移动通信__知识点

第1章

1、什么是移动通信？与其他通信方式相比，移动通信有哪些特点？

答：移动通信是指通信的一方或双方在移动状态中或临时停留在某一非预定位置上进行信息传递和交换的方式。

特点：1）移动通信的电波传播环境恶劣；

2）多普勒频移会产生附加调制；

3）移动通信受干扰和噪声的影响；

4）频谱资源紧缺；

5）建网技术复杂；

6）由于移动环境恶劣，对设备的可靠性和工作条件要求较高。

2、移动通信主要使用VHF（甚高频）和UHF（特高频）频段的主要原因有哪些？

答：（1）VHF/UHF 频段较适合移动通信。

（2）天线较短，便于携带和移动。

（3）抗干扰能力强。

3、移动通信有哪几种工作方式？分别有什么特点？

答：1）单工制（同频单工）：指通信双方使用相同的工作频率的按键通信方式。通信双方设备交替进行接收和发射，即发射不能接收，接收时不能发射。

2）半双工制（异频单工）：指收、发信机分别用两个不同频率的

按键通话方式。

3）全双工制：指通信双方收、发信机同时工作，任一方发话的同时，也能收到对方的语音，无需PTT按键。

特点：参见课本Page5

4、蜂窝移动通信系统的组成（由哪些功能实体组成？）：交换网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）。

5、FDD和TDD的概念和各自的应用场合是什么？

答：频分双工（FDD）适合于宏小区、较大功率、高速移动覆盖；时分双工（TDD）适合微小区、低功率、慢速移动覆盖。

6、第一代移动通信系统（1G）（模拟蜂窝移动通信系统）缺点：频谱利用率低，系统容量有限，抗干扰能力差，业务质量比有线电话差，有多种系统标准，跨过漫游难，不能发送数字信息，不能与综合业务数字网（ISDN）兼容。

7、2G（数字蜂窝移动通信系统）缺点：系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动多媒体业务，而且由于各国的标准不统一，无法实现各种体制之间的全球漫游。

8、3G 的提出主要有三个目的：一是解决频谱资源问题，提高频谱使用的效率；二是解决移动通信的全球漫游问题；三是提供移动多媒体业务。

9、WiMAX全称：World Interoperability for Microwave Access；全球微波接入互操作性。也叫802.16，是一项无线城域网（WMAN）技术。

10、未来通信技术的发展方向是个人通信，即在全球范围内逐步实现全球一网（统一的网络结构），每人一号，在任何时间、任何地点、可以以任何方式、与任何对象进行任何业务的无缝隙、不间断的通信。

11、3G牌照：TD-SCDMA,中国移动；WCDMA，中国联通；CDMA2000，中国电信。

第2章

1、陆地移动信道的电磁波传播方式：直射波、反射波、绕射波。

2、移动信道中，信号的衰落有哪几种？分别由何种原因引起？各自服从什么概率分布？

答：由多径产生的衰落，衰落速率（每秒钟信号包络经过中值电平次数的一半）可达每秒30～40次，衰落深度（信号的变动范围）约为30dB左右。称这样的衰落为快衰落或瞬时性衰落。

在实际移动环境中，由于存在各种建筑物，接收信号中含有大量反射波。可以证明，在这种情况下接收信号的幅度服从瑞利分布，因而多径衰落通常又称为瑞利衰落。

快衰落的统计特性：多径衰落接收信号的相位服从0～2π的均匀分布，包络服从瑞利分布。

所谓慢衰落,是指接收天线处的场强中值随移动台运动时周围地形、建筑物等的变化而出现的波动，其变化速率较为缓慢。

慢衰落的统计特性：不管是市区还是郊区，接收信号的局部均值r m近似服从对数正态分布。

3、移动通信中存在3种类型的快衰落，它们各自表示什么类型的快衰落？分别在什么情况下出现？分别采用什么措施来克服？

参见Page25 答：实际移动通信中，有三类多径效应会引起信号的选择性衰落：第一类多径效应：信号在时域上的时间选择性衰落。

第二类多径效应：传送的信号在空间与时间上产生了扩散。

第三类多径效应：信号在空间的选择性衰落。

4、移动通信的信道中存在着大、中、小尺度（范围）的衰耗和衰落，它们各自具有什么特征？

答：

5、简述时延扩展和相关带宽的概念及物理意义。

答：时延扩展可以直观地理解为一串接收脉冲中最大传输时延和最小传输时延的差值，也就是最后一个可分辨的延时信号与第一个延时信号到达时间的差值，记为Δ。实际上，Δ就是脉冲展宽的时间。Δ越小，时延扩展就越轻微；Δ越大，时延扩展就越严重。 Page29

相关带宽表征的是信号中两个频率分量基本相关的频率间隔。也就是说，衰落信号中的两个频率分量，当其频率间隔小于相关带

宽时，它们是相关的，其衰落具有一致性；当频率间隔大于相关带宽时，它们就不相关了，其衰落不具有一致性。 Page31 6、什么叫分集技术？分集技术如何分类？移动通信中有哪些常用的分集技术？

答：接收分集技术是指接收端对它收到的多个衰落特性互相独立(携带同一信息)的信号进行特定处理，以降低信号起伏的方法。分类：宏分集和微分集。依据信号的传输方式，分集技术还可分为显分集和隐分集。

常用的分集方式：空间分集；频率分集；时间分集；极化分集。

7、分集合并方式：选择式合并，最大比值合并；等增益合并。

8、在移动通信中，为什么要采用交织编码？交织编码的主要特点是什么？它的主要缺点是什么？如何改进？

答：实际的信道既不是纯随机独立差错信道，也不是纯突发差错信道，而是混合性信道。线性分组码、循环码和卷积码等大部分是用于纠正随机独立差错的，仅有少部分（如Fire码和RS码）可以纠正少量的突发差错，但如果突发长度太长，实现会太复杂，从而失去其应用价值。

主要特点：它不是按照适应信道的思路来处理，而是按照改造信道的思路来分析、处理问题的。它利用发送端和接收端的交织器和解交织器，将一个有记忆的突发信道改造为一个随机独立差错信道。

主要缺点：交织将带来时延，在收发双方均有先存储后读取数据

处理的过程，故n值（交织深度）越大，传输时延也越大

改进：

9、Turbo码有哪些主要的优缺点？它为什么能取得非常优良的性能？将它用于移动通信，适合于哪些业务？不适合于哪些业务？为什么？

答：优点：抗误码性能十分优越。

缺点：当在低信噪比条件下应用时，噪声引起的码距离空间位置偏移较大，成为错译的重要因素，此时，码距分布比最小码距对码的性能影响更具决定性。

取得良好性能的原因：1）它的编码器最大限度地实现了随机化编码；2）译码端采用的是最佳的最大似然译码算法以及软输入软输出（SISO）译码器的迭代反馈译码结构。

适合业务：WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA三个标准中的信道编码方案也都使用了Turbo码。

不适合业务：

10、自适应均衡的目的是什么？自适应均衡器的特点有哪些？训练序列有何作用？

答：目的：在接收端设置均衡器，使该均衡器能够产生与信道特

性相反的特性，用来抵消由信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。

特点：同分集技术一样，它不用增加传输功率和带宽，即可改善移动通信链路的传输质量；通常用来消弱码间干扰的影响。

训练序列作用：它们具有很强的自相关性，以使均衡器具有很好的收敛性。

11、移动通信中采用RAKE接收技术的前提条件是什么？

答：？

12、时域均衡的主体应该是一个横向滤波器，它由2N节抽头延迟线、加权系数C k(k不为0)及相加器组成。 Page53. 13、自适应均衡器一般按最小均方误差准则来构成，最小均方算法采用维特比 (Viterbi)算法。

14、多径信号的合并是指接收端对多径信号检测获得的多个相互独立的峰值包络，并在峰值时刻对多个峰值进行采样，再以适当的合并方式来合并这些采样值。目前较为流行的合并准则有：最大信噪比合并准则、自适应合并准则、最强路径准则、等增益合并准则等。

第3章

1、对移动通信的调制解调器的要求是什么？

答：（1）要有窄的功率谱和高的频谱利用率。

（2）误码性能好。

（3）能进行差分检测，易于解调。

2、目前已在数字移动通信系统中得到广泛应用的数字调制方案分为如下两类：①线性调制技术（已调信号的幅度随调制信号线性变化）。如 QPSK、π/4-QPSK、MPSK和MQAM等。线性调制技术具有频带利用率高的特点。②恒包络调制技术（不管调制信号如何变化，载波振幅保持恒定，也称非线性调制技术）。如 2FSK、MSK、GMSK、TFM和GTFM等。

3、GMSK与MSK信号相比，其频谱特性得以改善的原因是什么？答：GMSK将数字基带信号先经过一个高斯滤波器整形（预滤波），得到平滑后的某种新的波形后再进行调频，从而得到良好的频谱特性，调制指数仍为0.5。

4、QPSK、OQPSK和π/4-QPSK的最大相位变化量分别为多少？各自有哪些优缺点？ Page68

答： QPSK：±π

OQPSK：±π/2

π/4-QPSK：±3π/4

QPSK和OQPSK调制共同的缺点表现为：功率谱旁瓣占有的能量大，要求有较宽的带宽；而且，在QPSK和OQPSK输出端必须有复杂的滤波器限带，否则在移动通信中很难满足邻道干扰小于60dB的要求。

π/4-QPSK优点：频谱特性好，功率效率高，抗干扰能力强。Page69 5、试说明π/4-QPSK调制器的工作原理，其中低通滤波器的作用是什么？

答：工作原理：Page69。

低通滤波器作用：形成升余弦滚降脉冲。

6、试说明MQAM调制解调器的工作原理及用于移动通信中的主要问题。

答：工作原理： Page73-74

用于移动通信中的主要问题：要解决移动、多径传播条件下带来的问题。

第4章

1、语音压缩编码有哪3种主要类型？移动通信中主要采用哪种类型的语音编码？

答：主要类型：波形编码、参量编码、混合编码。

移动通信采用的类型：混合编码。

2、对移动通信中所用的语音编码器的主要要求是什么？

答：（1）速率较低，纯编码速率应低于16kb/s。

（2）在一定的编码速率下音质应尽可能高。

（3）编码时延应较短，控制在几十毫秒之内。

（4）编码算法应具有较好的抗误码性能，计算量小，性能稳定。（5）编码器应便于大规模集成。

3、视频图像的压缩可以在以下的领域内进行：

1）：空间冗余度的压缩；2）：时间冗余度的压缩；3）：视觉冗余度的压缩。

第5章

1、FDMA、TDMA、CDMA三种多址方式中，“信道”一词的含义分别是什么?

答：频分多址是以频率来区分信道的；时分多址是以时隙(时间间隔)来区分信道的；码分多址是基于码型分割信道的。

2、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：参见Page108-109

TDMA系统的时隙结构示意图

3、如果语音编码速率相同，采用FDMA方式，则FDD方式和TDD 方式需要的系统带宽有何差别？

答：

4、蜂窝移动通信采用小区制、扇区划分、小区分裂和频率复用的目的是什么？

答：

5、什么叫越区切换？越区切换过程有哪些策略？软切换和硬切换的差别是什么？

答：越区切换（Handoff或Handover）是指将当前正在进行的移动台与基站之间的通信从当前基站转移到另一个基站的过程，或者说，当正在通话的移动台从一个小区（扇区）驶入相邻的小区（扇区）时，MSC控制使一个信道上的通话切换到另一个信道上的过程。

控制策略：1）移动台控制的越区切换

2）网络控制的越区切换

3）移动台辅助的越区切换

硬切换是指移动台在越区过程中，当通信进程准备连接到相邻的另一个基站或扇区的无线端口时，先中断旧的连接，然后再进行新的连接。硬切换在空中连接过程中是先断后通，硬切换过程中，移动台只能同一个无线端口通信。

软切换是指移动台在越区过程中，当通信进程准备连接到相邻的新基站或扇区的无线端口时，既维持旧的连接，同时又建立新的连接。软切换在空中连接过程中是先通后断。软切换过程中，移动台可以同时和一个以上的无线端口通信。

6、什么叫位置区？移动台位置登记过程包括哪几步？

答：位置区：在构造复杂的小区制移动通信服务区中，一般将一个MSC的控制区作为一个位置区或划分成若干个位置区。

登记过程：位置登记的步骤是在移动台的实时位置信息已知的情

况下，更新位置数据库（HLR和VLR）和认证移动台。位置更新解决的问题是移动台如何发现位置变化以及何时报告它的当前位置。

7、大区制的优点：网络结构简单、成本低，投资少，见效快。

8、移动通信有以下两种通信链路：Page104

(1) 移动用户←→基站←→交换机←→其他网络←→其他用户;

(2) 移动用户←→基站←→交换机←→基站←→移动用户。

9、移动通信网中使用的交换机通常称为移动交换中心(MSC)。它与常规交换机的不同之处在于：MSC除了要完成常规交换机的所有功能外，还要负责移动性管理和无线资源管理（包括越区切换、漫游、用户位置登记管理等）。

10、将基站向移动台方向的信道称为前向信道，而将移动台向基站方向的信道称为反向信道。 Page106 11、标明空闲信道方式： Page119-120

1）：循环定位方式

2）：循环不定位方式

3）：循环分散定位方式

12、漫游通信：指在蜂窝移动通信系统中，移动用户持在自己的归属区登记注册过的移动终端到被访区经过位置登记入网使用的通信服务功能。

漫游通信主要包括三个过程：位置登记、转移呼叫和呼叫传递