移動(dòng)通信作業(yè)及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一章1. 何為移動(dòng)通信？移動(dòng)通信有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：移動(dòng)通信是指通信的雙方至少有一方在移動(dòng)中（或者停留在某一非預(yù)定的位置上）進(jìn)行信息傳輸和交換，這包括移動(dòng)體（車輛、船舶、飛機(jī)和行人）和移動(dòng)體之間的通信，移動(dòng)體和固定點(diǎn)（固定無線電臺(tái)和有線用戶）之間的通信。移動(dòng)通信的優(yōu)點(diǎn)：主要在于其移動(dòng)性，可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行信息的交換和傳輸。（1）頻譜利用率高，有利于提高系統(tǒng)容量（2）能夠提供多種業(yè)務(wù)服務(wù)，提高通信系統(tǒng)的通用性（3）抗噪聲、抗干擾和抗多徑衰落的能力強(qiáng)（4）能實(shí)現(xiàn)更有效、靈活的網(wǎng)絡(luò)管理和控制（5）便于實(shí)現(xiàn)通信的安全保密（6）可降低設(shè)備成本和減小用戶手機(jī)的體積和重量2. 單工通

2、信與雙工通信有何特點(diǎn)？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？ 答：單工通信的特點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)輪流工作、設(shè)備簡單、省電、只允許一方發(fā)送時(shí)另一方進(jìn)行接收；優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單、省電。缺點(diǎn)：通信的時(shí)間長、使用不方便。 雙工通信的特點(diǎn)：收發(fā)信機(jī)可以同時(shí)工作、使用方便，電源的消耗大；優(yōu)點(diǎn)：使用方便、收發(fā)信機(jī)可以同時(shí)工作。缺點(diǎn)：發(fā)射機(jī)總是工作的，電源消耗大。3. 常用的移動(dòng)通信系統(tǒng)包括哪幾種類型？答：蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，無繩電話系統(tǒng)，集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，分組無線網(wǎng)，GPRS通信系統(tǒng)，N-CDMA系統(tǒng)，第三代移動(dòng)通信等第二章15 信號通過移動(dòng)信道時(shí)，在什么樣情況下遭受到平坦衰落？在什么樣情況下遭受到頻率選擇性衰落？ 答：如果

3、信道帶寬大于發(fā)送信號的帶寬，且在帶寬范圍內(nèi)有恒定增益，且線性相關(guān)，則接收信號就會(huì)經(jīng)歷平坦衰落過程；如果信道具有恒定增益和線性相位的帶寬范圍小于發(fā)送信號帶寬，則該信道特性會(huì)導(dǎo)致接收信號產(chǎn)生頻率選擇性衰落。16 簡述快衰落、慢衰落產(chǎn)生原因及條件。答：快衰落產(chǎn)生原因：信道的相關(guān)（相干）時(shí)間比發(fā)送信號的周期短，且信號的帶寬小于多普勒擴(kuò)展，信道沖擊響應(yīng)在符號周期內(nèi)變化很快，從而導(dǎo)致信號失真，產(chǎn)生衰落。信號經(jīng)歷快衰落的條件是： 慢衰落產(chǎn)生的原因：信道的相關(guān)（相干）時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于發(fā)送信號的周期，且信號的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于多普勒擴(kuò)展，信道沖擊響應(yīng)變化比要傳送的信號碼元的周期低很多，可以認(rèn)為該信道是慢衰落信道。信號經(jīng)歷

4、慢衰落的條件是：第三章補(bǔ)充作業(yè)1現(xiàn)有12個(gè)頻道，供頻率復(fù)用模式分別為1，4，12的三種蜂窩小區(qū)系統(tǒng)使用，若一個(gè)小區(qū)有多個(gè)頻道可用則采用多波道共用技術(shù)，假定每用戶忙時(shí)話務(wù)量為0.01。分別計(jì)算并比較這三種系統(tǒng)每個(gè)小區(qū)簇的容量和波道利用率。結(jié)果說明什么？ （B=5%） 解：N=1，則 n = 12 , 查表得 A= 7.95 Erl M= A/Aa =7.95/0.01 = 795 (用戶)h = A(1-B)/n=7.95*(1-0.05)/12 =62.99%N=4，則 n = 3 , 查表得 A= 0.899 Erl M= A/Aa*4 =0.899/0.01*4=359.6 (用戶)h =

5、 A(1-B)/n=0.899*(1-0.05)/3 =28.5%N=12，則 n = 1 , 查表得 A= 0.053 Erl M= A/Aa*12 =0.053/0.01*12 = 63.6 (用戶)h = A(1-B)/n=0.053*(1-0.05)/1 =5.04%結(jié)果說明了多波道共用技術(shù)能夠容納的用戶總數(shù)多（系統(tǒng)容量大），波道利用率高。2 系統(tǒng)中含有200個(gè)小區(qū)，每小區(qū)均有20個(gè)信道，采用多信道共用技術(shù)。阻塞概率為2，每個(gè)用戶每天平均打2個(gè)電話，每個(gè)電話平均通話時(shí)間為3分鐘，求系統(tǒng)所能支持的用戶數(shù)和信道利用率。（集中系數(shù)為10%） 解： Aa = CKT/3600= 2´

6、3´60´10%¸3600=0.01 n=20,B=2%時(shí)，查表A=13.182(Erl) M=A/Aa=13.182./0.01=1318 200´1318=(個(gè)) 信道利用率A(1-B)/n=13.182´0.98¸20=0.646 3.什么叫同頻復(fù)用？同頻復(fù)用系數(shù)取決于哪些因素？答：在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用率，在相隔一定距離以外，可以使用同的頻率，這稱為同頻復(fù)用。 影響同頻復(fù)用系數(shù)的因素有：一個(gè)簇中小區(qū)的個(gè)數(shù)（簇的大?。?，小區(qū)的大小，形狀等。5.證明對于六邊形系統(tǒng)，同頻復(fù)用系數(shù)為。證明：同頻復(fù)用系數(shù)的定義為在同頻些小區(qū)

7、距離與小區(qū)半徑的比值。 同頻小區(qū)的距離也就是兩個(gè)同頻小區(qū)的中心距離，對于正六邊形系統(tǒng)它是這樣確定的，從一個(gè)小區(qū)的中心出發(fā)，沿著一邊的中垂線數(shù)個(gè)小區(qū)，在向順時(shí)針轉(zhuǎn)再向前數(shù)個(gè)小區(qū)，起點(diǎn)和終點(diǎn)的兩個(gè)小區(qū)的距離就是同頻小區(qū)的距離。由余弦定制可得，又因?yàn)?所以即得證。7.什么叫中心激勵(lì)？什么叫頂點(diǎn)激勵(lì)？采用頂點(diǎn)激勵(lì)方式有什么好處？兩者在信道的配置上有何不同？答：所謂的“中心激勵(lì)”方式是指基站設(shè)在每個(gè)小區(qū)的中央，用全向天線形成圓形覆蓋區(qū)。（1分） 所謂的“頂點(diǎn)激勵(lì)”方式是指將基站設(shè)在每個(gè)小區(qū)六邊形的三個(gè)頂點(diǎn)上，每個(gè)基站采用3副扇形輻射的定向天線，分別覆蓋3個(gè)相鄰小區(qū)的各三分之一區(qū)域，每個(gè)小區(qū)由3副扇形天線

8、共同覆蓋。（1分）采用頂點(diǎn)激勵(lì)方式的好處：（1）減小同道干擾；（2）可消除障礙物的陰影區(qū)。(2分) 中心激勵(lì)采用的是全向天線，信道配置時(shí)每個(gè)基站只需配置一組信道；頂點(diǎn)激勵(lì)采用的是3副扇形輻射的定向天線，在信道配置時(shí)每個(gè)基站要配置三組信道。（2分）什么叫信令？信令的功能是什么？答：信令是與通信有關(guān)的一系列控制信號；信令可以指導(dǎo)終端、交換系統(tǒng)及傳輸系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，在指定的終端之間建立臨時(shí)通信信道，并維護(hù)網(wǎng)絡(luò)本身正常運(yùn)行。 14.通信網(wǎng)中交換的作用是什么？移動(dòng)通信中的交換與有線通信網(wǎng)中的交換有何不同？答：交換網(wǎng)絡(luò)的作用是在控制系統(tǒng)的控制下，將任一輸入線與輸出線接通，實(shí)現(xiàn)在任意兩個(gè)用戶之間建立通信連接，

9、并可根據(jù)用戶的需要拆除通信連接。 移動(dòng)通信中的交換具有有線通信網(wǎng)中的交換的三個(gè)階段，即呼叫建立、消息傳輸和釋放。移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中使用的交換機(jī)與有線網(wǎng)絡(luò)中的交換機(jī)的主要不同是除了要完成常規(guī)交換機(jī)的所有功能外，它還負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理和無線資源管理(包括越區(qū)切換、漫游、用戶位置登記管理等)。15.什么叫越區(qū)切換？越區(qū)切換包括哪些問題？軟切換和硬切換的差別是什么？答：越區(qū)切換是指將當(dāng)前正在進(jìn)行的移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信鏈路從當(dāng)前基站轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站的過程。該過程也稱為自動(dòng)鏈路轉(zhuǎn)移。越區(qū)切換包括三個(gè)方面的問題：越區(qū)切換的準(zhǔn)則，也就是何時(shí)需要進(jìn)行越區(qū)切換；越區(qū)切換如何控制；越區(qū)切換時(shí)信道分配；硬切換是指在新的鏈路

10、建立之前，先中斷舊的鏈路。而軟切換是指既維持舊的鏈路，又同時(shí)建立新的鏈路，并利用新舊鏈路的分集合并來改善通信質(zhì)量，并于新基站建立可靠連接之后再中斷舊鏈路。第五章1. 分集技術(shù)的基本思想是什么？答：分集技術(shù)通過查找和利用無線傳播環(huán)境中獨(dú)立的、高度不相關(guān)的多徑信號來提高多徑衰落信道下的傳輸可靠性。由于多徑信號在結(jié)構(gòu)上和統(tǒng)計(jì)特性上具有不同的特點(diǎn)，一條無線傳播路徑中的信號經(jīng)歷了深度衰落，但另一條相對獨(dú)立的路徑中可能仍包含著較強(qiáng)的信號。對這些多徑信號進(jìn)行區(qū)分，并按一定規(guī)律和原則進(jìn)行合并處理就可以實(shí)現(xiàn)抗衰落的目的。7.RAKE接收機(jī)的工作原理是什么？ RAKE接收機(jī)利用多個(gè)相關(guān)器分別檢測多徑信號中最強(qiáng)的L

11、個(gè)支路信號，然后對每個(gè)相關(guān)器的輸出進(jìn)行加權(quán)，以提供優(yōu)于單路相關(guān)器的信號檢測，然后再在此基礎(chǔ)上進(jìn)行解調(diào)和判決。第六章6 CDMA容量的計(jì)算：W1MHz，R2kbps，最小可接受的Eb/N0為10dB，求出分別使用（a）和（b）兩種技術(shù)在一個(gè)單小區(qū)CDMA系統(tǒng)中時(shí)，所能支持的最大用戶數(shù)。（a）全向基站天線和沒有語音激活檢測，（b）在基站有3個(gè)扇區(qū)和0.25的語音激活檢測。假設(shè)系統(tǒng)是干擾受限的。 解：（a）由CDMA系統(tǒng)單小區(qū)容量公式： 和題中已知條件可得： (b) 由CDMA系統(tǒng)多小區(qū)容量公式：和題中已知條件可得補(bǔ)充作業(yè)給定系統(tǒng)帶寬2.5MHz，分別計(jì)算TACS（N=7）、 GSM（N=4）和IS

12、-95CDMA（Rb=9.6kb/s、Eb/N0=7dB、 d=0.35、G=2.55、F=0.6)的系統(tǒng)容量。 解：1.TACS系統(tǒng)：2. GSM系統(tǒng)：3. CDMA系統(tǒng)：第七章1. GSM系統(tǒng)采取了哪幾種抗衰落、抗干擾的技術(shù)措施？答：GSM系統(tǒng)采取了自適應(yīng)均衡、跳頻、糾錯(cuò)碼、分集、擴(kuò)頻、采用扇區(qū)天線等抗衰落、干擾的技術(shù)措施。7. 何謂TDMA系統(tǒng)的物理信道和邏輯信道？那么多種邏輯信道又是如何組合道物理信道之中傳輸?shù)模空埮e例說明。答：TDMA系統(tǒng)的物理信道指的是BTS與MS之間的無線傳輸通道，具體對應(yīng)為某個(gè)載頻的某個(gè)時(shí)隙。TDMA系統(tǒng)的邏輯信道指的是根據(jù)BTS與MS之間傳遞信息種類不同而定義

13、的信道。多種邏輯信道是通過將公共控制信道復(fù)用（即在一個(gè)或兩個(gè)物理信道上復(fù)用公共控制信道）組合到物理信道之中傳輸?shù)?。例如：BCCH和CCCH在TS0上的復(fù)用：BCCH和CCCH共占用51個(gè)TS0時(shí)隙，盡管只占用了每一幀的TS0時(shí)隙，但從時(shí)間上講長度為51個(gè)TDMA幀。作為一種復(fù)幀。以出現(xiàn)一個(gè)空閑作為復(fù)幀的結(jié)束，在空閑幀之后，復(fù)幀再從F、S開始進(jìn)行新的復(fù)幀。依此方法進(jìn)行重復(fù)。8. 簡述GSM系統(tǒng)的鑒權(quán)中心產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)的原理以及鑒權(quán)原理答：GSM系統(tǒng)的鑒權(quán)中心產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)時(shí)首先，產(chǎn)生一個(gè)隨機(jī)數(shù)（RAND）；通過密鑰算法（A8）和鑒權(quán)算法（A3），用RAND和Ki分別計(jì)算出密鑰（Kc）和符號響應(yīng)（

14、SRES）；RAND、SRES和Kc作為一個(gè)三參數(shù)組一起送給HLR。鑒權(quán)的原理：當(dāng)MS發(fā)出入網(wǎng)請求時(shí)，MSC/VLR就向MS發(fā)送RAND，MS使用該RAND以及與AUC內(nèi)相同的鑒權(quán)鍵Ki和鑒權(quán)算法A3，計(jì)算出符號響應(yīng)SRES，然后把SRES回送給MSC/VLR，驗(yàn)證其合法性。12. GPRS系統(tǒng)在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上主要增加了哪些功能單元？答：GPRS系統(tǒng)在GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上主要增加了PCU（Packet Control Unit）是分組控制單元；SGSN（Serving GPRS Supporting Node）是服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；GGSN（Gateway GPRS Supporting

15、Node）是網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)。第八章2. IS-95前/反向鏈路都包括哪些信道類型？各自的作用是什么？答：前向信道，包括前向控制信道和前向業(yè)務(wù)信道，其中控制信道又分為導(dǎo)頻信道、同步信道和尋呼信道。導(dǎo)頻信道用來傳送導(dǎo)頻信息，由基站連續(xù)不斷地發(fā)送一種直接序列擴(kuò)頻信號，供移動(dòng)臺(tái)從中獲得信道的信息并提取相干載波以進(jìn)行相干解調(diào)，并可對導(dǎo)頻信號電平進(jìn)行檢測，以比較相鄰基站的信號強(qiáng)度和決定是否需要越區(qū)切換。同步信道用于傳輸同步信息，在基站覆蓋范圍內(nèi)，各移動(dòng)臺(tái)可利用這些信息進(jìn)行同步捕獲。同步信道上載有系統(tǒng)時(shí)間和基站引導(dǎo)PN碼的偏置系數(shù)，以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)接收解調(diào)。尋呼信道供基站在呼叫建立階段傳輸控制信息。業(yè)務(wù)信

16、道載有編碼的語音或其它業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，除此之外，還可以插入必需的隨路信令，例如必須安排功率控制子信道，傳輸功率控制指令；又如在通話過程中，發(fā)生越區(qū)切換時(shí)，必須插入越區(qū)切換指令等。反向信道，只包含接入信道和反向業(yè)務(wù)信道，其中接入信道與前向信道中的尋呼信道相對應(yīng)，其作用是在移動(dòng)臺(tái)接續(xù)開始階段提供通路，即在移動(dòng)臺(tái)沒有占用業(yè)務(wù)信道之前，提供由移動(dòng)臺(tái)至基站的傳輸通路，供移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫或?qū)镜膶ず暨M(jìn)行響應(yīng)，以及向基站發(fā)送登記注冊的信息等。接入信道使用一種隨機(jī)接入?yún)f(xié)議，允許多個(gè)用戶以競爭的方式占用。每個(gè)業(yè)務(wù)信道用不同的用戶長碼序列加以識別。在反向傳輸方向上無導(dǎo)頻信道。3. IS-95前反向鏈路各使用什么調(diào)制方式

17、？兩者有什么區(qū)別？答：前向和反向鏈路都采用正交擴(kuò)頻調(diào)制。與前向鏈路不同的是，在反向信道中是利用沃爾什函數(shù)用于數(shù)據(jù)調(diào)制。而在前向信道中沃爾什函數(shù)用于劃分邏輯信道。 6.什么是遠(yuǎn)近效應(yīng)？功率控制的主要作用是什么？答：信號經(jīng)過不同傳播距離時(shí)，其損耗會(huì)有非常大的差異。系統(tǒng)中共用一個(gè)頻率發(fā)送信號或接收信號，那么由于距離的關(guān)系，近地強(qiáng)信號壓制遠(yuǎn)地弱信號的的現(xiàn)象很容易發(fā)生，稱為“遠(yuǎn)近效應(yīng)”。功率控制的主要目的就是克服“遠(yuǎn)近效應(yīng)”，同時(shí)還具有抗衰落，降低多址干擾，節(jié)省發(fā)射功率等作用。7. 什么是開環(huán)功率控制與閉環(huán)功率控制？兩者的作用有何不同？答：開環(huán)功率控制是指移動(dòng)臺(tái)根據(jù)接收的基站信號強(qiáng)度來調(diào)節(jié)移動(dòng)臺(tái)發(fā)射功率的過程。其目的是使所有移動(dòng)臺(tái)到達(dá)基站的信號功率相等，以避免因“遠(yuǎn)近效應(yīng)”影響擴(kuò)頻CDMA系統(tǒng)對碼分信號的接收。閉環(huán)功率控制即由基站檢測來自移動(dòng)臺(tái)的信號強(qiáng)度，并根據(jù)測得的結(jié)果形成功率控