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文本内容:
简述挪移通信的特点
1.1答
①挪移通信利用无线电波进行信息传输;
②挪移通信在强干扰环境下工作;
③通信容量有限;
④通信系统复杂;
⑤对挪移台的要求高挪移台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的?
1.2答
①互调干扰;
②邻道干扰;
③同频干扰;蜂窝系统所特有的
④多址干扰简述蜂窝式挪移通信的发展历史,说明各代挪移通信系统的特点
1.3答第一代以摹拟式蜂窝网为主要特征,是世纪年代末年代初就开始商用的其中最有代表性1G207080的是北美的欧洲的两大AMPS AdvancedMobile PhoneSystemTAGS TotalAccess CommunicationSystem系统,此外还有北欧的及日本的系统等NMT HCMTS从技术特色上看,以解决两个动态性中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第二重信道动态性1G主要是措施是采用频分多址方式实现对用户的动态寻址功能,并以蜂窝式网络结构和频率规划实现载频再用FDMA方式,达到扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求在信道动态特性匹配上,适当采用了性能优良的摹拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式反抗空间选择性衰落第二代以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝挪移通信系统,它于世纪年代初正式走向商用其中2G2090最具有代表性的有欧洲的时分多址原意为年以后改为TDMA GSMGSM GroupSpecial Mobile,1989Global、北美的码分多址的两大系统,此外还有日本的系统等System forMobile CommunicationCDMA IS-95PDC从技术特色上看,它是以数字化为基础,较全面地考虑了信道与用户的二重动态特性及相应的匹配措施主要的实现措施有采用、方式实现对用户的动态寻址功能,并以数字式蜂窝网络结构和频TDMA GSMCDMA IS-95率相位规划实现载频相位再用方式,从而扩大覆盖服务范围和满足用户数量增长的需求在对信道动态特性的匹配上采取了下面一系列措施采用抗干扰性能优良的数字式调制、性能优良的抗干扰纠错编码卷积码、1GMSKGSM QPSKIS-95,GSM、级联码;IS-95GSM采用功率控制技术反抗慢衰落和远近效应,这对于方式的・尤其重要;2CDMA IS95采用自适应均衡和接收抗频率选择性衰落与多径干扰;3GSM RakeIS-95采用信道交织编码,如采用帧间交织方式和块交织方式抗时间选择性衰落4GSM IS-95第三代以多媒体业务为主要特征,它于本世纪初刚刚投入商业化运营其中最具有代表性的有北美的3G、欧洲和日本的及我国提出的三大系统,此外还有欧洲的及北美的CDMA2000WCDMA TD-SCDMA DECTUMC-136o从技术上看,是在系统适配信道与用户二重动态特性的基础上又引入了业务的动态性,即在系统中,3G2G3G用户业务既可以是单一的语音、数据、图象,也可以是多媒体业务,且用户选择业务是随机的,这个是第三重动态性的引入使系统大大复杂化所以第三代是在第二代数字化基础上的、以业务多媒体化为主要目标,全面考虑并完善对信道、用户二重动态特性匹配特性,并适当考虑到业务的动态性能,竭力采用相应措施予以实现的技术其主要实现措施有继续采用第二代中所采用的所有行之有效的措施;12G对扩频方式应一分为二,一方面扩频提高了抗干扰性,提高了通信容量;另一方面由于扩频码互相2CDMA关性能的不理想,使多址干扰、远近效应影响增大,并且对功率控制提出了更高要求等;为了克服中的多址干扰,在系统中,上行链路建议采用多用户检测与智能天线技术;下行链路采3CDMA3G用发端分集、空时编码技术;为了实现与业务动态特性的匹配,中采用了可实现对不同速率业务不同扩频比间仍具有正交性能的43G可变扩频比正交码多址码;OVSF针对数据业务要求误码率低且实施性要求不高的特点,中对数据业务采用了性能更优良的码53G Turbo挪移通信的工作方式主耍有几种?蜂窝式挪移通信系统采用哪种方式?
1.4答
①单工通信;
②双工通信蜂窝式挪移通信系统采用该方式;
③单双工通信;
④挪移中继方式换算总式1W=0dBW=1Olog1W=1Ologl000mW=30dBmPrdBm=1OlgPrmW PrdBW-1OlgPrW
①10mW=10lg10mW=10dBm
②20mW=10lg20mW=
13.01dBm@1W=0dBW=30dBm说明多径衰落对数字挪移通信系统的主要影响
2.1答
①信息信号分散,信噪比低,传输语音和数据质量不佳;
②可能引入尖锐的噪声,照成传输数据大量出错;
③不同路径传来的信号互相相关,难以直接叠加增加接收电路单元的复杂度,从而提高系统的建设和运营成本若某发射机发射功率为请将其换算成和如果发射机的天线增益为单位增益,
2.2100W,dBm dBW载波频率为求出在自由空间中距离天线处的接收功率为多少900MHz,100m dBm解:100W=20dBw=50dBm自由空间损耗L=
32.45+20lg F+20lg D=
71.5dB自由空间中距离天线100m处的接收功率=50dBm-
71.5dB=-
21.5dBm若载波挪移台速度求最大多普勒频移
2.3=800MHz,v=60km/h,解f=Ecosa入d说明时延扩展、相关带宽和多普勒扩展、相关时间的基本概念
2.4答时延扩展参数市区郊区us us平均多径时延
1.5-
2.5最大时延为门限-30dB时延扩展扩散
1.0-
3.
00.2〜
2.0•符号周期带宽的倒数远大于△,则为窄带系统所有回波都会落在同一个符号周期内•使用带宽很大的信道并不一定是带宽通信相关带宽•在相关带宽之内,信道是一个频率非选择性信道,信号可以顺利传输,无大的失真•信号带宽超过相关带宽,信道是一个频率选择性信道•从频域角度定义窄带系统和宽带系统多普勒扩展•多普勒扩展定义为多普勒功率谱密度标准差•当信号带宽远远大于多普勒扩展一慢衰落•否则快衰落信道相关时间•数据符号周期远远小于相关时间一慢衰落•否则为快衰落信道
2.5设载波频率L=1900乂出,挪移台运动速度v=50m/s,问挪移10m进行电波传播测量时心广、50个接收功率瞬时测量值50个个加=
79.17加人答:
①40A需要多少个样值?在车行驶时进行实时测量需要多少时间?信道的多普勒扩展为多少s
②二一二t
0.2s v
③f=LCOS9,所以多普勒扩展为f=
316.67Hz入m若挪移台沿电波传播方向行驶,求接收信号的平均衰落率
2.6f=800MHz,v=50km/h,解人人A=
1.85A10-380050=74已知挪移台速度求对于信号包络均方值电平的电平通过率
3.7v=60km/h,1000MHz,解・/N=R=、2几f•pe-p P=,2Rmrms设基站天线高度为发射频率为挪移台天线高度为通信距离为
2.840m,900MHz,2m,15km,利用模型分别求出城市、郊区和乡村的路径损耗忽略地形校正因子的影响Okumura-HataL=
69.55+
26.16lgf—
13.82lg h—
3.2lg
1.75h2—
4.97+
44.9—
6.55Ig fIg d解城市P cte rete1L=
69.55+
26.16lgf—
13.82Igh—
3.2lg
1.75h2—
4.97+
44.9—
6.55lgf lgd—p cte rete2郊区2[lgf/28]-5,4c2乡村信源编码的目的是什么?
2.1答压缩信源产生的冗余信息,降低传递这些不必要的信息的开消,从而提高整个传输链路的有效性中图象数据被分成为了哪几部份?
4.2H.264答将图象数据分成动态矢量数据即基本层,需要更好的差错保护以及剩余的信息每一个数据片的编码视频信息首先被分割成三部份并分别放到、、数据分区中,每一个数据分区中包含的信息被分别封装到相应的数据A BC RTP包中通过网络进行传输其中,中包含最重要的头信息、头信息,以及动态矢量信息;中包含Part Aslice MBPart B帧内和片宏块的编码残差数据,能够阻挠误码继续传播;中包含帧间宏块的编码残差数据,帧间编码数据块SI PartC的编码方式信息和帧间变换系数在挪移通信中对调制有哪些考虑?
3.3答
①频带利用率
②功率效率
③已调信号恒包络
④易于解调
⑤带外辐射什么是相位不连续的相位连续的应当满足什么条件?为什么挪移通信中,在
3.4FSK FSKCPFSK使用移频键控普通总是考虑使用CPFSK答相位不连续的信号在码元交替时刻,波形是不连续的开关方法所得2FSK到a akTk—1k所谓相位连续是指不仅在一个元码持续时间连续而且在从元码转换的时刻两个元码相位也相b等满足关系式二何几*即要求当前元码的初相位由前一元码的初相位来决定Qk1a,k+Q QkQ1k i系统空中接口传输速率为求发送信号的两个频率差若载波频率
3.8GMsK
270.83333kbit/s,是这两个频率又等于多少?f:900MHz,2R R解⑴编R=
270.83333kbit/s,f=f—f=—
135.4kHz42b21;2R=
270.83333kbit/s f=900MHZb cmR4f一二;t=,m_b-,4Rcb分集接收技术的指导思想是什么?
4.1答把接收到的多个衰落独立的信号加以处理,合理地利用这些信号的能量来改善接收信号的质量什么是宏观分集和微观分集?在挪移通信中常用哪些微观分集?
4.2答宏观分集用于合并两个或者多个长时限对数正态信号,这些信号是经独立的衰落路径接收来自不同基站站址的两个或者多个不同天线发射的信号微观分集用于合并两个或者多个短时限瑞利信号,这些信号都是同一接收基站长经独立的衰落路径接收来自两个或者多个不同天线发射的信号挪移通信中常用的微观分集时间分集、频率分集、空间分集、角度分集、极化分集工作频段为二摹拟挪移系统的信令采用数字信号方式其前向控制信道
4.3f900MHz TAGS的信息字和交替采用重复发送次,如图所示每字长度为使字或者获得独A B540bit5mso AB立的衰落,挪移台的速度最低是多少?合并方式有哪几种?哪一种可以获得最大的输出信噪比?为什么?
4.4答合并方式有常用的选择式合并、最大比值合并和等增益合并,之外还有开关式合并方式其中最大比值合并可以获得最大的输出信噪比,因为合并后信号的振幅与各支路信噪比相联系,信噪比愈大的支路合并后的信号贡献愈大所以,即使当各路信号都很差,使得没有一路信号可以被单独解出时,最大比值合并算法仍有可能合成一个达到SNR要求的可以被解调的信号这种方法的抗衰落统计特性是最佳的
4.6什么是码字的汉明距离?码字和的汉明距离等于多少?一个分组码的汉明距离为时能纠正多少1101001011101132个错误?答码字的汉明距离是指两个码组中对应位置上具有不同二进制码元的位数码字和的汉明距离等于
110100101110113.若要纠正个随即独立错误,要求一个分组码的汉明距离为时,能纠正个错误t d22t+1,3215min已知一个卷积码编码器由两个串联的寄存器约束长度个模加法器和一个转换开关构成
4.73,32编码器生成序列为画出它的结构方框图g1=1,0,1,g2=1,1,0,g3=1,1,1oa题图是一个卷积码编码器设输入信息序列为输出是什么?
4.
84.22,1,110111,寄存器答输出是1110110101o信道均衡器的作用是什么?为什么支路数为有限的线性横向均衡器不能彻底消除码间干扰?
4.11答均衡干扰器的作用是把码间干扰的接受序列{}变为无码间干扰的序列{}x ynn有采用均衡器可以看出输出序列的码间干扰情况有了改善但还不能消除码间干扰如两头两个不均衡2器,这是残留的码间干扰增加均衡器的抽头数均衡效果就加强但是两边总是有残留的码间干扰序列有哪些特征使得它具有类似噪声的性质?
4.14PN答平衡特性、游程特性、相关特性计算序列的相关性
4.15计算序列的周期自相关性并绘图取个码元长度;1a=1110010107,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7⑵计算序列和的互相关系数,并计算各自的周期自相关系性并绘图取个码元长度;b=01101001c=0011001110Ra,b=-
0.25・・B;8,-4,0,4,-8,4,0,-4,8c:8,0,8,0,-8,0,8,0,8比较上述序列,哪一个最适合用作扩频码?3答适合,因为对准时又最大输出,对不许时可以抑制输出A a简要说明直接序列扩频和解扩的原理
4.16答由于的频谱等于⑴的频谱与的频谱的卷积⑴和相乘的结果使携带信息的基带信号的带xt=btct bct bct宽被扩展到近似为⑴的带宽扩展的倍数就等于序列一周期的码片数而信号的功率谱密度c BcoPN N=Bc/Bb=Tb/Tc,下降到原来的信号这样的处理过程就是扩展,⑴在这里起着扩频的作用,称作扩频码,这种扩频方式就是直1/N c接序列扩频在接收端,接收机接收到的信号⑴普通是实用的信号和噪声及各种干扰信号的混合为了突出解扩的概念,这里暂r时不考虑他们的影响,即接收机将收到的信号首先和本地产生的码⑴相乘由于二所rt=st PNc C2t±12=1o以相乘所得信号显然是一个窄带的信号,它的带宽等于这样的信号恢复为一个窄带信号,这一操作2PSK2Rb=2/Tbo过程就是解扩为什么扩频信号能够有效的抑制窄带干扰?
4.17答扩频信号对窄带干扰的抑制作用在于接收机对信号的解扩的同时,对干扰信号的扩频,这降低了干扰信号的功率谱密度扩频后的干扰和载波相乘、积分大大削弱了他对信号的干扰,因此在采样器的输出信号受干扰的影响将大大减小输出的采样只会比较稳定接收机的工作原理是什么?
4..18RAKE答每一个相关器喝多径信号中的一个不同的时延的分量同步,输出就是携带相同信息但时延不同的信RAKE号把这些输出信号适当的时延对齐,然后按某种方法合并就可以增加信号的能量,改善信噪比说明大区制和小区制的概念,指出小区制的主要优点5-1答、小容量的大区制是指一个基站覆盖整个服务区为了增大单基站的服务区域,天线架设要高,发射功1率要大、大容量的小区制是指把整个服务区域划分为若干个小区,每一个小区分别设置一个小基站,负责本区挪移2通信的联络的控制小区制的主要优点容量大,通信质量好简单叙述切换的基本概念
5.2答当挪移用户处于通话状态时,如果浮现用户从一个小区挪移到另一个小区的情况,为了保证通话的连续,系统要将对该的连接控制也从一个小区转移到另一个小区这种将正在处于通话状态的转移到新的业务信道上新MS MS的小区的过程称为“切换”什么是同频干扰?是如何产生的?如何减少?
6.3答同频干扰是指相同载频电台之间的干扰如何产生的蜂窝小区的结构产生的如何减少合理的选定蜂窝结构与频率规划,表现为系统设计中队同频道干扰因子的选择试绘出单位无线区群的小区个数时,个单位区群彼此邻接时的结构图形假定小区的半
5.4N=43径为邻接无线区群的同频小区的中心间距如何确定?r,答同频小区的中心相距D=£F[R=2/§R面状服务区的区群是如何组成的?摹拟蜂窝系统同频无线小区的距离是如何确定的?
5.5答面状服务区的去群是由面状的簇无限复制组成的频率复用距离是指最近的两个同频小区中心之间的距离在一个小区中心或者相邻小区中心作两条与小区D的边界垂直的直线,其夹角为此两条直线分别连接到最近的两个同频点小区中心,其长度分别为120°o I和于是同频距离为J,系统的有效频带宽度为话音编码速率为比特能量与噪声密度比
5.6N-CDMA
1.2288MHz,
9.6kbit/s,为则系统容量为多少?6dB,答系统容量为说明开环功率控制和闭环功率控制的不同之处?
5.8答闭环功率控制建在开环控制的基础上,对开环功率的控制进行校正,开环功率控制简单易行,可调范围大,控制速度快,对降低慢衰落比较有效,只能起到粗控的作用闭环功率控制精确高,存在时延,时延上升,功率控制下降说明内环功率控制和外环功率控制的不同之处?
5.9答内环是快速闭环功率控制,在基站挪移台之间的物理层进行通信本端接收通信对端发出的功率控制命令控制本端的发射功率,通信对端的功率控制命令的产生是通过测量通信本端的发射信号的功率和信干比,与预置的目标功率或者信干比相比,产生功率控制命令以弥补测量值低于预设值,功率控制命令就是上升;测量值高于预设值,功率命令就是下降外环是慢速闭环功率控制,其目的是使每条链路的通讯质量基本保持在设定值外环功率控制通过鼻环功率控制间接影响系统用户容量和通讯质量外环功率控制调节闭环功率控制可以采用或者目标功率值基于每条链路,SIR不断的比较误码率或者误帧率与质量要求目标或者目标的差距,弥补性的调节每条链路的BER FER目标或者目标功率\SIR什么是硬切换?什么是软切换?软切换有哪些优点和缺点?采用软切换的前提是什么?
5.10答硬切换是指在新的通信链路建立之前,先中断旧的通信链路的切换方式,即先断后通软切换是指需要切换时,挪移台先与目标基站建立通信链路,再切断与原基站之间的通信链路的切换方式,即先通后断软切换的优点
①提高切换成功率;
②增加系统容量;
③提高通信质量软切换的缺点
①导致硬件设备的增加;
②占用更多资源;
③当切换的触发机制设定不合理导致过于频繁的控制消息交互时,也会影响用户正在进行的呼叫质量;
④系统自身的干扰采用软切换的前提是软切换惟独在使用相同频率的小区之间才干进行,因此摹拟系统、系统不具有这种功TDMA能说明挪移通信网的基本组成
5.12答挪移通信无线服务区由许多正六边形小区覆盖而成,呈蜂窝状,通过接口与公众通信网(、)互联PSTN PSDN挪移通信系统包括挪移交换子系统()、操作维护管理子系统()和基站子系统()(通信包括挪移台),SS OMSBSS是一个完整的信息传输实体说明系统的业务分类
6.1GSM答中所定义的业务是建立在综合业务数字网的概念基础上,并考虑到挪移的特点作了相应的修改,但GSM ISDN是它仍然是以数字式语音业务为主体提供的业务可以分为两类基本通信业务和补充通信业务这两类业务GSM是独立的通信业务基本通信业务又根据在网络中接入位置的不同划分为电信业务和承载业务电信业务提供包含终端设备功能在内的完善通信能力其特点是除了包括模型中至层属性外,还包1TE OSI13含描述参考模型中至层高层功能和协议的属性主要电信业务包括语音业务、短消息业务、小区广播式短OSI47消息业务、可视图文接入和业务承载业务不仅可以在挪移用户之间完成数据通信,更重要的是,为挪移用户与、用户提供数据通信服2PSTN ISDN务,而且还能与其他公共陆地数据网电路型、分组型互联互通能提供大类承载业务GSM10补充业务是对两类基本业务的改进和补充,它不能单独向用户提供,而必须与基本业务一起提供同一补充业务3可能应用到若干个基本业务中,这大大丰富了基本业务的功能,也有利于引入智能化服务画出系统的总体结构图
6.2GSM说明系统专用和公共逻辑信道的作用,画出逻辑信道示意图
6.3GSM答专用信道主要是指用于传送用户语音或者数据的业务信道,此外还包括一些用于控制的专用控制信道;公共信道主要是指用于传送基站向挪移台广播消息的广播控制信道和用于传送与间建立连接所需MSC MS系统中,突发脉冲序列共有哪几种?普通突发脉冲序列携带哪些信息?
6.5GsM答
①普通突发脉冲;
②频率校正突发脉冲;
③同步突发脉冲;
④接入突发脉冲;
⑤空暇突发脉冲普通突发脉冲用于构成以及除、、和空暇突发脉冲以外的所有控制信NB,Normal BurstTCH,FCCH SYCHRACH息信道,携带它们的业务信息和控制信息画出系统第一物理信道的示意图
6.7GSMTDMA挪移台据此读有关小区的通用信息BBCCH空暇帧,不包括任何信息,仅作为复帧的结束标志lIDEL。
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