移动通信概论俞洋课后参考答案

第一章走进移动通信1.通信的定义是什么？其发展历史如何？如何对其进行分类？通信的定义：通信就是信息的传递，通常是指人与人或人与物，乃至物与物之间通过某种行为或媒介进行的信息交流和传递。通信的发展历史：在古代，人们通过\o"驿站"驿站、\o"飞鸽传书"飞鸽、烽火、\o"符号"符号、\o"语言"语言、眼神、触碰等方式进行信息传递。到了今天，随着科技水平的飞速发展，通信基本完全利用有线或无线的电信方式完成，相继出现了无线电报、\o"有线电话（页面不存在）"有线电话、网络通信、移动电话以及\o"视频电话"视频电话等各种通信方式。通信的分类：按传输信号的媒介分类，可以分为有线通信和无线通信。按传输的信号特征分类，可以分为模拟信号和数字信号。按工作频段分类，可以分为长波通信、短波通信和微波通信。按调制方式分类，可以分为基带传输和频带传输。按通信双方的分工及数据传输方向分类，可以分为单工通信、半双工通信和全双工通信。按信号复用方式分类，可以分为频分复用、时分复用、码分复用和波分复用。2.移动通信的特点和社会影响分别是什么？特点：（1）移动通信是无线通信（2）移动通信的用户可以移动社会影响：通信技术的每次大的发展都会带来人们生活方式的改变。3.从古代通信到近现代通信，从通信方式的改变中可获得什么感悟？科学技术是第一生产力，移动通信技术的发展带来的是人们生产生活的不断变革。通信技术的发展过程是人类实践过程中随着社会生产力的发展，对传递消息要求不断提升的过程。通信本身不是目的，而是一种手段，它是为了服务人们的需求而产生的。4.从身边发生的事情，谈谈通信对个人生活及社会发展产生的影响。（开放题型，无固定答案）。可从通过通话发展引发个人生活及社会发展进行展开描述。如计算机跟通信的融合产生了互联网，互联网跟手机的融合带来了移动互联网。手机可以看杂志、看视频、听音乐，于是又出现了内容服务产业；而家电、家居、穿戴设备的联网，又带来了智能家电、智能家居、智能穿戴等。让人们的生活变得更加丰富多彩，也为社会发展提供了便利的条件。5.梳理自己专业所学课程，尝试自己去建立初步的课程体系架构。（开放题型，无固定答案）。建议从各校各专业具体的人才培养方案制订、专业课程安排和未来就业方向几方面进行思考。第二章移动通信基础1.无线传播的3种损耗和4种效应是什么？三种损耗：路径传播损耗、慢衰落损耗和快衰落损耗。四种效应：阴影效应、远近效应、多径效应和多普勒效应。2.频谱的特性有哪些？为什么说频谱资源是宝贵的？特性：（1）有限性（2）排他性（3）复用性（4）非耗竭性（5）传播特性（6）易污染性频谱资源宝贵：无线电频谱资源是支撑现代信息通信产业发展的基础资源，是推动各行业信息化的重要资源，是打赢信息化战争的重要战略资源。3.为什么蜂窝系统会成为移动通信网络最主要的网络结构方式？蜂窝概念的提出是针对早期移动通信系统的频谱匮乏，容量小，服务质量差，频谱利用率低等问题的重大突破。其思想是将整个服务区划分为若干个无线区，每个小无线区分别设置一个基地台负责本区的移动电话通信的联络和控制。实现小区间移动台通信又可在移动电话交换局的统一控制之下。每个小区使用一组频道，邻近小区使用不同的频道。由于小区内基地台服务区域缩小，在整个服务区中，同一组频道可以多次重复使用，因而大大提高频率利用率。4.多址方式包括哪几种？它们划分信道的方式有何不同？频分多址：将不同的用户分配在时隙相同而频率不同的信道上。时分多址：以时隙来区分信道，把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙（帧、时隙都不重叠），然后根据一定的分配原则，使各个移动台在每帧内只能在指定的时隙向基站发送信号。码分多址：通过不同的用户码来区分用户，CDMA系统为每个用户分配各自特定的地址码，而这些码型互不重叠。空分多址：是利用空间资源分割构成不同的信道。利用空分多址接入的多个用户可以使用完全相同的频率、时间和码道资源。5.手机用户发现手机信号不佳，根据所学知识分析可能是哪些原因造成的。（答案略）。可通过3种损耗、4种效应的具体表象进行描述，这些都可能导致手机信号不佳。6.结合所学知识，谈谈移动通信技术标准化的意义。移动通信技术的标准化不仅是移动通信产品进入市场的先决条件,更是移动通信技术应用与产业发展的关键，全球性的通信标准更关系到产业发展和国家战略。通信标准的制定过程是国家间政治、经济、技术等各方面综合实力的体现和较量。可从这些内容开始展开。移动通信网络1.移动通信网络可以分为哪几部分？它们相互之间的联系是什么？尝试使用简单的框图进行描述。移动通信网络可分为移动通信终端、无线接入网、核心网和传输网移动通信终端是为用户提供服务的设备，它与网络之间的通信链路为无线链路，通过空中无线接口为用户提供接入移动网络。无线接入网是指采用无线电波这一传输媒质来连接终端用户与核心网。核心网是整个移动通信网络的核心交换部分，它主要完成不同接入网络之间数据的处理和分发。传输网又被称为承载网，无线接入网内部、无线接入网与核心网之间、核心网和核心网之间都需要传输网来进行数据传递。（图略）2.结合所学内容，思考移动通信网络各组成部分未来的发展方向。（开放题型，无固定答案）。可结合移动通信网络各组成部分的功能和特点思考未来发展的方向，进行展开讨论。3.小华正在打电话给他的同学小明，结合所学内容，思考在这个通话过程中，移动通信网络的各组成部分会有哪些设备参与其中。移动通信终端（手机）、无线接入设备（基站设备、天馈等）、传输设备（PTN、OTN等）、核心网设备（MME、HSS等）。4.结合生活中的事例，思考其他通信网络与移动通信网络有哪些连接方式，以及未来各种网络融合有哪些发展方向。（开放题型，无固定答案）。可从RFID、NFC、蓝牙、WiFi、Zigbee等多种连接方式入手，联想生活中的实际案例。未来各种网络融合的发展方向可参考三网融合的内容。移动通信系统的演进历程1.试从发展时间、标准化、技术性能特点和提供的业务角度比较第一代到第四代移动通信系统，你能从中得出什么结论。（1）第一代移动通信系统发展时间：20世纪70年代末标准化：没有统一标准，主要以北美标准、欧洲标准和日本标准为主。技术性能特点：主要采用蜂窝组网技术、频分多址技术和切换技术。提供的业务：语音业务（2）第二代移动通信系统发展时间：上世纪80年代开始，90年代成熟商用标准化：没有统一标准，主要以北美标准、欧洲标准和日本标准为主。技术性能特点：话音编解码技术、信道编解码技术、交织解交织技术、数字调制解调技术等提供的业务：语音业务、短信业务（即低速率数据业务）（3）第三代移动通信系统发展时间：第三代移动通信系统最早于1985年由国际电信联盟（ITU）提出，在2000年左右得到商用。标准化：3G的三大标准，即WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA。技术性能特点：码分多址技术、双工技术、切换技术、功率控制、Rake接收技术提供的业务：语音业务、中速率数据业务（4）第四代移动通信系统发展时间：2004年12月，在3GPP多伦多会议上，正式立项并启动LTE的标准化工作。2008年初，完成了LTE第一个版本的系统技术规范。标准化：4G的两大标准，即TDD-LTE和FDD-LTE技术性能特点：OFDM技术、MIMO技术、AMC技术、HARQ技术提供的业务：语音业务、高速率数据业务2.试从技术性能、应用领域等方面比较第五代移动通信系统与前面四代移动通信系统的区别，你能从中得出什么结论。技术性能：（1）移动性（2）时延性能（3）用户感知速率（4）峰值速率（5）连接数密度（6）流量密度（7）能源效率应用领域：（1）增强型移动宽带：场景主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验，适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。（2）大规模机器通信：主要满足海量物联的通信需求，面向以传感和数据采集为目标的应用场景。（3）高可靠低时延通信：基于其低时延和高可靠的特点，主要面向垂直行业的特殊应用需求。3.试通过调查，阐述移动通信如何日益渗透到我们生活的方方面面。这其中的原因是什么。（开放题型，无固定答案）。可结合移动通信技术发展趋势和业务开发以客户需求为导向进行阐述。4.移动通信发展的终极目标：实现完全的个人通信（PersonalCommunication）。该目标可简要描述为5个“W"，这些“W”分别指什么？Whoever任何人Wherever任何地点Whenever任何时间Whomever任何人Whatever任何信息5.试比较分析FDD-LTE系统和TDD-LTE系统有什么不同，各自的优缺点是什么？区别：主要是双工方式不同，FDD-LTE系统采用频分双工方式，TDD-LTE系统采用时分双工方式。TDD-LTE系统的优缺点：优点：①能够灵活配置频率，使用FDD系统不易使用的零散频段。②可以通过调整上下行时隙转换点，提高下行时隙比例，很好地支持非对称业务。③具有上下行信道一致性，基站的接收和发送可以共用部分射频单元，降低了设备成本。④接收上下行数据时，不需要收发隔离器，只需要一个开关即可，降低了设备的复杂度。⑤具有上下行信道互惠性，能够更好地采用传输预处理技术，如预RAKE技术、联合传输技术、智能天线技术等，能有效地降低移动终端的处理复杂性。缺点：①由于TDD方式的时间资源分别分给了上行和下行，因此TDD方式的发射时间大约只有FDD的一半，如果TDD要发送和FDD同样多的数据，就要增大TDD的发送功率。②TDD系统上行受限，因此TDD基站的覆盖范围明显小于FDD基站。③TDD系统收发信道同频，无法进行干扰隔离，系统内和系统间存在干扰。④为了避免与其他无线系统之间的干扰，TDD需要预留较大的保护带，影响了整体频谱利用效率。FDD-LTE系统的优缺点：优点：①相比TDD-LTE系统，FDD-LTE系统的速度更快。②FDD-LTE系统适合广域覆盖。缺点：①占用较多的频谱资源②FDD-LTE系统不适合热点区域覆盖6.第五代移动通信的三大场景需求分别是什么？增强型移动宽带、大规模机器通信和高可靠低时延通信。新一代移动通信技术1.5G-Advanced的驱动力和演进方向是什么？它有哪些关键技术？驱动力：（1）产业发展驱动力（2）技术发展驱动力演进方向：网络架构演进。在架构层面，5G-Advanced网络需要充分考虑云原生、边缘网络以及移动算力感知，持续增强网络能力并最终走向云网融合、算网一体。关键技术：（1）网络智能化（2）网络融合（3）通信能力增强（4）网络切片增强（5）定位测距增强2.6G的驱动力是什么？它有哪些可能的应用场景？驱动力：（1）场景驱动（2）网络技术驱动（3）IP新技术驱动应用场景：（1）人体数字孪生（2）空中高速上网（3）基于全息通信的XR（4）新型智慧城市群（5）全域应急通信抢险（6）智能工厂PLUS（7）网联机器人和自治系统3.6G的性能指标相比5G在哪些方面有所增强？6G在峰值速率、用户体验速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力、频谱支持能力和网络能效等关键指标都相对于5G有了明显的提升。4.试从技术性能、应用领域等方面比较第六代移动通信系统与前面五代移动通信系统的区别，从中能得出什么结论？技术性能：峰值速率、用户体验速率、时延、流量密度、连接数密度、移动性、频谱效率、定位能力、频谱支持能力和网络能效等。应用领域：（1）人体数字孪生（2）空中高速上网（3）基于全息通信的XR（4）新型智慧城市群（5）全域应急通信抢险（6）智能工厂PLUS（7）网联机器人和自治系统5.试根据所学内容展望6G时代移动通信技术发展的新趋势。可通过（1）潜在无线传输技术（2）潜在网络架构技术（3）潜在通感融合技术等技术的具体应用进行展开。6.结合6G移动通信技术的发展趋势和应用场景，谈谈由此带来的生产生活方式的变革。（开放题型，无固定答案）。可根据6G新技术的具体应用进行展望。移动通信行业认知1.移动通信产业包括哪些类型的企业和组织？（1）通信运营商（2）通信设备制造商（3）通信工程服务企业2.中国的电信运营商、设备制造商是如何发展壮大的？从中可以得到什么启示？（开放题型，无固定答案）。可阐述各电信运营商、设备制造商之间从前期的业务竞争到后面的共享共建，通力合作，共同发展。3.在移动通信标准领域，中国从一个旁观者，成为目前的领导者，取得了巨大的成功，也面临着巨大的挑战。结合本章学习的内容以及收集