2022年移动通信复习 .pdf

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1、第 1 页共 5 页1. 移动通信 的发展目标是个人通信，个人通信是指任何人、任何时候和任何人，在任何地方、进行任何方式的“ 5W ”通信。2单向通信是指通信双方只能进行收信或发信的通信方式；单工通信 是指通信双方电台交替地进行收信和发信的通信方式；双工通信 是指通信双方可同时进行传输消息 , 接收和发射可同时进行的通信方式。3 多址技术 是利用信号参量的正交性来区分无线电信号的地址，移动通信系统中常用的多址方式是FDMA 、TDMA 、 CDMA 。 GSM 系统是以 TDMA 多址技术为核心，3G是以 CDMA 多址技术为核心。4在蜂窝网中 中心激励 是指基站设在每个小区的中央，用全向天线

2、形成圆形覆盖区，顶点激励 是指基站设在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120扇形辐射的定向天线，分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域，每个小区由三副120扇形天线共同覆盖。顶点激励的好处是克服障碍物的阴影，提高信号质量。5 GSM 系统 中采用的数字调制方式为 GSMK ，语音编码采用规则脉冲激励长期预测编码(RPE-LTP）编码， GSM 系统中每帧含有 8 个时隙，时隙宽度为4.615 ms，每 26 个业务帧组成业务复帧，51 个控制帧组成控制复帧。6 （小区分裂 是为了某些区域适应小区用户数的增加，容量不足造成服务质量变差的现象，将原来的小区分裂为多个小区的现象，能够大规模

3、增大该地区单位面积上的用户容量。）当某些区域小区用户数的增加、容量不足造成服务质量变差时，可将该部分的蜂窝小区分裂，通常，蜂窝小区分裂的方法有两种，即：在以前的小区内部增加新的基站和将原来的基站扇区化。二、问答题1.什么是 移动通信 ？移动通信有何特点？答：移动通信是指移动体之间或移动体与固定体之间通信。具有移动性、电波传播条件恶劣、干扰多而复杂、要求频带利用率高、系统和网络结构复杂、设备性能好的特点。1.什么是 越区切换 ？什么是漫游？有人说越区切换就是漫游,你如何认为 ? 答：越区切换是指在通话过程中，当移动台从一个小区进入另一相邻的小区时，其工作频率及基站与移动交换中心所用的接续链路必须

4、从它离开的小区转换到正在进入的小区，这一过程称为越区切换。漫游是指当移动台从一个移动交换中心管辖的区域进入另一个移动交换中心管辖的区域. 认为越区切换就是漫游是不对的，两者不同. 2.移动通信环境下电波传播特性 如何？有何表现？答：特点： （1）存在自由空间的传播损耗； （2）存在阴影效应： 由地形结构引起表现为慢衰落；（3）存在多径效应：由移动体周围的局部散射体引起的多径传播表现为快衰落；（4）存在多普勒效应：由于移动体的运动速度和方向引起多径条件下将引起多普勒频谱展宽；具体表现为： （1）移动通信环境下场强变化起伏加剧；（2）场强变化的平均值随距离增加而衰减；（3）场强特性曲线的中值呈慢速

5、变化( 慢衰落 ) ； （4）场强特性曲线的瞬时值呈快速变化( 快衰落 ) 。3.什么是 分集接收 ？分集重数对数字传输特性有无影响？答：所谓分集接收，就是将接收到的多径信号分离成互不相关（独立的）多路信号，然后将这些多路分离信号的能量按照一定的规则合并起来，使接收的能量按照一定的规则合并起来，使接收的有用信号能量最大，从而提高接收端的信躁比，对数字信号而言，使误码率最小。分集重数越大，数字传输特性越好，误码率越小。4.蜂窝移动通信网络结构中区群的划分应满足什么条件？区群内小区的数目满足什么关系？答：区群的划分应满足条件：一是区群之间可以邻接，且无空隙无重叠地进行覆盖；二是邻接之后的区群应保证

6、各个相邻同信道小区之间的距离相等。区群内的小区数应满足：22jijiN，式中，i, j为正整数 , 不同时为0。5.GSM 系统中采取了哪些抗干扰措施 ？答： GSM 系统中 ,采用自适应均衡抵抗多径效应造成的时散现象；采用卷积编码纠随机干扰；采用交织编码抗突发干扰；采用跳频技术，进一步提高系统的抗干扰性能。三、计算题1. 在多径衰落信道中， 由于移动台的运动会产生多卜勒频移。若某发射端工作频0f=1850MHz, 一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页

7、 - - - - - - - - - 第 2 页共 5 页个移动台以120km/h 的速度（ 1）沿发射信号传播方向运动；（2）沿与发射信号传播方向相反运动； （3）沿与发射信号传播垂直方向运动。试分别计算多卜勒频移的大小及接收信号的载频。解: 已知0f=1850MHz, ， v=120km/h，mfc162.0101850103680（1）移动台沿发射信号传播方向运动，0180多卜勒频移Hzvfd76.205cos所以接收信号的载频MHzHzfffd9998.184976.20510185060（2）移动台沿与发射信号传播方向相反运动，00多卜勒频移Hzvfd76.205cos所以接收信号的

8、载频MHzHzfffd0002.185076.20510185060(3) 移动台沿与发射信号传播垂直方向运动，090多卜勒频移0cosvfd所以接收信号的载频MHzfffd18500101850602. 某一移动信道，工作频段为450MHz ，基站天线高度为200m，天线增益为6dB，移动台天线高度为 3m, 天线增益为0dB；在郊区工作，传播路径为正斜坡，通信距离为10km.已知市区基本损耗中值dB27d,fAm，郊区修正因子dB5.12Kmr，斜坡修正因子dB3Ksp， （1）试求 传播路径损耗中值 ； （2）若基站发射机至天线的信号功率为10W，求移动台接收信号的功率中值。解:(1)自

9、由空间传播损耗Lfs = 32.44+20lg f+20lgd= 32.44+20lg450+20lg10 = 105.5dB 已知市区基本损耗中值 Am(f,d) = 27dB 基站天线高度增益因子Hb(hb, d) = 0dB ；移动台天线高度增益因子Hm(hm, f) = 0dB 可得市区传播路径损耗中值为LT = 105.5+27+12 = 144.5dB 根据已知条件，地形地区修正因子KT 只需考虑郊区修正因子Kmr 和斜坡修正因子Ksp，KT = Kmr+Ksp=12.5+3=15.5 dB 所以传播路径损耗中值为LA = LT-KT = LT- (Kmr+Ksp) = 144.5

10、-15.5 = 129dB （2）接收信号功率中值为PPC = PT+Gb+Gm -LA =10+6-129=-113dBW = -83dBm 或 PPC = PP+KT = -98.5dBm+15.5dB= -83dBm 3.假设系统的总频谱宽度MHz25.1Bt(1) FDMA 系统，信道带宽为30kHz，区群内小区数目为7 (2) TDMA 系统，载波信号带宽为30kHz，每个 TDMA载波中包含3 个 TDMA时隙，区群内小dBmdBWLGGPdhHdhHdfAGGLPdhHdhHdfAGGdPPTmbTmmbbmmbfsTmmbbmmbTP5.985.1285.14406lg10),

11、(),(),(),(),(),(42名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第 3 页共 5 页区数目为 4 (3) CDMA 系统中，当dB7I/EdB0b，kbps8Rb，若采用 1200定向天线，并考虑功率控制和话音激活。试分别计算三种系统的无线电容量（以每小区的信道数为单位），并比较之 。（1）FDMA 系统：KHzBc30，总频道数M=67.411030/1025.1/36ctBB，区群内小区数目为N=7，所以

12、67/67.41FDMAm（信道 /小区）（2）TDMA系统：已知MHz25.1Bt，KHzBc30，每个 TDMA 载波中包含3 个 TDMA 时隙，区群内小区数目N=4 所以每信道占用带宽)(103/300KHzB总信道数M=1251010/1025.1/360BBt所以25.314/125TDMAm（信道 /小区）（ 3）CDMA 系统：已知dB7I/EdB0b，dBRBbt9.21108/1025.1/36，032.0159.217/0dBdBdBRBIEICbtbS考虑功率控制：75.18032.0/6.0/6.0SICM33.1,23NqNa考虑定向天线和话音激活，则有：12733

13、33.175.18dGNMmCDMA（信道 /小区）比较 ：由上计算结果可得：FDMATDMACDMAmmm214四、看图说明以下是以GSM 系统为例的数字蜂窝通信系统网络结构，试说明其组成部分，并指出其包含的标准接口。MSCHLRVLRAUCOMCEIRBTS BSCMSCPDNPSTNISDN固定网BSSMSMS答: 其网络结构由移动台移动台(MS)、基站子系统(BSS)和网络子系统三部分组成。基站子系统(BSS)包括基站控制器 (BSC) 和 基站收发信台(BTS) ；网络子系统包括移动交换中心(MSC) 、归属位置寄存器(HLR) 、访问位置寄存器(VLR) 、 设备标志寄存器(EIR

14、) 、认证中心 (AUC) 和操作维护中心(OMC) 。 网络通过移动交换中心(MSC) 还与公共交换电话网(PSTN) 、 综合业务数字网(ISDN) 以及公共数据网(PDN) 相连接。包含 10 种接口： Sm接口是用户和网络之间的接口，也称人机接口； Um接口是移动台与基站收发信台之间的接口，也称无线接口或空中接口；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第 4 页共 5 页 A接口是基站和移动交换中心之间的接口；

15、 Abis接口是基站控制器和基站收发信台之间的接口； B接口是移动交换中心和访问位置寄存器之间的接口； C接口是移动交换中心和归属位置寄存器之间的接口； D接口是归属位置寄存器和访问位置寄存器之间的接口； E接口是移动交换中心之间的接口； F接口是移动交换中心和设备标志寄存器之间的接口； G接口是访问位置寄存器之间的接口。或用图示为 ：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，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。快衰落 ：由移动体周围的局部散射体引起的多径传播表现为场强特性曲线的瞬时值呈快速变化；慢衰

16、落 ：在移动信道中， 由地形结构变化引起信号局部中值电平随地点、时间以及移动台速度作比较平缓的变化。1、移动通信的发展经历了大区制和小区制，简述移动通信采用“蜂窝（小区）”的目的 ？ 并分析利用区群的目的？答：移动通信采用“蜂窝（小区）”的目的是要在空间上实现频率的重复使用；利用区群就是在一定数量的小区组成的区群内部使用不同的频率，不同的区群之间使用不同的频率。2、2G 的 GSM 系统采用FDM/TDMA/FDD多址方式， 3G 的 TD SCDMA 采用 FDM/CDMA/TDD多址方式。简要说明FDD 与 TDD 的差别 ？答： FDD 是划分 2 个不同的频道，分别实现上、下行通信链路

17、；TDD 是在相同的载频上，利用时间上划分的2 个不同的时隙，分别实现上、下行通信链路；四、 分集接收 的过程即分散传输、集中处理。“宏分集”主要用于蜂窝系统，也称“多基站”分集，主要用于减小慢衰落影响的方式；“微分集”是一种减小快衰落影响的分集技术 。（1）具体微分集方式有：(a)空间分集、 (b)频率分集、 (c)时间分集等，简单对比3 者区别？（2）集中处理阶段要对多个分集信号进行合并，常用合并方式有：(a)选择式合并、(b)等增益合并、(c)最大比合并，简单说明区别？（3）在相同分集重数情况下，最大比合并方式改善信噪比最多，等增益合并方式次之，选择式合并得到信噪比改善最少，简单定性分析

18、原因？答： 1. 空间分集是从空间上接收衰落特性不同、携带同一信息信号的方式抗衰落；频率分集是利用两个不同的频率传输同一信号，以实现在接收机抗频率选择性衰落；时间分集是从前后不同的时间发射同一信号，以实现抗多普勒频移引起的时间选择性衰落。2. 选择式合并就是选择多路接收信号中质量较好的一路，其它舍弃；等增益合并就是把接收的多路信号按照相同的比例进行合并；最大比合并就是按照接收的各路信号信噪比的大小对各路信号分别按比例相应加权合并；3. 在相同分集重数情况下，选择式合并得到信噪比改善最少，是因为这种方式仅仅只保留一路信号，V LRV LRH LRE IRMS CB T SB S CA b i s

19、MS CMSUmAEFCBDG名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 第 5 页共 5 页把别的接收信号统统丢弃，浪费了可能有用的信号能量；最大比合并方式改善信噪比最多，是因为它按照各路信号信噪比的大小进行加权，是最优的方式。等增益合并方式次之，是因为这种方式没有考虑信号质量的好坏，直接将信号累积合并。五、 扩展频谱通信简称扩频通信，它是一种信息传输方式，在发端采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽

20、；在收端采用相同的扩频码进行相关解扩以恢复所传信息数据。（1） 扩频技术有哪3 种基本方式？适用于CDMA 码分多址蜂窝通信系统的扩频技术是哪种？（2） 结合下图简要解释以上过程？说明信息从信源到信宿变换传递过程中，图中A H点带宽变换关系（宽带、窄带）？信 息调 制扩 频调 制扩 频码 发生 器射 频调 制射 频发 生器信 息解 调扩 频解 调本 地 扩频 码 发生 器变 频本 地 射频 发 生器信 息信 息信源ABCDEFGH信宿答：（1） 扩频技术基本工作方式是直接序列扩频、跳频、跳时；适用于 CDMA 码分多址蜂窝通信系统的扩频技术是直接序列扩频方式。（2） 低速信源被高速扩频序列扩频，带宽扩展，再射频调制，频谱搬移到需要频段；接收机下变频，解扩，恢复窄带信息，实现相干接收。图中 A H点带宽变换关系为：A、B为窄带； D、C、E、F 为宽带； G 、H为窄带。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -