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北京工业大学移动通信作业答案

第一章绪论1、移动通信的工作方式主要有几种?蜂窝式移动通信系统采用哪种方式?双工方式分类。

答:移动通信的工作方式:单工、双工、半双工。

蜂窝式移动通信系统采用双工。

双工方式分类:时分双工(TDD)、频分双工(FDD)。

2、什么叫移动通信?有哪些主要特点?答:移动通信是指通信双方中至少有一方在移动中(或暂时停留在某处)进行信息传递的通信方式,成为现代通信中发展最快的通信手段之一。

特点:利用无线电波进行信息传输;在强干扰环境(外部干扰+内部干扰)下工作;无线电频率资源非常有限;提高通信容量;对移动终端设备要求高,必须适合移动环境;系统复杂,网络管理和控制必须有效。

3、1G、2G、3G、4G移动通信系统的主要特点对比。

答:1G:全自动拨号,全双工方式,越区频道转换,自动漫游。

是模拟通信系统,采用小区制,蜂窝组网,多址接入方式为频分多址FDMA,调制方式为FM。

2G:数字移动通信系统;采用小区制,微蜂窝组网;能够承载低速的数据业务;调制方式有GMSK、QPSK等;多址接入方式为时分多址TDMA和码分多址CDMA;采用均衡技术和RAKE接收技术,抗干扰多径衰落能力强;保密性好。

3G:微蜂窝结构,宽带CDMA技术;调制方式QPSK自适应调制;多址方式主要是CDMA,电路交换采用分组交换;具备支持多媒体传输能力的要求。

4G:是一个可称为宽带接入和分布式网络,是功能集成的宽带移动通信系统,是广带无线固定接入、广带无线局域网、移动广带系统和互操作的的广播网络,是一个全IP的网络结构,包括核心网和无线接口,采用多种新的技术和方法来支撑。

4、移动通信中的干扰主要有哪些,哪种干扰是蜂窝移动通信系统所特有的?答:互调干扰:两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上,产生同有用信号频率相近的组合频率,从而构成干扰,如:接收机的混频。

邻道干扰:相邻或邻近的信道(或频道)之间,由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。

同频干扰:相同载频电台之间的干扰。

蜂窝系统采用同频复用技术规划小区,使同频干扰是其特有的干扰。

5、移动通信的发展趋势是什么?答:随着移动通信的发展,出现了蜂窝移动通信,而随着蜂窝移动通信的发展,未来移动通信的主要发展趋势是网络业务数据化、分组化,移动互联网逐步形成;网络技术数字化、宽带化;网络设备智能化、小型化;应用于更高的频段,有效利用频率;移动网络的综合化、全球化、个人化;各种网络的综合;高速率、高质量、低费用。

第二章移动通信信道1、描述多径信道的主要参数有哪些?答:(1)时间色散参数和相关带宽描述时间色散的主要参数:平均时延(一阶矩),时延扩展,最大附加时延扩展(XdB)。

(2)频率色散参数和相关时间描述频率色散的主要参数:多普勒扩展(功率谱)s(f)。

(3)角度色散参数和相关距离2、多谱勒效应的产生原因及表达式。

答:多普勒效应是由于移动台的运动使得接收信号在频域扩展,多普勒频移产生附加的调频噪声,出现信号失真。

表达式:f d=vf/c3、接收信号的包络根据不同的无线环境服从哪几种分布?它们之间的关系。

答:服从瑞利分布和莱斯分布。

关系:当主要信号分量减弱后,莱斯分布就转变为瑞丽分布。

4、根据时间色散多径信道分类。

答:根据时间色散多径信道分为:频率选择性衰落信道、平坦衰落信道。

5、根据频率色散多径信道的分类。

答:根据频率色散多径信道分为:快衰落信道(时选)、慢衰落信道(非时选)。

6、若载波f0=800MHz,移动台速度v=60km/h,求最大多谱勒频移?答:f d=vf/c=800*10^6*60/3.6/(3*10^8)=44.4Hz第三章蜂窝组网技术1、什么叫同频复用,同频复用系数取决于哪些因素。

答:同频复用:相同的频率资源重复使用。

取决于同频复用距离和小区半径。

2、话务量和呼损率概念。

答:话务量:度量通信系统业务量或繁忙程度的指标。

是指单位时间内(1小时)进行的平均电话交换量。

呼损率:呼叫失败的概率。

呼损率的物理意义是损失话务量与呼叫话务量之比的百分数,也称为系统的服务等级(GOS)。

3、小区制和大区制的区别,小区制的主要优点。

答:大区制:BS发射功率大(200W);天线架设得高;覆盖半径大25km至45km;小区制:半径2至25km;小的1至3km、500m、20m;功率:5至20W。

小区制主要优点:频率复用技术,频率利用率高,组网灵活。

4、什么叫信令,信令功能有哪些?答:信令是与通信有关的一系列控制信号(协调不同实体所需的信息)。

功能:信令是用户以及通信网中各个节点相互交换信息的共同语言,是整个通信网的神经系统。

如一般电话网的摘机信令、拨号信令、振铃信令等;如无线通信网络中的频道分配、用户登记与管理、呼叫与应答、越区交换和功率控制等。

5、为何说最佳的小区形状是正六变形?答: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,用正六边形小区所需的基站最少,最经济。

7、什么叫中心激励?什么叫顶点激励?答:中心激励:基站设在每个小区中央,采用全天线形成圆形覆盖。

顶点激励:基站设在每个小区六边形的三个顶点上,每个基站采用3副120°扇形射向的定向天线分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域。

8、数字移动通信网基本网络结构有哪些?答:有用户、基站、交换机、固定网络。

9、什么叫越区切换?软硬切换的区别。

答:越区切换:将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基站的过程。

硬切换:在新的连接建立以前,先中断旧的连接。

软切换:既维持旧的连接,又同时建立新的连接,当与新基站建立可靠的连接之后再中断旧的链路。

10、什么叫位置区?位置登记过程包括哪几步?答:位置区:移动通信系统中,将覆盖区分为若干个登记区(GSM 中称为位置区LA),每一个LA 区由多个小区构成。

位置登记过程:(1)MS 向新基站及MSC 发送“位置更新请求”,MSC 向其相应的VLR 发出登记请求。

(2)MSC 根据移动终端标识号确定MS 的HLR 并向MS 的HLR 发送“位置更新请求”。

(3)HLR 记录新的VLR ID ,回送“位置更新接受”。

(4)MSC 对VLR 中该用户的IMSI 做标记,并向MS 回送“位置更新证实”。

(5)HLR 通知原来的MSC 删除VLR 中有关该MS 的用户数据。

(6)旧VLR 删除MS 的记录,并向HLR 发送一个删除应答信息。

11、越区切换的控制策略有哪些?答:(1)移动台控制的越区切换:MS 连续监测当前基站和候选基站的信号强度和质量,当满足切换准则时,MS 选则最佳候选基站,发送切换请求。

(2)网络控制的越区切换:网络要求MS 周围所有基站都监测该MS 信号并把测量结果报告给网络,网络从中选择一个新基站,把结果通过旧基站通知MS 和新基站。

(3)移动台辅助的越区切换:网络要求MS 测量周围基站信号把结果报告给旧基站,网络根据结果决定何时切换及切换到哪个基站。

12、蜂窝网络为何存在同频干扰?答:同频干扰产生原因:频率的重复使用。

蜂窝网络中有小区分裂,而小区不断分裂使基站服务区不断缩小,就会引入同频干扰。

13、某通信系统一个无线小区有12个信道(2个控制信道和10个话音信道)每天每个用户平均呼叫10次,每次占用信道平均时间为80s ,呼损率要求10%,忙时集中系数0.125.问该无线小区能容纳多少用户?答:A a =C ·T ·K ·36001=10·80·0.125·36001=0.0278 由表得:A=7.511 M=aA A=7.511/0.0278=270户B 1% 2% 5% 10% 20% n A A A A A 1 0.0101 0.020 0.053 0.111 0.25 5 1.360 1.657 2.219 2.881 4.010 10 4.460 5.092 6.216 7.511 9.685 2012.03113.18115.24917.16321.635第四章 调制技术1、什么是相位不连续的FSK ?相位连续的FSK (CPFSK )应当满足什么条件?为什么在移动通信中,在使用移频键控一般总是考虑使用CPFSK ? 答:相位不连续的FSK :前后码元的载波相位不一致。

相位连续的FSK (CPFSK )应当满足的条件:不仅在一个码元持续时间内相位连续,而且在从码元a k-1 到a k 转换的时刻KTb ,两个码元的相位也相等。

2、高斯滤波器的归一化3dB 带宽如何影响带宽效率和误码特性? 答:带宽越大,效率越高,误码性能越低。

3、输入数据为00110010101111000001的MSK 的相位轨迹? 答:设初始相位为零。

112)(--+⋅⋅-=k k k k k a a ϕπϕK 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 码元 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1a k -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1k ϕ 0 0 -2π -2π 2π 2π-4π3π-5π4π-6π-6π-6π-6π8π 8π 8π8π8π-11π相位轨迹为:)(t θ4、若二进制的数字基带信号为NRZ ,在进行FSK 、MSK 、GMSK 、2PSK 、QPSK (无LPF )、 和QPSK (无LPF ) OQPSK 调制后,这些已调信号是否具有恒包络特性? 答:有。

5、QPSK 、π/4-DQPSK 和OQPSK 信号相位跳变在信号星座图上的路径有什么不同?答:QPSK:相位不连续的信号,在双码元转换的时刻,信号的相位发生变化,最大相位变化为π。

π/2 π 3Tb 2Tb -7π/2 -5π/2 -3π/2 -π -π/2 4π 7π/2 3π 5π/2 2π Tb -4π -3π -2π 3π/2 4Tb 10Tb 20Tb 5Tb tπ/4-DQPSK:相位的跳变被限制在±90°。

OQPSK:相位跳变最大幅度大于OQPSK而小于QPSK,只有±45°和±90°。

6、OFDM调制的基本思想。

答:把整个可用信道频带B划分为N个带宽为△f的子信道。

把N个串行码元变换为N个并行的码元,分别调制这N个子信道载波进行同步传输。

设计载波间隔使得子载波重叠但正交。

7、OFDM调制的特点有哪些,主要有那些应用。

答:特点:无码间干扰,频率利用率高,易受频偏影响失去正交性,峰值平均比较大。

应用:ADSL、DAB、HDTV、WLAN802.11和Hyperlan-2等、4G系统。

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