(一)15分钟的笔试部分：进去以后老师给大家每人发了一张卷子，上面有3道题目。

要求我们在15分钟以内把自己的答案写进去。

NO1.试述中心极限定理和大数定律及其各自的物理意义。

有些同学可能觉得这是应该在高等数学里考察的内容。

其实呢，老师在这里出这么一道题目，必然有他的道理。

大家都知道，概率论在随机信号分析这门课程中显得十分的重要。

而通信研究的起点便是随机信号的问题，它的概率谱密度，功率谱密度，波形，带宽等等。

相信大家在初试的笔试考专业课之前对这些应该是有深刻体会的吧！！！呵呵！反正我的印象是很深刻的。

其实在复习概率的时候，Chap.5这一章也还是蛮重要的。

下面就让我们一起回忆一下吧！我们由切比雪夫不等式引入大数定律。

包括：切比雪夫大数定律，伯努利大数定律和辛钦大数定律。

切比雪夫不等式是这么说的：任意一个具有有限方差的随机变量X，它落入以它的期望EX为中心，任意小的正数e为半径的区间内的概率不小于1减去它的方差DX除以e的平方。

由此得到的极限形式下的3个大数定律其实也就是想说：当互不相关或独立同分布的随机样本所抽取的个数趋于无穷大的时候，样本均值也就以概率1趋于总体均值。

切氏不等式主要用来对期望，方差已知的随机变量取值的概率作粗略估计，而由它引出的大数定律则有着相当重要的物理意义。

它是参数估计中矩估计的理论依据，也是判别估计一致性的主要方法！在通信系统对随机信号（尤其是某些噪音信号）的参数分析中，这一点就显得相当重要！中心极限定理是说：大量独立同分布的随机变量之和趋于正态分布！有“林-列”和“隶-拉”两个中心极限定理，后者是前者在所有随机变量独立且同（0-1）分布时的特殊情形！中心极限定理的重要意义在于：它是统计抽样的理论基础，由它推导出的Poisson定理和随机变量的正态标准化公式在对于一大类的信号和噪声的近似计算（包括对其数字特征的考察）中有着广泛的应用！NO2. 试述FDD和TDD各自的含义及其比较。

TDD=Time Division Duplexing 时分双工FDD=Frequency Division Duplexing 频分双工它们都是移动通信技术使用的双工技术，TDD与FDD相对应。

所谓双工，是移动通信的一种工作方式，它指收发可同时进行。

在TDD模式的移动通信系统中，基站到移动台之间的上行和下行通信使用同一频率信道(即载波)的不同时隙，用时间来分离接收和传送信道，某个时间段由基站发送信号给移动台，另外的时间由移动台发送信号给基站。

基站和移动台之间必须协同一致才能顺利工作。

FDD模式的特点是在分离的两个对称频率信道上，进行信号的接收和传送，用保证频段来分离接收和传送信道。

某些系统中上下行频率间隔可以达到190MHz。

与FDD相比，TDD具有一些独到的优势，也有一些明显的不足。

优势：（1）使用TDD技术时，只要基站和移动台之间的上下行时间间隔不大，小于信道相干时间，就可以比较简单的根据对方的信号估计信道特征。

而对于一般的FDD技术，一般的上下行频率间隔远远大于信道相干带宽，几乎无法利用上行信号估计下行，也无法用下行信号估计上行；这一特点使得TDD方式的移动通信体制在功率控制以及智能天线技术的使用方面有明显的优势。

（2）TDD技术可以灵活的设置上行和下行转换时刻，用于实现不对称的上行和下行业务带宽，有利于实现明显上下行不对称的互联网业务。

但是，这种转换时刻的设置必须与相邻基站协同进行。

（3）与FDD相比，TDD可以使用零碎的频段，因为上下行由时间区别，不必要求带宽对称的频段。

（4）TDD技术不需要收发隔离器，只需要一个开关即可。

不足：（1）移动台移动速度受限制。

在高速移动时，多普勒效应会导致快衰落，速度越高，衰落变换频率越高，衰落深度越深，因此必须要求移动速度不能太高。

例如在使用了TDD的TD-SCDMA系统中，在目前芯片处理速度和算法的基础上，当数据率为144kb/s时，TDD的最大移动速度可达250km/h，与FDD系统相比，还有一定差距。

一般TDD移动台的移动速度只能达到FDD移动台的一半甚至更低。

（2）覆盖半径小。

也是由于上下行时间间隔的缘故，基站覆盖半径明显小于FDD基站。

否则，小区边缘的用户信号到达基站时会不能同步。

（3）发射功率受限。

如果TDD要发送和FDD同样多的数据，但是发射时间只有FDD的大约一半，这要求TDD的发送功率要大。

（4）需要更复杂的网络规划和优化技术。

NO3. 试述蜂窝小区制和移动通信早期所使用的大区制的区别。

1.大区制移动通信系统:早期移动通信系统都采用大区制场强覆盖区，一个基站覆盖很大的服务区，半径约30km－50km。

这使使得基站、手机的发射功率要很大，基站的发射功率高达几十到几百瓦，且要很高的天线塔。

大区制系统的特点是：整体覆盖范围小、频道数目少（容量小）、移动台体积大，特别是用户密度高，业务量大时，整个系统根本无法满足用户要求。

2.蜂窝小区移动通信系统:为了提高系统容量，有效利用频率资源，现代移动通信在场强覆盖区的规划上多采用小区蜂窝结构。

其特点是：小区覆盖半径小，一般为1km－20km，所以可用较小的发射功率实现双向通信。

若干个小区构成大面积的覆盖，相距足够远（即同频干扰足够小）的小区可重复使用通信频率，即频率复用。

采用这种方法，可以对无限广大的地域进行覆盖，从而提高了频谱的利用率。

MS――移动台BS――基站MSC――移动交换中心小区制蜂系统的最大优点是频率复用，使系统容量大大提高，有效地利用了频率资源。

但伴随而来的是技术实现上的复杂性，主要包括以下几个方面：（1）小区的规划。

（2）越区切换技术。

（3）漫游技术。

（4）无线信道资源管理和网络管理。

(二)应该知道的其他知识：平稳随机过程(有一类平稳随机过程叫严平稳随机过程，它的意思是随机过程的各阶矩都是平稳的，这个定义过于严格，工程上难于应用。

为此放宽条件，只要一、二阶矩<期望和期望的平方>平稳就行，就有了宽平稳随机过程一说。

)窄带随机过程( 窄带随机过程是指其频带宽度远小于中心频率的随机过程)瑞利分布(控制分布宽度的形状参数值为2的韦布尔分布。

该分布函数取决于一个调节参数——尺度参数。

)赖斯分布(正弦波加窄带高斯过程的包络概率密度函数分布称为莱斯（Rice）密度函数，也称广义瑞利分布)不相关及其与独立的关系香农公式及其物理意义(在被高斯白噪声干扰的信道中，计算最大信息传送速率C公式：C=Blog2(1+S/N),)加性高斯白噪声（AWGN）从统计上而言是随机无线噪声，其特点是其通信信道上的信号分布在很宽的频带范围内。

高斯白噪声的概念."白"指功率谱恒定;高斯指幅度取各种值时的概率p (x)是高斯函数)同步，均衡及分集,计算机网络TCP/IP模型以及OSI模型,电路交换及分组交换的比较（电路交换技术很少用于数据业务网络，主要是因为其资源利用效率和可靠性低。

分组交换技术通过统计复用方式，提高了资源利用效率。

而且当出现线路故障时，分组交换技术可通过重新选路重传，提高了可靠性。

但是现实情况是：许多线路资源由于缺少交换能力而未被使用，使用的线路资源利用率往往不到百分之十，路由器平均一年的宕机时间不到5秒，发生故障的概率很小。

因此上述原因对于当今选择交换技术没有意义。

而另一个方面，分组交换是非面向连接的，对于一些实时性业务有着先天的缺陷，虽然有资源预留等一系列缓解之道，但并不足以解决根本问题。

因此这些业务的QoS问题较为复杂。

而电路交换技术是面向连接的，很适合用于实时业务，其QoS问题要简单得多。

同时，与分组交换技术相比，电路交换技术实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现。

且由于其不需要缓冲区，而光缓冲技术似乎还比较遥远，因此它更易于与光技术融合。

当然，电路交换技术的用户与WDM 之间的流量粒度不匹配问题也有待进一步解决。

如果抛开现有的设施，从头组网的话，相信大家选择电路交换技术的可能性要大得多。

这里可以举出一个例子对电路交换技术和分组交换技术做一个比较。

假设一个服务器通过一条1Mbit/s的链路与100个用户连接，其结果如表1所示。

）扩频,跳频，跳时（所谓扩频通信，是扩展频谱通信的简称。

它是指用来传输信息的射频带宽远大于信息本身带宽的一种通信方式。

扩频技术通常有4种类型：①直接序列扩频，简称直扩（DS）。

②载波频率跳变扩频，简称跳频（FH）。

载荷信息的载波信号频率受伪随机序列的控制，快速地在给定的频段中跳变，此跳变的频带宽度远大于所传送信息的频谱宽度。

③跳时（TH）。

将时间轴分成周期性的时帧，每帧内分成许多时片。

在一帧内哪个时片发送信号由伪码控制，由于时片宽度远小于信号持续时间从而实现信号频谱的扩展。

④混合扩频。

几种不同的扩频方式混合应用，例如：直扩和跳频的结合（DS/FH），跳频和跳时的结合（FH/TH），以及直扩、跳频与跳时的结合（DS/FH/TH）等）香农信息论（1948年香农在Bell System Technical Journal上发表了《A Mathematical Theory of Communication 》。

论文由香农和威沃共同署名。

这篇奠基性的论文是建立在香农对通信的观察上，即“通信的根本问题是报文的再生，在某一点与另外选择的一点上报文应该精确地或者近似地重现”。

这篇论文建立了信息论这一学科，给出了通信系统的线性示意模型，即信息源、发送者、信道、接收者、信息宿，这是一个新思想。

此后，通信就考虑为把电磁波发送到信道中，通过发送1和0的比特流，人们可以传输图像、文字、声音等等。

今天这已司空见惯，但在当时是相当新鲜的。

他建立的信息理论框架和术语已经成为技术标准。

他的理论在通信工程师中立即获得成功，并刺激了今天信息时代所需要的技术发展。

）MIMO（表示多输入多输出，MIMO 技术的应用，使空间成为一种可以用于提高性能的资源，并能够增加无线系统的覆盖范围。

）OFDM（即正交频分复用技术，其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。

正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI 。

每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。

而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

）CDMA（码分多址，就是利用展频的通讯技术，因而可以减少手机之间的干扰，并且可以增加用户的容量，而且手机的功率还可以做的比较低，不但可以使使用时间更长，更重要的是可以降低电磁波辐射对人的伤害）移动通信的发展3G的标准(移动的TD-SCDMA（我国制定的标准）、联通的WCDMA（欧美地区较成熟的）、电信的CDMA2000（日本等国使用）)，UWB（UWB（UltraWideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大）4类DM技术TD-LTE 即Time Division Long Term Evolution（分时长期演进），是由阿尔卡特-朗讯、诺基亚西门子通信、大唐电信、华为技术、中兴通讯、中国移动等业者，所共同开发的第四代（4G）移动通信技术与标准。