《移动通信》西电第四版课后答案.docx 25页

'《移动通信》课后答案练习一一、填空题1、移动通信按工作方式分（单工）（双工）（半双工）。2、移动通信按多址方式分（FDMA）,（TDMA）,（CDMA）。3、移动通信按信号形式分（模拟网）（数字网）4、移动通信按覆盖范围分（城域网）（局域网）（广域网）。5、移动通信按业务类型分（PSTN），（DDN），（ISDN）6、移动通信按服务特性分（专用网），（公用网）。7、移动通信按使用环境分（陆地通信），（海上通信），（空中通信）。8、移动通信按使用对象分（民用系统），（军用系统）。二、简答题1、什么叫移动通信？答：通信双方至少有一方处在移动情况下(或临时静止)的相互信息传输和交换。2、移动通信的特点。答：1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限4、移动通信系统的网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效5、移动台必须适合于在移动环境中使用3、移动通信的发展趋势。答：1、开发更高频段2、有效利用频谱3、数字化4、向个人移动通信发展5、传输数据速率越来越高。4、全球3G的三大标准是什么？答：WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。5、什么是基站？答：固定不动接发移动台的信号完成与交换中心相连，从而实现移动台信号的收发。6、什么是移动台？答：接收发送无线信号并且可以移动的终端；包括：手机，车载台、无绳电话等。7、什么是交换中心？答：交换各种信息的中心，分为有线和无线。无线交换中心为各个移动台所在的基站之间提供交换服务。8、移动通信的发展目标是什么？答：就是向个人移动通信系统(PCS)发展：Whoever、Whenever、Wherever、Whomever、Whatever。25 9、数字移动通信系统有哪些优点？答：频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低。10、移动通信有哪些主要技术？答：主要技术有：话音编码技术、调制技术、跳频技术、交织技术、分集技术、天线等技术。11、常用的移动通信系统有哪几类？答：按工作方式分类---单工，双工(TDD,FDD)半双工按多址方式分类---FDMA,TDMA,CDMA,SDMA按信号形式分类---模拟网和数字网按覆盖范围分类---城域网，局域网和广域网按业务类型分类---PSTN，DDN，ISDN等按服务特性分类---专用网，公用网按使用环境分类---陆地通信，海上通信，空中通信按使用对象分类---民用系统，军用系统练习二一、填空题：1、自由空间中电波传播损耗和工作频率f有关，当频率f增大一倍时，损耗将增加（6dB）。2、自由空间电波损耗除了和工作频率有关还和（距离）有关。3、电波的直射路径上存在障碍物，由障碍物引起的附加损耗称（绕射）损耗。4、在某一电波传输路线上存在一山丘阻挡，由山坡顶点向下作垂线直至电波发射到接收的直射电波上，距离为82米，则非涅尔余隙为（-82米），发射端到此垂线的距离为5公里，接收端到此垂线的距离为10公里，工作频率为150Mhz，则第一非涅尔区半径为（81.7米）。二、简答题1、为什么要研究无线传播？答：研究电波传播有两个原因：第一，预测覆盖小区的信号场强；第二，它可计算邻信道和同信道干扰。2、无线电波在空中有几种传播方式，各是什么？答：无线电波从发射天线传播到接收天线可通过多种方式：直达波、地波、对流层反射波。3、什么叫自由空间，自由空间传播损耗如何定义？答：自由空间：无任何衰减、无任何阻挡、无任何多径的传播空间。无线电波在自由空间传播时，其单位面积中的能量会因为扩散而减少。这种减少称为自由空间传播损耗。自由空间传播损耗LS=32.44+20lgf(MHz)+20lgd(km)dB4、什么是多朴勒频移？如何度量？答：快速移动的物体在接收声波或者电磁波时会发生接收波的频率与发射体本身发出的波的频率不相符合的现象，把这种现象称为多朴勒频移。25 △f=(v/λ)×COS三、计算题1、在标准大气折射下，发射天线高度为200米，接收天线高度为2米，试求视线传播极限距离。解：d=4.12()=64km2、试比较10dBW,10w和30dBm的大小。解：10dBW=10w>30dBm3、在一水平传输电波的方向上，有一接收设备以72公里每小时速度逆向电波传播方向移动，此电波的频率为150Mhz，试求多普勒频移。解：△f=(v/λ)×COS=20/2=10Hz练习三一、填空题：1、在移动通信信号传输中，由于信号到达接收端走过多条路径，最后叠加而造成的衰落称为（多径）衰落。2、人们把在传播路径上地形剖面图上，地面起伏高度不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度的地形称为（中等起伏地）地形。3、若基站天线顶点的海拔高度为50米，从天线设置地点开始，沿着电波传输方向的3公里到15公里之内的地面平均海拔高度为20米，则基站天线的有效高度为（30米）。4、按照地物的密集程度不同可分为三类地区：（市区）、（郊区）和（开阔地）。5、人们测量出的市区中等起伏地的损耗中值都是在基准天线高度情况下测得的，即基站天线高度为（200米），移动台天线高度为（3米）。二、简答题1、什么叫中等起伏地形？答：人们把在传播路径上地形剖面图上，地面起伏高度不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度的地形称为中等起伏地地形2、什么叫不规则地形？答：把丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。3、什么是分集接收？答：即在若干支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路的信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率4、常用的分集接收技术有哪几种？答：由于衰落具有频率时间和空间的选择性,因此常用分集技术包括:空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分级、时间分集。5、什么叫空间分集？答：空间设立两副接收天线，独立接收同一信号。6、什么叫时间分集？答：通过一定的时延来发送同一消息或在系统所能承受的时延范围以内在不同时间内的各发送消25 息的一部分。7、什么叫极化分集？答：它是通过采用垂直电子天线垂直磁性天线和环状天线来实现。8、什么是多径衰落？答：空中传播的无线电波由于会发生多径传播，使接收端收到的信号是多个信号的叠加的结果，使接收效果变坏变弱，这种由多径传播造成的衰落称为多径衰落。9、什么是近端区域？答：有时把一个接收信号的手机周围附近的区域称为这个手机的近端区域。10、什么是远端区域？答：有时把一个接收信号的手机周围较远的区域称为这个手机的远端区域。11、慢衰落包括哪两种衰落？答：阴影衰落和气象条件变化引起的衰落。12、传播损耗的预测方法有哪几种？答：预测传播损耗有三种方法：第一种纯理论方法适用于分离的物体，如山和其他固体物体，但这种预测忽略了地球的不规则性。第二种基于在各种环境的测量括不规则地形及人为障碍，尤其是在移动通信中普遍存在的较高的频率和较低的移动天线。第三种方法是结合上述两种方法的改进模型基于测量和使用折射定律考虑山和其他障碍物的影响三、计算题某一移动通信系统，基站天线高度为50米，天线增益为6dB，移动台天线高度为3米，增益为0dB，市区为中等起伏地，通信距离为10公里，工作频率为450MHz,已知：中等起伏地市区基本损耗中值450Mhz，距离为10公里为27db,50米，10公里基站天线高度增益因子为—12db。试求：A、传播路径上损耗中值；B、基站发射机送至天线的功率为10瓦，试计算移动台天线上信号功率中值。解：A、LT=105.5+27+12=144.5dBB、-98.5dBm练习四一、填空题1、如果GSM手机的峰值功率为2W，那么平均功率为（0.25w）。2、我国电磁辐射标准分二级：一级标准为（安全）区，二级标准为（中间）区。3、对于300MHz~300GHz的微波，一级标准为：（10）mw/cm2，二级标准为：（40）mw/cm2。二、简答题1、移动通信工作方式。答：有三种工作方式：单工、半双工、全双工。2、GSM1800系统频段分配。答：1710～1785MHZ（上行）25 1805～1880MHZ（下行）3、GSM900系统频段分配。答：上行：890—915MHz下行：935—960MHz4、什么叫FDD？答：频分双工，是利用不同的频率来传输上下行的信号。5、什么叫TDD？答：时分双工，是利用不同的时间段来传输上下行的信号。6、FDD和TDD有何异同？答：TDD使用非对称频带TDD上下行之间的干扰克服困难TDD非对称上/下行容量分配TDD信道互易7、什么叫上行，什么叫下行？答：把移动台向基站传输信号的方向称为上行。把基站向移动台传输信号的方向称为下行。8、为什么在GSM900系统中双工间隔：45MHz？答：足够的双工间隔主要目的是防止上下行之间的干扰。9、中国移动和中国联通是怎样来分配GSM900和GSM1800两个系统的频段的？答：中国移动：GSM900GSM1800（MHz）（MHz）890~909(上行)1710~1725(上行)935~954(下行)1805~1820(下行)中国联通GSM900GSM1800（MHz）（MHz）909~915(上行)1745~1755(上行)954~960(下行)1840~1850(下行)10、小灵通使用什么样的双工方式？答：使用TDD的双工方式。11、电磁辐射的两种度量方法是什么？答：⑴生物体单位时间内（s），单位面积（mc2）所吸收的辐射能量，单位mw/cm2⑵比吸收率（SAR）：生物体单位时间(s)，单位质量(kg)所吸收的电磁辐射能量，其单位是W/kg。12、我国电磁辐射标准是如何划分的？答：我国环境电磁波容许辐射强度标准分二级：一级标准为安全区二级标准为中间区25 13、手机信号辐射的度量有哪些种方法？各是什么？答：理论预测和模型实测14、为什么说GSM与CDMA的辐射功率相当？答：进行手机SAR测量或理论预测时，手机以全速率移动情形下最大发射功率发射。GSM和CDMA手机的平均等效辐射功率是相当的。练习五一、填空题1、移动通信信道中的噪声一般分为：（内部噪声）（自然噪声）（人为噪声）。2、根据对波形的预测程度，把不能预测的噪声，统称为（随机噪声）噪声。3、在移动通信中，我们一般把噪声分为外部噪声和（内部噪声），外部噪声又可分为自然噪声和（人为噪声），而由于移动通信所使用频率范围的限制，使得我们主要关心（人为）噪声。4、为了保证接收信号的质量，必须使接收机输入端的有用信号电平与同频道的干扰电平之比大于某个数值，该数值称为（射频防护比）。5、（互调）干扰是由传输信道中的非线性电路产生的。6、通常我们把两个干扰信号产生的三阶互调称为（三阶Ⅰ型）互调，把三个干扰信号产生的三阶互调称为（三阶Ⅱ型）互调。7、移动通信为了保证相互干扰限制在一定的限度内，除了相邻的小区不可以使用相同的频率，若干相邻的小区都不可以使用相同的频道，把这些若干小区不使用相同的频率的小区称为一个（区群）。8、当用户增多并达到小区所能服务的最大限度时，如果把这些小区分割成更小的蜂窝状区域，并相应减小新小区的发射功率和采用相同的频率再用模式，这种过程称为（小区分裂）。二、简答题1、什么是噪声？答：指本系统所要传输的信号以外，所有规则的和不规则的，可懂的与不可懂的对本系统产生影响的信号.2、什么是人为噪声？答：指各种电气装置中电流或电压发生急剧变化而形成的电磁辐射。如：电动机、电气开关等所产生的火花放电形成的电磁辐射包括：郊区人为噪声、市区人为噪声。3、什么是发射机噪声及寄生辐射？答：发射机即使未加入调制信号，也存在以载频为中心、分布频率范围相当宽的噪声，这种噪声就称为发射机边带噪声，简称发射机噪声。4、什么是邻频道干扰？答：工作在ｋ频道的接收机受到工作于ｋ土1频道的信号的干扰，即邻道(k土１频道）信号功率落入ｋ频道的接收机通带内造成的干扰称为邻频道干扰。5、什么是同频道干扰？答：所有落在收信机通带内的与接收信号频率相同或相近的干扰信号。6、什么是内部噪声？答：系统设备本身产生的各种噪声；25 7、什么叫脉冲噪声？答：在时间上无规则突发噪声如：发动机点火噪声、起伏噪声包括热噪声、散弹噪声及宇宙噪声。8、基准噪声功率如何度量？答：典型接收机的内部噪声作为基准噪声：基准噪声功率N0=kT0BN9、如何减小寄生辐射？答：倍频次数要尽可能小；级倍频器应具有良好的滤波性能；各级倍频器间应屏蔽隔离；发射机的输出回路应具有良好的滤波性能，以抑制寄生分量。10、什么是干扰？答：指无线电台之间的信号相互影响。11、干扰的类型有哪几种？答：1、邻频道干扰2、同频道干扰3、互调干扰4、近端对远端干扰12、邻频道干扰产生的原因答：频道间隔小，而调频信号频谱很宽，理论上说，调频信号含有无穷多个边频分量，当其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内，就会产生邻道干扰13、如何尽量避免邻频道干扰？答：(1）降低发射机落入相邻频道的干扰功率，即减小发射机带外辐射；(2)提高接收机的邻频道选择性；(3)在网络设计中，避免相邻频道在同一小区或相邻小区内使用。14、什么叫射频防护比？答：为了保证接收信号的质量，必须使接收机输入端的有用信号电平与同频道干扰电平之比大于某个数值，该数值称为射频防护比。15、同频道再用距离有那些因素确定？答：同频道再用距离的决定因素：①调制制度②通信工作方式③小区半径④要求的可靠的通信概率⑤电波传播特性三、计算题例：已知某MS的辐射功率为15W，频道间隔Br为25KHz，接收机中频带宽BI为16KHz，频偏Δf为5Khz，接收机频差ΔfTR=2kHz，最高调制频率为Fm=3kHz。假设该MS到另一MS（邻道）接收机的传输损耗为150dB，试求落入邻道接收机的调制边带功率。解：首先求出落入邻频道的最低边频次数，根据边频次数求出这一边频的功率大小，根据传输损耗，求出落入邻道接收机的边带功率。练习六一、简答题1、互调干扰是如何产生的？25 答：互调干扰是由传输信道中的非线性电路产生的，当多个强干扰信号进入接收机前端电路时，在器件的非线性作用下，干扰信号互相混频后产生可落入接收机中频频带内的互调产物而造成的干扰称为互调干扰。2、什么叫三阶一型互调干扰？答：假设有两个信号同时作用于非线性器件，即u=AcosωAt+BcosωBtic式失真项为an(AcosωAt+BcosωBt)nn=2,3,4,5,…在n=3三阶失真项中，会出现2ωA-ωB≈ω02ωB-ωA≈ω0这两种组合干扰对接收机的影响比较大，并称为三阶Ⅰ型互调干扰。3、什么叫三阶二型互调干扰？答：若非线性电路的输入端同时出现三个不同频率的干扰信号，即：u=AcosωAt+BcosωBt+CcosωCt也会产生：ωA+ωB-ωC≈ω0ωA+ωC-ωB≈ω0ωB+ωC-ωA≈ω0称为三阶Ⅱ型互调干扰。4、互调干扰分哪几类？答：发射机互调干扰接收机互调干扰5、什么是发射机互调干扰？答：一部发射机发射的信号进入了另一部发射机，并在其末级功放的非线性作用下与输出信号相互调制，产生不需要的组合干扰频率，对接收信号频率与这些组合频率相同的接收机造成的干扰，称为发射机互调干扰。6、如何减小发射机互调？答：⑴尽量增大BS发射机之间的LC⑵改善发射机末级功放的性能，提高其线性动态范围⑶在共用天线系统中，各发射机与天线之间插入单向隔离器7、什么是接收机的互调干扰？答：当多个强干扰信号进入接收机前端电路时，在器件的非线性作用下，干扰信号互相混频后产生可落入接收机中频频带内的互调产物而造成的干扰称为接收机互调干扰。8、如何减小接收机的互调干扰？答：①高放和混频器宜采用具有平方律特性的器件；②接收机输入回路应有良好的选择性；③在接收机的前端加入衰减器，以减小互调干扰。9、什么叫无三阶互调频道组？答：把一个小区内所使用的频道进行度量，如果所有的信道之间都无三阶互调关系，那么，把这个频道组就可以称为，无三阶互调频道组。10、如何判别频道组是否为无三阶互调频道组？答：判别某无线区所选频道组无三阶互调干扰，只要满足di,x≠dk,j即可11、什么叫近端对远端的干扰？25 答：当基站同时接收从两个距离不同的移动台发来的信号时，距基站近的移动台Ｂ（距离ｄ2)到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台Ａ（距离ｄ1，d2<90%话音质量>4分(取决于C/I)无线信道阻塞率<2-5%掉话率<2%。4、移动网络优化的内容。答：找出对容量,覆盖和服务质量方面增加的要求，使容量适应整个地区实际用户分布，根据用户数的增长进行扩容，覆盖率的提高，服务质量的改善。5、移动网络优化的步骤。答：数据收集、数据分析、系统调整。6、定点CQT测试测试内容。答：1、接通率　　　2、掉话率3、串话率　　　4、单方通话率5、话音断续率　6、回声率7、背景噪声率7、系统调查的内容有哪些？答：路测(DRIVETEST)、话音质量测试(CQT)、小区频率规划核查、OMC/MSC话务统计、MSC/BSC数据库检查、基站设备检查路测常用方法、持续通话方式测试检查切换和邻区关系；Idle模式测试衡量各小区的话务承载量；扫频方式测试邻频干扰；自动重拨呼叫测试方式评估整网性能。8、路测提供数据有哪些？答：25 路测提供数据提供用户位置、基站距离、接收信号强度、接收信号质量、切换点、六个邻小区状况、整频段扫频结果等，并可完整记录各项测试数据。9、移动CQT测试测试内容有哪些？答：1、接通率　　2、掉话率　　3、话音质量。10、数据分析有哪两种思路？答：第一种思路从干扰、掉话、无线接通率和切换四个方面来进行分析。数据分析的另一种思路：BSC处理器负荷数据分析，BTS性能测量结果分析，SDCCH/TCH掉话率<2%；射频丢失和切换掉话，BTS业务可利用率分析，小区可用信道数；每信道爱尔兰数，拥塞率；SDCCH/TCH占用时长。11、影响无线接通率的主要因素有哪些？答：影响无线接通率的主要因素：TCH的拥塞和SDCCH的拥塞，以及TCH的分配失败；必须进行话务均衡处理和分配失败率的分析处理。12、什么叫无线接通率？答：13、如何衡量系统掉话率？答：主要通过话务统计数据、用户反映、路测、无线场强测试、CQT呼叫质量拨打测试等方法。14、系统掉话的主要原因有哪些？答：无线系统的掉话分为SDCCH掉话和TCH掉话，其主要产生原因综述如下：（1）手机接收信号弱掉话　　（2）切换设置不合理导致掉话（3）干扰导致掉话（4）天馈线原因导致掉话（5）基站软硬件故障产生掉话15、网络优化中，对系统进行调整有哪两方面的内容？答：基站硬件调整和小区参数调整。16、什么是小区重选？答：二、填空题1、无线系统的掉话分为（TCH）掉话和（SDCCH）掉话。2、GSM一般规定误码率在（3％）左右，如果误码率超出（10％）则话音质量已经不可容忍。3、GSM系统，通常对载波干扰设置门限：规定：同频道载干比C/I>=（9dB）;邻频道载干比C/A>=（-9dB）。练习十八一、简述题1、CDMA概念。25 答：所谓CDMA，即在发送端使用各不相同的、相互（准）正交的伪随机地址码调制其所发送的信号；在收端则采用同样的伪随机地址码从混合信号中解调检测出相应的信号。2、扩频通信概念。答：CDMA传输系统中采用了扩频技术，即是将原始信号的带宽变换为比原始带宽宽的多的传输信号，以来达到提高通信系统的抗干扰目的。3、IS95-CDMA特点。答：4、信道的分类。5、小灵通的主要特点。答；PAS系统的定位在对固定电话的补充与延伸上，所谓补充就是在固定电话的最后一公里由电缆连接逐步改为PAS无线连接，实现无线代替铜缆，从而实现移动通信。6、什么叫软容量？7、什么是小区呼吸功能？8、功率控制的目的。答：一是克服反向链路的“远近效用”；二是在保证接收机的解调性能情况下，尽量减低发射功率，减少对其他用户的干扰，增加系统容量。9、什么是远近效应？10、什么叫反向功率控制？二、填空题1、CDMA信道按照通信的方向可分为：（前向信道）、（反向信道）。2、CDMA系统前向信道包括：（导频信道）（同步信道）（寻呼信道）（业务信道）。3、CDMA系统反向信道包括：（接入信道）（业务信道）。4、功率控制分为：（前向功率控制）（反向功率控制）。5、PAS空中接口采用（TDMA）的多址接入方式和TDD时分双工技术。6、空中接口的物理通道以帧为单位，帧的长度为（5ms），包括（8）个时隙，其中下行通道占（4）个时隙，上行占（4）个时隙。7、PAS系统采用微蜂窝，每个基站的覆盖半径从几十米到几百米，所以手机在移动的时候需要频繁的切换，它的切换方式有两种：（区内切换）（区间切换）。25 25'