第三代通信与第二代通信 相比的优势 通信083
第三代移动通信技术，简称3G，全称为3rd Generation，中文含义就是指第三代数字通信。1995年问世的第一代模拟制式手机（1G）只能进行语音通话；1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机（2G）便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够要能在全球范围内更好地实现无缝漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，同时也要考虑与已有第二代系统的良好兼容性。 第三代移动通信系统（IMT-2000），在第二代移动通信技术基础上进一步演进的以宽带CDMA技术为主,并能同时提供话音和数据业务的移动通信系统亦即未来移动通信系统，是一代有能力彻底解决第一、二代移动通信系统主要弊端的最先进的移动通信系统。第三代移动通信系统一个突出特色就是，要在未来移动通信系统中实现个人终端用户能够在全球范围内的任何时间、任何地点，与任何人，用任意方式、高质量地完成任何信息之间的移动通信与传输。可见，第三代移动通信十分重视个人在通信系统中的自主因素，突出了个人在通信系统中的主要地位，所以又叫未来个人通信系统。 第三代移动通信系统将会以宽带CDMA系统为主，所谓CDMA，即码分多址技术。目前已经实用的多址技术有应用于第一代和第二代移动通信中的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和窄带码分多址（CDMA）三种。FDMA是不同的移动台占用不同的频率。TDMA是不同的移动台占用同一频率，但占用的时间不同。CDMA是不同的移动台占用同一频率，但各带有不同的随机码序，以示区分布进行扩频，因此同一频率所能服务的移动台数量是由随机码的数量来决定的。宽带CDMA不仅具有CDMA所拥有的一切优点，而且运行带宽要宽得多，抗干扰能力也很强，传递信号功能更趋完善，能实现无线系统大容量和高密度地覆盖漫游，也更容易管理系统。第三代移动通信所采用的宽带CDMA技术完全能够满足现代用户的多种需要，满足大容量的多媒体信息传送，具有更大的灵活性。 1、与第二代通信技术相比，第三代通信技术的特点有： （1）具有全球范围设计的，与固定网络业务及用户互连，无线接口的类型尽可能少和高度兼容性； （2）具有与固定通信网络相比拟的高话音质量和高安全性； （3）具有在本地采用2Mb/s高速率接入和在广域网采用384kb/s接入速率的数据率分段使用功能； （4）具有在2GHz左右的高效频谱利用率，且能最大程度地利用有限带宽； （5）移动终端可连接地面网和卫星网，可移动使用和固定使用，可与卫星业务共存和互连； （6）能够处理包括国际互联网和视频会议、高数据率通信和非对称数据传输的分组和电路交换业务； （7）支持分层小区结构，也支持包括用户向不同地点通信时浏览国际互联网的多种同步连接； （8）语音只占移动通信业务的一部分，大部分业务是非话数据和视频信息；
1. 表6 - 1 所列的各种模拟蜂窝系统的主要区别有哪些? 各种系统之间能否实现漫游? 答：首先，各个模拟蜂窝系统的基站/移动台发射频率不同，所有的系统都是基站发射频率高于移动台发射频率。频道间隔各个系统也不相同，NMT-900频道间隔是12.5KHz，AMPS 频道间隔是30KHz，其余系统均是25KHz。移动台和基本发射频率间隔除NMT-450是10MHz，NTT系统是50MHz，其余系统均是45MHz。基站和移动台发射功率各个系统也不相同，小区半径也不相同，并且变化范围很大，普遍在0.5-20/2-20/1-40km。各个系统的区群设置普遍是7/12，NMT-900和NTT系统的区群设置是9/12。话音调制各个系统均采用FM调制，但频偏有所不同。信令调制方式存在差异，除北欧的系统采用FFSK方式，其他系统均采用FSK 方式。各个系统的信令速率差异较大，信令速度最慢的是日本的NTT系统仅为0.3Kb/s，最快的为AMPS系统，信令速率为10Kb/s。纠错编码均采用卷积码，但各个系统纠错编码参数不同。基于上述分析，因为各个系统的发射频率不同，话音调制方式也不相同，信令编码的调制方式也不相同，各个系统的差异较多，它们互不兼容，因此移动用户无法在各种系统之间实现漫游。 2. 某手机的灵敏度为-110 dBm, 若接收机输入阻抗为50 Ω，试求出相应的以电压表示的灵敏度。 答：-110dBm=(-110-30)dB=-140Db -140=10log(U2/50) U=0.71uV 手机的电压灵敏度为0.71uV。 3. 蜂窝系统中有哪些信道类型，各有何特点? 在话音信道中传输哪些控制信令? 答：蜂窝系统中有无线信道和有线信道，这两种信道中都有话音信道和控制信道。话音信道用于传送话音，控制信道专用于传送控制信令。控制信道是为建立话音信道服务的，所以控制信道也称为建立信道。话音信道中传输的控制信令有SAT监测音信号和ST信令音信号，SAT是在前向和反向话音信道上传输的，ST是在反向话音信道上传输的。 4. 2-M:根据表7-6的GSM容量计算方法，计算D-AMPS和PDC系统的容量（答案已知，给出完整详细计算过程）？GSM系统的容量低于D-AMPS和PDC系统的容量，分析其原因何在? 答：首先给出信道数与流入话务量之间的关系表格 总频段25MHz，频道带宽30KHz，每频道信道数为3， 频道总数M= 25000/30*3=2500 按照区群数7计算，ch/cell=2500/7=357 每个小区又分为三个扇区，每个扇区的信道数=2500/7/3=119 根据上表，可知每个扇区的爱尔兰为106.44，可知Erl/cell=106.44*3=319.32
第一章 1. 何为移动通信移动通信有哪些优点 答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者停留在某一非预定的位置上） 进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机和行人）和移动体之间的通信， 移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。 移动通信的优点：主要在于其移动性，可以随时随地的进行信息的交换和传输。 （1）频谱利用率高，有利于提高系统容量 （2）能够提供多种业务服务，提高通信系统的通用性 （3）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 （4）能实现更有效、灵活的网络管理和控制 （5）便于实现通信的安全保密 （6）可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量 2. 单工通信与双工通信有何特点各有何优缺点 答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进 行接收；优点：设备简单、省电。缺点：通信的时间长、使用不方便。 双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用 方便、收发信机可以同时工作。缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。 3. 常用的移动通信系统包括哪几种类型 答：蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线 网，GPRS 通信系统，N-CDMA 系统，第三代移动通信等 第二章 15 信号通过移动信道时，在什么样情况下遭受到平坦衰落在什么样情况下遭受到频率 选择性衰落 答：如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益，且线性相关，则 接收信号就会经历平坦衰落过程；如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于发送信 号带宽，则该信道特性会导致接收信号产生频率选择性衰落。 16 简述快衰落、慢衰落产生原因及条件。 答：快衰落产生原因：信道的相关（相干）时间比发送信号的周期短，且信号的带宽B s 小于多普勒扩展D B ，信道冲击响应在符号周期内变化很快，从而导致信号失真，产生衰落。 信号经历快衰落的条件是： s c s D T T B B >< 慢衰落产生的原因：信道的相关（相干）时间远远大于发送信号的周期，且信号的带宽 B s 远远大于多普勒扩展D B ，信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多，可以 认为该信道是慢衰落信道。 信号经历慢衰落的条件是：
《移动通信》课程教学大纲 一、课程名称：（移动通信原理与系统） ( 32学时） 二、先修课程：通信原理、通信网基础 三、适用专业：通信工程专业 四、课程教学目的 本课程是通信工程本科专业课。移动通信是当今通信领域发展最快、应用最广和最前沿的通信技术。移动通信的最终目标是实现任何人可以在任何地点、任何时间与其他任何人进行任何方式的通信。移动通信技术包括了组网技术、多址技术、语音编码技术、抗干扰抗衰落技术、调制解调技术、交换技术以及各种接口协议和网管等等多方面的技术。因此从某种意义上可以说，移动通信系统汇集了当今通信领域内各种先进的技术。通过本课程的学习使学生了解和掌握移动通信的基本理论，了解和掌握移动通信的发展、蜂窝移动通信系统的基本概念、移动通信的信道、移动通信系统的调制和抗干扰技术、语音编码技术、移动通信中的多址接入、移动通信网以及GSM系统、CDMA系统和3G技术以及未来无线通信的发展等。 五、课程教学基本要求 1．理解和掌握无线信道和传播、传播损耗模型； 2．掌握移动通信中的信源编码的基本概念和调制解调技术； 3．理解和掌握移动通信中的各种抗衰落抗干扰技术； 4．掌握移动通信系统的组网技术； 5．掌握GSM移动通信系统、理解GPRS系统的基本原理以及EDGE的基本原理； 6．掌握基于CDMA20001X系统、WCDMA系统和TD－SCDMA系统的基本原理和应用； 7．了解未来移动通信的发展。 六、教学内容及学时分配（不含实验） 第一章概述 1学时 第二章移动通信电波传播环境与传播预测模型 4学时内容： ●无线传播的特点以及对无线通信的影响； ●无线信道的特性，研究方法 ●无线信道的分析基础（分布，特性参数等） ●简单介绍建模技术和仿真技术基础 ●介绍常见的几种传播预测模型 ●说明应用范围和应用方法
第三代移动通信系统概述(一) 摘要：第三代移动通信系统目标主要是全球化、综合化和个人化,其主流制式有三种:欧洲和日本共同提出的WCDMA-FDD/TDD、以美国高通为代表提出的cdma2000和以中国大唐为代表提出的TD-SCDMA。 关键词：第三代移动通信3GIMT-2000WCDMA-FDD/TDDcdma2000TD-SCDMA经过多年的努力,第三代移动通信(3G)的建设已经指日可待,3G也已经从专家口中的一个术语,变为社会大众口中的一个常用词。 第一代移动通信系统{如AMPS和TACS等}是采用FDMA制式的模拟蜂窝系统,其主要缺点是频谱利用率低、系统容量小、业务种类有限,不能满足移动通信飞速发展的需要。 第二代移动通信系统(如采用TDMA制式的欧洲GSM/DCS1800,北美IS-54和采用CDMA制式的美国IS-95等)则是数字蜂窝系统。虽然其容量和功能与第一代相比有了很大的提高,但其业务主要限于话音和低速率数据(9.6kb/s),远不能满足新业务和高传输速率的需要。 第三代移动通信系统简称3G系统,它最早是国际电联(ITU-R)于1985年提出的,当时命名为未来公众陆地移动通信系统(FPLMTS)。由于当时预期该系统在2000年使用,并工作在2000MHZ 频段,故于1996年正式改名为IMT-2000。第三代移动通信系统大致目标是全球化、综合化和个人化。全球化就是提供全球海陆空三维的无缝隙覆盖,支持全球漫游业务;综合化就是提供多种话音和非话音业务,特别是多媒体业务;个人化就是有足够的系统容量、强大的多种用户管理能力、高保密性能和服务质量。 一、IMT-2000的技术要求和提供的业务 1、IMT-2000的要求 为实现上述目标,对其无线传输技术提出了以下要求。 (1)高速传输以支持多媒体业务 ①室内环境至少2Mbit/s; ②室外步行环境至少384kbit/s; ③室外车辆运动中至少144kbit/s。 (2)传输速率能够按需分配 (3)上下行连路能适应不对称需求 移动通信从第二代过渡到第三代的主要特征是网络必须有足够的频率,不仅能提供话音、低速率数据等业务,而且具有提供宽带数据业务的能力。 2、IMT-2000提供的业务 根据ITU的建议,IMT-2000提供的业务类型分为6种类型 (1)话音业务:上下行链路的信息速率都是16kbit/s,属电路交换,对称型业务。 (2)简单消息:是对应于短信息SMS的业务,它的数据速率为14kbit/s,属于分组交换。 (3)交换数据:属于电路交换业务,上下行数据速率都是64kbit/s。 (4)非对称的多媒体业务:包括中速多媒体业务,其下行数据速率为384kbit/s、上行为64kbit/s。 (5)高速多媒体业务:其下行数据速率为2000kbit/s,上行为128kbit/s。 (6)交互式多媒体业务:该业务为电路交换,是一种对称的多媒体业务,应用于高保真音响,可视会议,双向图像传输等。 3G的目标是支持尽可能广泛的业务,理论上,3G可为移动的终端提供384kbit/s或更高的速率,为静止的终端提供2.048Mbit/s的速率。这种宽带容量能够提供现在2G网络不能实现的新型业务。未来也许会出现一些现在无法想像的业务。 二、IMT-2000系统的组成 IMT-2000系统构成如图所示,它主要由四个功能子系统构成,即核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM)组成。分别对应于GSM系统的交换子系统(NSS)、基站子系
移动通信原理与系统习题答案 1.1移动通信特点简介: 回答:①移动通信使用无线电波进行信息传输；(2)移动通信工作在强干扰环境下；(3)通信能力有限；(4)通信系统复杂； ⑤对移动台要求高 1.2移动台受到什么干扰？哪些干扰是蜂窝系统特有的？ 回答:①互调干扰；(2)邻信道干扰；(3)同频干扰；(蜂窝系统特有)④多址干扰 1.3简要描述蜂窝移动通信的发展历史，并解释各代移动通信系统的特点 a:第一代(1G)主要以模拟蜂窝网络为特征，这些网络在20世纪80年代末和80年代初就已在市场上销售其中最具代表性的是北美的AMPS(高级移动电话系统)、欧洲的TACS(全接入通信系统)、北欧的NMT和日本的HCMTS系统等。 从技术特性的角度来看，1G专注于解决两个动态的最基本用户，即双动态，并充分考虑了双通道动态。主要措施是利用FDMA实现用户的动态寻址功能，通过蜂窝网络结构和频率规划实现载频复用，从而扩大服务覆盖范围，满足用户日益增长的需求。在信道动态特性的匹配中，适当采用性能优良的模拟调频方法，并采用基站双空间分集方法来抵抗空间选择性衰落。 第二代(2G)主要以数字化为特征，并构成数字蜂窝移动通信系统，
该系统在XXXX早期正式投入商业使用。其中，最具代表性的是欧洲的时分多址(TDMA)GSM(GSM最初指的是集团专用移动，1989年后改为全球移动通信系统)，北美的码分多址(CDMA) IS-95两大系统，以及日本的PDC系统等 在技术特性上以数字化为基础，考虑了频道和用户的双重动态特性以及相应的匹配措施主要实施措施是:采用时分多址(GSM)和码分多址(IS-95)实现用户动态寻址功能，采用数字蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)复用，从而扩大覆盖服务范围，满足日益增长的用户需求为匹配信道动态特性，采取了以下一系列措施: (1)采用抗干扰性能优良的数字调制:GMSK(GSM)、QPSK(IS-95)、抗干扰性能优良的纠错码:卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM)； (2)采用功率控制技术来抵抗慢衰落和远近效应，这对于码分多址模式下的IS-95尤为重要；(3)自适应均衡和瑞克接收机用于抵抗频率选择性衰落和多径干扰； (4)采用信道交织编码，如帧间交织和块交织(IS-95)来抵抗时间选择性衰落第三代(3G)的主要特征是多媒体服务。它在本世纪初刚刚投入商业运营。其中最具代表性的是北美的CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA和我国提出的TD-SCDMA，此外还有欧洲的DECT和北美的UMC-136。 技术上，3G基于2G系统自适应信道和用户的双重动态特性引入服务动态，即在3G系统中，用户服务可以是单一的语音、数据、图像或多媒体服务，用户选择服务是随机的。这是第三种动态的引入，它
第一章 1. 何为移动通信？移动通信有哪些优点？ 答：移动通信是指通信的双方至少有一方在移动中（或者停留在某一非预定的位置上） 进行信息传输和交换，这包括移动体（车辆、船舶、飞机和行人）和移动体之间的通信， 移动体和固定点（固定无线电台和有线用户）之间的通信。 移动通信的优点：主要在于其移动性，可以随时随地的进行信息的交换和传输。 （1）频谱利用率高，有利于提高系统容量 （2）能够提供多种业务服务，提高通信系统的通用性 （3）抗噪声、抗干扰和抗多径衰落的能力强 （4）能实现更有效、灵活的网络管理和控制 （5）便于实现通信的安全保密 （6）可降低设备成本和减小用户手机的体积和重量 2. 单工通信与双工通信有何特点？各有何优缺点？ 答：单工通信的特点：收发信机轮流工作、设备简单、省电、只允许一方发送时另一方进 行接收；优点：设备简单、省电。缺点：通信的时间长、使用不方便。 双工通信的特点：收发信机可以同时工作、使用方便，电源的消耗大；优点：使用方 便、收发信机可以同时工作。缺点：发射机总是工作的，电源消耗大。 3. 常用的移动通信系统包括哪几种类型？ 答：蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线 网，GPRS 通信系统，N-CDMA 系统，第三代移动通信等 第二章 15 信号通过移动信道时，在什么样情况下遭受到平坦衰落？在什么样情况下遭受到频 率选择性衰落？ 答：如果信道带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内有恒定增益，且线性相关，则 接收信号就会经历平坦衰落过程；如果信道具有恒定增益和线性相位的带宽范围小于发送信 号带宽，则该信道特性会导致接收信号产生频率选择性衰落。 16 简述快衰落、慢衰落产生原因及条件。 答：快衰落产生原因：信道的相关（相干）时间比发送信号的周期短，且信号的带宽B s 小于多普勒扩展D B ，信道冲击响应在符号周期内变化很快，从而导致信号失真，产生衰落。 信号经历快衰落的条件是： s c s D T T B B >< 慢衰落产生的原因：信道的相关（相干）时间远远大于发送信号的周期，且信号的带宽 B s 远远大于多普勒扩展D B ，信道冲击响应变化比要传送的信号码元的周期低很多，可以 认为该信道是慢衰落信道。 信号经历慢衰落的条件是：
移动通信原理与系统 第1章概论 1.（了解）4G网络应该是一个无缝连接的网络，也就是说各种无线和有线网络都能以IP协议为基础连接到IP核心网。当然为了与传统的网络互连则需要用网关建立网络的互联，所以将来的4G网络将是一个复杂的多协议的网络。 2.所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 移动通信系统包括无绳电话、无线寻呼、陆地蜂窝移动通信、卫星移动通信等。无线通信是移动通信的基础。 3.移动通信主要的干扰有：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。（以下为了解） 1）互调干扰。指两个或多个信号作用在通信设备的非线性器件上，产生与有用信号频率相近的组合频率，从而对通信系统构成干扰。 2）邻道干扰。指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个强信号串扰弱信号而造成的干扰。 3）同频干扰。指相同载频电台之间的干扰。 4.按照通话的状态和频率的使用方法，可以将移动通信的工作方式分成：单工通信、双工通信、半双工通信。 第2章移动通信电波传播与传播预测模型 1.移动通信的信道是基站天线、移动用户天线和两副天线之间的传播路径。 对移动无线电波传播特性的研究就是对移动信道特性的研究。 移动信道的基本特性是衰落特性。 2.阴影衰落：由于传播环境中的地形起伏、建筑物及其他障碍物对电磁波的遮蔽所引起的衰落。 多径衰落：无线电波呢在传播路径上受到周围环境中地形地物的作用而产生的反射、绕射和散射，使其到达接收机时是从多条路径传来的多个信号的叠加，这种多径传播多引起的信号在接收端幅度、相位和到达时间的随机变化将导致严重的衰落。 无线信道分为大尺度传播模型和小尺度传播模型。大尺度模型主要是用于描述发射机与接收机之间的长距离（几百或几千米）上信号强度的变化。小尺度衰落模型用于描述短距离（几个波长）或短时间（秒级）内信号强度的快速变化。 3.在自由空间中，设发射点处地发射功率为P t，以球面波辐射；设接收的功率为P r，则 P r=（A r/4πd2）P t G t 式中，A r=λ2G r/4π，λ为工作波长，G t、G r分别表示发射天线和接收天线增益，d为发射天线和接收天线间的距离。 4.极化是指电磁波在传播的过程中，其电场矢量的方向和幅度随时间变化的状态。 电磁波的极化可分为线极化、圆极化和椭圆极化。 线极化存在两种特殊的情况：电场方向平行于地面的水平极化和垂直于地面的垂直极化。在移动通信中常用垂直极化天线。 5.极化失配：接收天线的极化方式只有同被接收的电磁波的极化形式一致时，才能有效地接收到信号，否则将使接收信号质量变坏，甚至完全收不到信号。 6.阴影衰落又称慢衰落，其特点是衰落与无线电传播地形和地理的分布、高度有关。 7.多径衰落属于小尺度衰落，其基本特性表现在信号的幅度衰落和时延扩展。 8.多普勒频移：f d=（v/λ）cosα，式中v为移动速度；λ为波长；α为入射波与移动台方向之间的夹角；v/λ=f m为最大多普勒频移。
第二章 移动通信电波传播与传播预测模型 2．2若某发射机发射功率为100W ，请将其换算成d Bm 和dBW 。如果发射机的天线增益为单位增益，载波频率为900MHz ，求出在自由空间中距离天线100m 处的接收功率为多少dBm ？ 解：dBm dBw W 5020100== 自由空间损耗dB D F L 5.71lg 20lg 2045.32=++= 自由空间中距离天线100m 处的接收功率dBm dB dBm 5.215.7150-=-= 2．3若载波 MHz f 8000=，移动台速度h km v /60=，求最大多普勒频移。 解：αλ cos v f d = Hz c vf v f d 4.443600103108001060/8630m ax =?????===∴λ 2．5设载波频率MHz f c 1900=，移动台运动速度s m v /50=，问移动m 10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？ 答：①m /17.7940504050个个个接收功率瞬时测量值==λ λ ②s v s t 2.0== ③θλ cos v f =，所以多普勒扩展为 Hz f m 67.316= 2．6若MHz f 800=，h km v /50=，移动台沿电波传播方向行驶，求接收信号的平均衰落率。 解：74508001085.13=???=-A 2．7已知移动台速度h km v /60=，MHz f 1000=，求对于信号包络均方值电平rms R 的电平通过率。
解： ()22ρρπ-?==e f R N m rms R R =ρ, 秒次/2.519 2e 500== ∴πN 2．8设基站天线高度为m 40，发射频率为MHz 900，移动台天线高度为m 2，通信距离为km 15，利用Okumura-Hata 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） 解：城市： d f h h f L te re te c p l g )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.6921-+---+= 郊区：4 .5)]28[lg(2lg )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.69222---+---+=c te re te c p f d f h h f L 乡村： 98.40lg 33.18lg 78.4- lg )lg 55.69.44(97.4)75.1(lg 2.3lg 82.13lg 16.2655.69223---+---+=c c te re te c p f f d f h h f L ）（
移动通信原理与系统习题答案 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AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的 TACS （Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的 NMT 及日本的 HCMTS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 FDMA 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（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的 IS-95 两大系统，另外还有日本的 PDC 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 TDMA（GSM）、CDMA（IS-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：GMSK（GSM）、QPSK （IS-95），性能优良的抗干扰纠错编码：卷积码（GSM、IS-95）、级联码（GSM）； （2）采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应，这对于CDMA 方式的IS-95尤为重要； （3）采用自适应均衡（GSM）和 Rake 接收（IS-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（GSM）和块
第一章移动通信实验系统简介 1、1简介 移动通信、光纤通信和卫星通信被称为是当今最为热门的三大通信技术，其中的移动通信技术是当前发展最快应用最广泛的通信领域。移动通信技术现在已经发展到以WCDMA、CDMA2000为代表的第三代技术成熟运用，第四代技术也正悄然来临的时代。天线系统，功率控制，高效调制，高效频谱利用，高性能纠错码技术等使得第三代、第四代移动通信技术的优越性能成为可能。移动通信的快速发展，使这门课程在通信、电子类的本专科专业的教学中，占有越来越重要的作用。同时，由于移动通信中的高速发展，许多新技术在移动通信中使用，使这门课程的教学也越来越困难。 为了更好的使通信、电子类的本专科专业的学生能更好的掌握这么课程的学习，因此，我们开发了这套系统用于辅助教学。本实验系统主要围绕现有移动通信的典型的信号处理过程，以及典型移动通信系统的使用和开发等专业技术来开设实验。希望通过本实验系统的使用，能使学生熟悉典型移动通信系统的信号处理、能分析典型移动通信处理技术的性能、熟悉移动通信系统的开发和应用技术。 本章将对典型移动通信系统的信号处理过程进行描述，并对本通信系统进行简单介绍。 1、2移动通信系统信号处理的过程 一、GSM系统的信号处理过程 如下图所示为GSM移动通信系统的框图，其他移动通信系统也由类似模块组成。 图1－1 GSM系统信号处理框图 模拟语音信号通过RPE-LTP编码后进行相应的编码、交织等信号处理后，经过GMSK调制后无线发
射。接收端通过解调制、解交织、解码后，通过RPE-LTP 解码后电声输出。 二、CDMA 系统的信号处理过程 由上图可以看出CDMA 的信号处理模块主要包含卷积编码器、码元重复单元、分组交织器、扰码、WALSH 码、QPSK 调制等组成。 三、移动通信系统的信号处理框图 由上述图可以看出：在移动通信系统中的基带信号均可以由下图表示，信号比特（语音、控制或数据）通过信道编码器、分组交织后、进行正交码分和PN 扩频后，再通过正交调制模块无线发送。只是在于不同的移动通信系统中采用的具体技术不同。 移动通信系统与其他通信系统的区别还在于其一由于移动通信信道的复杂性，它大量的采用了最新的现代通信技术的最新成果：如语音编码技术、扩频解扩技术、调制解调技术、码分多址技术、信道编解码技术、智能天线技术等；其二它有着与通信系统不同的组网及管理技术。因此要掌握移动通信技术，需要在通信原理的基础上，掌握这两类与其他通信技术不同的技术。为此我们的实验系统也是针对这两个方面开发了一系列相关实验；实验内容以移动通信设计的主要新技术为主，结构以上图结构为主，同时兼顾移动通信的组网技术。为增强学生对移动通信系统的掌握，整个实验系统分为验证和综合设计类实验。 1、3移动通信实验系统的介绍 一、实验箱的特点 1、 包含了大量现有移动通信系统和大多数无线通信系统中的使用的最新技术原理的相关实验。如在GSM 系统中的GMSK 调制解调技术、交织技术、线性分组码技术，及在第三代移动通信中的QPSK 4/ 调制解调技术、卷积码技术和其他无线通信系统中的技术如BCH 编解码技术、QAM 调制解调技术。包含DSP 、FPGA 等最新、最热门的通信系统的开发技术。 2、 射频部分包含了多种射频方案，如现有的CDMA 和GSM 两个频段，并且还包含了自组网的2.4G 频段， 可以实现与任意公众网的通信或者可以通过自组网实现任意两台实验箱的通信。射频部分提供二次开 图1-2 CDMA 系统信号处理框图
(单选题) 1: 下列关于接收信号功率中值的说法错误的是（）。 A: A B: B C: C D: D 正确答案: (单选题) 2: 如图，电波传播方式沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为（），它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为（）；路径③的电波沿地球表面传播，称为（）。 A: 地表面波地面反射波直射波 B: 直射波地面反射波地表面波 C: 直射波地表面波地面反射波 D: 地面反射波直射波地表面波 正确答案: (单选题) 3: n=15的m序列发生器码序列周期是（）。 A: A B: B C: C D: D 正确答案: (单选题) 4: 在用户的忙时话务量a确定之后，每个信道所能容纳的用户数m为（）。 A: A B: B C: C D: D 正确答案: (单选题) 5: 在GSM系统中，采用（）抵抗多径效应造成的时散现象，采用（）纠随机干扰，采用（）抗突发干扰，此外，还可采用（）进一步提高系统的抗干扰性能。 A: 卷积编码、自适应均衡、交织编码、跳频技术 B: 卷积编码、交织编码、跳频技术自适应均衡 C: 自适应均衡、交织编码、卷积编码、跳频技术 D: 自适应均衡、卷积编码、交织编码、跳频技术 正确答案: (单选题) 6: 下列关于越区切换说法错误的是（）。 A: 越区(过区)切换(Handover或Handoff)是指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； B: 越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。而软切换是指既维持旧的连接，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连接之后再中断旧链路； C: 在移动台辅助的越区切换中，网络要求移动台测量其周围基站的信号质量并把结果报告给旧基站，网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到哪一个基站； D: PACS、IS-95和GSM系统采用了移动台辅助的越区切换。 正确答案: (单选题) 7: 以下不属于移动通信的特点的是（）。 A: 必须利用无线电波进行信息传输 B: 在复杂的干扰环境中运行的 C: 利用的频谱资源非常有限,移动通信业务量需求基本稳定 D: 网络结构多种多样，网络管理和控制必须有效 正确答案: (单选题) 8: 假定输入的信息序列为01101（0为先输入），经过（2，1）卷积编码器后的输出信息序列应为（）。 A: 001110011 B: 0110101101
第一章概述 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AMPS（Advanced Mobile Phone System）、欧洲的TACS（Total Access Communication System）两大系统，另外还有北欧的NMT 及日本的HCMTS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FDMA 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（TDMA）GSM（GSM原意为Group Special Mobile，1989年以后改为Global System for Mobile Communication）、北美的码分多址（CDMA）的IS-95 两大系统，另外还有日本的PDC 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TDMA（GSM）、CDMA（IS-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：GMSK（GSM）、QPSK（IS-95），性能优良的抗干扰纠错编码：卷积码（GSM、IS-95）、级联码（GSM）； （2）采用功率控制技术抵抗慢衰落和远近效应，这对于CDMA方式的IS-95尤为重要； （3）采用自适应均衡（GSM）和Rake 接收（IS-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（GSM）和块交织方式（IS-95）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CDMA2000、欧洲和日本的WCDMA及我国提出的TD-SCDMA三大系统，另外还有欧洲的DECT及北美的UMC-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CDMA 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CDMA 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OVSF（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 中对数据业务采用了Turbo 码。
1.（√）所谓移动通信，是指通信双方或至少有一方处于运动中进行信息交换的通信方式。 2.（×）邻道干扰是指相邻或邻近的信道（或频道）之间的干扰，是由于一个弱信号串扰强信号而造成的干扰。（强信号串扰弱信号） 3.（√）移动通信的信道是指基站天线、移动用户天线和两幅天线之间的传播路径。 4.（×）电波的自由空间传播损耗是与距离的立方成正比的。（平方） 5.（×）由于多径传播所引起的信号衰落，称为多径衰落，也叫慢衰落。 6.【】（×）移动通信中，多普勒频移的影响会产生附加的调频噪声，出现接收信号的失真。 7.（√）莱斯分布适用于一条路径明显强于其他多径的情况。在接收信号中没有主导分量时，莱斯分布就转变为瑞利分布。 8.（×）在多径衰落信道中，由于时间色散导致发送信号产生的衰落效应是快衰落和慢衰落。（频率色散）P39 9.（√）分集接收的基本思想，就是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。 10.（√）在实际工程中，为达到良好的空间分集效果，基站天线之间的距离一般相当于10多个波长或更多。 11.（×）GSM移动通信系统中,每个载频按时间分为16个时隙,也就是16个物理信道.8 12.（√）GSM中的逻辑信道分为专用信道和公共信道两大类。 13.（×）GSM中的同频干扰保护比要求C/I＞-9dB，工程上一般增加3dB的余量。9 14.（×）GSM中的广播控制信道BCCH和业务信道TCH一样可通过跳频方式提高抗干扰性能。P261 15.（√）跳频就是有规则地改变一个信道的频隙（载频频带）。跳频分为慢跳频和快跳频。在GSM的无线接口上采用的是慢跳频技术。 16.（√）GPRS是指通用分组无线业务，是基于GSM网络所开发的分组数据技术，是按需动态占用频谱资源的。P293
1.如图，电波传播方式沿路径①从发射天线直接到达接收天线的电波称为()，它是VHF和UHF频段的主要传播方式；沿路径②的电波经过地面反射到达接收机，称为()；路径③的电波沿地球表面传播，称为()。 A、地表面波地面反射波直射波 B、直射波地面反射波地表面波 C、直射波地表面波地面反射波 D、地面反射波直射波地表面波 答案：B 2.在GSM系统中，采用()抵抗多径效应造成的时散现象，采用()纠随机干扰，采用()抗突发干扰，此外，还可采用()进一步提高系统的抗干扰性能。 A、卷积编码、自适应均衡、交织编码、跳频技术 B、卷积编码、交织编码、跳频技术、自适应均衡 C、自适应均衡、交织编码、卷积编码、跳频技术 D、自适应均衡、卷积编码、交织编码、跳频技术 答案：D 3.下列关于越区切换说法错误的是()。 A、越区(过区)切换(Handover或Handoff)是指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； B、越区切换分为两大类：一类是硬切换，另一类是软切换。硬切换是指在新的连接建立以前，先中断旧的连接。而软切换是指既维持旧的连接，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连接之后再中断旧链路； C、在移动台辅助的越区切换中，网络要求移动台测量其周围基站的信号质量并把结果报告给旧基站，网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到哪一个基站； D、PACS、IS-95和GSM系统采用了移动台辅助的越区切换。 答案：D 4.以下不属于移动通信的特点的是()。 A、必须利用无线电波进行信息传输 B、在复杂的干扰环境中运行的
第一、二章 1、900 MHz 频段： 890~915 MHz （移动台发、基站收）—上行 935~960 MHz （基站发、移动台收）—下行 2、移动通信的工作方式：单工通信、双工通信、半双工通信 3、单工通信： （1）定义：通信双方电台交替地进行收信和发信。 （2）方式：根据通信双方是否使用相同的频率，单工制又分为同频单工和双频单工。 4、双工通信定义：通信双方均同时进行收发工作。即任一方讲话时，可以听到对方的话音。有时也叫全双工通信。 5、半双工通信：通信双方中，一方使用双频双工方式，即收发信机同时工作；另一方使用双频单工方式，即收发信机交替工作。 6、移动通信的分类方法： （1）按多址方式：频分多址（FDMA ）、时分多址（TDMA ）和码分多址（CDMA ） （2）按业务类型：电话网、数据网和综合业务网。 （3）按工作方式：同频单工、双频单工、双频双工和半双工。 7、三种基本电波的传播机制：反射、绕射和散射。 8、阴影衰落定义：移动无线通信信道传播环境中的地形起伏、建筑物及其它障碍物对电波传播路径的阻挡而形成的电磁场阴影效应。阴影衰落的信号电平起伏是相对缓慢的，又称为慢衰落。 9、多普勒频移公式：fd=v *cos α/λ v ：移动速度 λ：波长 α：入射波与移动台移动方向之间的夹角。 v/λ=fm ：最大多普勒频移 移动台朝向入射波方向运动，则多普勒频移为正（接收信号频率上升），反之若移动台背向入射波方向运动，则多普勒频移为负（接收信号频率下降）。 10、多径衰落信道的分类： （1）由于时间色散导致发送信号产生的平坦衰落和频率选择性衰落。 （2）根据发送信号与信道变化快慢程度的比较，也就是频率色散引起的信号失真，可将信道分为快衰落信道和慢衰落信道。 11、平坦衰落信道的条件可概括为：Bs<