移动通讯考试重点

解答题：

1、集群系统与蜂窝式通信系统的差异。

答：① 集群通信系统属于专用移动通信网， 适用于在各个行业(或几个行业合用)中间进行调度和指挥， 对网中的不同用户常常赋予不同的优先等级。 蜂窝通信系统属于公众移动通信网， 适用于各阶层和各行业中个人之间的通信， 一般不分优先等级。② 集群通信系统根据调度业务的特征， 通常具有一定的限时功能，一次通话的限定时间大约为15~60 s(可根据业务情况调整)。 蜂窝通信系统对通信时间一般不进行限制。③ 集群通信系统的主要服务业务是无线用户和无线用户之间的通信, 蜂窝通信系统却有大量的无线用户与有线用户之间的通话业务。④ 集群通信系统一般采用半双工(现在已有全双工产品)工作方式， 因而，一对移动用户之间进行通信只需占用一对频道。 蜂窝通信系统都采用全双工工作方式，因而，一对移动用户之间进行通信， 必须占用两对频道。⑤ 在蜂窝通信系统中， 可以采用频道再用技术来提高系统的频率利用率； 而在集群系统中， 主要是以改进频道共用技术来提高系统的频率利用率的。 2.解释近端对远端的干扰并说明该如何克服。

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<

这种方式接续快，效率高，同抢概率小。但是当基站呼叫移动台时，这种方式必须在所有空闲信道上同时发出选呼信号，因而互调干扰比较严重。这种方式同样只适合于小容量系统。

4.试画出典型的移动通信系统无线数字信令帧结构图，并对其各个部分进行简要说明。 答：典型的移动通信系统的无线数字信令帧结构如图2-1所示，它包括位同步码（又称为前置码）、帧同步（又称为字同步）、有效数据（包括地址、命令和其它数据）及纠错码四部分，分别介绍如下。位同步--帧同步--有效数据--纠错码。

①位同步：数字通信收端必须从接收的数据流中提取位同步，才能对数据准确进行积分、采样和判决，正确恢复发端数据。位同步建立需要时间，而数字信令是突发的数据串，收端必须在帧同步及有效数据收到之前建立位同步，因此在信令的帧同步前集中加入一段位同步码。②帧同步：帧同步位于一个信令帧有效数据的起点，作为帧同步的特殊码组必须具有尖锐峰值的自相关函数，便于与随机的数字信息相区别。常用的有巴克码和m序列。 位同步及帧同步统称同步码。③有效数据：包括地址、命令等数据。信令的控制、操作功能全由有效数据完成。④纠错码：对有效数据进行纠（检）错编码后产生的监督位。 5.简述网络设备节点SGSN和GGSN的功能？

答：①GGSN与SGSN如同因特网上的IP路由器，具备路由器的交换、过滤与传输数据分组等功能，也支持静态路由与动态路由。多个SGSN与一个GGSN构成电信网络内的一个IP网络，有GGSN与外部的因特网相连接。SGSN主要负责传输GPRS网络内的数据分组，它扮演

的角色类似通信网络内的路由器，将BSC送出的数据分组路由到其他的SGSN，或是由GGSN将分组传递到外部的因特网，除此之外，SGSN还包括所有管理数据传输有关的功能。 GGSN是GPRS网络连接外部因特网的一个网关，负责GPRS网络与外部因特网的数据交换。在GPRS标准的定义内，GGSN可以与外部网络的路由器、ISP的RADIUS服务器或是企业公司的Intranet等IP网络相连接，也可以与X.25网络相连接。

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6.试论述CDMA软切换的主要优缺点及其呼叫过程。

答：⑴软切换的主要优点有：①无缝切换，可保持通话的连续性。②减少掉话可能性。由于在软切换过程中，在任何时候移动台至少可跟一个基站保持联系，从而减少了掉话的可能性。③处于切换区域的移动台发射功率降低。减少发射功率是通过分集接收来实现的，降低发射功率有利于增加反向容量。⑵缺点主要有：①导致硬件设备（如信道卡）的增加。②降低了前向容量。但由于CDMA系统前向容量大于反向容量，因此适量减少前向容量不会导致整个系统容量的降低。⑶软切换的呼叫过程可以分为三步：①移动台和原小区仍在通信。②移动台同时和原小区、新小区进行通信。③移动台只和新小区通信。 7.简述OFDM的原理及其优缺点。

答：OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，并且各子载波并行传输。这样，尽管总的信道是非平坦的，具有频率选择性，但是每个子信道是相对平坦的，在每个子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道的相应带宽，因此就可以大大消除信号波形间的干扰。由于在OFDM系统中各个子信道的载波相互正交，它们的频谱是相互重叠的，这样不但减小了子载波间的相互干扰，同时又提高了频谱利用率。

优点：①有效地减少了无线信道的时间弥散所带来的符号间干扰，这样就减小了接收机内均衡的复杂度。②频谱利用率很高，频谱效率比串行系统高近一倍。③基于离散傅立叶变换(DFT)的OFDM有快速算法，OFDM采用IFFT和FFT来实现调制和解调，易用DSP实现。④OFDM系统可以通过使用不同数量的子信道来实现上行和下行链路中不同的传输速率。 ⑤OFDM可以容易地与其他多种接入方式结合使用，构成各种系统，使得多个用户可以同时利用OFDM技术进行信息的传输。

缺点：①易受频率偏差的影响。②存在较高的峰值平均功率比，可能带来信号畸变，使信号的频谱发生变化，对发射机内功率放大器提出了很高的要求。 8．GPRS中，网络是如何完成对MS鉴权的？

答：当MS向GPRS网络登录，进行SGSN路由区域RA更新时，网络都必须对MS的身份进行鉴权。鉴权时用到的标识码为国际用户识别码IMSI及鉴权密钥(Ki)，IMSI及Ki同时储存在MS及系统内，GPRS网络内的SGSN替代了GSM网络内VLR的角色。当SGSN需要对MS进行鉴权时，会向HLR送出MS的IMSI并提出鉴权的请求，HLR命令AUC提供验证需要的数据，AUC提供验证需要的数据，AUC接到HLR的命令后随机产生随机数变量RAND，RAND与Ki经A3算法计算出签名响应SRES。RAND、SRES这些和验证有关的数据，会传回并储存在HLR数据库内，HLR并将RAND送至MS上，MS也是用Kj与RAND以同样的A3算法计算出SRES。若MS产生的SRES和系统的SRES相同，则认为鉴权成功。

9．我国信息产业部颁布的3G的标准是哪一种？说明其技术优势。

答：我国使用的3G标准是TD-SCDMA标准。TD-SCDMA是TDD和CDMA、TDMA、FDMA技术的完美结合，具有下列技术优势：①采用TDD技术，只需一个1.6MHz的带宽，而以FDD为代表的cdma200需要1.25×2MHz带宽，WCDMA需要5×2MHz带宽才能进行双工通信，同时TDD

便于利用不对称的频谱资源，从而频谱利用率大大提高，并适合多运营商环境。②采用多项新技术，频谱效率高。TD-CDMA采用智能天线、联合检测、上行同步技术，可降低发射功率，减少多址干扰，提高系统容量；采用接力切换技术，克服软切换大量占用资源的缺点；采用软件无线电技术，更容易实现多制式基站和多模终端，系统更易于升级换代。③采用TDD，不需要双工器，简化硬件，可降低系统设备和终端成本和价格。④上、下行时隙分配灵活，提供数据业务优势明显。⑤可与GSM系统兼容，通过GSM/TD-SCDMA双模终端可以适应两网并存期的用户漫游要求。⑥采用TDD与TDMA更易支持PTT业务和实现新一代数字集群。

10．简述移动通信下的该如何减少互调干扰。

答：⑴互调干扰分为发射机互调干扰和接收接互调干扰两类。

减少发射机互调干扰的措施有：①加大发射机天线之间的距离。②采用单向隔离器件和采用高Q谐振腔。③提高发射机的互调转换衰耗。⑵减少接收机互调干扰的措施有：①提高接收机前端电路的线性度。②在接收机前端插入滤波器，提高其选择性。③选用无三阶互调的频道组工作。⑶蜂窝移动通信网中。由于需要频道多和采用空腔谐振式合成器，只有采用互调最小的等间隔频道配置方式，并依靠设备优良的互调抑制指标来抑制互调干扰。 专用的小容量移动通信网。主要采用不等间隔排列的无三阶互调的频道配置方式来避免发生互调干扰。

11．试说明移动通信下模拟蜂窝系统是如何定位的。

答：在模拟蜂窝系统中，对移动台的信号能量检测室由BS完成的，由MSC来管理的。通常每个BS都装有信号强度接收机（SSR）监视其系统内所有的反向话音信道的信道能量，以确定在相邻无线小区内有切换可能的移动台的位置。因此，SSR也称为定位单元。SSR由接收机和控制单元组成。平时，每个无限小区的SSR周期地对系统所有的无线频率进行抽样测量，并将所有的RSSI值传给MSC。MSC根据每个BS的SSR接收到的信号能量数据，掌握相邻小区测得的各移动台信号强度的变化结果，并进行比较，来决定是否进行切换。当新小区测量信号强度结果高于园小区5dB时，就可以进行信道切换，可能同时有几个测量结果超过了5dB，这时MSC应该选择最佳小区为目的切换小区。 12.信道编码和信源编码的主要差别是什么？

答：信道编码的基本目的是通过在无线链路的数据传输中引入冗余来改进信道的质量。信道编码是为了对抗信道中的噪音和衰减，通过增加冗余，如校验码等，来提高抗干扰能力以及纠错能力。相对地，信源编码的目标就是使信源减少冗余，更加有效、经济地传输，最常见的应用形式就是压缩。

13.为什么小功率系统的数字调制采用π /4-DQPSK ? 大功率系统的数字调制采用恒包络调制？答：实践证明， π／4－QPSK信号具有频谱特性好，功率效率高，抗干扰能力强等特点。可以在25kHz带宽内传输32kb／s数字信息，从而有效地提高频谱利用率，增大了系统容量。对于大功率系统，易进入非线性，从而破坏线性调制的特征。而采用恒包络调制正好能解决此问题。

14.GSM 系统所谓的不连续发送(DTX)，其作用是什么？在通话期间对语音和停顿期间各采用什么编码？

答：当GSM的话音编解码器检测到话音的间隙后，在间隙期不发送，这就是所谓的GSM不连续发送。其作用：发射总时间下降了，功率损耗的降低也延长了MS的电池寿命。 DTX在通话期对话音进行13kb/s编码，在停顿期用500b/s编码。 15.CDMA 系统具有哪几个特点？它比GSM 系统有哪几个突出的优点？

答：CDMA移动通信网是由扩频、多址接入、蜂窝组网和频率复用等几种技术结合而成，含有频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，因此它具有抗干扰性好，抗多径衰落，保

密安全性高，同频率可在多个小区内重复使用，容量和质量之间可做权衡取舍(软容量)等属性。与其他系统相比，这些属性使CDMA具有更加明显的优势：系统容量大，软容量，通话质量更佳，移动台辅助软切换，频率规划简单，建网成本低，“绿色手机”，保密性强，通话不会被窃听，多种形式的分集，CDMA的功率控制，话音激活。 16.在CDMA 系统中，为什么功率控制被认为是所有关键技术的核心？ 答：因为CDMA是一个自干扰系统，所有用户共同使用同一频率，“远近效应”问题更加突出。CDMA功率控制的目的就是克服远近效应，使系统既能维持高质量通信，又不会对同一信道的其他用户产生不应有的干扰。

17.什么是CDMA 的软切换，它有哪三个优点？何为更软切换？

答：⑴CDMA软切换发生在具有相同载频的CDMA 基站之间，允许原工作蜂窝小区和切换到达的新小区同时在软切换过程中为这次呼叫服务。

软切换的三个优点①无缝切换，可保持通话的连续性。②减少掉话可能性。③处于切换区域的移动台发射功率降低。⑵更软切换发生在当一个移动台在同一小区中从一个扇区移到另一个扇区。在更软切换中，移动台完全按照软切换的进程进行。MSC清楚更软切换活动，但并不参与更软切换过程，没有必要另增MSC/小区通道来为软切换服务。 18.CDMA 系统支持哪九种位置登记方式？

答：开机登记，关机登记，时间周期登记，基于距离的登记，基于小区的登记，参数变化登记，受命登记，隐含登记，业务信道登记。

19.分集是对付多径衰落很好的办法，试问主要有哪三种分集方法？在CDMA 系统中这三种方法是如何完成的？

答：有三种主要的分集方式：时间分集，频率分集，空间分集。CDMA系统综合采用了上述几种分集方式，使性能大为改善。①时间分集——采用了符号交织、检错和纠错编码等方法。②频率分集——本身是1.25MHz宽带的信号，起到了频率分集的作用。③空间分集--基站使用两副接收天线，基站和移动台都采用了Rake接收机技术，软切换也起到了空间分集的作用。

20.WCDMA 中R4,R5做了哪些改进？

答：在R4和R5中，CN的CS域采用了基于IP的网络结构，原来的（G）MSC被（G）MSC服务器和电路交换媒体网关（CS-MGW）代替。R5版本中，核心网引入了多媒体子系统（IMS），定义了核心网结构、网元功能、接口和流程等内容。同时在无线传输中引入了高速下行链路分组接入（HSDPA）。

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21.为什么说TD-SCDMA 频谱利用率方面具有明显的优势,而在CDMA 技术的利用程度方面较弱？ 答：（1）一方面是TDD方式能够更好地利用频率资源；另一方面在于TD-SCDMA的设计目标是要做到设计的所有码道都能同时工作，而在这方面，目前W-CDMA系统256个扩频信道中只有60个可以同时工作；此外，不对称的移动因特网将是IMT-2000的主要业务，TD-SCDMA能很好地支持不对称业务，而FDD系统在支持不对称业务时，频谱利用率会降低，并且目前尚未找到理想的解决方案。（2）TD-SCDMA在CDMA技术的利用程度方面较差。原因是：一方面，TD-SCDMA要和GSM兼容；另一方面，由于不能充分利用多径的特点，降低了系统的

效率，而且软切换和软容量能力实现起来相对较困难。

22.试说明CDMA2000 前向信道和反向信道与IS-95 的差别。

答：与IS-95相比，cdma2000在前向信道的寻呼信道上增加了前向快速寻呼信道F-QPCH、前向公共广播信道F-BCCH、前向公共控制信道和前向寻呼信道，在其业务信道上新增了前向基本信道和前向附加信道；在反向信道上新增了导频信道、反向基本信道和反向附加信道。

23.移动通信的主要特点？

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， 而移动通信业务量的需求却与日俱增。 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移动通信设备(主要是移动台)必须适于在移动环境中使用。

24.MSK调制存在什么缺陷，GMSK调制是如何改进的？

答：MSK信号的相位变化是折线，在码元转换时刻会产生尖角，从而使其频谱特性的旁瓣降缓慢，带外辐射相对较大。移动数字通信中采用高速传输速率时，要求邻道带外辐射低于－(60~80)dB，而MSK信号不能满足功率谱在相邻信道的取值低于主瓣峰值60dB以上的要求，所以需寻求进一步压缩带宽的方法。以高斯低通滤波器作为预调滤波基带滤波器的MSK方式：对基带信号进行平滑处理，使调制后的信号相位在码元转换时刻不仅连续而且变化平滑，从而达到改善频谱特性的目的。 25.合并方式的三种分类及含义。

答：①选择式合并。选择式合并是指检测所有分集支路的信号，以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。②最大比值合并。在接收端由多个分集支路，经过相位调整后，按照适当的增益系数，同相相加，再送入检测器进行检测。③等增益合并。等增益合并也称为相位均衡，仅仅对信道的相位偏移进行校正而幅度不做校正。

26.什么叫越区切换，越区切换主要包括哪几方面的问题？软切换和硬切换的区别是什么？ 答：⑴越区(过区)切换是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信链路从当前基站转移到另一个基站的过程。该过程也称为自动链路转移ALT。

⑵越区切换包括三个方面的问题： ① 越区切换的准则，也就是何时需要进行越区切换；② 越区切换如何控制，包括同一类型小区之间切换如何控制和不同类型小区之间切换如何控制；③ 越区切换时信道分配。

⑶越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。而软切换是指既维持旧的连接，又同时建立新的连接，并利用新旧链路的分集合并来改善通信质量，当与新基站建立可靠连接之后再中断旧链路。

27.位置管理包括的两个主要任务：位置登记和呼叫传递。移动台位置登记过程包括哪几步？呼叫传递的主要步骤有哪些？

答：①在现有的移动通信系统中， 将覆盖区域分为若干个登记区RA(在GSM中， 登记区称为位置区LA。 当一个移动终端(MT)进入一个新的RA时， 位置登记过程分为三个步骤： 在管理新RA的新VLR中登记MT(T1)， 修改HLR中记录服务该MT的新VLR的ID(T2)， 在旧VLR和MSC中注销该MT(T3、 T4)。 ②呼叫传递过程主要分为两步： 确定为被呼MT服务的VLR及确定被呼移动台正在访问哪个小区，确定被呼VLR的过程和数据库查询过程如下： (1) 主叫MT通过基站向其MSC发出呼叫初始化信号； (2) MSC通过地址翻译过程确定被呼MT的HLR地址， 并向该HLR发送位置请求消息； (3) HLR确定出为被叫MT服务的VLR， 并向该VLR发送路由请求消息； 该VLR将该消息中转给为被叫MT服务的MSC； (4) 被叫MSC给被叫的MT分配一个称为临时本地号码TLDN(Temporary Local Directory Number)的临时标识， 并向HLR发送一个含有TLDN的应答消息； (5) HLR将上述消息中转给为主叫MT

服务的MSC； (6) 主叫MSC根据上述信息便可通过SS7网络向被叫MSC请求呼叫建立。 28.什么是间断传输技术？

答：为了提高频谱利用率，GSM系统还采用了话音激活技术。间断传输(DTx)技术的基本原则是只在有话音时才打开发射机，这样可以减小干扰，使频率复用面积减小，提高系统容量。采用DTx技术，对移动台来说是更有意义，因为在无信息传输时立即关闭发射机， 可以减少电源消耗。GSM中，话音激活技术是采用一种自适应门限话音检测算法。当发端判断出通话者暂停通话时，立即关闭发射机，暂停传输; 在接收端检测出无话音时，在相应空闲帧中填上轻微的“舒适噪声”，以免收听者造成通信中断的错觉。

服务的MSC； (6) 主叫MSC根据上述信息便可通过SS7网络向被叫MSC请求呼叫建立。 28.什么是间断传输技术？

答：为了提高频谱利用率，GSM系统还采用了话音激活技术。间断传输(DTx)技术的基本原则是只在有话音时才打开发射机，这样可以减小干扰，使频率复用面积减小，提高系统容量。采用DTx技术，对移动台来说是更有意义，因为在无信息传输时立即关闭发射机， 可以减少电源消耗。GSM中，话音激活技术是采用一种自适应门限话音检测算法。当发端判断出通话者暂停通话时，立即关闭发射机，暂停传输; 在接收端检测出无话音时，在相应空闲帧中填上轻微的“舒适噪声”，以免收听者造成通信中断的错觉。

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