移动通信课后答案1

1.1、什么叫移动通信?移动通信的特点？

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。a 移动通信必须利用无线电波进行信息传输b 移动通信是在复杂的干扰环境中运行的c 移动通信可以利用的频谱资源非常有限d 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e移动台必须适合于在移动环境中使用3、常用移动通信系统:无线电寻呼系统、蜂窝移动通信系、无绳电话系统、集群移动通信系统4、全球3G的三大标准:WCDMACDMA2000、TD-SCDMA.5、基站: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、移动台: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、交换中心: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。

3.5 某一移动信道, 传播路径如图3-3(a)所示, 假设d1=10 km,d2=5 km,工作频率为450 MHz, |x|=82 m, 试求电波传播损耗值.

［Lfs］ = 32.44+20lg(5+10)+20lg 450 = 109dB

由式(3 - 21)求第一菲涅尔区半径x1为 2 5 103 10 103x1 47.1md1 d23 15 103 d1d2

3 - 4 查得附加损耗(x/x1≈-1.74)为21dB, 因此电波传播的损耗L为

［L］ = ［Lfs］+21 = 130dB

3.6. 某一移动通信系统，基站天线高度为100m，天线增益为Gb＝6dB，移动台天线高度为3m，天线增益Gm为0dB。市区为中等起伏地，通信距离为10km，工作频段为150MHz， 试求：

(1) 传播路径损耗中值；

(2) 若基站发射机送至天线的信号功率为 10W， 求移动台天线得到的信号功率中值。

(1) 根据已知条件， KT=0, LA=LT， 式(3 - 68)可分别计算如下：

由式(3 - 13)可得自由空间传播损耗

［Lfs］ = 32.44+20lgf+20lgd= 32.44+20lg150+20lg10

= 96dB

由图 3 - 23 查得市区基本损耗中值 Am(f,d) = 25dB

由图 3 - 24(a)可得基站天线高度增益因子Hb(hb, d) = -8dB

移动台天线高度增益因子 Hm(hm, f) = 0dB

把上述各项代入式(3 - 68)， 可得传播路径损耗中值为

LA = LT = Lfs+Am(f, d)-Hb(hb, d)-Hm(hm, f) =96+25+8 = 129dB

(2) 由式(3 - 63)和式(3 - 64)可求得中等起伏地市区中接收信号的功率中值

2 PP PT GbGm Am(f,d) Hb(hb,d) Hm(hm,f) 4 d

PT Lfs Gb Gm Am(f,d) Hb(hb,d) Hm(hm,f)

PT Gb Gm LT

10lg10 6 0 129

113dBW 83dBm

4.1、分集技术如何分类?在移动通信中采用了哪几种分集接收技术?

广义上可以分为两类: 一类称为“宏分集”; 另一类称为“微分集”.其中微分集又可以分为6 类:a 空间分集b 频率分集c 极化分集d 场分量分集e角度分集f 时间分集接收端主要有三种分集合并方式:a 选择式合并b最大比值合并c 等增益合并

4.3、为什么说扩频通信起到了频率分集的作用,而交织编码起到了时间分集的作用?RAKE 接收属于什么分集?

答:扩频通信在发端采用了扩频码调制,使信号所占的频带宽度远大于所传信息所需的宽度,收端采用相同扩频码进行相关解扩,那么扩频调制后的信号频率间隔肯定大于相关带宽,这正好符合频率分集的实现要求;交织码在交织时收发双向均要进行生存后续的数据处理所以有一个处理时间的延迟,从而各次发送的时间间隔可以足够大,各次发送的信号出现衰落彼此独立,即实现时间分集.RAKE 接收属于频率分集.

5.55. 移动通信网的某个小区共有100个用户，平均每用户C＝5次/天，T＝180秒/次，k＝15％。问为保证呼损率小于5％，需共用的信道数是几个，信道利用率是多少？若允许呼损率小于20％，需共用信道数是几个，信道利用率是多少，共用信道数可以节省几个？

a C.T.k.

解：（1）用户的忙时话务量11 5 180 15% 0.037536003600 m

根据公式，A/na，可得总话务量：A m.n.a M.a 100 0.0375 3.75

2）由于B<5%，查附表，可得： 3.738<A<4.534

需要的共用信道数是8个，信道利用率 53.9%

(3)由于B<20%，查附表，可得： 2.945<A<4.010

需要的共用信道数是5个，信道利用率 64.16%,节约8-5＝3个信道

5.6.移动通信系统共有8个信道，用户忙时话务量为0.01Erl，呼损率为10％。若采用专用呼叫信道方式能容纳几个用户？信道的利用率是多少？若采用单信道共用方式和多信道共用方式，那么能容纳的用户数和信道利用率分别为多少？

解：(1)专用呼叫信道方式

专用呼叫信道方式下，一个信道用作呼叫信道，这时共用信道数个为8-1＝7个。B<10%,查附表，可得：A=4.666,，信道利用率 60% 根据公式 m A/na， m.n

可得总用户数为A/nA4.666 n 466aa0.01，

（2）单信道共用方式

将8个信道平均分为8组，每组共用信道数n=1，B<10%，查附表，可得：A=0.111,η=10% 每组信道容纳用户数M=A/a=0.111/0.01=11，8个信道能容纳的总用户数为8×11＝88（个）

（3）多信道共用方式

共用信道数n=8， B<10% ，查附表，可得：A=5.597,η=63%

总用户数为M=A/a=5.597/0.01=559

14.设蜂窝移动网的小区辐射半径为8km，根据同频干扰抑制的要求，同信道小区之间的距离

应大于40km，问该网的区群应如何组成？试画出区群的构成图、群内各小区的信道配置以及相邻同道小区的分布图。

解：同道小区之间的安全距离的计算方法有

D 3Nr N8 40

25 N 5 N 3

N的最小值应取9

5.16、什么叫中心激励? 什么叫顶点激励?

采用顶点激励方式有什么好处? 两者在信道的配置上有何不同?答:“中心激励” 就是在每个小区中,基站可设在小区的中央, 用全向天线形成圆形覆盖区;“顶点激励” 就是将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上, 每个基站采用三副120°扇形辐射的定向天线, 分别覆盖三个相邻小区的各三分之一区域, 每个小区由三副120°扇形天线共同覆盖. 顶点激励的有点:可以减少系统的同道干扰,采用多副天线也消除了小区内障碍物的阴影区.信道的配置:顶点激励主要采用等频距配置法,中心激励主要采用分组配置.

5.17、移动通信网的基本网络结构包括哪些功能?

答:基本网络结构包括了:基站、交换机和移动台.交换机的功能:交换机通常由交换网络(或称接续网络)、接口和控制系统组成.交换网络的作用是在控制系统的控制下, 将任一输入线与输出线接通.接口单元把来自用户线或中继线的各种不同的输入信令和消息转成统一的机内信令, 以便控制单元或交换网络进行处理或接续. 控制系统主要负责话路的接续控制, 另外还负责通信网络的运行、管理和维护功能.移动通信网络中使用的交换机通常称为移动交换中心(MSC)它还负责移动性管理和无线资源管理(包括越区切换、漫游、用户位置登记管理等).基站和移动台的主要功能是呼叫和接收.

5.28、在越区切换时, 采用什么信道分配方法可减少通信中断概率? 它与呼损率有何关系? 答:a 信道分配方法:在每个小区预留部分信道专门用于越区切换.b 使可用的信道数减少, 要增加呼损率。

7.9、GSM 采取了哪些抗干扰措施?

答:采用自适应均衡抵抗多径效应造成的时散现象, 采用卷积编码纠随机干扰, 采用交织编码抗突发干扰,采用跳频技术躲避干。

7.11、GPRS 系统在GSM 系统的基础上增加了哪些功能单元?

基于电路交换的GSM 网络与基于分组交换的GPRS 网络传输用户信息的过程有何不同?答:增加了SGSN(GPRS 服务支持节点)和GGSN(GPRS 网关支持节点)两个主要单元.GPRS 仅在实际传送和接收时才使用无线资源,在一个小区内上百个用户可以分享同一带宽,多个用户共享一条无线信道,多个用户将数据分组打包在信道中传送.在GSM 中将每个人的信息以帧的形式传输。

8.3、什么叫开环功率控制? 什么叫闭环功率控制?

答:开环功率控制是在移动台接收并检测基站发来的信号强度,并依此估计正向传输损耗,然后根据这种估计来调节移动台的反向发射功率.如果接收信号增强就降低其发射功率,接收信号减弱就增加其发射功率.闭环功率控制是指由基站检测来自移动台的信号强度,并根据检测的结果形成功能率调整指令,通知移动台,使移动台根据此调整指令来调节其发射功。

8.6、为什么说CDMA蜂窝系统具有软容量特性? 这种特性有什么好处?

答:CDMA 蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道, 用户信号的区分只靠所用码型的不同, 因此当蜂窝系统的负荷满载时, 另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降(或者说信干比稍微降低), 而不会出现阻塞现象.CDMA蜂窝系统的这种特征,使系统容量与用户数之间

存在一种“软”的关系.好处:在业务高峰期间,可以稍微降低系统的误码性能,以适当的增多系统的用户数目,即在短时间内提供稍多的可用信道数.在其他蜂窝通信系统中,当用户过区切换而找不到可用频道或时隙时,通信必然中断,而CDMA蜂窝系统的软容量特性可以避免发生类似现象。

8.7、为什么说CDMA蜂窝系统具有软切换功能? 这种功能有何好处?

答:CDMA蜂窝系统具有“软切换”功能. 即在过区切换的起始阶段, 由原小区的基站与新小区的基站同时为过区的移动台服务, 直到该移动台与新基站之间建立起可靠的通信链路后, 原基站才中断它和该移动台的联系. 好处CDMA 蜂窝系统的软切换功能既可以保证过区切换的可靠性(防止切换错误时反复要求切换), 又可以使通信中的用户不易察觉.

9.17、智能天线的应用可以带来哪些好处? 智能天线可否用于GSM 系统?

答:采用智能天线技术可以提高系统容量, 减少用户间干扰, 扩大小区的覆盖范围, 提高网络的安全性以及实施用户定位等。智能天线可以用于GSM 系统。

9.18 接力切换与传统的切换有哪些区别?答:接力切换是介于硬切换和软切换之间的一种新的切换方法.与软切换相比,两者都具有较高的切换成功率、较低的掉话率以及较小的上行干扰等优点.他们的不同之处在于接力切换并不需要同时有多个基站为移动台提供服务,因而克服了软切换需要占用的信道资源较多,信令复杂导致系统负荷加重,以及增加下行链路干扰等缺点.与慢切换相比,两者都具有较高的资源利用率、较为简单的算法,以及系统相对较轻的信令负荷等优点.不同之处在于,接力切换断开原基站和与目标基站建立通信链路几乎是同时进行的,因而克服了传统硬切换掉话率高、切换成功率较低的缺点.接力切换的突出优点是切换成功率高和信道利用率高。

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