移动通信技术复习资料

1-1 什么是移动通信？移动通信有那些特点？

答：移动通信是指通信的双方，或至少一方，能够在移动状态下进行信息传输和交换的一种通信方式。移动通信的特点有： 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，而其业务的需求却与日俱增； ④移动通信系统的网络结构各种各样，网络管理和控制必须有效； ⑤移动通信设备必须能够在移动环境中使用；

1-2 移动通信系统发展到目前经历了几个阶段？各阶段有什么特点？

答：移动通信系统发展到目前经历了四个阶段，分别为公用汽车电话、第一代通信技术（1G）、第二代通信技术（2G）、第三代通信技术（3G）。特点分别为，公用汽车电话的特点是应用范围小、频率较低、语音质量较差、自动化程度低。第一代通信技术（1G）的特点是该系统采用模拟技术及频分多址技术、频谱利用率低、系统容量小抗干扰能力差、保密性差：制式不统一、互不兼容、难与ISDN兼容、业务种类单一、移动终端复杂、费用较贵。第二代通信技术（2G），采用数字调制技术和时分多址（TDMA）、码分多址技术（CDMA）等技术、多种制式并存、通信标准不统一、无法实现全球漫游、系统带宽有限、数据业务单一、无法实现高速率业务。第三代通信技术（3G）的特点是能提供多种多媒体业务、能适应多种环境、能实现全球漫游、有足够的系统容量等； 1-3 常见的移动通信系统有那些？

答：常见的移动通信系统有：1、蜂窝移动通信系统 2、无线寻呼系统 3、无绳电话系统 4、集群移动通信系统 5、移动卫星通信系统 6、分组无线网

1-4 蜂窝通信系统采用了哪些技术？它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别是什么？

答：蜂窝通信系统采用的技术有：频率再用、小区、越区切换。 它与无线寻呼、无绳电话、集群系统的主要差别有： ①无线电寻呼系统是单向通信系统，通话双方不能直接利用它对话。 ②无绳电话以有线电话网为依托，是有线电话网的无线延伸。 ③集群移动通信属于调度系统的专用通信网，具有一定的限时功能，主要以无线用户为主，一般采用半双工，用频道共用技术来提高系统的频率利用率。 ④蜂窝移动通信属于公众移动网，采用全双工工作方式，除了无线用户之间的通信外，还有大量的无线用户与有线用户之间的通信，采用频道再用技术来提高系统的频率利用率；

1-5 移动通信系统中的多址技术包括那些？分别具有什么特点？

答：移动通信系统中的多址技术有频分多址、时分多址、码分多址。频分多址的特点：1、单路单载波传输2、信号连续传输3、需要周密的频率规划，具有频道受限和干扰受限的特点4、信道带宽相对较窄（25~30KHZ），为防止干扰，相邻信道间要留有防护带5、基站需要多个收发信道设备6、频率利用率低，系统容量小。时分多址的特点：1、多个用户共享一个载频，并占用相同的带宽2、系统中的数据发送不是连续的而是突发的方式发射3、与FDMA相比TDMA系统的传输速率一般较高，故需要采用自适应均衡技术4、各时隙必须留有一定的保护时间6、TDMA系统必须有精确的定时和同步7、系统抗干扰能力强，频率利用率高，容量大。码分多址的特点：1、抗干扰、抗多径衰耗能力强2、保密安全性高3、系统容量大4、系统容量配置灵活5、频率规划简单；

1-6 移动通信的工作方式及相互间的区别有那些？ 答:移动通信的工作方式有单工制、半双工制、双工制。单工制的优点主要有：1、系统组网方便 2、由于收发信机的交替工作，所以不会造成收发之间的反馈 3、发信机工作时间相对可缩短，耗电小，设备简单，造价便宜。单工制的的缺点是：1、当收发使用同一频率时，临近电台的工作会造成强干扰2、操作不方便，双方需要轮流通信，会造成通话人为的断断续续3、同频基站间的干扰较大。半双工制的优点主要有：1、设备简单、省电、成本低、维护方便，临近电台干扰小2、收发采用异频，收发频率各占一段，有利于频率协调和配置3、有利于移动台的紧急呼叫。半双工制的缺点是移动台需按键讲话，松键收话。使用不方便，讲话时不能收话，故有丢失信息的可能。双工制的优点有：1、频谱灵活性高2、频谱利用率高3、支持不对称的数据业务4、有利于采用新技术5、成本低，双工制的缺点有TDD模式对定时和同步的要求严格，上下行链路之间需要保护时序，同时对高速移动环境的支持也不如FDD,TDD信号为脉冲突发形式，采用不连续发送，因此信号的峰-均功率比值较大，导致带外辐射较大，对RF的实现提出了较高的要求。 第二章

2-1移动通信中对调制解调技术的要求是什么?

答:应具有高的频谱利用率和较强的抗干扰、 抗衰落的能力。

2-2 什么是调制？2G的GSM系统和CDMA系统各采用了什么调制方式？ 答：调制是一种对信号进行的变换的的处理手段，经调制将信号变换成适合于传输和记录的形式。GSM系统采用的是高斯滤波最小频移键控（GMSK）调制方式。CDMA系统采用四相相移键控（QPSK）调制方式。 2-3已调信号的带宽是如何定义的? FM信号的带宽如何计算?

答：以90%能量所包括的谱线宽度(以载频为中心)作为调制信号的带宽；则FM信号的带宽为：B = 2(mf+1)Fm = 2(Δfm+Fm) 2-4什么是调频信号解调时的门限效应? 它的形成机理如何?

答:分析得知；在小信噪比情况下，已调波的相位分量中已没有单独的信号项，从而解调器的输出几乎完全由噪声决定，或者说信号已被噪声淹没，解调器性能急剧恶化，所以要求输入信噪比必须大于某一门限，这就是所谓“门限效应”。 2-5直接序列扩频通信系统中，PN码速率为1.2288 Mc/s(c/s即chip/s，片/秒)，基带数据速率为9.6 kb/s，试问处理增益是多少？假定系统内部的损耗为3 dB， 解调器输入信噪比要求大于7 dB，试求该系统的抗干扰容限？ 答：扩频系统的扩频信号带宽B与信息带宽Bｍ之比称之为扩频系统的处理增益即：Gｐ=10㏒B/Bｍ ，这里B=1.2288 Mc/s Bｍ=9.6 kb/s ∴Gｐ=10㏒B/Bｍ=21.07dB

抗干扰容限Mｊ= Gｐ-3dB-7 dB=21.07-3-7= 11.07 dB.

2-6试画出n=15的m序列发生器的原理， 其码序列周期ρ是多少？ 码序列速率由什么决定？

答：

其中C0=Cn=1，而反馈系数C1， C2， …， Cn-1若为 1， 参与反馈； 若为 0， 则表示断开反馈线， 即开路， 无反馈连线。它们由相对应的n级m序列生成反馈系数表查表决定（将表中8进制数据换算为二进制后左边最高位为1的位即是C0再往右依次为C1， C2， …， Cn-1）。其码序列周期ρ=2^15-1=32767 码序列速率一般由未扩频时的信息数据率和码长确定（这句话的含义是考虑到为使扩频处理损失最小，通常将每信息比特用n个周期伪码进行扩频调制，n为1/2、1、2…..等等），移位寄存的器触发时钟速率即等于码序列速率。 第三章

3-1试简述移动信道中电波传播的方式及其特点。

答：直射波：可按自由空间传播来考虑，电波在自由空间传播时，其能量既不会被障碍物吸收，也不会产生反射或折射。但经过一段路径传播后，能量会受到衰减，与工作频率和传播距离有关 地面反射波：与直射波的合成场强将随反射系数以及路径差的变化而变化。 地表面波：其损耗随频率升高而急剧增大。 3-2在标准大气折射下， 发射天线高度为225 m， 接收天线高度为4m， 试求视线传播极限距离。 理想视线传播极限距离：

注：hT—发射天线高度 hR—接收天线高度

在标准大气折射下，修正后的视距极限距离：：

∴d。=4.12×（15+2）=70.04㎞

3-3移动通信中的主要干扰有那些?

答: 移动通信中的主要干扰有同频道干扰、邻频道干扰、互调干扰、阻塞干扰及远近效应干扰。

3-4什么是远近效应？如何克服远近效应？

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到达基站的功率明显要大于距离基站远的移动台A的到达功率，若二者的频率相近，则距离基站近的移动台B就会造成对距基站远的移动台A有用信号的干扰或抑制，甚至将移动台A的有用信号淹没。这种情况就称为远近效应。克服远近效应的措施主要有两个：1》、使两个移动台的所用频道拉开必要的间隔2》、移动台端加自动功率控制，使所有工作的移动台到达基站的功率基本一致。 3-5假设接收机输入电阻为50 Ω， 灵敏度为1 μV， 试求接收功率为多少dBm。 答：P=V^2/R＝1×10^-12/50＝2×10^-14

10 ㏒P＝10 ㏒2×10^-14＝-137dBw＝-107dBm.

3-6某一移动通信系统， 基站天线高度为100 m， 天线增益Gb=6 dB， 移动台天线高度为3 m，Gm=0 dB， 市区为中等起伏地， 通信距离为10 km， 工作频率为150 MHz， 试用OM模型求： (1) 传播路径上的损耗中值；

(2) 基站发射机送至天线的功率为10 W， 试计算移动台天线上的信号功率中值。注：Am(f, d)=25dB Hb(hb, d)=﹣8dB Hm(hm, f)﹦0 dB 答：传播损耗中值:

LA = LT-KT 此处： KT﹦0 ∴LA = LT-KT

=Lfs + Am(f, d)-Hb(hb, d)=(32.45+20lgd+20lgf)+25+8=95.96+25+8=128.96dB 移动台天线上的信号功率中值：

10 W功率PT＝40dBm 天线增益Gb=6 dB Gm=0dB ∴移动台天线上的信号功率中值:

［PPC］ = ［PT］+［Gb］+［Gm］-LA = 40+6-128.96 = -82.96dBm 第四章

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？分集有哪两重含义？ 答：分集技术根据克服信道衰落的方式来分类，主要分为两类：宏分集和微分集，宏分集用来减少慢衰落的影响，微分集用来减少快衰落的影响。其中“微分集”又可按空间、频率、极化、场分量、角度和时间分为空间分集、频率分集、极化分集、场分量分集、角度分集和时间分集。分集有两重含义： 一是分散传输， 二是集中处理。

4-2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：扩频通信扩展了信号频谱，使每段频率所经历的衰落各不相同，信道产生衰落时只会使一小部分频率衰落，不会使整个信号产生畸变，相当于频率分集。 交织编码把一个较长的突发差错离散成随机差错，再利用纠正随机差错的编码技术来消除。交织深度越大，抗突发差错的能力越强，交织码处理时间越长，从而造成了传输时延增大，属于时间隐分集。 Rake 接收机是将多径分量取出，对其进行延时和相位校正，使之在某一时刻对齐，并按一定规则合并，属于时间分集/路径分集。

4-3试画出（2，1）卷积编码器的原理图。假定输入的信息序列为01101（0为先输入），试画出编码器输出的序列。

答：见P1图 4 - 17

通常编码开始前，先对移位寄存器进行复位(即置 0)。 输入mj=0, pj=mj⊕0=0⊕0=0, 所以输出为 00；

输入mj+1=1， pj+1=mj+1⊕mj=1⊕0=1， 所以输出为 11； 输入mj+2=1, pj+2=mj+2⊕mj+1=1⊕1=0， 所以输出为 10； 输入mj+3=0, pj+2=mj+3⊕mj+2=0⊕1=1， 所以输出为 01； 输入mj+4=1, pj+2=mj+4⊕mj+3=1⊕0=1， 所以输出为 11； ∴编码器输出的序列为：0011100111；

4-4Turbo编码器中，交织器的作用是什么？它对译码器的性能有何影响？ 答：Shannon 编码定理指出：如果采用足够长的随机编码，就能逼近Shannon 信道容量，Turbo 编码交织器的作用就是巧妙地将两个简单分量码通过伪随机交织器并行级联来构造具有伪随机特性的长码，并通过在两个软入/软出(SISO)译码器之间进行多次迭代实现了伪随机译码。从而使Turbo 编码的性能远远超过了其他的编码方式；

4-5均衡器是指什麽？均衡技术可分几类？均衡的算法有几种？

答：均衡器实际上就是等效基带信道滤波器（即在实际传输中将发射机（含调制器）、 传输信道和接收机(含接收机前端、 中频和检测器中的匹配滤波器)等效为一个冲激响应为f(t)的基带信道滤波器）的逆滤波器，也即如果信道是频率选择性信道，均衡器将放大被衰落的频率分量，衰减信道增强的分量，以提供具有平坦频率响应和线性相位响应的冲激响应，如果信道是时变信道，则均衡器跟踪信道的变化以满足频域中的下式：Heg(f)F*(-f)=1 Heg(f)和F*(-f)分别是heg(t)和f（t）的付立叶变换。

均衡技术分线性均衡和非线性均衡两种；均衡的算法有最小均方误差算法、递归最小二乘法、快速递归最小二乘法、平方根递归最小二乘法和梯度递归最小二乘法。 第五章

5-1、组网技术包括哪些主要问题？

答：组网技术包括：多址技术、区域覆盖技术、网络结构、越区切换、移动性管理、信令系统；

5-2、什么叫信令？信令的功能是什么？可分为哪几种？

答：信令：和通信有关的一系列控制信号的统称。功能：保证用户信息有效且可靠地传输。 分类：分为接入信令(1 号信令)和网络信令（7 号信令）。

5-3、设系统采用FDMA多址方式，信道带宽为25kHz。问在FDD方式，系统同时支持100路双向话音传输，则需要多大系统带宽？

答：因为采用FDD方式，所需带宽为B=2×100×25kHz=5×10^3kHz=5MHz； 5-4、移动通信网的某个小区共有100 用户，平均每个用户C=5 次/天，T=180 秒/次，集中系数k=，问为保证呼损率小于5%，需共用信道的个数是几个？若允许呼损率达20%，共用的信道的个数可节省多少个？

答：设通信网中每一用户每天平均呼叫次数为C(次/天)，每次呼叫的平均占用信道时间为T(秒/次)，集中系数为k，则每用户的忙时话务量为：

a=C×T×k×1/3600=5×180×0.15×1/3600=0.0375爱尔兰

100个用户总话务量为：0.0375×100=3.75爱尔兰查p184，表5-2，由呼损率B=5%，A=3.75，可得n=7，所以需要共用信道数是7个，当B=20%、n=5时，A=4.010>3.75爱尔兰可满足信道要求，故可以节省2个信道。

5-5、在TDMA多址方式中，上行链路的帧结构和下行链路的帧结构有何区别？ 答：上下行链路的结构一样，唯一不同的是上行链路TDMA帧比下行链路TDMA帧提前3个时隙，用于保证主被叫的通话同步； 5-6、为什么说最佳的小区形状是正六边形？

答：在服务区面积一定的情况下，正六边形小区的形状最接近理想的圆形，相比于可选的正三角形、正方形，它的邻区距离最大、小区面积最大、交叠区宽度最小、交叠区面积最小，用它覆盖整个服务区所需的基站数最少，最经济；

5-7、设某蜂窝移动通信网的小区半径为 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，问该网的区群应该如何组成？试画出区群的构成图。

答：小区间距离应满足：

D3r(ji/2)2(3i/2)23(i2ijj2)r3Nr3N =（ D/r）^2 =（40/8）^2=25 N =25/3 =8.33

取N =9 ∴J =3 I =0 图见P196图5-12； 5-8、移动通信的基本网络包括哪些功能？ 答：基本网络包括：移动用户——基站——交换机——固定网络——固定用户 或者 移动用户——基站——交换机——基站——移动用户； 5-9、什么叫信令？信令的功能是什么？可分为哪几种？

答：信令：和通信有关的一系列控制信号的统称。功能：保证用户信息有效且可靠地传输。 分类：分为接入信令(1 号信令)和网络信令（7 号信令）。 5-10、什么叫越区切换？越区切换包括那些主要问题？软切换和硬切换的差别是什么？ 答：越区切换：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。 它包含的主要问题：越区切换的准则、越区切换如何控制、切换时的信道分配。 硬切换：在新的链接建立以前先中断旧的连接。 软切换：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通信连接之后再中断旧链路。 5-11、什么叫做位置区？移动台位置登记过程包括哪几步？ 答：位置区：将覆盖区分为若干个登记区RA，在GSM中，RA 称为位置区。 位置登记过程：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）在旧的VLR 和MSC 中注销该MT（T3，T4）。 第七章

7-1、说明数字蜂窝系统比模拟蜂窝系统能获得更大通信容量的原因。 答：数字蜂窝系统相比于模拟蜂窝系统通信容量的提升，并不是由于在频道上再细分出时隙，增加了物理信道总数而提高的。而是由于两项措施：①采用了先进的话音编码技术，在话音质量要求相同的情况下，所需的载干比可以降低，共道再用因子可以减小，从而提高通信容量；②数字蜂窝系统采用移动台辅助的过区切换技术，可明显加快移动台的过区切换速度，其小区半径可疑减少到0.5km，因而单位面积的通信容量可以提高； 7-2、解释下列术语： （1）全速率和半速率话音信道； （2）广播控制信道； （3）

公用（或公共）控制信道； （4）专用控制信道； （5）鉴权； （6）HLR 和VLR；

答：1）全速率和半速率话音信道：全速率话音信道用所有的时隙来传输业务信息，而半速率话音信道所用时隙是全速率话音信道所用时隙的一半。 （2）广播控制信道：为一点对多点的单方向控制信道，用于基站向移动台传输系统公用控制信息。（3）公用（或公共）控制信道：是一种双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需要的控制信令。 （4）专用控制信道：是一种“点对点”的双向控制信道，其用途是在呼叫接续阶段以及在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必须的控制信息。 （5）鉴权：为了确定移动台的合法性，鉴权中心(AUC)根据事先存储在用户 SIM 的密匙进行用户身份认证。 （6）HLR 和VLR：HLR--原籍位置寄存器，是GSM 系统的数据库，存储该HLR 管辖区的所有移动用户的有关数据。VLR—访问位置寄存器，存储进入其控制区域内来访的移动用户的有关数据，这些数据是通过HLR 获得并暂存的，一旦用户离开控制区域便删除该数据；

7-3、蜂窝系统所用的接口：

1》用户和网络之间的接口， 也称人机接口Sm；

2》移动台与基站收发信台之间的接口， 也称无线接口或空中接口Um； 3》基站和移动交换中心之间的接口A；

4》基站控制器和基站收发信台之间的接口Abis； 5》移动交换中心和访问位置寄存器之间的接口B； 6》移动交换中心和归属位置寄存器之间的接口C； 7》归属位置寄存器和访问位置寄存器之间的接口D； 8》移动交换中心之间的接口E；

9》移动交换中心和设备标志寄存器之间的接口F； 10》访问位置寄存器之间的接口G。 7-4、基站识别色码有何作用？

答：基站识别色码（BSIC）用于移动台识别相同载频的不同基站，特别用于在不同国家的边界地区采用相同载频且相邻的基站；

7-5、TDMA 蜂窝系统为什么要采用移动台辅助过区切换（MAHO）？FDMA 蜂窝系统是否也可以这样做？

答：为了减少BS 辅助切换的负担，在BS 辅助切换时，需要在BS 和MSC 之间频繁地传输测量信息和控制信令，这样不仅会增大链路负荷，而且要求MSC 具有很强的处理能力。随着通信业务量的增大和小区半径的减少，过区切换必然越来越频繁，这种方法已经不能满足数字蜂窝系统的要求。故采用移动台辅助过区切换。 时分多址（TDMA）为MAHO 提供了条件：MS 在一帧中的最多两个时隙进行数据接收和发射，而在其余时隙内可以对周围基站信号强度进行测量。但是在 FDMA 系统中则没有此条件，故FDMA 系统中不可以这样做。 7-6、GSM系统在通信安全性方面采取了哪些措施？ 答：位置登记、鉴权与加密、呼叫接续、过区切换； 7-7、GSM采用了哪些抗干扰的措施？

答：动态功率控制、自适应均衡技术、跳频技术、卷积编码和交织技术；

7-8、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)。基于电路交换的GSM 网络在传输用户信息的过程中需要建立一条物理电路，而基于分组交换的GPRS 网络在传输用户信息时由 SGSN 分装 MS 的分组，并将分组路由到合适的 GGSN-S。基于分组中的目的地址，确定服务目的用户的 SGSN-D 并确定相关的隧道协议，将分组分装后传送给 SGSN-D。 SGSN-D 最后将分组传送给目的移动用户； 第八章

8-1、说明CDMA 蜂窝系统能比TDMA 蜂窝系统获得更大通信容量的原因和条件。

答：CDMA 系统用户信号互相重叠，共享一个信道，用户信号只靠所用码型区分，是干扰受限系统，当系统满负荷时，再增加少数用户只会引起话音质量下降而不会阻塞。 其条件：①CDMA 系统要选用具有良好性能的码字来区分用户；②有效的功率控制能克服远近效应；③良好的信号检测机制以避免多址干扰对系统性能的影响，从而提升系统容量。

8-2、说明CDMA 蜂窝系统采用功率控制的必要性及对功率控制的要求。 答：由于移动台在小区内的分布是随机性的，会产生“远近效应”并产生多址干扰，造成 CDMA 系统的自干扰，应根据通信距离不同，实时地调整移动台发射机所需要的功率，减小多址干扰，故必须采用功率控制。功率控制要使得接受信号的强度能保证信号电平与干扰电平的比值达到规定的门限值，而不要无地增大信号功率，从而实现所有移动台到达基站的信号强度基本一致，最大化减小电台之间的干扰；

8-3、什么叫开环功率控制？什么叫闭环功率控制？

答：开环功率控制是指：由移动台接受并检测基站发来的信号强度，并估计正向传输损耗，然后根据这种估计来调节移动台反向发射功率。 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率； 8-4、在CDMA 蜂窝系统中，用来区分正向传输信道和反向传输信道的办法有何

不同？ 答：正向传输信道中用正交沃尔函数来区分不同用途的信道，并用一对伪码的不同偏置进行四相调制来区分不同基站发出的信号。 反向CDMA 信道由接入信道和反向业务信道组成，每个接入信道用不同码序列来区分，每个反向业务信道也用不同的码序列来区分；

8-5、说明正向传输信道和反向传输信道的相同点和不同点。

答：相同点：都是用不同码序列来区分业务信道，业务信道码元重复相同。不同点：①信道组成不同，正向CDMA 信道包含导频信道，同步信道，寻呼信道和正向业务信道，而反向信道则是接入信道和反向业务信道；②卷积码速率不同，在正向传输中采用1/2 编码率，反向传输中采用 1/3 编码率；③扩频码的使用不同，在正向 CDMA 信道中传输的所有信道都要采用六十四进制的沃尔什码进行扩展，长码用于对业务信道加扰，提供保密，短码用于区分基站，而在反向传输信道中，传输信号都要用长码进行扩展，六十四进制的沃尔什码进行正交调制，长码用于扩展频谱，短码用于区分基站；

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 蜂窝系统是干扰受限系统，系统中所有用户都共享一个无线信道，系统负荷满载时，接入少数新用户只会造成话音质量的轻微下降，而不会出现阻塞现象。即CDMA 系统具有“软容量”特性。这种特性使得CDMA 系统容量与覆盖范围、服务质量，相邻小区负荷间有灵活的弹性体系； 8-7、IS-95CDMA 蜂窝系统的优点和缺点有哪些？

答：优点：①在前向链路中加入功率控制子信道用于移动台的闭环功率控制；②采用可变速率声码器实现话音激活；③移动台采用非连续方式发送，减少同一时间相互之间干扰；④采用软切换、更软切换技术；⑤实现了“软容量”；⑥实现了路径分集（Rake 接收）；⑦可以与其它窄带系统共存；⑧高保密通信，防止盗号与窃听； 缺点：信道承载能力有限，仅能支持声码器话音和话带内的数据传输； 8-8、cdma2000 支持的最高数据率是多少？此时的扩频增益是多少？

答: cdma2000 支持的最高数据率是144kb/s, 此时的扩频增益是10×log(12×1.2288×10 6 /144×10 3 )=20.1dB

8-9、IS-95 和cdma2000 的信道结构有何异同点？

答：前向信道： 相同点：基本构成都是导频信道、寻呼信道、同步信道和业务信道。 不同点：cdma2000 增加了F-QPCH（前向快速寻呼信道）、F-PCH/F-CCCH（前向公共控制信道）、F-BCCH(前向公共广播信道)。业务信道增加了F-FCH（前向基本信道）和F-SCH(前向附加信道)。 反向信道： 相同点：反向信道的组成中都包含了接入信道和业务信道 不同点：增加了反向导频信道，反向业务信道增加了反向基本信道和反向附加信道。 第九章、第十章综述

1、第三代移动通信系统的特点有哪些？ （1）：全球普及和全球无缝漫游的通信系统。（2）：具有支持多媒体业务的能力，特别是支持因特网业务。（3）：便于过渡和演进。（4）：高频谱效应。（5）：高服务质量。（6）:高保密性。

2、国际电信联盟（ITU）公认的3G主流标准有哪些？中国有哪些运行商获得了3G牌照？

国际电信联盟在2000年5月确定了WCDMA（中国联通）,CDMA2000（中国电信）,TD-SCDMA（中国移动）以及WIMAX（全球微波互联接入）四大主流

标准，但是现在很多国家和地区在3G系统的开发应用方面是在WCDMA,CDMA2000,TD-SCDMA这三大标准。（全球微波互联接入：WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。WiMAX也叫802·16无线城域网或802.16。WiMAX是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMAX还具有QoS保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMAX的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMAX逐步实现宽带业务的移动化，而3G则实现移动业务的宽带化，两种网络的融合程度会越来越高）； 3、介绍3G标准的演进策略。

GSM向WCDMA的网络演进策略：（1）核心网全升级过渡 在原有GSM/GPRS核心网的基础上，通过硬件更新和软件升级来实现向WCDMA系统的演进。（2）叠加，升级组合建网 这是一种将原有GSM/GPRS核心网的电路域进行叠加，分组域进行升级的组网方式。（3）完全叠加建网 对于电路域，本地网采用完全叠加的方案。IS-95向CDMA2000的网络演进策略：对于无线部分，尽量与原有无线部分兼容，可以通过IS-95A向IS-95B演进，再向CDMA2000 1X演进的方式演进。

GSM向TD-CDMA的网络演进策略：基本思想就是在GSM核心网上使用TD-CDMA的基站设备，只需对GSM的基站控制器进行升级，以后TD-CDMA将融入3GPP的R4及以后的规范中。在系统应用方面，TD-SCDMA系统遵循ITU第三代移动通信系统的各项要求，相对于第二代移动通信系统而言，不仅容量和频谱利用率方面有极大的改进，在多媒体业务的提供方面，除了传统的语音业务，还能提供基于分组的数据业务。另外，在操作的灵活性方面，TD-SCDMA也可以向下完全兼容GSM网 4、简述TD-SCDMA关键技术。 （1）：系统码道技术

TD-SCDMA系统将工作于ITU规划的频段内，每一载波带宽为1.6MHz,扩频后码片速率大约为1.32Mchip/s,预留200kHz作为频率合成器的步长。每个射频码道包括10个时隙，去除保护时隙后的时隙平均长度为478μs,而每一时隙又包含了16个Wa1sh区分的码道，这些时隙和码道通过使用直接扩谱技术来共享同一射频信道。每一时隙和码道确定的物理信道（Mux0d, Muxd, Mux0u, Muxu和Muxlu等）可以作为资源单元，分配给任何一个用户。 上、下行业务的保护时隙可保证手机和基站之间20公里的通信范围，在每一时隙单元之间，还有8chip的保护时隙，以防止不同时隙之间的重叠。码道经过动态分配，可以支持多达2048kbit/s的数据业务，但此时至少要有一个码道用于上行的接入。（扰码：扰码就是就是用一个伪随机码序列对扩频码进行相乘，对信号进行加密。上行链路物理信道加扰的作用是区分用户，下行链路加扰可以区分小区和信道。在上行链路中，扰码区分用户，扩频码（也叫信道化码）区分同一个用户的不同信道（物理数据（DPDCH）和 控制信道（DPCCH））;下行链路中，扰码可以用来区分不同的小区，用扩频码区分同一小区中不同的用户。WCDMA 中就是利用扩频码和扰码来减少多用户之间干扰。

干扰随机化：其实，CDMA中使用扰码最主要的目的是干扰随机化。例如：在前向，使用了良好的扰码后，其他小区来的信号可以近似看作是高斯噪声。我们知道高斯噪声是最好的噪声。至于加密等其他功能那都是次要的。在WCDMA

中，下行有主扰码和辅扰码。辅扰码用来扩展信道码的空间。确保系统是干扰受限的而不是码受限的。在上行，因为WCDMA不是同步系统，所以每个用户使用的OVSF码空间。因此用扰码来进行用户间的隔离。原理一样，也是干扰随机化。

如果扰码太短或设计不好，就起不到干扰随机化的作用。典型的例子是TD-SCDMA,用的是16bit的扰码。效果很差，大大影响了TD-SCDMA的系统性能。可能是TD-SCDMA早期的设计者对扰码的认识有局限性。另外，因为智能天线的使用，用户面的信噪比比较高。但是因为码资源受限（TD-SCDMA没有使用辅扰码且扩频因子最大是16），TD-SCDMA用户面的能力没有充分发挥。） （2）：同步码分多址技术

当3G移动终端（手机等）工作时，将接收来自基站的最强信号，进而获得接收同步，并且从公共控制物理信道中获得相关信息。接收同步建立之后，手机用户直接进行空中注册，基站通过接收注册信息、搜寻发射的功率冗余度和同步，并将功率控制和同步偏移信息放入下行公共控制物理信道进行发送。在整个响应期间，手机将调整其发射功率和发射时间，以建立起初始同步。同步的维持将依靠在每一个上行时隙中的Empty或Sync 2序列（上行的接入帧除外），而只有当上行时隙某一码道分配的Walsh数和现行的帧号相匹配时，Sync 2才会获得功率发射，而其它手机虽然处于同一时隙，但由于被分配了不同的Walsh码，它们的Sync 2将转入Empty状态，不进行任何功率发射。这一设计可以使基站以较少的干扰来接收Sync 2序列，以维持手机与基站的同步，而在下行帧中，同步偏移和功率控制信息被传送给手机，以进行闭环的功率控制和同步控制。 （3）：智能天线技术：TD-SDCMA智能天线技术的测试早已完成，而在通信系统建议中也是采用这一无线技术。智能天线由一个环形的天线阵列和相应的发送接收单元组成，并由相应的算法来控制。与传统的全向天线只产生一个波束不同的是，智能天线系统可以给出多个波束赋形，而每一个波瓣对应于一个特别的手机用户，波束也可以动态地追踪用户。在接收方面，这一技术允许进行空间选择接收，这样不但增加了接收灵敏度，而且还可将来自不同位置的手机的共码道干扰降至最小，以增加网络的整体容量。智能天线采用双向波束赋形，在消除干扰的同时增大了系统的容量，并且降低了基站的发射功率要求，即便出现单个天线单元损坏的现象，系统工作也不会因此受到重大影响。 （4）：接力切换：与目前其它两种技术采用的硬切换和软切换不同，TD-SDCMA采用了一种全新的切换技术，并将其命名为“接力切换”。接力切换是基于同步码分多址和智能天线结合的技术。移动通信系统中如何对移动用户进行准确定位一直是用户关心的话题，TD-SDCMA系统利用天线阵列和同步码分多址技术中码片周期的周密测定，可以得出用户位置，然后在手机辅助下，基站根据周围的空中传播条件和信号质量，将手机切换到信号更为优良的基站。通过这一方式，这一技术还可以对整个基站网络的容量进行动态优化分配，也可以实现不同系统之间的切换。 （5）：软件无线电：在TD-SDCMA系统中，DSP（数字信号处理技术）将取代常规模式，完成众多原来通过RF基带模拟电路和ASIC实现的无线传输功能。这些功能主要包括智能RF波束赋形，板内RF校正、载波恢复以及定时调整等。 采用软件无线电技术的主要优势在于，通过软件方式可以灵活地完成原本由硬件

完成的功能，减轻网络负担；在重复性和精确性方面具有优势，错误率较小，容错性高；不像硬件方式那样易老化和对环境具有较大的敏感性；可以通过较少的软件成本实现复杂的硬件功能，降低总投资。 （6）：频谱利用率频谱利用率是ITU对3G系统的要求之一，在当前的2G系统中，CDMA IS-95技术具有目前最高的频谱利用率，但是TD-SCDMA系统通过扩频码之间的正交性，并且结合智能天线技术，所能提供的容量将达到CDMA IS-95系统的4~5倍。作为容量最大的3G网络系统，TD-SCDMA系统的容量为GSM系统的20倍，是其它3G标准的4倍。由于系统采用了码分多址技术，TD-SCDMA系统部署不需要频率规划，同时采用TDD工作方式，TD-SCDMA不像基于FDD的第三代移动通信系统那样需要成对的频率源，因而在频率的利用方面具有更大的灵活性。

5、智能天线技术包括哪些主要技术？简述各技术的功能与特点。 智能天线由一个环形的天线阵列和相应的发送接受单元组成，并由相应的算法来控制。与传统的全向天线只产生一个波束不同的是，智能天线系统可以给出多个波束赋形，而每一个波瓣对应于一个特别的手机用户，波束也可以动态地追踪用户。在接收方面，这一技术允许进行空间选择接收，这样不但增加了接收灵敏度，而且还可将来自不同位置手机的共码道干扰降至最小，以增加网络的整体容量。智能天线采用双向波束赋形，在消除干扰的同时增大了系统的容量，并且降低了基站的发射功率要求，即便出现单个天线单元损坏的现象，系统工作也不会因此受到重大影响。

6、简单介绍4G，相对3G 来说4G有哪些优点？ 4G是移动通信系统。其优点有： 1)4G的最高传输速率将超过100Mbit/s，信息传输能力要比3G高出50倍以上，但传输质量相当于甚至优于3G，条件相同时小区覆盖范围等于或大于3G； 2)4G采用智能技术使其能自适应地进行资源分配 ，能够调整系统对通信过程中变化的业务流量大小进行相应的处理，并满足通信的要求； 3)在容量方面，使无线系统容量提高1-2个数量级；

4）4G将支持交互式多媒体业务，支持下一代的信息设备，能通过中间支持和提供用户定义的多种多样的个性化服务，可创造出许多消费者难以想象的应用； 5）4G系统网络将是一个完全自治，自适应的网络，突破蜂窝组网的概念，达到更完美的覆盖；

6）可在不同接入技术之间进行全球漫游与互通，实现无缝通信，让所有移动通信运营商的用户享受共同的4G服务。 7、描述软件无线电技术的实现。

所谓软件无线电技术就是采用数字信号处理技术，在可编程控制的通用硬件平台上，利用软件来实现无线电台的各部分功能，包括前端接收，中频处理以及信号的基带处理等。整个无线电台从高频，中频，基带直到控制协议部分全部由软件编程来实现。软件无线电技术的核心就是在尽可能接近天线的地方使用A/D和D/A转换器，尽早完成信号的数字化。 同学们：移动通信技术课程就要结束了，我有幸与大家共同度过了几个月的时光，无论大家对我如何评价，我都无怨无悔，扪心自问，我尽力了。现把复习资料发给大家共享，希望在你们最后的冲刺有所助益，考试只是一个手段，目的还是希望大家尽可能多地掌握所学以有助于你们今后的工作。我不会故意为难你们，希望大家轻装上阵，考个好成绩！ 屈定邦 2014.06.02