动中的通信。移动通信(Mobile communication)是移动体之间的通信，或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人，也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。 特点: 1. 移动通信必须利用无线电波进行信息传输 2.移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3. 移动通信可以利用的频谱资源非常有限， 而移动通信业务量的需求却与日俱增4. 移动通信系统的网络结构多种多样， 网络管理和控制必须有效5. 移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用1-2单工通信与双工通信有何区别?各有何优缺点?答：

2、区别：单工通信是指通信双方电台交替地进行收信和发信。双工通信是指通信双方可同时进行传输消息的工作方式。 单工通信的优点是电台设备简单、省电，且只占用一个频点。缺点是这样的工作方式只允许一方发送时另一方进行接收。此外，任何一方当发话完毕，必须立即松开其按讲开关，否则将收不到对方发来的信号。 双工通信的优点是使用方便，同普通有线电话相似，接受和发射可同时进行。缺点是在电台的运行过程中，不管是否发话，发射机总是工作的，故电源消耗较大，这一点对用电池做电源的移动台而言时不利的。1-4常用移动通信系统包括哪几种类型？ 答：包括无线电寻呼系统，蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系 统，移动卫星通

3、信系统，分组无线网。1-5蜂窝通信系统采用了哪些技术?它与无线寻呼、 无绳电话、 集群系统的主要差别是什么?答：蜂窝通信系统采用的技术有：频率再用、小区分裂、越区切换。它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别有：1.线电寻呼系统是单向通信系统，通话双方不能直接利用它对话。2.绳电话以有线电话网为依托，是有线电话网的无线延伸。3.群移动通信属于调度系统的专用通信网，具有一定的限时功能，主要以无线用户为主，一般采用半双工，用频道共用技术来提高系统的频率利用率。4.蜂窝移动通信属于公众移动网，采用全双工工作方式，除了无线用户之间的 通信外， 还有大量的无线用户与有线用户之间的通信， 采用频道再用技

4、术来提高系统的频率利用率。1-9移动通信包括哪些主要技术？各项技术的主要作用是什么？答：现代移动通信系统的发展是以多种先进通信技术为基础的，移动通信的主要基本技术如下：1）调制技术：采用相干或非相干解调，抗噪声和抗干扰的能力强. 2）多址方式：提高通信系统的容量。3）移动通信中电波传播特性的研究：研究现象对信号传输所产生的不良影响，进而研究消除各种不良影响的对策。4）抗干扰措施：保证网络在运行时，干扰电平和有用信号相比不超过预定的门限值，或者保证传输差错率不超过预定的数量级。1-10移动通信系统由哪些功能实体组成？其无线接口包括哪几层的功能？ 答：移动通信系统由以下功能实体组成：移动交换中心（

5、MSC），基站分系统(BSS)（含基站控制器（BSC），基站收发信台（BTS），移动台（MS），归属位置寄存器（HLR），访问位置寄存器（VLR），设备标识寄存器（EIR），认证中心（AUC）和操作维护中心（OMC）。其无线接口模型分为三层：第一层(最低层)L1是物理层。它为高层信息传输提供无线信道，能支持在物理媒介上传输信息所需要的全部功能，如频率配置、信道划分、传输定时、比特或时隙同步、功率设定、调制和解调等等。 第二层L2是数据链路层。它向第三层提供服务，并接受第一层的服务。其主要功能是为网络层提供必需的数据传输结构，并对数据传输进行控制。 第三层L3是网络层。它的主要功能是管理链路连接

6、，控制呼叫过程，支持附加业务和短消息业务，以及进行移动管理和无线资源管理等2-3什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?答：门限效应是指：为了使调频信号在解调后获得足够大的增益，必须使输入信噪比大于一定的门限值。在小信噪比情况下，即信号电平Uc远小于噪声电平时，输出信号完全被噪声淹没，解调器的输出几乎由噪声决定，是解调器的性能恶化。2-5试述MSK调制和FSK调制的区别和联系。答：FSK是频移键控，FSK利用载波的频率变化来传递数字信息。它是利用基带数字信号离散取值特点去键控载波频率以传递信息的一种数字调制技术。 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

7、数等于0)的最小频差，并要求FSK信号的相位连续。2-6设输入数据速率为16 kbs， 载频为32 kHz， 若输入序列为0010100011100110， 试画出MSK信号的波形， 并计算其空号和传号对应的频率。 2-8与MSK相比，GMSK的功率谱为什么可以得到改善?答：GMSK信号就是通过在FM调制器前加入高斯滤波器产生的。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。2-17在正交振幅调制中，应按什么样的准则来设计信号结构? 答：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难度和性能

8、。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；此外，还要考虑解调的复杂性。2-19扩频系统的抗干扰容限是如何定义的？它与扩频处理增益的关系如何？抗干扰能力大体上都与扩频信号带宽B与信息带宽Bm之比成正比：其扩频处理增益也可用下式表示:Gp=10lg(B/Bm)2-23. 试述多载波调制与OFDM调制的区别和联系。答：多载波传输首先把一个高速的数据流分解为若干个低速的子数据流（这样每个子数据流将具有低得多的比特速率），然后，每个子数据流经过调制（符号匹配）和滤波，去调制相应的子载波，从而构成多个并行的已调信号，经过合成后进行传输。OFDM的中文名称是正交频

9、分复用，原理是调制的各子载波是互相正交的，且各子载波的频谱有1/2的重叠。此时的系统带宽比FDMA系统的带宽可以节省一半。二者的联系是：OFDM是多载波调制的一种具体实现方式。3-2试比较 10dBm、10W 及 10dB 之间的差别。 答：dBm：分贝毫瓦，功率单位，是对功率单位（mW）求对数得到的。 W：瓦，功率单位。 dB：增益，相对值单位，等于对增益相对值求对数。3-3假设接收机输入电阻为50 ，灵敏度为1 V，试求接收功率为多少dBm？3-5 某一移动信道，传播路径如图3-3(a)所示，假设d1=10 km，d2=5 km，工作频率为450 MHz， |x|=82 m，试求电波传播损

10、耗值。Lfs= 32.44+20lgf+20lgd = 32.44+20lg450+20lg15 = 109.2dB第一菲涅尔区半径x1为 查表得附加损耗(x/x1-1.7)为21dB, 因此电波传播的损耗L为L = Lfs+21 = 130.2dB3-6某一移动通信系统， 基站天线高度为100 m， 天线增益Gb=6 dB， 移动台天线高度为3 m，Gm=0 dB， 市区为中等起伏地， 通信距离为10 km， 工作频率为150 MHz， 试求：(1) 传播路径上的损耗中值； (2) 基站发射机送至天线的功率为10 W， 试计算移动台天线上的信号功率中值。(1) 根据已知条件， KT=0, L

11、A=LT自由空间传播损耗Lfs = 32.44+20lgf+20lgd = 32.44+20lg150+20lg10 = 96.04dB 查得市区基本损耗中值：Am(f,d) = 25dB 基站天线高度增益因子：Hb(hb, d) = -5dB移动台天线高度增益因子：Hm(hm, f) = 0dB 所以传播路径损耗中值为： LA = LT = 96.04+25+5 = 126.04dB(2) 中等起伏地市区中接收信号的功率中值4-1分集技术如何分类？移动通信中采用哪几种分集接收技术？广义上可以分为两类：一类称为“宏分集”；另一类称为“微分集”。其中微分集又可以分为六类：a空间分集b频率分集c极

12、化分集d场分量分集e角度分集f时间分集 接收端主要有三种分集合并方式：a选择式合并b最大比值合并c等增益合并4-2对于DPSK信号，采用等增益合并方式，4重分集相对于3重分集，其平均误码率能降多少？3重分集等增益合并的误码率为：4重分集等增益合并的误码率为：误码率下降为：4-3为什么说扩频通信起到了频率分集的作用,而交织编码起到了时间分集的作用?RAKE 接收属于什么分集? 答:扩频通信在发端采用了扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息所需的宽度,收端采用相同扩频码进行相关解扩,那么扩频调制后的信号频率间隔肯定大于相关带宽,这正好符合频率分集的实现要求;交织码在交织时收发双向均要进行生

13、存后续的数据处理所以有一个处理时间的延迟,从而各次发送的时间间隔可以足够大,各次发送的信号出现衰落彼此独立,即实现时间分集.RAKE 接收属于频率分集.4-4试画出（2，1）卷积编码器的原理图。假定输入的信息序列为01101（0为先输入），试画出编码器输出的序列。4-9自适应均衡可以采用哪些最佳准则？答：自适应均衡技术包括最小均方误差算法（LMS）、递归最小二乘法（RLS）、快速递归最小二乘算法（Fast RLS）、平方根递归最小二乘法（Square Root RLS）和梯度最小二乘法（Gradient RLS）。4-10RLS算法与LMS算法的主要异同点是什么?5-5移动通信网的某个小区共有

14、100个用户， 平均每用户C=5次/天， T=180秒/次， k=15%。 问为保证呼损率小于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：用户的忙时话务量根据公式，可得总话务量：由于B5%，查附表，可得：3.738A4.534需要的共用信道数是8个，信道利用率由于B20%，查附表，可得：2.945A4.010需要的共用信道数是5个，信道利用率,节约8-53个信道5-6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

15、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。解：专用呼叫信道方式 专用呼叫信道方式下，一个信道用作呼叫信道，这时共用信道数个为8-17个。B10%,查附表，可得：A=4.666,，信道利用率 根据公式 ，可得总用户数为，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%每组信道容纳用户数M=A/a=0.111/0.01=11，8个信道能容纳的总用户数为81188（个）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=559比较：采

16、用多信道共用的方式信道利用率最高，采用单信道共用的方式信道利用率最低。5-7在TDMA多址方式中,上行链路的帧结构和下行链路的帧结构有何区别?上下行链路的结构一样,唯一不同的是上行链路TDMA帧比下行链路TDMA帧提前3个时隙,用于保证主被叫的通话同步.5-13为什么说最佳的小区形状是正六边形?答：全向天线辐射的覆盖区是个圆形。为了不留空隙地覆盖整个平面的服务区，一个个圆形辐 射区之间一定含有很多的交叠。在考虑了交叠之后，实际上每个辐射区的有效覆盖区是一个多边形。根据交叠情况不同，覆盖区可以是正 三角形，正方形，正六边形。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

17、个服务区所需的基站数最 少，也就最经济。5-14设蜂窝移动网的小区辐射半径为8km，根据同频干扰抑制的要求，同信道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道小区的分布图。5-15设某小区制移动通信网， 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。分区分组配置所遵循的原则是：精灵减小占用的总频段，以提高频段的利用率；同一区群内不能使用相同的信源，以避免同频干扰；小区内次啊用无三阶互调的相容信道组，以避免互调干扰。 给定的频段以等间隔划分为信道，按顺序分别标明各信道的号码为：1,2,3,；已

18、知每个区群有4个小区，每个小区需5个信道，按上述原则进行分配，可得到：第一组：6,10,27,30,32；第二组：2，9,13,18,21；第三组：3，8，19,25,33；第四组：7,11,24,26,29。5-17移动通信网的基本网络结构包括哪些功能? 答:基本网络结构包括了:基站、交换机和移动台.交换机的功能:交换机通常由交换网络(或称接续网络)、接口和控制系统组成.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.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. 控制系统主要负责话路的接续控制, 另外还负责

19、通信网络的运行、管理和维护功能.移动通信网络中使用的交换机通常称为移动交换中心(MSC)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).基站和移动台的主要功能是呼叫和接收.5-27什么叫越区切换？越区切换包括哪些主要问题？软切换和硬切换的差别是什么？答：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。越区切换包括三方面的问题：1）越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；2）越区切换如何控制；3）越区切换时信道分配。越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。软切换是指即维

20、持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。5-28在越区切换时, 采用什么信道分配方法可减少通信中断概率? 它与呼损率有何关系? 答:a 信道分配方法:在每个小区预留部分信道专门用于越区切换.b 使可用的信道数减少, 要增加呼损率。5-29什么叫位置区?移动台位置登记过程包括哪几步? 答: 将整个业务区划分为若干位置登记区,每个用户在某一位置登记称为位置区.登记过程包括: 1) 向基站发出包含有本机识别号码和归属区识别号码的位置登记号; 2) 基站将信号转送控制交换中心,让其改写移动台位置信号; 3) 通知移动台改写其存储的地区识别号5-30什么叫呼叫传递?其主要步骤有哪些7-1说明数字蜂窝系统比模拟蜂窝系统能获得更大通信容量的原因。 答： 数字蜂窝系统相比于模拟蜂窝系统通信容量的提升,并不是由于在频道上再细分出时隙，增加了物理信道总数而提高的。而是由于两项措施：采用了先进的话音编码技术，在话音 质量要求相同的情况下，所需的载干比可以降低，共道再用因子可以减小，从而提高通信容 量；数字蜂窝系统采用移动台辅助的过区切换技术，可明显加快移动台的过区切换速度，其小区半径可疑减少到 0.5km，因而单位面积的通信容量可以提高。7-2试综合比较GSM、D-AMPS 和PDC 三种蜂窝