哈工大移动通信1-8章课后答案.docx

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1、Chapter 13、 解：（1）区分：单工通信是通信双方交替地进行收信和发信，而双工通信是通信双方收、发信机同时进行。（2）优缺点：单工通信收、发信机可以运用同一副天线,而不须要天线共用器，设备简洁，功耗小，但是操作不便，在运用过程中往往会出现通话断续现象；双工通信任何一方说话时都可以听到对方的语音，不用按“按-讲”开关，双方通话想室内电话通话一样,但是在运用过程中，不管是否发话，放射机总是工作，电能消耗大。4、 解：（1）频分双工（FDD）：特点是利用两个不同的频率来区分收、发信道，与对于发送和接收两种信号，采纳不同频率进行传输；与TDD比较优点是基站覆盖面积大于FDD基站；移动台的移动速

2、度高于TDD移动台：放射功率受限小于TDD。（2）时分双工（TDD）：特点是利用同一频率但是两个不同的时间段来区分收、发信道，即对于发送和接收两种信号，采纳不同时间（间隙）进行传输。与HDD比较优点是可以比较简洁的依据对方的信号估计信道特征；TDD技术可以敏捷的设置上行和卜行转换时刻，有利于实现上、下行明显不对称的互联网业务：可以利用零碎的频段：不须要手法隔离器，只须要一个开关。5、 W：（1）第一代蜂窝移动通信系统（1G）：传输的无线信号为模拟量，利用蜂窝组网技术提高了频率利用率，解决了容量密度低、活动范围受限的问题，但是频率利用率低，通信容量有限，通话质量一般，保密性差，只是太多，标准不统

3、一，互不兼容，不能供应应非话数据业务和H动漫游。（2）其次代蜂窝移动通信系统（2G）：具有数字传输的有点，并克服了模拟系统的很多缺点，话音质量、保密性能获得很到的提高，而且可以进行省内、省际自动漫游。（3）第三代蜂后移动通信系统（3G）：第三代系统是其次代的演进和发展，在2G基础上，3G增加了强大的多媒体功能，同时具有较高的频谱利用率，还满意个人通信化要求。（4）第四代蜂窝移动通信系统（4G）：4G是3G的进一步演化，在传统基础上不断提高无线通信的网络效率和功能，同时是多项技术的结合包括传统移动通信领域的技术和宽带无线接入领域的新技术与广播电视领域的结合。8,解：3G技术的普与正使越来越多的人

4、通过手机上网，4G技术的举荐将使手机上网用户数量产生飞跃。手机的应用将取代手机的技术成为移动通信领域的主角，开发手机新用途将使将来竞争的焦点。宽带化、智能化、特性化、多媒体化、多功能化、环保化是世界移动通信发展的新趋势。补充题：移动通信系统中的专网和公网的基本概念是什么？两者有什么区分？解：（1）概念：专用网是在给定业务范围内，为部门、行业、集团服务的专用移动通信系统。公网是一个商业形实体，山运营商来运营，向用户供应服务的移动通信系统。（2）两者之间的区分：专用网是主要是满意本部门的工作须要而建立的，体现社会效益，公用网在体现社会效益的基础上以体现经济效益为主：专用网的用户只限本部门，公用网用

5、户很广，用户是集团用户；专用网的频率利用率不高，但是公用网集中运用频率，提高了频率利用率。Chapter 22, 解：(a)放射功率：P1(dBm)=101ogP1(nW)=101og100*10,mW=50dBm(b)放射功率：P1.(dBW)=101ogP(W)=101og100W=20dBm当d=100m时，接收功率：Pr=(*j)2PTGTGR=7*10fw=-21.5dBm3、解：PR=(411y)2PGr(1当d=IOm时：(jfGrG=IdBm,-c/f/.(3*10m(5*10M*1110)2P1=IdBmP=5.5*10,WGzG=1.dBm,=cf(3*107(5*104*

6、11*100)2Pr=IdBm.P尸5.5*10W6、 解：右=十COSa=ZBCoSaf.F（60/3.6）/3*107（800*10）cosa所以当移动时，=-11,f产-44.4HZ人解.：（1）缘由：多普勒频移引起的的频谱扩展和多径传播时延引起的时间弥散。（2）当0V）=O.5时，.三Bt=V=7-8、解：相关带宽越大，传输信号的带宽越大，多径时延越大带宽越小。9 、解：（1）信道具有恒定增益和线性相位，并且相关带宽小于发送信号带宽，则此信道特性会导致接受的信号产生频率选择性衰落。当信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信道的带宽B/J、于多普勒扩展氏时，信道冲激响应在符号周期内变更

7、很快从而导致信号失真，产生的衰落为快衰落。（2）缘由：B）BC,信道中发送信号的时间色散引起频率选择性衰减，信号会因色敬而产生符号间干扰，从频域来看，接收信号的不同频率会获得不同增益。TsTc,信道的相关时间比发送信号的周期短，且基带信道的带宽B,小于多普勒扩展艮,时，信道冲激响应在符号周期内变更很快产生快衰减。10 .解：（1）特性：路径传输损耗是信道信号随无线电波传输距离变更而变更，是大尺度衰落，距离增加，衰减增加，衰减缓慢：阴影衰落是传播环境中地形变更、建筑物以与其他障碍物对无线电波的遮挡而引起的衰落，是到大尺度衰落，距离增加，衰减增加，衰减缓慢:多径衰落是无线电波在传播过程中受散射体作

8、用导致接收到的信号是多个路径传来的不同相位、幅度、到达时间的信号的叠加，是小尺度衰落，极短时间极短距离中明显的波动衰落。1.374us,AMPS适合。当Bc=200kHz时，r=1/(211*200*IO3)=0.796us224(2)输出符号序列:夕MJ*J3p93”Ae4Ae4小丁Ac4.417、解：、(2)18、f：1)=22A-b=(1.2.)a=+a.一222) r=.Aa=UU)sin22.53)p=Wt.84/48PSK：A=/=(1.3=1.72春(8PSKS8QAM)，C时的功率传看：/)=IOIgQ.45)=1.61曲“IOIg(A7)=101g1.722/(i4)8PSK

9、有可能，8QAM不行能。_)Rd=901.og,8=3Qfbits*t第五章简要说明干脆序列扩频和解扩的原理答：扩频：待传输信息信号的频谱与高速率的伪噪声码波形相乘后扩展频谱，成为宽频带信号。解扩：在接收端产生一个与发信机中伪随机码同步的本地参考伪随机码，对接收信号进行相关处理。为什么扩频信号能有效抑制窄带干扰？答：因为干扰信号和本地参考伪噪声进行相关处理后，频带被扩展，干扰信号的能量被扩展到整个传输频带之内，从而降低了干扰信号的功率谱密度，然后通过相关处理后再通过中频滤波器的通频带很窄，因此绝大部分的干扰信号和噪声信号的功率会被中频滤波器滤除，达到抑制窄带干扰的目的。6、说明频率跳变扩展系统

10、反抗宽带干扰和窄带干扰的物理机制答：宽带干扰信号的能量分布在较宽的频带上，接收机通过窄带滤波器能将大部分能量滤除；窄带干扰信号，接收机可以通过躲避的方法，不让干扰信号通过接收机中的中频滤波器。因而宽带干扰，是跳频接收机将干扰信号的能量在较宽的频带上进行了平均；窄带干扰，跳频接收机将干扰信号的能量在较长的时间段内进行了平均。11、RAKE接收机的工作原理是什么？答：RAKE接收机由一组相关器构成，每个相关器和多径信号中的一个不同时延的重量同步，输出的是携带相同信息不同时延的信号，这些信号以适当的时延对齐后依据某种方式进行合并就可以增加信号的能量，从而改善信噪比。12、分集接受技术的指导思想是什么

11、？答：分散传输：收端获得多个统计独立、携带同一信息的衰落信号；集中处理：收到的多个统计独立的衰落信号会进行合并以降低衰落对信号的影响。13、什么是宏观分集和微观分集？移动通信中常用哪些微观分集？答：宏观分集是用来对抗楼房等物体的阴影效应的分集。微观分集是用来对抗多径衰落的分集技术。移动通信通常在多径衰落时用微观分集如空间分集、角度分集、频率分集、角度分集、时间分集。14、合并方式有哪儿种？哪一种可以获得最大的输出信噪比？为什么？答：合并的方式最大比值合并、等增益合并、选择式合并。最大比值合并可以获得最大的输出信噪比。最大比值合并的改善因子的改善效果最佳。补充题：证明MAC接收分集中，能使输出信

12、噪比乙最大化的加权系数/为a-Nti同时证明，在该加权系数下乙=Z),WO=airt解：合并后信号：-/=Mb,信噪比最大，合并后输出为：-,其中人为每条支路上的噪声功率。（E誉2M姮出存3工路再啜M:SNRa=F7；SNRxa：M）防以SNRj1.=上rEaJM1SNRR=1.-A?t-1ttMZSNRt“e-aJoc半=j色书M4tct=-rr所以N“y=2i-e止RXx$N-I1.A本题说明，由于阵列增益的缘由，即使没有衰落，分集合并也能带来性能增益。考虑N支路的分集合并系统，每个支路是信噪比为匕=1048的AWGN信道。假设采纳仁4的M-QAv调制，其误码率近似为W,其中V是接收信噪比

13、。求N=I时的MRC下，求使Aoo的。解：因为a=。，所以当N=I时，me、.00135(2)因为R=2Ei10所以02.44,则Nmin=3.3 .下行MIMO技术都包括哪几种，其详细工作原理是什么？解：空间曳用、波束赋形和传输分集空间爱用：放射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时放射出去。波束赋形：一种应用于小间距的天线阵列多天线传输技术，其主要原理是利用空间的强相关性与波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图，使辐射方向图的主瓣自适应的指向用户来波方向，从而提高性噪比，提高系统容量或者覆盖范困。传输分集：放射分集就是在放射端运用多幅放射天线放射相同的信息，接收端获得

14、比单天线高的信噪比。4 .均衡器的分类有哪些。解：线性时域均衡器、非线性时域均衡器和单载波领域均衡器、多载波领域均衡器。第六章大区制和小区制的主要区分是什么？分别适用于怎样的场合？答：区分：大区制是由一个基站覆盖整个城市或地区。大区制的通信容量小；小区制是将整个服务区域划分成多个无线电区，每个小区都由一个基站限制，各个小区可以相互通信，小区制通信容量大。适用场合：大区制：用户密度不大或通信容量小的系统；小区制：用户密度较大或通信容量较大的系统。为什么蜂窝网要采纳六边形？答：正六边形最接近志向的圆形辐射模式，覆盖面积最大，重叠面积最小，从而使得基站数量最小，无线频率个数最少。比较顶点激励与中心激

15、励的区分，说明顶点激励的优点答：区分：“顶点激励”采纳定点天线，在每个蜂房相间的三个顶角上设置基站；“中心激励”在无线区的中心设置基站，采纳全向天线覆盖。优点：定点激励可以消退障碍物阴影，从而降低干扰；允许较小的同频复用距离，降低构成小区单位小区簇的无线区数，简化设备，降低成本。如何选取频分复用因子？答：由。=/=脑，其中Q为同频第用因子，D为同频复用距离，R为小区的辐射半径,NR为小区数量。可得小的小区簇Q小，同频干扰变大；大的小区簇Q大，同频干扰减小。s=（屈:解：因为/一可得S金RV=3.71从而:N=4.59=5解：信道差值阵列：291114428761921142323存在相同的两个

16、值，所以不是三阶互调波道组。无三阶互调波道信道序列宜观性强，用其反响的差值序列有些不便且频率利用与不高。第七章1, Systemstructureconc1.ude:Mobi1.eStation,BaseTransceiver,BaseStationContro1.1.er,BaseStationSystem,Mobi1eSwiIchingCentre,Visitor1.ocationRegister,Home1.ocationRegister,AuthenticationCentre,EquipmentIdentityRegister,OperationsandMaintenanceCent

17、re.2, GSM采纳的是TDMA体制，物理信道是载频上的一个TDMA时隙。GSM的时隙帧结构由5个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧、和超高帧。时隙：物理信道的基本单元。TDMA帧：由8个时隙组成，是占据载频带宽的基本单元,即每个载频有8个时隙。熨帧：有两种类型，其一是由26个TDVA帧组成的曳帧。另一种是由51个TDMA帧组成的复帧。超帧:由51个26帧组成的复帧或26个由51顿组成的复帧结构。超高帧：等于2048个超帧。3. GSM系统对每个物理信道进行“信道复用”，在传输过程中把逻辑信道依据肯定指配方法放到相应的物理信道上，这种指配方法即是GSM系统中逻辑信道与物理信道间的映射。(1)

18、 )DCH和CeCH在TSo上的复用。一个基站有N个载频，每个载频有8个时隙。我们将载波定义为C,C1,，C7o下行链路从C。的第0个时隙(TS0)起先，C的第0个时隙(TSo)只用于映射限制信道，C,也称为广播限制信道。BCCH+CCCHTffenBCCH和CCCH共占用51个TSo时隙。尽管只占用了每一帧的TSO时隙，但从时间上讲长度为51个TDMA帧。作为一种复帧,以每出现一个空闲帧作为此复帧的结束，在空闲帧之后，复帧再从F、S起先进行新的熨帧。以此方法进行重复，即时分竟用构成TDMA的复帧结构。BCCH与CCCH在TSO上的复用IfRACHTSORACH的复用(2) SDCCH和SAC

19、CH在TS1上的复用。卜.行链路C。上的TS1时隙用来将专用限制信道映射到物理信道上，上行链路C。上的TS1与下行链路C1.)上的TSI具有相同的结构，只是他们在时间上有一个偏移，即意味着对于一个移动台可同时双向接续。载频上的上行、下行的TSO和TSI供限制逻辑信道运用。SDCCH.SACCHmanSDCCHSACCHSDCCH与SACCH在TS1上的更用(上行)(3) TCH在TS2上的复用上行链路的TCH与下行链路的TCH结构完全一样，只是有一个时间的偏移。时间偏移为3个TS,也就是说上行的TS2与下行的TS2不同时出现，表明移动台的收发不必同时进行。下行Ttttttttttttatttt

20、ttttttttt共26个s,空闺网网之后序列从头开妫.T(TCH),包括编码话音或敢於,用于通话.TCH的复用4. GSM系统中的抗干扰技术：1信道编解码技术：同时运用了分组码和卷积吗这两种差错限制编码。2交织编码技术：采纳二交织的方法，信道编码后首先进行内部交织，再进行块间交织。3跳频技术5.位置登记：在MS接入GSM网络时，MSC依据客户发送的IMS1.中的HMM消息，向该客户的归属位置寄存器(H1.R)发送新的位置信息，更新MS的位MSBSMSCH1.R信通话求立即分配拒始C忙时）立即分配位置更默涌求位置更新证实位置更新接受位置更新请求位置更新语求位置更新请求位置更新证实位置更新接受M

21、S非首次开机时的入网更新6.漫游用户呼叫转移示意图:MSRN!ICCSINfJ(MAP)GMSCPSTNCCSNo.7(TUP)等通话路由Ri(1.DPCM)及侑令系统MSRNVMSC.O曲IICCSNo.7叫I(MAP)H1.R归属区CCSNo7(MAPVI#被访区7.在通话过程也移动台不断向所在小区基站报告本小区和相邻小区基站的无线电环境参数。本小区基站推断是否应当进行越区切MS首次开机时的入网更新BSMSC换。当满意越区切换条件时，基站向MSC发送越区切换恳求，越区切换恳求信息包括IMS1.和新基站位置码。MSC立即推断此新基站位置码是否属于本MSC辖区，若确认是否属于本MSC辖区的BS

22、,MSC则通知V1.R为其找寻一空闲信道。V1.R将找到的信道号与IMS1.传送给MSC,而MSC将信道的频率值与IMS1.经过本区的BS发送给MS,MS依据信道的频率值将工作频率切换到新的频率点上，并进行环路核准。核准信息经VSC核准后，MSC通知BS释放原信道。至此，VS完成了一次越区切换。若环路核准不符，则BS重发，直到核准正确为止。越区切换流程图：8.该波道组有三阶互调干扰。当选用无三阶互调波道组工作时，在占用的频段内，只能运用一部分波道，因而频段利用率低而且用的波道数越多，频段利用率越低。第八章1 .前向信道包括1个导频信道，1个同步信道，至多7个寻呼信道以与多个前向业务信道。导频信

23、道：用于传送导频信息，其作用为：移动台通过此信道可以快速而精确地捕获信道的定时信息，与之同步，并提取相十载波进行信号的解调。移动台通过对四周基站的导频信号轻度进行检测和比较，从而确定是否进行越区切换。同步信道：用于传输同步信息，各移动台可以利用这些信息进行同步捕获。同步信道在同步捕获阶段运用，一旦捕获胜利，一般就不再运用。其数据速率是固定的，为1200bs寻呼信道：其功能包括向覆盖区域内的移动台广播系统配置参数，在呼叫接续阶段传输寻呼移动台的信息向尚未安排业务信道的移动台传送限制消息等。前向业务信道：是基站向移动台传送业务信息的信道。反向信道物理信道和逻辑信道。物理信道由周期为2”T的PN长码

24、构成，用长码的不同来区分用户。逻辑信道包括接入信道和反向业务信道。接入信道：反向接入信道的作用是在移动台没有占用业务信道之前供应移动台至基站的传输通路。移动台运用接入信道发送非业务信息。接入信道允很多个用户同时抢占同一个接入信道。业务信道：主要用来传输业务信息，也可以用来传送协助业务和信令信息。2 .Wa1.Sh码：对于前向链路：依据两两正交的WaISh序列，将前向信道划分为64个码分信道，码分信道与Wa1.sh序列一一对应。WaISh序列码速率与PN码速率相同，均为1.2288mhz.前向多址接入方案由采纳正交Wa1.sh序列实现；一个编码比特周期对应一个Wa1.sh序列。对于反向链路：Wa

25、1.Sh序列作为调制码运用,即64阶正交调制。6个编码比特对应一个64位的Wa1.sh序列。短码：前向信道中，短码用于对前向信道进行调制，使前向信道带上本基站的标记，不同的基站运用不同相位的短码，从而相互区分开来。在反向信道中，短码用于对反向业务信道进行调制，作用与短码在前向信道中相同。长码：前向信道中，长码用于对业务信道进行扰码（作用类似于加密）。在反向信道中长码用来干脆进行扩频，由于区分不同的接入手机。3. 对于前向链路：依据两两正交的WaISh序列，将前向信道划分为64个码分信道，码分信道与Wa1.sh序列一一对应。Wa1.sh序列码速率与PN码速率相同，均为1.2288mhz）,前向多

26、址接入方案由采纳正交WaISh序列实现;一个编码比特周期对应一个WaISh序列。对于反向链路：NaISh序列作为调制码运用，即64阶正交调制。6个编码比特对应一个64位的WaISh序列。4. 远近效应是指当基站同时接收两个距离不同的移动台发来的信号时，由于两个移动台功率相同，则距离基站近的移动台将对另一移动台信号产生严峻干扰。功率限制分为上行功控和下行功控。上行功控使各用户间相互干扰最小，克服远近效应。下行功控可以避开基站向距离近的移动台辐射过大的信号功率，也可以防止或削减由于移动台进入传播条件恶劣或背景干扰过强的地区而发生误码率增大或通信质量下降的现象。5. 切换过程nJ以分为三个阶段：链路

27、监测和测量，目标小区的确定和切换触发，切换执行。6. 软切换只能在运用相同频率的小区间进行。软切换能提高切换胜利率，但也会导致硬件成本的增加，占用更多的资源,当切换的触发机制设定不合理导致过于常见的限制消息交互时，影响用户正在进行的通话质量。在软切换过程中，会同时占用两个基站的信道单元和Wa1.sh码资源。软切换的前提是小区间运用相同的频率。第九堂1.3G的主要标准有:欧洲和日本的WCDMA、美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMAWCDMA的演进主要分为R99、R4、R5、R6和R7等几个主要阶段。CDMA2000的主要演进途径：CDM0NE-*(IS-95B-)CDMA20001X-*CDM20001Xev.TD-SCDMA的主要演进过程如下:峰值连奉，:.6MIU下行做离数据速率：上最高数粼速率:MK：IOmt2RMM2KMNs码片速率：I28MCA豌吊数费速率：2MgKtt1.Mb,上行30MtVS微谱效率:FtrSMbHz,Hr2SkvHz可受借J1.I25MI1.-20M1.1.z用户吞吐，:下行为HSDPA的37督上行力H$DM的2-3倚