1.1 简述移动通信的特点:
答:①移动通信利用无线电波进行信息传输;
② 移动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 对移动台的要求高。
1.2 移动台主要受哪些干扰影响?哪些干扰是蜂窝系统所特有的? 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。
1.3 简述蜂窝式移动通信的发展历史,说明各代移动通信系统的特点。
答:第一代(1G)以模拟式蜂窝网为主要特征,是 20世纪70年代末80 年代初就开始商用的。其中最有代表性的是北美的( 两大系统,另外还有北欧的 及日本的 系统等。
从技术特色上看,1G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。主要是措施是采用频分多址
方式实
)、欧洲的 (
)
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模拟调频方式,并利用基站二重空间分集方式 抵抗空间选择性衰落。
第二代(2G)以数字化为主要特征,构成数字式蜂窝移动通信系统,它 于 20 世纪 90 年代初正式走向商用。其中最具有代表性的有欧洲的时分多址 ()(原意为 , 1989 年以后改为
)、北美的码分多址()的 95 两大系
统,另外还有日本的 系统等。
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
()、(95)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:
( 1)采用抗干扰性能优良的数字式调制: ()、( 95),性能优良的抗干扰 纠错编码:卷积码(、 95)、级联码();
( 2)采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应,这对于方式的 重要;
( 3)采用自适应均衡 ()和 接收(95)抗频率选择性衰落与多径干扰; ( 4)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。
第三代(3G)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 2000、欧洲和日本的及我国提出的三大 系统,另外还有欧洲的及北美的 136。
从技术上看, 3G 是在 2G 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 3G 系统中,用户业务既可以是单一的语音、数 据、图像,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, 尽力采用相应措施予以实现的技术。 其主要实现措施有:
(1)继续采用第二代(2G)中所采用的所有行之有效的措施;
( 2)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
95 ) 95 尤为
量;另一方面由于扩频码互相关性能的不理想,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;
( 3)为了克服 中的多址干扰, 在 3G 系统中, 上行链路建议采用多用 户检
测与智能天线技术;下行链路采用发端分集、空时编码技术;
( 4)为了实现与业务动态特性的匹配, 3G 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 (可变扩频比正交码)多址码;
( 5)针对数据业务要求误码率低且实施性要求不高的特点,
3G 据业务采用了性能更优良的 码。
1.4 移动通信的工作方式主要有几种?蜂窝式移动通信系统采用哪种方式? 答:①单工通信;
② 双工通信(蜂窝式移动通信系统采用该方式) ; ③ 单双工通信; ④ 移动中继方式。
换算: 总式: 10 ()=10() ()-10(W) ① 101010()=10() ② 201020()=13.01() ③ 10()=30()
2. 1说明多径衰落对数字移动通信系统的主要影响。 答:①信息信号分散,信噪比低,传输语音和数据质量不佳;
中对数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。
2. 2若某发射机发射功率为100W请将其换算成d和。如果发射机的天线 增益为单位增益,载波频率为900,求出在自由空间中距离天线 收功率为多少? 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
100m处的接
2. 3若载波
d max
f
f0 80
°MHz,移动台速度v 60km/h,求最大多普勒频移。
解:1 fd -cos
3
6
v … vf0/c
60 10 800 10 44.4 Hz ,, 8
3 108 3600
2. 4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 答:时延扩展
参数 平均多径时延 最大时延(-30为 市区() 1.5 ?2.5 5.0~12.0 郊区() 0.1~2.0 0.3~7.0
时延扩展(散布) 1.0?3.0 0.2~2.0 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设载波频率仁1900MHz ,移动台运动速度v 50m/s,问移动10m进行电波 传播测量时需要多少个样值?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?