移動通信課后習題答案（第六版 章堅武著）

移動通信課后習題答案

第一章概述

1.移動通信使用VHF和UHF頻段的主要原因有哪三點？

答：(1)VHF/UHF頻段較適合移動通信。從VHF/UHF頻段的電波傳播特性來看，主要是在

視距范圍內(nèi)傳播，一般為幾千米到幾十千米，通信區(qū)域可控。

(2)天線較短，便于攜帶和移動。天線長度取決于波長。移動臺中使用最多的是人/4

的鞭狀天線。

(3)抗干擾能力強。由于工業(yè)火花及天電干擾等屬于脈沖干擾，隨著頻率的增高，干

擾幅度減小，因而工作在VHF/UHF頻段的設備可以用較小的發(fā)射功率獲得較好的信噪比。

2.移動通信系統(tǒng)中150MHz頻段、450MHz頻段、900MHz頻段和1800MHz頻段的異頻雙工

信道的收發(fā)頻差為多少？

答：150MHz的收發(fā)頻率間隔為5.7MHz,450MHz的收發(fā)頻率間隔為10MHz,900MHz的收

發(fā)頻率間隔為45MHz,1800MHz的收發(fā)頻率間隔為95MHz。

3.已知移動臺運動速度V、工作頻率f及電波到達角。，則多普勒頻移為多少？

答：fd=-J-COS0(fd=VCOS0/A)

4.移動通宿按用戶的通話狀態(tài)和頻率使用方法可分為哪三種工作方式？

答:分為單工制，半雙工制和雙工制。

5.移動通信與其他通信方式相比，具有哪七個特點？

答：(1)電波傳播條件惡劣。在陸地上,移動體往來于建筑群或障礙物之間，其接收信號是由直

射波和各反射波多徑疊加而成的。由于多徑傳播會造成瑞利衰弱，因此電平幅度起伏深度達

30dB以上。(2)具有多普勒頻移效應。頻移只fd與移動臺運動速度V、工作頻率(或波

長人)及電波到達角e有關，即fd=(v/A)cose?多普勒頻移效應會導致附加調(diào)頻噪聲。(3)

干擾嚴重。由于移動通信網(wǎng)是無線電臺、多波道通信系統(tǒng)，通信設備除受城市噪聲干擾外，無

線電臺干擾較為突出。(4)接收設備動態(tài)范圍大。由于移動臺的位置不斷變化，接收機和發(fā)

射機之間距離不斷變化,因此導致接收機接收信號點評不斷變化。(5)需要采用位置等級、

越區(qū)切換等移動性管理技術。(6)綜合了各種技術。移動通信綜合了交換技術、計算機技

術和傳輸技術等。(7)對設備要求苛刻。移動用戶常在野外,環(huán)境條件相對較差。

6.常用的多址技術有哪四種？

答：(1)頻分多址FDMA(2)時分多址TDMA(3)碼分多址CDMA(4)空分多址SDMA.

7.什么是均衡技術？

答:均衡技術是指在數(shù)字通信系統(tǒng)中，由于多徑傳輸、信道衰落等影響，在接收端會產(chǎn)生嚴

重的碼間干擾(InterSymbolInterference,簡稱ISI),增大誤碼率。為了克服碼間干擾，提

高通信系統(tǒng)的性能，在接收端采用的技術。均衡是指對信道特性的均衡，即接收端的均衡

器產(chǎn)生與信道特性相反的特性，用來減小或消除因信道的時變多徑傳播特性引起的碼間干

擾。

8.什么是分集技術？常用的分集有哪四種？舉例說出目前實際移動通信中采用的分集技術。

答:分集技術是通信中的一種用相對低廉的投資就可以大幅度改進無線鏈路性能的接受技

術。常用的分集技術有：空間分集、頻率分集、時間分集、極化分集。目前實際移動通信

中采用的分集技術:在移動無線通信中，分集合并的方案是在幾個信道上同時傳輸或者分集

合并傳輸?shù)?，以降低在接收端上過量的深衰落概率。

9.為什么要進行信道編碼？信道編碼與信源編碼的主要差別是什么？

答:信道編碼技術是通過在傳輸數(shù)據(jù)中引入冗余來避免數(shù)字數(shù)據(jù)在傳輸過程中出現(xiàn)差錯從而

在一定程度上提高鏈路性能的方法。信源編碼與信道編碼的區(qū)別:信源編碼為了減少信源輸

出符號序列中的剩余度、提高符號的平均信息量，對信源輸出的符號序列所施行的變換。

具體說，就是針對信源輸出符號序列的統(tǒng)計特性來尋找某種方法，把信源輸出符號序列變

換為最短的碼字序列，使后者的各碼元所載荷的平均信息量最大，同時又能保證無失真地

恢復原來的符號序列。信道編碼是為了保證信息傳輸?shù)目煽啃?、提高傳輸質(zhì)量而設計的一

種編碼。它是在信息碼中增加一定數(shù)量的多余碼元，使碼字具有一定的抗干擾能力。

10.我國3G有哪三大標準？中國移動、中國聯(lián)通、中國電信各自拿到哪個標準的牌照？

答：（1）W-CDMA;（2）CDMA2000;（3）TD-SCDMA。中國移動：TD-SCDMA;中國聯(lián)通:

W-CDMA；中國電信：CDMA2000o

11.中國為什么沒有將WiMAX作為3G標準？

答：由于WiMAX同TD-SCDMA一樣均使用了TDD技術，因此如果WiMAX成為3G技術，

在頻譜資源方面就會對TD-SCDMA構成沖擊，所以WiMAX未被我國列入3G標準。

12.我國4G有哪兩大標準？了解中國移動、中國聯(lián)通、中國電信各自拿到的4G牌照情況和

頻譜資源情況。

答：（1）TD-LTE（時分雙工）；（2）FDD-LTE（頻分雙工）。中國移動4G:TD-LTE,中國

聯(lián)通4G:TD-LTE、FDD-LTE,中國電信4G:TD-LTE、FDD-LTE,但是各家獲得的TD-LTE的頻

段不同：中國移動獲得130MHz頻譜資源，分別為：1880-1900MHz、2320-2370MHz和

2575-2635MHz；中國聯(lián)通獲得40MHz頻譜資源，分別為：2300-2320MHz和2555-2575MHz；

中國電信獲得40MHz頻譜資源，分別為：2370-2390MHz和2635-2655MHz。

13.我國5G牌照分別給了哪四大運營商？

答：中國移動、中國聯(lián)通、中國電信、中國廣電。

14.未來的6G主要想彌補5G的哪些方面的不足？6G擬采用哪些關鍵技術？

答：提高傳輸速率、降低網(wǎng)絡延時、實現(xiàn)天地互連的要求、支持虛擬現(xiàn)實（VR）、提高可

靠性、提高安全性、提高隱私保護的等級、降低電磁輻射對人體健康的影響。6G關鍵技術:

（1）太赫茲（THz）通信；（2）可見光（VisibleLight）通信。

15.什么是同時同頻全雙工？其工作原理是什么？優(yōu)點和技術難點分別是什么？

答：同時同頻全雙工技術:是指設備的發(fā)射機和接收機占用相同的頻率資源同時進行工作,

使得通信雙方在上、下行可以在相同時間使用相同的頻率，突破了現(xiàn)有的頻分雙工（FDD）和

時分雙工（TDD）模式，是通信節(jié)點實現(xiàn)雙向通信的關鍵之一。工作原理：CCFD無線通信設

備使用相同的時間、相同的頻率，同時發(fā)射和接收無線信號，使得無線通信鏈路的頻譜效

率提高了一倍。優(yōu)點：傳統(tǒng)的雙工模式主要有FDD和TDD模式，可以有效避免發(fā)射機信號

對接收機信號在領域或時域上的干擾，但是浪費了頻帶資源，而新興的同時同頻全雙工技

術采用自干擾和互干擾消除的方法后，相比傳統(tǒng)的雙工模式，可以節(jié)約頻率或時隙資源，

從而提高頻譜效率。全雙工系統(tǒng)與傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)的不同之處在于全雙工系統(tǒng)可以在

相同頻段同時進行信號收發(fā)，與現(xiàn)行的4G移動通信系統(tǒng)采用的時分雙工與頻分雙工模式有

本質(zhì)的區(qū)別，全雙工系統(tǒng)可以節(jié)省一半的系統(tǒng)資源，使頻譜效率或者系統(tǒng)吞吐量得到提升,

也稱作同時同頻全雙工系統(tǒng)。技術難點：采用同時同頻全雙工無線系統(tǒng)，所有同時同頻發(fā)射

節(jié)點對于非目標接收節(jié)點都是干擾源，同時同頻發(fā)射機的發(fā)射信號會對本地接收機產(chǎn)生強

自干擾，因此同時同頻全雙工系統(tǒng)的應用關鍵在于干擾的有效消除。

16.NOMA技術的核心思想是什么？簡述其工作原理。

答：核心思想：功率也可以由多個用戶共享，在接收端系統(tǒng)可以采用干擾消除技術將不同

用戶區(qū)分開來。工作原理：NOMA在OFDM的基礎上增加了一個維度一功率域。新增的功

率域可以利用每個用戶不同的路徑損耗來實現(xiàn)多用戶復用.實現(xiàn)多用戶在功率域的復用，

需要在接收端加裝一個串行干擾抵消（SIC）模塊，通過這一干擾消除器，加上信道編碼，

如低密度奇偶校驗碼（LDPC）等，就可以在接收端區(qū)分出不同用戶的信號。NOMA可以利

用不同的路徑損耗的差異來對多路發(fā)射信號進行疊加，從而提高信號增益。同時，NOMA

能夠讓同一小區(qū)覆蓋范圍的所有移動設備都獲得最大的可接入帶寬，解決由于

MassiveMIM。連接帶來的網(wǎng)絡挑戰(zhàn)。NOMA的另一個優(yōu)點是：無須知道每個信道的SCL

從而有望在高速移動場景下獲得較好的性能。

第二章移動通信網(wǎng)絡基礎

1.移動通信的服務區(qū)域覆蓋方式有哪兩種？各自的特點是什么？

答:一般來說，移動通信網(wǎng)的服務區(qū)域覆蓋方式可分為兩類，一類是小容量的大區(qū)制，另一類是

大容量的小區(qū)制（蜂窩系統(tǒng)）。大區(qū)制的優(yōu)點是組成簡單，投資少,見效快，主要用于專網(wǎng)或

用于用戶較少的地域。如在農(nóng)村或城鎮(zhèn),為節(jié)約初期工程投資，可按大區(qū)制設計考慮。但是,

從遠期規(guī)劃來說，為了滿足用戶數(shù)量增長的需要，提高頻率的利用率，就需采用小區(qū)制的辦

法。小區(qū)制由于小區(qū)分裂提高了信道的復用次數(shù)，因而使系統(tǒng)容量有了明顯提高。采用小

區(qū)制不僅提高了頻率的利用率，而且由于基站功率減小,也使相互間的干擾減少了。此外，無

線小區(qū)的范圍還可根據(jù)實際用戶數(shù)的多少靈活確定,具有組網(wǎng)的靈活性。采用小區(qū)制最大的

優(yōu)點使有效地解決了頻道數(shù)量有限和用戶數(shù)增大之間地矛盾。但是，這種體制在移動臺通話

過程中，從一個小區(qū)轉入另一個小區(qū)時,移動臺需要經(jīng)常地更換工作頻道。

2.模擬蜂窩系統(tǒng)在通話期間靠什么連續(xù)監(jiān)視無線傳輸質(zhì)量？如何完成？在數(shù)字蜂窩系統(tǒng)

GSM系統(tǒng)中，又是如何監(jiān)視的？

答：在模擬蜂窩電話系統(tǒng)中設置監(jiān)測音（SAT）信雜比和無線頻率（RF）信號強度來反映通

話質(zhì)量。

（1）SAT信雜比是指當基站開始工作時，由話音信道單元連續(xù)發(fā)送的SAT,經(jīng)移動臺接收

并環(huán)回到基站后，與無線信道上的雜音的對比。在與MSC初始化規(guī)定的門限值比較后，話

音信道控制單元判斷傳輸質(zhì)量是否可以接受。如果信雜比低于SNH,就發(fā)出越區(qū)切換請求。

有時由于某些原因，沒有執(zhí)行越區(qū)切換，通話質(zhì)量將持續(xù)惡化，結果遲早會達到呼叫釋放

門限值SNR,呼叫就被釋放。

（2）射頻（RF）信號強度：每個話音信道接收機連續(xù)地對它自己接收機的無線頻率進行信

號強度測試?？刂茊卧€將測量結果和信號強度門限值進行比較。為了避免產(chǎn)生鄰道干擾,

通常不希望移動臺輸出功率過高，如果信號強度測量的結果高于SSD時，BS的控制單元就

自動命令移動臺（由話音信道單元命令）降低它的功率；如果信號強度低于SSI時，BS的

控制單元接發(fā)出增加功率命令；當移動臺輸出功率已達到最高，測量結果仍低于SSH時，

BS的控制單元就向MSC發(fā)出越區(qū)切換請求，其過程將在后面敘述；SSB只在話音信道空閑

時（當前沒有通話）使用。

在數(shù)字蜂窩GSM系統(tǒng)中，質(zhì)量測量是由基站和移動臺共同完成的。MS對當前服務小區(qū)進

行質(zhì)量和接收信號強度的測量。對相鄰小區(qū)進行接收信號強度測量，并將它的報告給服務

的BTS。質(zhì)量測量是當前服務下行信道的低比特誤碼率將它轉換成0—7的一個值。由服務

BTS完成上行信道測量，它包括質(zhì)量和接收信號強度測驗量服務BTS跟接收到的MS測量結

果一起把它送給BSC。

3.什么是近端對遠端的干擾？如何克服？

答:當基站同時接收從兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，距基站近的移動臺B（距離d2）,

到達基站的功率明顯要大于距離基站遠的移動臺A（距離dl,d2?dl）的到達功率,若二者

功率相近,則距基站近的移動臺B就會造成對接收距離距基站遠的移動臺A的有用信號

的干擾或抑制，甚至將移動臺A的有用信號淹沒。這種現(xiàn)象稱為近端對遠端的干擾?？朔?/p>

近端對遠端的干擾的措施有兩個:一是使兩個移動臺所用頻道拉開必要的時間間隔;二是移

動臺端加自動（發(fā)射）功率控制（APC）,使所有工作的移動臺到達基站功率基本一致。

4.CDMA系統(tǒng)是否需要頻率規(guī)劃？

答:CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)采用碼分多址技術,頻率復用系數(shù)為1,若干小區(qū)的基站

都工作在同一頻率上，這些小區(qū)內(nèi)的移動臺也工作在同一頻率上。不同基站或同一基站的不

同扇區(qū)之間不再像GSM系統(tǒng)那樣依靠頻率來劃分，而是依靠PN序列（稱為PN短序列）的

相對偏置進行區(qū)分，即CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)變頻率規(guī)劃為PN碼規(guī)劃。雖然

CDMA系統(tǒng)的頻率復用系數(shù)為1，但基站都工作在同一頻率上，不需要進行頻率規(guī)劃,因為所

有的基站都使用不同的PN-Offset。

5.在實際應用中，用哪三種技術來增大蜂窩系統(tǒng)容量？

答：小區(qū)分裂，小區(qū)扇形化，覆蓋區(qū)域逼近三種技術。

6.某通信網(wǎng)共有8個信道，每個用戶忙時話務量為0.01EH,服務等級B=0.1,若采用專用呼

叫信道方式，該通信網(wǎng)能容納多少用戶？

答:采用專用呼叫信道方式，有一個信道專門用作呼叫。

B=0.1n=7查表知A=4.666

A!n4.666/7

m=力罰==66

系統(tǒng)能容納的用戶數(shù)：mn=462

7.已知在999個信道上，平均每小時有2400次呼叫，平均每次呼叫時間為2分鐘，求這些

信道上的呼叫話務量。

2400x2

答：7.A=------------=80Erl

60

8.已知每天呼叫6次，每次的呼叫平均占用時間為120s,繁忙小時集中度為10%（K=0.1）,

求每個用戶忙時話務量。

CTK6x120x0.1

答:Aa==0.02Erl

36003600

9.移動性管理包括哪兩個方面？各起什么作用？

答：移動性管理包括兩個方面：位置管理和切換管理。位置管理確保了移動臺在移動過程

中能被移動通信網(wǎng)絡有效地尋呼到；切換管理反映移動臺跨小區(qū)跨MSC時保證原有業(yè)務的

連續(xù)性。

10.動態(tài)位置更新有哪些方法？請比較幾種方法的性能。

答：方法：（1）基于距離的位置更新策略；（2）基于時間的位置更新策略；（3）基于運

動的位置更新策略；（4）其他動態(tài)位置更新策略（①自適應位置更新策略；②帶預測的

策略；③基于狀態(tài)的位置更新策略）。性能比較：與基于時間和運動的位置更新策略相比,

基于距離的位置更新策略具有最好的性能，該策略所產(chǎn)生的位置更新信令代價是最小的，

但它要求的系統(tǒng)復雜度和現(xiàn)實的開銷最大，它還要求移動終端擁有不同小區(qū)之間的距離信

息并不斷監(jiān)測，網(wǎng)絡必須能夠以高效的方式提供這樣的信息，這會帶來大量的計算負荷，

因此對于能量有限的移動終端來說，該策略并不十分理想。相比之下，基于時間的位置更

新策略其性能最差的，但該策略實現(xiàn)起來也是相對最容易的。基于運動的位置更新策略的

性能則介于上述兩者之間，它的實現(xiàn)相對于基于距離的位置更新策略而言要容易，其復雜

度也介于其他兩者之間。因此，基于運動的位置更新策略能夠取得比較好的移動性能，雖

然該策略不是最有效的位置更新策略，但其實是最實際的。

11.尋呼策略有哪些？各有什么優(yōu)缺點？

答：（1）靜態(tài)尋呼策略（同步全呼）：（2）（動態(tài)）優(yōu)化尋呼策略（依序單呼；依序組

呼；用戶檔案法；直線尋呼；智能尋呼）。同步尋呼：優(yōu)點：尋呼時延最小，即為一個單

位的尋呼時延。缺點：該策略的尋呼開銷主要依賴于位置區(qū)內(nèi)蜂窩數(shù)目的大小。特別在微

蜂窩大范圍應用的第三代移動通信網(wǎng)絡中，位置區(qū)內(nèi)的小區(qū)數(shù)目較多，采用同步全呼尋呼

策略所引起的尋呼開銷必然很高，會引起過量的信令負載。依序單呼：優(yōu)點：以每個蜂窩

小區(qū)為單元依一定的概率次序逐個地尋呼過來，直到尋呼找到移動終端。缺點：移動網(wǎng)絡

對時延不敏感，可以承受任意大的時延。依序組呼：優(yōu)點：提高查找效率。缺點：增加網(wǎng)

的負擔，網(wǎng)絡必須存儲用戶的大量資料，當呼叫到達時還需進行大量的計算。用戶檔案法:

優(yōu)點：對于長期事件來說具有較好的性能。缺點：對于短期事件來說不是十分理想。直線

尋呼：優(yōu)點：大大減少了尋呼的信令負載，計算復雜度也較理想，只需進行相減運算和比

較運算。缺點：對于頻繁變換移動方向的用戶，位置更新的代價要增大。智能尋呼：優(yōu)點:

智能尋呼策略對于LA較大的區(qū)域比較合適。缺點：它需要較大的存儲空間和一定的運算處

理能力。

12.切換分為哪幾種？請描述一個完整的切換流程。

答：切換按情況不同科分為硬切換、軟切換和更軟切換。一個完整的切換過程包括三個階

段:切換的初始階段、新的連接產(chǎn)生階段、新的數(shù)據(jù)流建立階段。

13.無線資源管理包括哪幾個方面？各有什么作用？

答：無線資源管理包括:功率控制、負荷（擁塞）控制、信道分配、分組調(diào)度。作用：功率控制:

減少干擾，增加系統(tǒng)容量，降低移動臺的能耗。使所有的移動臺以恰好能滿足信號目標載

干比要求的最低發(fā)射功率電平發(fā)送信號，以降低整個系統(tǒng)的同頻干擾和鄰頻干擾，減小移

動臺的能量消耗，同時使基站接收到的本小區(qū)內(nèi)的各個移動臺的上行信號功率相同，以克

服遠近效應。接入控制：一項好的接入控制策略不僅可以同時保證新用戶和已有用戶的業(yè)

務質(zhì)量，還能最大限度地為系統(tǒng)提供高容量，使系統(tǒng)的業(yè)務分布更趨于合理化，資源分配

更加科學。負載（擁塞）控制：正常情況下負載（擁塞）控制的任務是確保系統(tǒng)在不過載

的情況下工作，并保持穩(wěn)定。在特殊情況下，比如信道環(huán)境突然惡化，系統(tǒng)受到的干擾突

然增加，導致系統(tǒng)瞬時過載，此時負載控制的功能是使系統(tǒng)迅速并且可控的回到無線網(wǎng)絡

所定義的目標負載值。信道分配：將給定的無線頻譜按照彼此分開或者互不干擾的原則劃

分成信道，這些信道可以同時使用并保證一定的信號接收質(zhì)量。分組調(diào)度：保證實時的、

非實時的、高速的、低速的各種不同的業(yè)務服務質(zhì)量（QoS）,并同時對無線資源加以優(yōu)化

使用，需要采用流量控制技術，結合無線鏈路特性，通過先進的分組調(diào)度算法提高數(shù)據(jù)業(yè)

務吞吐量，保證用戶公平性，滿足業(yè)務服務質(zhì)量。

14.為了減少擁塞，可以采取的負載控制措施有哪些？

答：強制某些用戶掉話；在同一基站的不同時隙間進行負載均衡；下行鏈路執(zhí)行快速負載

控制，拒絕移動臺發(fā)來的下行功率增加命令；降低分組數(shù)據(jù)流的吞吐量；減少實時業(yè)務的

傳輸速率；切換到另一個載波；減小基站的發(fā)射功率；減小本基站的覆蓋范圍；迫使本基

站內(nèi)的部分移動臺切換到其他小區(qū)；等等。

15.移動通信中信道自動選擇方式有哪四種？大容量系統(tǒng)采用哪一種合適？為什么？

答：1.專用呼叫信道方式；2.循環(huán)定位方式；3.循環(huán)不定位方式；4.循環(huán)分散定位方式。大

容量系統(tǒng)采用專用呼叫信道方式。原因：為了減少同搶概率（即用戶間在占用信道時發(fā)生

碰撞的概率），要求專用呼叫信道處理一次呼叫過程所需的時間很短，一般約幾百毫秒甚

至更短，所以一個專用呼叫信道就可以處理成百上千個用戶。

第三章移動通信的電波傳播

1.陸地移動通信的電波傳播方式主要有哪三種？

答：直射波，反射波，地表面波。

2.經(jīng)過多徑傳輸,接收信號的包絡與相位各滿足什么分布？當多徑中存在一個起支配作用的

直達波時，接收端接收信號的包絡滿足什么分布？

答：經(jīng)過多徑傳輸，接收信號的包絡與相位分別滿足瑞利和均勻分布，當多徑中存在一個

起支配作用的直達波時，接收端接收信號的包絡滿足萊斯分布。

3.視距傳播的極限距離為多少？考慮空氣的非均勻性對電波傳播軌跡的影響，修正后的視距

傳播的極限距離為多少？______________

答：視距傳播的極限距離d()為：d()=3.57()(km)

修正后的視距傳播的極限距離d()為：d()=4.12(//〃(/〃)+)(km)

4.傳播衰耗(路徑衰耗)主要是由哪些因素導致的？

答：建筑物材質(zhì)；頻率；信號的入射角度；傳播的距離有限；收發(fā)天線的高度；地理位置；

建筑物的高度、位置、占地面積等都不同的建筑物。

5.什么叫大尺度傳播特性？什么叫小尺度傳播特性？

答：大尺度傳播特性主要包括路徑損耗和陰影衰落。小尺度傳播特性主要為多徑衰落。

6.什么叫陰影衰落？主要是由什么原因?qū)е碌模?/p>

答：是由于傳播環(huán)境中的地形起伏，建筑物及其他障礙物對電波遮蔽所引起的衰落。陰影

衰落又稱慢衰落，陰影衰落接收到信號的均值會產(chǎn)生變化，它一般表示為電波傳播距離的

m次第和表示陰影損耗的正態(tài)對數(shù)分量的乘積。產(chǎn)生原因：建筑物的位置不同以及屋頂邊

緣的繞射特性不同；用戶附近的屋頂接收到的場強在不斷變化。

7.在市區(qū)工作的某調(diào)度電話系統(tǒng)，工作頻率為150MHz,基站天線高度為100m,移動臺天

線高度為2m,傳輸路徑為不平坦地形，通信距離為15km。試用Egli公式計算其傳播衰耗。

答：LA(dB)=88+201gl50-201gl00-201g2+401gl5=132.545dB

8.在郊區(qū)工作的某一移動電話系統(tǒng)，工作頻率為900MHz,基站天線高度為100m,移動臺

天線高度為1.5m,傳播路徑為準平滑地形，通信距離為10km,試用Okunura模型求傳輸

路徑的衰耗中值，再用Egli公式計算其傳播衰耗，比較誤差。

答：用Qtaura模型：

L_=32.45+201gd+201gf=32.45+20lgl0+20lg900=111.535dB

Am(f,d)=Am(900,10)=30dB

Hb(hb,d)=".(100,10)=-6dB

D==-25dB

0=4+Ann?(hb.d)-Hm(hm,f)=150.035dB

因為在郊區(qū)工作，所以K.AdB

L.1.^L/r-Ktnr?=136dB

用EgJi公式得：

LA(dB)=88+20Igf(MHz)-20Ighr(m)-20Ig怎(m)+40Ig或km)=143.563dB

比較后，誤差為7.563dB。

9.試采用Okumura-Hata方法進行計算機編程(C語言)。

答：#include<stdio.h>printf(">>請輸入收發(fā)天線之間的距離d(km):\n");

#include<math.h>scanf("%lf'z&d);

#include<string.h>printf("”請輸入工作頻率f(MHz):\n");

u

#include<stdlib.h>scanf("%lfz&f);

doubledfhb,hm,lb;printf(">>請輸入基站天線有效高度Hb(m):\n");

intareazcarea;scanf(“%lf”,&hb);

doublecity()printf(">>請輸入移動臺天線高度(m):\n“);

(scanf("%lf",&hm);

doublea,ahm;switch(area)

if(carea=0)(

ahm=(l.l*log(f)-0.7)*hm-1.56*log(f)+0.8;case0:

else(

(lb=city();

if(f<=300)break;

ahm=8.29*(log(1.54*hm))*(log(1.54*hm))-l.l;)

elsecase1:

ahm=3.2*(log(11.75*hm))*(log(11.75*hm))-4.97;}(

a=69.55+26.16*log(f)-13.82*log(hb)-ahm+(44.9-6.lb=city()-2*(log(f/28))*(log(f/28))-5.4;

55*log(hb))*log(d);returna;break;

))

main()case2:

((

while(l)lb=city()-4.78*(log(f))*(log(f))+18.33*log(f)-40.98;

(break;

printf("》請輸入地區(qū)類型(市區(qū)-0.郊區(qū)開闊區(qū))

-2):\n");scanf("%d",&area);)

printf(">>請輸入城市類型(中.小城市-0,大城市printf("傳輸損耗為％

-l):\n");scanf("%d",&carea);)

}

10.路測的作用是什么？

答：其作用主要在于網(wǎng)絡質(zhì)量的評估和無線網(wǎng)絡的優(yōu)化。

第四章數(shù)字調(diào)制技術

1.為什么圖4-1中的載波恢復電路存在相位模糊問題？

答：因為經(jīng)過倍頻后，相位上的n有可能變成2m4no通過后面的除2電路，可能出現(xiàn)小

2n,輸出出現(xiàn)士cos3t,即出現(xiàn)極性的不確定性，從而造成相位模糊問題。

2.QPSK、OQPSK、n/4-QPDK的最大相位變化各限制在多少？

答：QPSK：±n；OQPSK：±n/2；n/4-QPDK：+3n/4。

3.MSK信號能不能直接采用鎖相環(huán)或窄帶濾波器提取載波分量？

答：不能。在MSK信號中，因為載頻分量已被抑制，所以不能直接采用鎖相環(huán)或窄帶濾波

器從信號中提取，因此，必須對MSK信號進行某種非線性處理，通常有平方環(huán)解調(diào)電路和

Costas環(huán)提取相干載波的MSK解調(diào)電路兩種非線性處理方法。

4.試畫出n/2-OPSK調(diào)制解調(diào)器的原理框圖。

答：

低通池波

5.已知GMSK在不同的BbTb和功率百分比下，Rb與射頻帶寬的比值表如表4-11所示。試

問：為了產(chǎn)生0.25GMSK信號，當信道數(shù)據(jù)速率Rb=270kb/s時，高斯低通濾波器的3dB帶

寬Bb和具有90%的功率時的射頻信道帶寬各位多少？

表GMSK在不同的8,7；和功率百分比下R與射頻帶寬的比值

J__________

1R,與射頻帶寬之比

J功率（90%）

功率（99%）功率（99.9%）功率(99.99%)

[___GMSK(4n=0.2)

0.520.79

---------------------0.991.22

/GMSK(&T|,=o.25)

0.57—

0.861.09

1GMSK(BT=o.5)J1.37

hb-------：--------

0.691.04

[MSK1——J1.332.08

0.781.20——-----------

2.76600

￥。仁滓第b?二o、［~2H方

瓦卜二Q”沙拉?葉。卜卜/9。丁匕;芭二

;8二=be川》.

6.為什么小功率系統(tǒng)的數(shù)字調(diào)制采用n/4-DQPSK,大功率系統(tǒng)的數(shù)字調(diào)制采用恒包絡調(diào)制？

答：實踐證明，n/4—QPSK信號具有頻譜特性好，功率效率高，抗干擾能力強等特點。

可以在25kHz帶寬內(nèi)傳輸32kb/s數(shù)字信息，從而有效地提高頻譜利用率，增大了系統(tǒng)容

量。對于大功率系統(tǒng)，易進入非線性，從而破壞線性調(diào)制的特征。而采用恒包絡調(diào)制正好

能解決此問題。

7.已知GSM系統(tǒng)的SNB=10dB,試求其帶寬有效性。

答：

C=Blog2（1+SNR）SNR=lOdB

8."只要提高發(fā)射功率，增加接收端的S/N,就可獲得所需的BER。”這種說法對嗎？為什么？

答：不對，不能無限制地增加發(fā)射功率以增加S/N以減少BER,增加發(fā)射功率，易進入非線

性，從而破壞線性調(diào)制的特征。

9.簡述OFDN的原理。

答：OFDM（Orthogona1FrequencyDivisionMultiplexing）即正交頻分復用技術原理如下：將信

道分成若干正交子信道，將高速數(shù)據(jù)信號轉換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，調(diào)制到在每個子信

道上進行傳輸。正交信號可以通過在接收端采用相關技術來分開，這樣可以減少子信道之

間的相互干擾（⑸）?每個子信道上的信號帶寬小于信道的相關帶寬，因此每個子信道上可

以看成平坦性衰落，從而可以消除碼間串擾，而且由于每個子信道的帶寬僅僅是原信道帶

寬的一小部分，信道均衡變得相對容易。

10.OFDM系統(tǒng)的關鍵技術有哪些？

答：（1）時域和頻域同步；（2）信道估計；（3）信道編碼和交織；（4）降低峰值平均

功率比；（5）OFMD與空時編碼；（6）智能天線；等等。

第五章GSM數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)與GPRS

1.GSM900系統(tǒng)中移動臺的功率等級共分為幾級？最大為多少瓦？最小為多少瓦？

答：五級。最大20W,最小0.8W。

2.GSM的公共控制信道（CCCH）支持MS和BS之間專用通信路徑的建立，它有哪三種類型

信道？

答：隨機接入信道，尋呼信道，接入許可信道。

3.GSM的專用控制信道有哪三種類型？

答：獨立的專用控制信道，慢相關控制信道，快相關控制信道。

4.什么是GSM的不連續(xù)發(fā)送（DTX）?其作用是什么？在通話其間對語音和停頓期間各采

用什么編碼？

答:當GSM的話音編解碼器檢測到話音的間隙后，在間隙期不發(fā)送，這就是所謂的GSM不

連續(xù)發(fā)送。其作用：發(fā)射總時間下降了，功率損耗的降低也延長了MS的電池壽命。DTX在

通話期對話音進行13kb/s編碼，在停頓期用500b/s編碼。

5.GSM系統(tǒng)的不連續(xù)發(fā)送（DTX）在通話期間和停頓期間對話音各采用什么編碼？

答：DTX在通話期對話音進行13kb/s編碼，在停頓期用500b/s編碼。

答:

7.塊交織的主要作用是什么？GSM采用怎樣的交織技術？

答：塊交織通常作為計數(shù)器測量以抗空中接口的不可靠傳輸路徑，特別是通過交織的處理

抗瑞利衰落，數(shù)據(jù)被擴充到無線路徑中幾個時隙，這樣可以減小在一個語音幀中的被衰落

的概率。GSM采用的交織是一種既有塊交織又有比特交織的交織技術。

8.摸擬蜂窩系統(tǒng)在通話期間靠什么連續(xù)監(jiān)視無線傳輸質(zhì)量？如何完成？在數(shù)字蜂窩GSM系

統(tǒng)中又是如何監(jiān)視的？

答：在模擬蜂窩電話系統(tǒng)中設置監(jiān)測音(SAT)信雜比和無線頻率(RF)信號強度來反映通

話質(zhì)量。

(1)SAT信雜比是指當基站開始工作時，由話音信道單元連續(xù)發(fā)送的SAT,經(jīng)移動臺接收

并環(huán)回到基站后，與無線信道上的雜音的對比。在與MSC初始化規(guī)定的門限值比較后，話

音信道控制單元判斷傳輸質(zhì)量是否可以接受。如果信雜比低于SNH,就發(fā)出越區(qū)切換請求。

有時由于某些原因，沒有執(zhí)行越區(qū)切換，通話質(zhì)量將持續(xù)惡化，結果遲早會達到呼叫釋放

門限值SNR,呼叫就被釋放。

(2)射頻(RF)信號強度：每個話音信道接收機連續(xù)地對它自己接收機的無線頻率進行信

號強度測試?？刂茊卧€將測量結果和信號強度門限值進行比較。為了避免產(chǎn)生鄰道干擾，

通常不希望移動臺輸出功率過高，如果信號強度測量的結果高于SSD時，BS的控制單元就

自動命令移動臺(由話音信道單元命令)降低它的功率；如果信號強度低于SSI時，BS的

控制單元接發(fā)出增加功率命令；當移動臺輸出功率已達到最高，測量結果仍低于SSH時，

BS的控制單元就向MSC發(fā)出越區(qū)切換請求，其過程將在后面敘述；SSB只在話音信道空閑

時(當前沒有通話)使用。

在數(shù)字蜂窩GSM系統(tǒng)中，質(zhì)量測量是由基站和移動臺共同完成的。MS對當前服務小區(qū)進

行質(zhì)量和接收信號強度的測量。對相鄰小區(qū)進行接收信號強度測量，并將它的報告給服務

的BTS?質(zhì)量測量是當前服務下行信道的低比特誤碼率將它轉換成0—7的一個值。由服務

BTS完成上行信道測量，它包括質(zhì)量和接收信號強度測驗量服務BTS跟接收到的MS測量結

果一起把它送給BSCo

9.影響GSM手機的小區(qū)選擇算法的因素有哪三個？

答：MS收到的信號強度，位置區(qū)域和MS的功率等級。

10.解釋移動通信造成近端對遠端的干擾的原因，并說明有哪兩種解決措施。

答：當基站同時接收從兩個距離不同的移動臺發(fā)來的信號時，距基站近的移動臺B(距離d2)

到達基站的功率明顯要大于距離基站遠的移動臺A(距離dl,d2?dl)的到達功率,若二者

頻率相近,則距基站近的移動臺B就會造成對接收距離距基站遠的移動臺A的有用信號

的干擾或抑制，甚至將移動臺A的有用信號淹沒。這就是近端對遠端干擾?？朔藢h端

干擾的措施主要有兩個:一是使兩個移動臺所用的頻道拉開必要間隔;二是移動臺端加自動

(發(fā)射)功率控制(APC),使所有工作的移動臺到過基站功率基本一致。

11.IMSI由哪三部分代碼組成？

答：IMSI由三部分組成:(1)由三位數(shù)字組成的移動國家代碼(MCC)(2)由兩位數(shù)字組成的

移動網(wǎng)絡代碼(MNC)(3)移動用戶識別號(MS1N)。

12.試說明MSISDN、MSRN、IMSkTMSI的不同含義及各自的作用。

答：MSISDN:是用戶為找到GSM用所撥打的號碼。由國家代碼(CC),國家目的代碼(NDC)

和用戶碼(SN)組成。只在網(wǎng)絡中關聯(lián)，只在被呼叫時有效，只與用戶發(fā)生作用，提供了用戶可

以接收呼叫的號碼。MSRN:移動用戶漫游號。它只在網(wǎng)絡實體之間，沒有用戶可以訪問它。

更進一步說，與MSISDN不同，它不是在性能上與一個用戶有關，而只與特殊呼叫有關。IMSI:

國際移動用戶識別碼。在GSM系統(tǒng)中分配給每一個移動用戶一個惟一代碼,在國際上它可

以惟一識別每一個獨立的移動用戶。這個碼駐留在SIM卡中。它用于識別用戶和用戶與網(wǎng)

絡的預約關系。TMSI:臨時移動用戶識別號。TMSI只有本地有效性（即在VLR控制的

區(qū)域有效）。一旦移動臺有一個有效的TMSI,它就替代IMSI與網(wǎng)絡進行通信。

答：網(wǎng)絡設備節(jié)點SGSN：SGSN主要負責傳輸GPRS網(wǎng)絡內(nèi)的數(shù)據(jù)分組，它扮演的角色類似

于通信網(wǎng)絡內(nèi)的路由器（Router），將BSC送出的數(shù)據(jù)分組路由（Route）到其他SGSN,或

是由GGSN將分組傳遞到外部的因特網(wǎng)。除此之外，SGSN還具有與所有管理數(shù)據(jù)傳輸有關

的功能。網(wǎng)絡設備節(jié)點GGSN：GGSN是GPRS網(wǎng)絡連接外部因特網(wǎng)的一個網(wǎng)關，負責GPRS

網(wǎng)絡與外部因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換。

14.SGSN和GGSN網(wǎng)絡設備的功能是什么？

答：SGSN主要負責傳輸GPRS網(wǎng)絡內(nèi)的數(shù)據(jù)分組，它扮演的角色類似通信網(wǎng)絡內(nèi)的路由器,

將BSC送出的數(shù)據(jù)分組路由到其他的SGSN,或是由GGSN將分組傳遞到外部的因特網(wǎng)，除

此之外，SGSN還包括所有管理數(shù)據(jù)傳輸有關的功能。GGSN是GPRS網(wǎng)絡連接外部因特網(wǎng)

的一個網(wǎng)關，負責GPRS網(wǎng)絡與外部因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換。

15.GPRS中，網(wǎng)絡是如何完成對MS鑒權的？

答:當MS向GPRS網(wǎng)絡登錄，進行SGSN路由區(qū)域RA更新時，網(wǎng)絡都必須對MS的身份進

行鑒權。鑒權時用到的標識碼為國際用戶識別碼IMSI及鑒權密鑰（Ki）,IMSI及Ki同時儲

存在MS及系統(tǒng)內(nèi)，GPRS網(wǎng)絡內(nèi)的SGSN替代了GSM網(wǎng)絡內(nèi)VLR的角色。當SGSN需要對

MS進行鑒權時，會向HLR送出MS的IMSI并提出鑒權的請求，HLR命令AUC提供驗證需

要的數(shù)據(jù)，AUC提供驗證需要的數(shù)據(jù)，AUC接到HLR的命令后隨機產(chǎn)生隨機數(shù)變量RAND,

RAND與Ki經(jīng)A3算法計算出簽名響應SRES。RAND、SRES這些和驗證有關的數(shù)據(jù)，會傳回

并儲存在HLR數(shù)據(jù)庫內(nèi)，HLR并將RAND送至MS上，MS也是用Ki與RAND以同樣的A3

算法計算出SRES。若MS產(chǎn)生的SRES和系統(tǒng)的SRES相同，則認為鑒權成功。

生曹轆嗡尾觸圖?

答:P支持TC：

其他服務和應用

無線應用環(huán)境（WAE）

HTML

JAVA腳二

無線會話協(xié)議（WSP）

無線交易協(xié)議（爾）

[TLS-SSL]無線傳輸安全層（WTLS）

無線數(shù)據(jù)報協(xié)議（WDP）

TCP/IP

UDP/IP

我體：SMS,USSD.CSD.IS-136,CDMA.CDPD.PDCP寺

17.增強型GPRS采用了什么新技術？

答：增強型GPRS采用了增強數(shù)據(jù)傳輸技術(EDGE)。EDGE采用與GSM相同的突發(fā)結構,

能在符號速率不變的情況下，通過采用8-PSK調(diào)制技術替代原來的GMSK，從而將GPRS的

傳輸速率提高到原來的3倍。

第六章CDMA數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)

1.CDMA系統(tǒng)具有哪幾個特點？它比GSM系統(tǒng)有哪幾個突出的優(yōu)點？

答：CDMA移動通信網(wǎng)是由擴頻、多址接入、蜂窩組網(wǎng)和頻率復用等幾種技術結合而成，含

有頻域、時域和碼域三維信號處理的一種協(xié)作，因此它具有抗干擾性好，抗多徑衰落，保密安全

性高，同頻率可在多個小區(qū)內(nèi)重復使用，容量和質(zhì)量之間可做權衡取舍(軟容量)等屬性。

與其他系統(tǒng)相比，這些屬性使CDMA具有更加明顯的優(yōu)勢:系統(tǒng)容量大，軟容量，通話質(zhì)量更

佳，移動臺輔助軟切換，頻率規(guī)劃簡單，建網(wǎng)成本低，"綠色手機”，保密性強，通話不會被竊聽，多

種形式的分集,CDMA的功率控制，話音激活。

2.在CDMA系統(tǒng)中，為什么功率控制被認為是所有關鍵技術的核心？

答：因為CDMA是一個自干擾系統(tǒng),所有用戶共同使用同一頻率，“遠近效應”問題更加突出。

CDMA功率控制的目的就是克服遠近效應，使系統(tǒng)既能維持高質(zhì)量通信，又不會對同一信道

的其他用戶產(chǎn)生不應有的干擾。

3.CDMA軟容量是怎么回事？

答：在CDMA系統(tǒng)中，用戶數(shù)和服務級別之間有著更靈活的關系，用戶數(shù)的增加相當于背景

噪聲的增加，造成話音質(zhì)量的下降。如果能控制住用戶的信號強度，在保持質(zhì)量通話的同時,

我們就可以容納更多的用戶。體現(xiàn)軟容量的另一種形式是小區(qū)呼吸功能。所謂小區(qū)呼吸功

能是指各個小區(qū)的覆蓋大小是動態(tài)的。當相鄰兩小區(qū)負荷一輕一重時,負荷重的小區(qū)通過減

小導頻發(fā)射功率，使本小區(qū)的邊緣用戶由于導頻強度不足，切換到相鄰小區(qū)，使負荷分擔，即相

當于增加了容量。

4.CDMA軟切換有哪三個優(yōu)點？

答：⑴無縫切換，可保持通話的連續(xù)性。(2)減少掉話可能性。(3)處于切換區(qū)域的移動

臺發(fā)射功率降低。

5.在CDMA系統(tǒng)中，接入信道與尋呼信道有什么樣的對應關系？

答：每個接入信道由一個不同的長PN碼區(qū)分。一個(或多個)接入信道與一個尋呼信道

相對應。一個尋呼信道可最多對應32個CDMA反向接入信道，標號是從。至30。對于

每個尋呼信道，至少應有一個反向接入信道與之對應。

6.CDMA系統(tǒng)支持哪幾種位置登記方式？

答：開機登記，關機登記，時間周期登記，基于距離的登記，基于小區(qū)的登記，參數(shù)變化

登記，受命登記，隱含登記，業(yè)務信道登記。

7.分集是對付多徑衰落很好的辦法，主要有哪三種分集方法？在CDMA系統(tǒng)中這三種方法

是如何完成的？

答：有三種主要的分集方式：時間分集，頻率分集，空間分集。CDMA系統(tǒng)綜合采用了上述

幾種分集方式，使性能大為改善。時間分集一一采用了符號交織、檢錯和糾錯編碼等方法。

頻率分集一一本身是1.25MHz寬帶的信號，起到了頻率分集的作用?？臻g分集一一基站使用

兩副接收天線，基站和移動臺都采用了Rake接收機技術，軟切換也起到了空間分集的作用。

8.CDMA系統(tǒng)采用什么方法解決多徑問題？

答：CDMA系統(tǒng)采用并聯(lián)相關器的方法解決了多徑問題。移動臺和基站分別配備三個和四

個相關器。基站和移動臺所用的Rake接收機，能獨立跟蹤各個不同路徑，將收到的信號強度

矢量相加，然后再進行解調(diào)。這樣，雖然每條路徑都有衰落，但彼此各自獨立，互不相關,此消彼

長，因而基于信號之和的解調(diào)方式就能更可靠地抗衡多徑衰落的影響。

9.簡述Rake接收機的工作原理。

答：由于在多徑信號中含有可以利用的信息，所以CDMA接收機可以通過合并多徑信號來

改善接收信號的信噪比。其實RAKE接收機所作的就是：通過多個相關檢測器接收多徑信號

中的各路信號，并把它們合并在一起。如圖所示為一個RAKE接收機，它是專為CDMA系統(tǒng)

設計的分集接收器，其理論基礎就是：當傳播時延超過一個碼片周期時，多徑信號實際上

可被看作是互不相關的。RAKE接收機利用多個相關器分別檢測多徑信號中最強的M個支

路信號，然后對每個相關器的輸出進行加權，以提供優(yōu)于單路相關器的信號檢測，然后再

在此基礎上進行解調(diào)和判決。

10.簡述IS-95CDMA系統(tǒng)中長PN碼分別在前向信道和反向信道中的作用。

答：前向信道：相干解調(diào)；反向信道：非相干解調(diào)。

第七章第三代移動通信系統(tǒng)(3G)

無習題。

第八章第四代移動通信系統(tǒng)(LTE/4G)

1.后3G技術的演進主要由哪三個國際組織負責標準的制定？

答:1:3GPP負責將WCDMA和TD-SCDMA分別演進為LTE-FDD(-FDD)和

LTE-TDD(LongTermEvolution-TDD)LongTermEvolution,最終演進為LTE+;2:3GPP2負責將

cdma2000演進為超移動寬帶(UMB,UltraMobileBroadband),但最終放棄了UMB技術,明確了

向LTE長期發(fā)展的路線;3:IEEE負責的IEEE802.16,即已經(jīng)商用的WiMAX。

2.與3G移動通信系統(tǒng)相比，LTE有哪些優(yōu)勢？

答：與3G相比，LTE更具技術優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣

域覆蓋和向下兼容。

3.LTE的上、下行傳輸各采用了了哪些傳輸技術，都是基于什么來考慮的？

答：1：上行傳輸方案⑴采用帶循環(huán)前綴的SC-FDMA;子載波映射有兩種方式:一種是局部式

傳輸，即DFT的輸出映射到連續(xù)的子載波上;另一種是分布式傳輸，即DFT的輸出映射到不連

續(xù)的子載波上。目前上行方案確定采用局部式傳輸。(2)上行調(diào)制與下行調(diào)制相同，主要采用

QPSK、16QAM和64QAM。(3)上行編碼也與下行編碼相同。(4墟擬(Virtual)MIMO的技術,

通常是2x2的虛擬MIMO;⑸隨機接入主要分為非同步的隨機接入和同步的隨機接入。2:

下行傳輸方案(1)帶循環(huán)前綴(CP)的OFDMA,每一個子載波占用15kHz;(2)數(shù)據(jù)調(diào)制采用

QPSK、16QAM和64QAM這三種方式；⑶信道編碼以Turbo碼為基礎,同時也考慮采用低密

度奇偶校驗碼;(4)下行MIMO技術的基本