北京工业大学移动通信作业答案

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：fd=vf/c

3、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：fd=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，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，而小区不断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？

B n 1 5 10 20 1% A 0.0101 1.360 4.460 12.031 2% A 0.020 1.657 5.092 13.181 5% A 0.053 2.219 6.216 15.249 10% A 0.111 2.881 7.511 17.163 20% A 0.25 4.010 9.685 21.635 答：Aa=C·T·K·

11=10·80·0.125·=0.0278 36003600 由表得：A=7.511 M=

A=7.511/0.0278=270户 Aa 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ak-1 到ak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。 k(ak1ak)2kk1

K 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 1

ak -1 -1 +1 +1 -1 -1 +1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 +1 -1 -1 -1 -1 -1 +1

k 0 0 -2π -2π 2π 2π-4π3π-5π4π-6π-6π-6π-6π8π 8π 8π8π8π-11π

相位轨迹为：

(t) 4 7 /2 3 5/2 2 3/2  /2 10Tb 20Tb 0 5Tb /2 Tb 2Tb 3Tb 4Tb t - - -3 /2 -2  -5 /2 -3 -7/2 -4

4、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/4-DQPSK：相位的跳变被在±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。

8、输入数据为001100101011110000010100011101101101的QAM的发送符号？

（注：图中有错，第一行应该是110，而不是100。）

答：将序列6个一组分为：001100 101011 110000 010100 011101 101101。前三个为b0b1b2，后三个为b3b4b5，找出对应的6个点。所以发送符号为1-3j，-5-j，3+7j，1+5j，-1-5j，-1-j。

第五章 抗衰落和链路性能增强技术

1、分集接收技术的指导思想是什么？

答：移动环境中，通过不同途径所接收到的多个信号，其衰落是的，综合利用各信号分量，就有可能改善接收信号的质量。

2、什么是宏观分集和微观分集，常用的微观分集有哪些？

答：宏观分集：抗大尺度衰落，为了消除由于阴影区产生的信号衰落，可以在两个不同的地点设置两个基站，由于基站相距较远，所接收到的信号时相互的，也叫多基站分集。 微观分集：抗小尺度衰落，在一个局部地区（短距离）上接收移动信号，信号衰落所呈现的性是多方面的，如时间，频率，角度，空间，以及携带信息的电磁波极化方向等。 常用的微观分集有：时间分集，频率分集，角度分集，空间分集，极化分集。 3、常用合并方式有哪几种，哪一种可以获得最大的输出信噪比，为什么？ 答：常用的合并方式有选择合并、最大比值合并、等增益合并。

最大比值合并可获得最大的输出信噪比，因为合并后信号的振幅与各支路信噪比相联系，信噪比愈大的支路合并的信号贡献愈大。所以即使各支路信号都很差，使得没有一路信号可以被单独解出时，最大合并比法仍然有可能合成一个达到SNR要求的信号。这种方法的抗衰落统计特性是最佳的。

4、信道均衡的作用？评价均衡器性能的准则有哪些？自适应均衡的工作过程分为？ 答：作用：把有码间干扰的接收序列{xn}变换为无码间干扰的序列{yn}。

准则：最小峰值畸变准则，最小均方误差准则。 工作过程：训练、跟踪。

5、下图所示编码器的生成多项式、输入101011100的输出码字？（画出其网格图）

11 ajb(1)寄存器aj-1寄存器aj-2b(2)(2)(b(1)j,bj)分支码字图二进制(2,1,2)卷积码编码器输入1 输入0 。状态

s0=00 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。

11 s1=10 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10 00 s3=01 。 。 。 。 01 。 。 。 。 。 。01 10 s4=11 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 编码输出序列为111000100001100111。

6、HARQ的重传机制有？ HARQ的TypeI, TypeII, TypeIII区别是？

答：HARQ的重传机制有停止等待SW（stop-and-wait）型；回溯N个数据GNB（go-back-N）型，也称回溯型；选择重传SR（selective-repeat）型。

区别：Type-I它不论信道状态如何，每次都发送同样纠错能力的完整码字。它对信道适应性不好。

Type-II 全冗余方式，每次重发的都是不同的冗余信息，对信道有一定的自适应能力。 Type-III 部分冗余方式，重发的数据既包含信息为又包含校验位。

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第六章 扩频通信

1、PN序列有哪些特征使得它具有类似于噪声的性质？ 答：均衡性、游程性、自相关性。

2、扩频通信的理论基础及扩频方式有哪些？ 答：理论基础：香农定理。

扩频方式：直接序列扩频，简称直扩（DS）；跳变频率扩频，简称跳频（FH）；跳变时间扩频，简称跳时（TH）；宽带线性调频，简称chrip。 3、为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰？

答：因为接收机对信号解扩的同时对对干扰信号的扩频，降低了干扰信号的功率谱密度。 4、Rake接收机的基本原理是什么？ 答：每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步，输出是携带相同信息但时延不同的信号，把这些输出延时对齐，然后合并，可增加信号能量，改善信噪比。 5、直扩系统和跳频系统的扩频增益？它们抵抗窄带干扰的原理有何不同？ 答：直扩系统：增益：Gp=N

窄带抗干扰原理：接收机对信号解扩的同时对对干扰信号的扩频，降低了信

号的功率谱密度。

跳频系统：增益：Gh=W/B

窄带抗干扰原理：通过躲避干扰来获得抗干扰能力。