《移动通信》西电第四版课后答案

《移动通信》课后答案

练习一

一、填空题

1、移动通信按工作方式分（ 单工）（双工）（ 半双工 ）。 2、移动通信按多址方式分（FDMA）,（TDMA）,（CDMA ）。 3、移动通信按信号形式分（ 模拟网）（数字网 ）

4、移动通信按覆盖范围分（ 城域网）（局域网）（广域网 ）。 5、移动通信按业务类型分（ PSTN），（DDN），（ISDN ） 6、移动通信按服务特性分（ 专用网），（公用网 ）。

7、移动通信按使用环境分（ 陆地通信），（海上通信），（空中通信）。 8、移动通信按使用对象分（ 民用系统），（军用系统）。 二、简答题

1、什么叫移动通信？

答：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。

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

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、移动台必须适合于在移动环境中使用 3、移动通信的发展趋势。 答：1、开发更高频段

2、有效利用频谱 3、数字化

4、向个人移动通信发展 5、传输数据速率越来越高。 4、全球3G的三大标准是什么？ 答：WCDMA 、 CDMA2000、TD-SCDMA 。 5、什么是基站？

答：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、什么是移动台？

答：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、什么是交换中心？

答：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。

8、移动通信的发展目标是什么？

答：就是向个人移动通信系统(PCS)发展：

Whoever 、Whenever 、Wherever 、Whomever 、Whatever。

1

9、数字移动通信系统有哪些优点？

答：频谱利用率高、容量大，同时可以自动漫游和自动切换，通信质量好，加上其业务种类多、易于加密、抗干扰能力强、用户设备小、成本低。 10、移动通信有哪些主要技术？

答：主要技术有：话音编码技术、调制技术、跳频技术、交织技术、分集技术、天线等技术。 11、常用的移动通信系统有哪几类？

答：按工作方式分类---单工，双工(TDD,FDD) 半双工

按多址方式分类---FDMA,TDMA,CDMA,SDMA 按信号形式分类---模拟网和数字网

按覆盖范围分类---城域网，局域网和广域网 按业务类型分类---PSTN，DDN，ISDN等 按服务特性分类---专用网，公用网

按使用环境分类---陆地通信，海上通信，空中通信 按使用对象分类---民用系统，军用系统

练习二

一、填空题：

1、自由空间中电波传播损耗和工作频率f有关，当频率f增大一倍时，损耗将增 加（ 6dB ）。

2、自由空间电波损耗除了和工作频率有关还和（ 距离 ）有关。

3、电波的直射路径上存在障碍物，由障碍物引起的附加损耗称（ 绕射 ）损耗。

4、在某一电波传输路线上存在一山丘阻挡，由山坡顶点向下作垂线直至电波发射到接收的直射电波上，距离为82米，则非涅尔余隙为（ -82米 ），发射端到此垂线的距离为5公里，接收端到此垂线的距离为10公里，工作频率为150Mhz ，则第一非涅尔区半径为（ 81.7米 ）。

二、简答题

1、为什么要研究无线传播？ 答：研究电波传播有两个原因： 第一， 预测覆盖小区的信号场强； 第二，它可计算邻信道和同信道干扰。

2、无线电波在空中有几种传播方式，各是什么？

答：无线电波从发射天线传播到接收天线可通过多种方式： 直达波、地波、 对流层反射波。 3、什么叫自由空间，自由空间传播损耗如何定义？

答：自由空间：无任何衰减、无任何阻挡、无任何多径的传播空间。

无线电波在自由空间传播时，其单位面积中的能量会因为扩散而减少。这种减少称为自由空间传播损耗。自由空间传播损耗 LS= 32.44 + 20 lg f(MHz)+20 lg d(km)dB 4、什么是多朴勒频移？如何度量？

答：快速移动的物体在接收声波或者电磁波时会发生接收波的频率与发射体本身发 出的波的频率不相符合的现象，把这种现象称为多朴勒频移。

2

△f=(v/λ)×COS? 三、计算题

1、在标准大气折射下，发射天线高度为200米，接收天线高度为2米，试求视线传播极限距离。 解： d = 4.12( )=64 km

2、试比较10dBW,10w和30dBm的大小。 解：10dBW=10w>30dBm

3、在一水平传输电波的方向上，有一接收设备以72公里每小时速度逆向电波传播方向移动，此电波的频率为150Mhz

解：△f=(v/λ)×COS?=20/2=10Hz

练习三

一、填空题：

1、在移动通信信号传输中，由于信号到达接收端走过多条路径，最后叠加而造成的衰落称为（ 多径 ）衰落。

2、人们把在传播路径上地形剖面图上，地面起伏高度不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度的地形称为（中等起伏地）地形。

3、若基站天线顶点的海拔高度为50米，从天线设置地点开始，沿着电波传输方向的3公里到15公里之内的地面平均海拔高度为20米，则基站天线的有效高度为（30米）。

4、按照地物的密集程度不同可分为三类地区：（市区）、（郊区）和（开阔地）。

5、人们测量出的市区中等起伏地的损耗中值都是在基准天线高度情况下测得的，即基站天线高度为（ 200米），移动台天线高度为（ 3米 ）。

二、简答题

1、什么叫中等起伏地形？

答：人们把在传播路径上地形剖面图上，地面起伏高度不超过20米，且起伏缓慢，峰点与谷点之间的水平距离大于起伏高度的地形称为中等起伏地地形 2、什么叫不规则地形？

答：把丘陵、孤立山岳、斜坡和水陆混合地形等统称为不规则地形。 3、什么是分集接收？

答：即在若干支路上接收相互间相关性很小的载有同一消息的信号,然后通过合并技术再将各个支路的信号合并输出,那么便可在接收终端上大大降低深衰落的概率 4、常用的分集接收技术有哪几种？

答：由于衰落具有频率时间和空间的选择性,因此常用分集技术包括: 空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分级、时间分集。 5、什么叫空间分集？

答：空间设立两副接收天线，独立接收同一信号。 6、什么叫时间分集？

答：通过一定的时延来发送同一消息或在系统所能承受的时延范围以内在不同时间内的各发送消

3

，试求多普勒频移。

h1 ? h2

息的一部分。 7、什么叫极化分集？

答：它是通过采用垂直电子天线垂直磁性天线和环状天线来实现。 8、什么是多径衰落？

答：空中传播的无线电波由于会发生多径传播，使接收端收到的信号是多个信号的叠加的结果，使接收效果变坏变弱，这种由多径传播造成的衰落称为多径衰落。 9、什么是近端区域？

答：有时把一个接收信号的手机周围附近的区域称为这个手机的近端区域。 10、什么是远端区域？

答：有时把一个接收信号的手机周围较远的区域称为这个手机的远端区域。 11、慢衰落包括哪两种衰落？

答：阴影衰落和气象条件变化引起的衰落。 12、传播损耗的预测方法有哪几种？ 答：预测传播损耗有三种方法：

第一种纯理论方法适用于分离的物体，如山和其他固体物体，但这种预测忽略了地球的不规则性。 第二种基于在各种环境的测量括不规则地形及人为障碍，尤其是在移动通信中普遍存在的较高的频率和较低的移动天线。

第三种方法是结合上述两种方法的改进模型基于测量和使用折射定律考虑山和其他障碍物的影响 三、计算题

某一移动通信系统，基站天线高度为50米，天线增益为6dB，移动台天线高度为3米，增益为0dB，市区为中等起伏地，通信距离为10公里，工作频率为450MHz,已知：中等起伏地市区基本损耗中值450Mhz，距离为10公里为27db ,50米，10公里基站天线高度增益因子为—12db。 试求：

A、传播路径上损耗中值；

B、基站发射机送至天线的功率为10瓦，试计算移动台天线上信号功率中值。 解：A、 LT=105.5+27+12=144.5dB B、 -98.5dBm

练习四

一、填空题

1、如果GSM手机的峰值功率为2W，那么平均功率为（ 0.25w ）。

2、我国电磁辐射标准分二级：一级标准为（安全）区，二级标准为（中间）区。

3、对于300MHz~300GHz的微波， 一级标准为：（ 10 ）?w/cm2， 二级标准为：（40 ）?w/cm2。 二、简答题

1、移动通信工作方式。

答：有三种工作方式：单工、半双工、全双工。 2、GSM1800系统频段分配。 答：1710～1785 MHZ（上行） 1805～1880 MHZ（下行）

4

3、GSM900系统频段分配。 答：上行：890—915MHz 下行：935—960MHz 4、什么叫FDD？

答：频分双工，是利用不同的频率来传输上下行的信号。 5、什么叫TDD？

答：时分双工，是利用不同的时间段来传输上下行的信号。 6、FDD和TDD有何异同？ 答：TDD使用非对称频带

TDD上下行之间的干扰克服困难 TDD非对称上/下行容量分配 TDD信道互易

7、什么叫上行，什么叫下行？

答：把移动台向基站传输信号的方向称为上行。

把基站向移动台传输信号的方向称为下行。 8、为什么在GSM900系统中双工间隔：45MHz？

答：足够的双工间隔主要目的是防止上下行之间的干扰。

9、中国移动和中国联通是怎样来分配GSM900和GSM1800两个系统的频段的？ 答： 中国移动：

GSM900 GSM1800 （MHz） （MHz） 890~909(上行) 1710~1725 (上行) 935~954(下行) 1805~1820(下行)

中国联通

GSM900 GSM1800 （MHz） （MHz） 909~915 (上行) 1745~1755 (上行) 954~960 (下行) 1840~1850(下行) 10、小灵通使用什么样的双工方式？ 答：使用TDD的双工方式。

11、电磁辐射的两种度量方法是什么？

答：⑴生物体单位时间内（s），单位面积（mc2）所吸收的辐射能量，单位?w/cm2

⑵比吸收率（SAR）：生物体单位时间(s)，单位质量(kg)所吸收的电磁辐射能量，其单位是W/kg。

12、我国电磁辐射标准是如何划分的？

答：我国环境电磁波容许辐射强度标准分二级：

一级标准为安全区 二级标准为中间区

13、手机信号辐射的度量有哪些种方法？各是什么？

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解：

2、一区群由4个小区组成，小区半径为10公里，试求同频小区的距离为多少？ 解：34.64公里

3、设某小区制移动通信网，的小区辐射半径为8公里，根据同频干扰抑制的要求，同频道小区之间的距离应大于40公里，问该网的区群应如何组成？试画出区群的结构图。

解：N=9

练习八

一、简答题 1、 么是多址技术

答：实现不同地点、不同用户接入网络的技术。

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2、多址技术的宗旨。

答：主要解决多用户如何高效共享给定频谱资源问题。 3、常用三种多址方式是什么？

答：频分多址 (FDMA) 时分多址(TDMA) 码分多址(CDMA) 4、采用FDMA特点

答：单路单载波传输，即每个频道只传输一路信息，载频间隔必须满足业务信息传输带宽的要求。 信号连续传输，各多址信号在时间和空间重叠，频率分割。 5、FDMA缺点。

答：频率分配工作复杂，重复设置收发信道设备。 多频道信号互调干扰严重。 频率利用率低，容量小。 6、什么是时分多址？

答：在无线频道上，按时间分割为若干时隙，在规定的时间内，收发时隙， 这种多址方式称为时分多址；时隙划分,时隙独占,频率共享 7、TDMA的特点。

答：以频率复用为基础的蜂窝结构，小区内以时隙区分用户；每个时隙传输一路数字信号时隙动态配置依靠软件；系统需要严格的系统定时同步，但对功控要求不严格；系统是时隙受限和干扰受限。

8、TDMA方式特点 答：每载波多路

突发脉冲序列传输

传输开销大

共用设备成本低 移动台较复杂

9、什么是码分多址。

答：以扩频信号为基础，利用不同的码型实现不同用户的信息传输。 采用直接序列扩频技术所对应的多址方式为直扩码分多址(DS-CDMA)。 基于码型结构分割信道，频率、时间共享。 10、码分多址特点。

答：每个基站只需一个射频系统；小区内以CDMA建立信道连接；每个码传输一路数字信号；各用户共享频率和时间是一个噪声受限系统；需要相当严格的功率控制；语音激活技术可扩大系统容量。

11、什么是多信道共用？

答：指在网内的大量用户共享若干无线信道。 12、什么叫流入话务量？ 答：

13、什么叫完成话务量？

14、什么叫呼损率？

答：单位时间内呼叫成功的次数占所有试呼的次数比例。呼损率也称通信网的服务等级。呼损率越小，成功呼叫的概率越大，服务等级越高。 15、什么叫集中系数？

答：最忙一小时内的话务量与全天话务量之比称为集中系数。

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16、简述根据区群内小区的数目，寻找同频小区的方法。

答：根据N=i2+ij+j2 求出i,j.然后自一小区出发，先沿边的垂线方向跨i个小区，再向左或向右转60度，再跨j个小区，这样就到了出发小区的同信道小区。

17、为什么说小区的最佳形状是正六边形？ 答：课本139页。

18、什么叫用户忙时话务量。

答：把用户最忙一小时的话务量称为用户忙时话务量。 19、系统的容量包括哪两方面的概念？ 答：用户容量和业务容量。 二、填空题

1、信道分配的方式主要有两种：一是（分区分组法）；二是（等频距配置法）。 2、根据形状的不同，服务区有带状服务区和（面状服务区）。

3、如果一个小时内不断地占用一个信道，则其呼叫话务量为（1Erl），是一个信道具有的最大话务量。

4、呼损率也称通信网的服务等级。呼损率越小，成功呼叫的概率越（ 大 ），服务等级越（ 高 ）。 5、在呼损率一定的条件下，要增加小区的流入话务量，需要增加小区内的（信道）。 6、呼损率（增加），能够容纳更多的用户,但服务等级下降。

7、移动通信网的服务区域覆盖可分为两类：（大区制 ）和（小区制 ）。

8、若采用定向天线，每个基站应配置三组信道，例如 Ｎ=7，每个区群就需有 （ 21 ）个信道组。

练习九

一、填空题

1、我国GSM蜂窝网广泛使用的调制技术是（GMSK ）。

2、数字信号调制的基本类型分幅移键控ASK、（FSK ）和（PSK）。 二、简答题

1、语音编码的意义。

答：是移动通信数字化的基础，提高通话质量(数字化+信道编码纠错)，提高频谱利用率(低码率编码)，提高系统容量(低码率语音激活技术)。 2、语音编码分类

答：波形编码、参量编码、混合编码 。 3、什么是波形编码？

答：将时域模拟话音的波形信号经过采样、量化和编码形成数字语音信号。 4、什么是参量编码？

答：基于人类语音的产生机理建立数学模型,对输入语音进行分析，以提取特征参数，经编码并传输,在收端合成出相应的语音信号． 5、什么是混合编码？ 答：波形编码+参量编码。

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6、常用的语音质量评价方法有哪些？ 答：客观评价：信噪比。 主观评价：

MOS分（Mean Opinion Score）

5～1分：Excellent、Good、Fair、Poor、Bad 4分：长途通信质量 3.5分：通信质量

7、简述语音编码的发展方向。 答：极低速率语音编码，600bps 高保真语音编码 自适应多速率语音编码 8、信道编码的目的。

答：信道编码是为了保证信息传输的可靠性、提高传输质量而设计的一种编码。它是在信息码中增加一定数量的多余码元，使码字具有抗干扰能力。 9、信道编码的实质是什么？

答：就是在信息码中增加一定数量的多余码元，使它们满足一定的约束关系，这样由信息码元和监督码元共同组成一个由信道传输的码字。 10、简述信道编码分哪几类？

答：根据码的规律性可分为：正交编码和检、纠错码；根据监督元与信息组之间关系可分：分组码和卷积码；根据监督元与信息元之间关系可分：线性码和非线性码；根据码的功能可分：检错码和纠错码。 11、什么叫分组码？

答：将信息码分成K比特一组，然后将每组的比特数扩展成n，也就是说在信息比特中插入n-k个比特。

12、什么叫卷积码？

答：任何一段时间内产生的n个码元，不仅取决于这段时间中的k个信息位，而且还取决于前N-1段规定时间内的信息位。这时，监督位监督着这N段时间内的信息。N称为卷积码的约束长度。 13、什么叫调制？

答：把要传输的信号变换成适合信道传输的信号的过程。 14、目前数字移动通信系统中调制技术主要有哪两大类？ 答：⑴连续相位调制技术 ⑵线性调制技术

练习十

一、简答题 1、简述基站功能。

答：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。 2、什么是全向站和定向站？

答：全向站：指整个基站只有一个小区，进行360度范围内的覆盖； 定向站：把基站分成几个小区，GSM系统一般分A、B、C 3个小区.

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3、基站主要由哪几部分组成？ 答：（BTS）、（BSC）

4、什么是合成分配单元（CDU）？

答：是TRU和天线系统的接口，它允许几个TRU连接到同一天线。它合成几部发信机来的发射信号和分配接收信号到所有的接收机。 5、COMBINER（组合器）分哪两类？

答：①混合型功率合成器（H-COMB），②滤波型功率合成器（F-COMB） 6、简单概括一个CDU-D与载波(TRU)数的关系。

答：1个CDU-D最多可以连个6TRU， 1～6个TRU只需个1CDU-D。 7、为什么说基站密度越高辐射强度越低？ 答：

二、填空题

1、基站主要由两部分组成，包括：（ BTS ）、（BSC ）。

2、BSC：提供无线资源的控制功能。一个BSC可以控制多个（BTS ）。

3、BTS：每个BTS服务于一个CELL，提供无线资源的接入功能。一个BTS包括多个（TRX）。 4、把一个BSC和它相联系的一些BTS称为（BSS）。

5、一个完整的BSS通常应该包括：（一个BSC）（ 许多BTS）（语音码型转换设备（TC））（子复用设备（SM））。

练习十一

一、简答题

1、 什么叫无线电波？

答：无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向 2、 什么是无线电波的极化？

答：无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。

3、 什么叫垂直极化波？

答：如果电波的电场方向垂直于地面，我们就称它为垂直极化波。 4、 什么叫水平极化波？

答：如果电波的电场方向平行于地面，我们就称它为水平极化波。 5、 什么叫双极化天线？

答：两个天线为一个整体，传输两个独立的波 6、 什么叫圆极化波？

答：如果电波在传播过程中电场的方向是旋转的，就叫作椭圆极化波。旋转过程中，如果电场的幅度，即大小保持不变，我们就叫它为圆极化波。 7、 什么叫(极化)隔离？

答：当接收天线的极化方向与来波的极化方向完全正交时，接收天线也就完全接收不到来波的能

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