MUC大學(xué)現(xiàn)代移動通信期末考試范圍通信工程

1、填空20 選擇10個(gè)/2分，判斷10個(gè)，名字解釋4個(gè)/3分，簡答4個(gè)/4分，計(jì)算 討論第一章緒論一、移動通信的概念1定義：是指通信雙方至少有一方在移動中（或者停留在某一非預(yù)定的位置上）所進(jìn)行的信息傳輸和交換。移動體與固定點(diǎn)之間、移動體之間信息的交換都可以稱為移動通信。 移動體可以是人，也可以是車、船、飛機(jī)等處在移動狀態(tài)中的物體。2移動性的兩種類型：用戶移動性：用戶可以隨便走動，服務(wù)會跟隨。設(shè)備便攜性：保證設(shè)備在移動時(shí)仍可進(jìn)行通信。3移動通信的主要特點(diǎn)（1）無線電波傳輸復(fù)雜（2）移動臺受到的干擾嚴(yán)重（3）無線電頻譜資源非常有限（4）對移動設(shè)備要求高（5）系統(tǒng)復(fù)雜4. 移動通信系統(tǒng)的組成（1）主要

2、組成部分（顯性） 移動終端 基站（接入點(diǎn)）控制與交換中心 對外接口(2)網(wǎng)絡(luò)、接口與協(xié)議（陰性）系統(tǒng)部件是通過接口互連、系統(tǒng)往往是一個(gè)分層規(guī)范的網(wǎng)絡(luò)、接口根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì) ,傳輸與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是規(guī)范的主體第2章 移動通信信道1、 信道分類（1） 按傳輸媒質(zhì)分：有線信道、無線信道（2）根據(jù)信道特性參數(shù)隨時(shí)間變化的快慢分： 恒參信道：傳輸特性隨時(shí)間變化速度極慢，或者說在足夠長的時(shí)間內(nèi)，其參數(shù)基本不變。 變參信道：傳輸特性隨時(shí)間的變化較快。 * 移動通信信道 是典型的無線變參信道（大綱里面寫的：時(shí)變信道）2、目前典型移動通信使用頻段： （1）150 MHz （VHF） （2）450 MHz （UHF） （3

3、）900 MHz （UHF） （4）1800MHz （UHF）3、無線電波傳播的小尺度衰落1、三種基本傳播機(jī)制（及發(fā)生條件） 存在多種波的特性和機(jī)制，發(fā)生與頻率/波長相關(guān)（1）反射：障礙物尺寸遠(yuǎn)大于電磁波波長時(shí)，發(fā)生在地表、建筑物和墻壁表面。（還有直射，簡單沒寫）（2）散射：障礙物尺寸接近于或小于電磁波波長，并且單位體積內(nèi)障礙物個(gè)數(shù)非常巨大時(shí)。（3）繞射：收發(fā)信機(jī)之間無線路徑被尖銳的邊緣阻擋時(shí)將發(fā)生繞射4、多徑傳播小尺度衰落 三種基本機(jī)制無法避免，最終導(dǎo)致了無線傳播中最嚴(yán)重的無線信道損耗，稱為多徑傳播，也是無線通信的特色。（1） 定義：沿不同路徑傳輸?shù)男盘栍捎诮?jīng)歷不同長度，因而在不同時(shí)間到達(dá)接

4、收機(jī)的現(xiàn)象。（2） 陸地移動通信信道的主要特征：多徑傳播（3） 多徑衰落：由于移動通信環(huán)境的多徑傳播而引起的衰落。5、終端移動性多普勒頻移（計(jì)算）6、自由空間傳播（1）定義：天線周圍是均勻無損耗的無限大真空的真空傳播（2）大氣層是各向同性的均勻媒質(zhì)（3）電導(dǎo)率為0，相對介電常數(shù)和相對磁導(dǎo)率為1 自由空間特性 不存在電波的反射、折射、繞射、色散和吸收等現(xiàn)象，電波的傳播速率等于真空中光速C。 理想傳播條件。（4） 自由空間傳播損耗定義式：7、多徑接收信號的統(tǒng)計(jì)特性（1）瑞利分布：產(chǎn)生原因 在發(fā)信機(jī)與收信機(jī)之間沒有直射波通路（2）萊斯分布：產(chǎn)生原因 離基站較近的區(qū)域，通常存在占支配地位的直射波信號8

5、、用于表示衰落信號幅度的特征量：衰落率、電平通過率和衰落持續(xù)時(shí)間9、多徑衰落信道的主要參數(shù)功率時(shí)延分布、 多普勒功率譜密度 、 功率角度譜、時(shí)延擴(kuò)展、相關(guān)帶寬、多普勒擴(kuò)展、相關(guān)時(shí)間、角度擴(kuò)展和相干距離 10、相關(guān)時(shí)間概念相關(guān)時(shí)間就是信道沖激響應(yīng)維持不變的時(shí)間間隔的統(tǒng)計(jì)平均值。在相關(guān)時(shí)間內(nèi)，兩個(gè)到達(dá)信號有很強(qiáng)的幅度相關(guān)性，信道特性沒有明顯變化。11、根據(jù)信號帶寬和信道帶寬的比較，可將信道分為平坦衰落、頻率選擇性衰落；根據(jù)發(fā)送信號與信道變化快慢程度的比較，可將信道分為快衰落、慢衰落信道。第3章 組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)1、影響移動通信的主要干擾有 同頻干擾、鄰道干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾、遠(yuǎn)端對近端的干擾。2、

6、克服近端與遠(yuǎn)端干擾的措施主要有2個(gè)：一是使兩個(gè)移動臺所用頻道拉開必要間隔；二是移動臺端加自動（發(fā)射）功率控制（APC），使所有工作移動臺達(dá)到基站功率基本一致。3、 遠(yuǎn)近效應(yīng)定義：近地強(qiáng)信號壓制遠(yuǎn)地弱信號的現(xiàn)象。即近地強(qiáng)信號的功率電平會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于遠(yuǎn)地弱信號的功率電平。 遠(yuǎn)近效應(yīng)。4、 同頻干擾;指所有落在接收機(jī)通帶內(nèi)的與有用信號頻率相同的無用信號的干擾，亦稱同信道干擾（又稱為同道干擾或共道干擾）。5、 （同頻復(fù)用）頻率復(fù)用：在移動通信系統(tǒng)中，為了提高頻率利用率，在相隔一定距離以外，可以使用相同的頻率，這就稱為頻率復(fù)用或同頻復(fù)用6、 干擾：限制移動通信系統(tǒng)性能的主要因素 無線電干擾分為;同頻干擾、鄰

7、道干擾、互調(diào)干擾、阻塞干擾、近端對遠(yuǎn)端的干擾7、 小區(qū) (蜂窩網(wǎng))概念：基本思想包含了三層含義1）用多個(gè)小功率發(fā)射機(jī)代替單個(gè)大功率發(fā)射機(jī)，用多個(gè)小覆蓋區(qū)代替一個(gè)大覆蓋區(qū)；2）將整個(gè)系統(tǒng)的信道分成若干個(gè)信道組，每個(gè)基站分配整個(gè)系統(tǒng)可用信道中的一部分，并且給相鄰的基站分配不同的信道組。3）通過系統(tǒng)地分隔整個(gè)系統(tǒng)的基站及它們的信道組，可用信道便可以在整個(gè)系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內(nèi)復(fù)用。8、小區(qū)制特點(diǎn)(蜂窩）基站發(fā)射功率小 、 覆蓋區(qū)域?。ㄐ^(qū)）頻率復(fù)用 、 越區(qū)切換和中央控制9、 同頻小區(qū)距離計(jì)算：小好10、提高蜂窩系統(tǒng)容量的方式系統(tǒng)容量定義： 一定頻段內(nèi)所能提供的信道數(shù)或用戶的最大數(shù)目或系統(tǒng)輸入話務(wù)總量同頻

8、干擾和系統(tǒng)容量：（1） 小區(qū)分裂：將小區(qū)劃分為更小的小區(qū)，成為微小區(qū)。小區(qū)分裂通過減小小區(qū)半徑，使區(qū)群復(fù)制次數(shù)增大，從而提高系統(tǒng)容量（2） 利用小區(qū)扇區(qū)化（裂向）提高系統(tǒng)容量：使用定向天線來減小同頻干擾。（3） 覆蓋區(qū)域逼近：多個(gè)微小區(qū)和一個(gè)基站組成小區(qū)11、 多信道共用技術(shù)（1）當(dāng)用戶提出服務(wù)要求時(shí)，系統(tǒng)為其分配信道；當(dāng)用戶不需要服務(wù)時(shí)，信道被釋放（2）話務(wù)量概念： 度量話音通信中業(yè)務(wù)量的大小，單位時(shí)間內(nèi)的電話交換量 ，單位小時(shí)的呼叫小時(shí)或單位分鐘的呼叫分鐘（3）相關(guān)公式12、2G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)HLR（原籍位置寄存器）:負(fù)責(zé)移動臺數(shù)據(jù)庫管理VLR（訪問位置寄存器）：存儲用戶位置信息的

9、動態(tài)數(shù)13、位置更新概念：手機(jī)通過偵聽廣播消息得知自己所在的位置區(qū)，如果位置區(qū)發(fā)生了變化，則主動聯(lián)系無線網(wǎng)絡(luò)，上報(bào)自己所在的位置。14、 越區(qū)切換兩種方式(1)硬切換：先切斷與原有基站的聯(lián)系，再接入新的基站(2)軟切換：當(dāng)徹底進(jìn)入某個(gè)基站的覆蓋區(qū)域后，才斷開與另一基站的聯(lián)系第四章 數(shù)字調(diào)制技術(shù)為什么用GMSK?、第5章 抗衰落技術(shù)1、 分集技術(shù)：是通過查找和利用自然界無線傳播環(huán)境中獨(dú)立的多徑信號來實(shí)現(xiàn)的2、 分集接受技術(shù)按照獲得獨(dú)立路徑信號的方法不用分為：空間分集、時(shí)間分集、頻率分集、極化分集、角度分集、場分集 3、 多徑信號分離與合并（1） 概念 ：信號經(jīng)過多徑傳播產(chǎn)生時(shí)延擴(kuò)展后采用分集合并

10、方式（2） 條件：如果要完成多徑信號的分離，要求各徑之間的時(shí)延差要大于一個(gè)碼片寬度（3） 與均衡的區(qū)別*均衡是一種時(shí)間分集，它從多徑中選取一條最佳路徑的信號，并通過均衡器抵消其它路徑信號，采用選擇式分集方法。RAKE接收則是一種時(shí)間分集，采用最大比率合并，將各多徑信號進(jìn)行有效合并。*均衡希望多徑數(shù)量少，時(shí)延小；RAKE希望可分辨的多徑數(shù)量多。*均衡通過消除ISI來提高SINR；RAKE通過分離多徑，合并來對抗多徑衰落。（4） RAKE接收機(jī)作用：利用多徑信號在時(shí)間上的分集，進(jìn)行合并處理，能夠克服多徑衰落，從而提高系統(tǒng)的信噪比，減小誤碼率第6章 多址接入技術(shù)1、 概念：從接收到的無線信號中識別出

11、本用戶地址信號的方式。 解決多址連接問題的方法，即多址接入技術(shù)2、 種類：FDMA、TDMA、CDMA（特有的軟切換）、SDMA、OFDMA等3、 特點(diǎn)：通過基站同時(shí)建立各自的信道，從而實(shí)現(xiàn)移動臺之間或移動臺與市話用戶之間的多址連接。4、 CDMA系統(tǒng)特點(diǎn)存在兩個(gè)問題，多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng) CDMA系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率。 通信容量大。（自干擾系統(tǒng)） 軟容量特性。 由于信號被擴(kuò)展在一較寬頻譜上，所以可減小多徑衰落。（頻率分集） 在CDMA系統(tǒng)中，信道數(shù)據(jù)速率很高。采用分集接收最大比合并技術(shù)，可獲得最佳的抗多徑衰落效果。 軟切換和有效的宏分集。（邊緣地帶） 低信號功率譜密度。（抗窄帶干擾能力強(qiáng)

12、，對窄帶系統(tǒng)干擾小）5、 自干擾、多址干擾效應(yīng)多址干擾概念：指在CDMA通信系統(tǒng)中，共用頻帶用戶的DS信號在時(shí)域和頻域上互相重疊，這些非理想正交的信號互相之間的干擾6、 CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng) SDMA蜂窩系統(tǒng)中的多扇區(qū)劃分7、 信道 物理信道：空中接口參數(shù)、幀結(jié)構(gòu) 邏輯信道：業(yè)務(wù)信道，控制信道8、 分組無線系統(tǒng)中，這種以自由競爭式的隨機(jī)接入，采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議形式實(shí)現(xiàn)的多址連接方式稱為隨機(jī)多址。第7章 GSM!1、 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的主要組成部分：移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)圖：2、主要接口圖Um：BS與MS間的空中接口A：BS與MSC間接口注釋圖解3、 GSM系統(tǒng)采用的多址技術(shù)為：TDMA

13、/FDMA,每個(gè)載頻點(diǎn)上有8個(gè)時(shí)隙。4、 GPRS 含義:通用分組無線業(yè)務(wù)，以現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，引入兩種節(jié)點(diǎn)是 服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)第8章 CDMA1、 軟切換:CDMA系統(tǒng)獨(dú)特的切換功能。2、 FDMA、TDMA系統(tǒng)均采用硬切換。 硬切換：新的連接建立前，先中斷舊的連接。 軟切換：維持舊的連接，又同時(shí)建立新的連接，并利用新舊連接的分集合并來改善通信質(zhì)量，當(dāng)與新基站建立可靠連接之后再中斷舊連接。軟切換僅僅用于具有相同頻率的CDMA信道之間。3、硬切換的缺點(diǎn)：如果切換不成功，例如找不到空閑信道，切換就失敗。此外，在兩個(gè)小區(qū)交界邊緣，信號電平都很弱且起伏

14、變化，可能導(dǎo)致移動臺在兩個(gè)基站之間反復(fù)切換，增加系統(tǒng)負(fù)荷。軟切換的優(yōu)點(diǎn)：不改變頻率，減小通信中斷的概率。4、常用碼：地址碼、擴(kuò)頻碼、擾碼第9章 3G1、 四大標(biāo)準(zhǔn)中3中主流標(biāo)準(zhǔn)：TD-SCDMA WCDMA cdma20002、 3G增強(qiáng)技術(shù)（1）多載波技術(shù)：分類 MS：主載波/輔載波 BS：全配置載波/部分配置載波（2）基于定位的業(yè)務(wù)（3）增強(qiáng)組播廣播業(yè)務(wù)（4）Femtocell家庭基站3、 3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：蜂窩小區(qū)4、 接入方式：WCDMA/CDMA 2000/TD-SCDMA5、 3G演進(jìn)(3G-LTE)提出原因：（1）3G系統(tǒng)技術(shù)局限：從電路交換起家、數(shù)據(jù)速率有限、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、業(yè)務(wù)延時(shí)大，等等； （2）現(xiàn)有3G系統(tǒng)運(yùn)營不理想； （3）受WiMAX等技術(shù)競爭壓力； （4）B3G/4G技術(shù)進(jìn)步； （5）為了實(shí)現(xiàn)向4G平滑過渡，大題1、相距15km的兩個(gè)電臺之間有一個(gè)50m高的建筑物，一個(gè)電臺距建筑物10km，兩電臺天線高度均為10m，電臺工作頻率為900MHz，試求電波傳播損耗。解：菲涅爾余隙繞射參數(shù)，查表得附加損耗為18.5