通信工程师习题移动通信专业Word格式文档下载.docx
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目前移动通信使用超低频的频率范围是（30～300Hz）。
移动通信使用的极低频的波段范围是（100～10Mm）
四、判断题
移动通信是指移动体之间或移动体与固定体之间的通信（√）
半双工制通信方式与双工通信相类似，其中一方使用双频双工通信方式，另一方则使用双频单工方式，发信时要按下按讲开关。
（√）
移动通信系统中的收信机的主要作用是把天线接收下来的射频载波信号首先进行低噪声放大，然后经过变频、中频放大和解调后还原出原始信号，最后经中频放大器放大输出。
（X）
频分多址是按照频率的不同给每个用户分配单独的物理信道，这些信道根据用户的需求进行分配，在用户通话期间，其它用户不能使用该物理信道（√）
时分多址系统把每个无线载波按时间划分成若干时隙，每个时隙仅允许一个用户发射或接收信号，每个用户占用一个周期性重复的时隙，每条物理信道可以看作是每一帧中的特定时隙。
五、简答题
1.与有线通信相比移动通信的特点有哪些？
答：
移动通信是有线通信的延伸，与有线通信相比具有以下特点：
（1）终端用户具有移动性
移动通信的主要特点在于用户的移动性，需要随时知道用户当前的位置，以完成呼叫、接续等功能；
用户在通话时的移动性，还涉及到频道的切换问题等。
（2）采用无线接入方式
移动用户与基站系统之间采用无线接入方式，频率资源的有限性、用户与基站系统之间信号的干扰、信息的安全保护等。
（3）具有网间漫游和互通功能
移动通信网之间的自动漫游，移动通信网与其他网络的互通，各种业务功能的实现等。
2.简述移动通信系统中发信机的主要作用。
发信机的主要作用是将所要传送的信号首先对载波信号进行调制，形成已调载波，已调载波信号经过变频（有的发射机不经过这一步骤）成为射频载波信号送至功率放大器，经功率放大器放大后送至天馈线。
3.解决移动通信多址系统设计的主要问题是什么？
一是多路复用，也就是将一条通路变成多个物理信道；
二是信道分配，即将单个用户分配到某一具体信道上去。
4.什么是解扩？
每个发射机都有自己唯一的代码（伪随机码），同时接收机也知道要接收的代码，用这个代码作为信号的滤波器，接收机就能从所有其他信号的背景中恢复成原来的信息码，这个过程称为解扩。
5、阐述收信机的主要作用？
把天线接收下来的射频载波信号首先进行低噪声放大，然后经过变频、中频放大和解调后还原出原始信号，最后经低频放大器输出。
六、综合题
1.阐述移动通信系统中天线和馈线的主要作用。
天线是移动通信系统主要组成部分，其主要作用是把射频载波信号变成电磁波或者把电磁波变成射频载波信号。
按照规范性的定义，天线就是把导行模式的射频电流变成扩散模式的空间电磁波的传输模式转换器及其逆变换的传输模式转换器。
馈线的主要作用是把发射机输出的射频载波信号高效地送至天线，这一方面要求馈线的衰耗要小，另一方面其阻抗应尽可能与发射机的输出阻抗和天线的输出阻抗相匹配。
2.阐述移动通信中时分多址的特点。
（1）TDMA系统中几个用户共享单一的载频，其中用户使用彼此互不重叠的时隙，每帧中的时隙数取决于几个因素，例如调制方式、可用带宽等等；
（2）TDMA系统中数据发射不是连续的，各移动台发送的是周期性突发信号，而基站发送的是时分复用信号。
由于用户发射机可以在不用的时间（绝大部分时间）关掉，因而耗电较少。
（3）由于TDMA系统发射是不连续的，移动台可以在空闲的时隙里监听其它基站，从而使其越区切换过程大为简化。
通过移动台在TDMA帧中的空闲时隙监听，可以给移动台增加链路控制功能，如使之提供移动台辅助越区切换（MAHOmobileassistedhandoff）等等；
（4）同FDMA信道相比，TDMA系统的传输速率一般较高，故需要采用自适应均衡，用以补偿传输失真。
（5）TDMA必须留有一定的保护时间（或相应的保护比特），但是如果为了缩短保护时间而使时隙边缘的发送信号压缩过快，则发射频谱将展宽，并将对相邻信道构成干扰。
（6）由于采用突发式发射，TDMA系统需要更大的同步报头。
TDMA的发射是分时隙的，这就要求接收机对每个数据突发脉冲串保持同步，此外TDMA需要有保护时隙来分隔用户，这使其与FDMA系统相比有更大的报头。
（7）TDMA系统的一个优点是在每帧中可以分配不同的时隙数给不同的用户，这样通过基于优先级对时隙进行链接或重新分配，可以满足不同用户的带宽需求。
3.阐述移动通信系统正六边形无线区群的构成条件。
无线区群的构成应该满足两个条件，一是若干个无线区群彼此之间可以互相邻接，并且无空隙地带；
二是邻接之后的区群应保证同频无线小区之间的距离相同。
根据上述条件，区群形状和区群内的无线小区是有限的，可以证明区群内的无线小区数K应满足下式：
K=i2＋ij＋j2。
移动通信网
1.移动基站控制器BSC是基站系统BSS的控制部分，在BSS中起（交换）作用。
2.移动短消息中心的主要功能是接收、存储和（转发）用户的短消息。
3.移动操作维护中心，用于对GSM系统的（交换）实体进行管理。
4.无线子系统的物理信道支撑着逻辑信道，以GSM系统为例，逻辑信道可分为业务信道和（控制）信道两大类。
5.移动业务信道主要传输话音和（数据）
6.移动控制信道主要传输各种（信令）信息。
7.移动收发信机电源控制单元中的定时总路线－TimingBus从DXU单元至TRU单元间传送无线空间的（时钟）信息。
8.移动收发信机电源控制单元中的CDU总线连接CDU单元至各个TRU单元，（帮助）实现O&
M功能。
9.移动GSM基地台主要有2个接口，一个是面向（移动台）的Um接口，另一个是面向基站控制器BSC的A－bis接口。
10.移动通信中天线是一种无源的能量置换器件，通过把高频电能变为电磁场能量和把电磁场能变为高频电能，从而实现移动通信网络与用户手机终端在（空中接口）的连接。
移动通信网中的小区制是指将所要覆盖的地区划分为若干小区，每个小区的半径可视用户的分布密度在1～（10）公里左右，在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。
移动通信网小区制中小区和其它小区可重复使用频率，称为（频率复用）
由于移动台处于运动状态，（基地台）和移动台之间的电波传播状态随路径的不同而发生变化。
蜂窝移动通信网，通常是先由若干个邻接的（无线小区）组成一个无线区群，再由若干个无线区群组成一个服务区。
（中心激励）是指基地台位于无线小区的中心，并采用全向天线实现无线小区的覆盖。
移动交换子系统MSS包括移动交换中心MSC、（拜访位置寄存器VLR、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC、设备识别寄存器EIR）和短消息中心SC。
移动操作维护中心的主要功能有维护测试功能、障碍检测及处理功能、（系统状态监视功能、系统实时控制功能、局数据修改功能、性能管理功能）、以及用户跟踪、告警、话务统计功能等。
在多信道共用系统中，移动台可按多种方式选择空闲信道，主要有专用（呼叫信道方式、循环定位方式、循环不定位方式、循环分散定位方式）等。
带状服务区一般应用在（铁路、公路、沿海、内河航道）的移动通信系统。
为防止同频干扰，相邻区域不能使用同一频率，为此可采用（二频组、三频组、四频组）的配置方式，将这些频率依次分配给相邻区域，交替使用。
移动通信网的体制通常可分为两大类：
小容量的小区制和大容量的大区制。
移动通信网的带状服务区一般应用在铁路、公路、沿海、内河航道的移动通信系统。
蜂窝移动通信网，通常是先由若干个邻接的无线小区组成一个无线区群，再由若干个无线区群组成一个服务区。
目前GSM网络广泛采用的无线小区模型有4/12复用方式和3/9复用方式等（√）
直放站（中继站）属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备。
移动交换中心MSC是PLMN的核心，MSC对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是PLMN和其他网络之间的接口。
移动拜访位置寄存器VLR通常与MSC合设，其中存储MSC所管辖区域中的移动台（称拜访客户）的相关用户数据（√）
移动归属位置寄存器HLR存储管理部门用于移动用户管理的数据（√）
移动鉴权中心AUC属于HLR的一个功能单元部分，专门用于GSM系统的安全性管理（√）
移动设备识别寄存器EIR存储有关移动台设备参数，完成对移动设备的识别、监视、闭锁等功能，以防止非法移动台的使用。
无线基地台（BTS）是由基站控制器BSC控制，服务于某个小区的无线收发信设备，完成BSC与无线信道之间的转换，实现BTS与MS移动台之间通过空中接口的无线传输相关的控制功能。
移动收发信机射频合分路单元CDU是TRU和天线系统的接口，它允许几个TRU连接到同一天线。
移动收发信机电源控制单元中的本地总线（Localbus）提供DXU、TRU和ECU单元的内部通信连接。
移动收发信机电源控制单元中的X总线在各个TRU单元间以一个时隙为基础传送话音/数据信息，它用于基带跳频（√）
1.简述小区制移动通信网络的结构
数字公用陆地移动通信网PLMN的网络结构包括：
移动终端、基站BSS子系统和交换MSS子系统等部分。
移动终端与BSS子系统通过标准的Um无线接口通信，BSS子系统与MSS子系统通过标准的A接口通信。
2.简述移动交换MSS子系统的功能和作用。
移动交换子系统MSS完成GSM的主要交换功能，同时管理用户数据和移动性所需的数据库，MSS子系统的主要作用是管理GSM移动用户之间的通信和GSM移动用户与其他通信网用户之间的通信。
3.移动设备识别寄存器EIR中存有那些名单？
一是白名单——存贮已分配给可参与运营的GSM各国的所有设备识别标识IMEI二是黑名单——存贮所有应被禁用的设备识别标识IMEI。
三是灰名单——存贮有故障的以及未经型号认证的设备识别标识IMEI，由网络运营者决定。
4.简述GSM网络无线小区模型中的3/9复用方式的主要特点。
3/9频率复用方式的主要特点是：
（1）不需要改变现有网络结构；
（2）在原有的基站基础上通过改变复用方式就可提高容量；
（3）系统不需增加特殊功能；
（4）需要有足够的频带宽度以保证跳频效果。
5.基带台BTS：
主要分为基带单元、载频单元、控制单元三大部分。
基带单元主要用于必要的话音和数据速率适配以及信道编码等；
载频单元主要用于调制/解调、与发射机/接收机之间的耦合等；
控制单元则用于BTS的操作与维护。
6.天线的分类：
按方向性分类，可分为全向天线、定向天线等；
按外形分类，可分为线状天线、板状天线等。
板状天线的优点是：
增益高、扇形区方向图好、后瓣小、垂直面方向图俯角控制方便、密封性能可靠性能可靠以及使用寿命长。
六.综合题
1.简述移动基站BSS子系统的功能、作用和组成。
基站子系统BSS为PLMN网络的固定部分和无线部分提供中继，一方面BSS通过无线接口直接与移动台实现通信连接，另一方面BSS又连接到移动交换子系统MSS的移动交换中心MSC。
基站子系统BSS可分为两部分。
通过无线接口与移动台相连的基站收发信台BTS以及与移动交换中心相连的基站控制器BSC，BTS负责无线传输、BSC负责控制与管理。
一个BSS系统由一个BSC与一个或多个BTS组成，一个基站控制器BSC根据话务量需要可以控制多个BTS。
2.阐述移动收发信机中央控制单元DXU的功能。
（1）分配交换，SWITCH的功能；
（2）面向BSC的接口（3）定时单元，与外部时钟同步或与内部参考信号同步；
（4）外部告警的连接，所有机架外的告警信号接口；
（5）本地总线控制；
（6）物理接口G.703，处理物理层与链路层；
（7）OMT接口，提供用于外接终端的RS232串口；
（8）处理A－BIS链路资源，如安装软件先存贮与刷新存贮器后，DRAM下载；
（9）信令链的解压与压缩（CONCENTRATES），及依TEI来分配DXU信令与TRU信令；
（10）保存一份机架设备的数据库。
包括：
机架安装的硬件单元即所有RU单元识别，物理位置，配置参数；
硬件单元的产品编号、版本号、系列号等。
3、移动交换子系统MSS包括移动交换中心MSC、拜访位置寄存器VLR、归属位置寄存器HLR、鉴权中心AUC、设备识别寄存器EIR和短消息中心SC7个功能单元组成。
MSC是PLMN的核心，对位于它所覆盖区域中的移动台进行控制和完成话路接续的功能，也是PLMN和其他网络之间的解扩。
它完成通话接续，计费，BSS和MSC之间的切换和辅助性的无线资源管理、移动性管理等功能。
另外，为了建立至移动台当的呼叫路由，每个MSC还完成GMSC的功能，即查询移动台位置信息的功能。
VLR通常与MSC合设，其中存储MSC所管辖区域中的移动台的相关用户数据，包括：
用户号码、移动台的位置区信息、用户状态和用户可获得的服务等参数。
4、话务量：
又称话务强度，是度量通信系统通话业务量或繁忙程度的指标，它是指在单位时间（1小时）内平均呼叫次数n和每次呼叫平均占有时间t的乘积。
即：
A＝nxt。
话务量的单位是爱尔兰，所谓一个“爱尔兰”是指一条通话电路被百分之百的连续占用1小时的话务负荷。
5、呼损：
是指一个移动通信系统的全部信道被占用后若再发生呼叫，则该呼叫将无法接通而被损失掉，或者称为被阻塞的呼叫。
所谓呼损率就是这些呼叫被阻塞的概率，用来衡量一个通信系统的接续质量。
它是设为纪通信系统工程的重要参数。
实际上呼损率就是呼损率就是呼叫接不通的比率。
移动通信的无线覆盖技术
1.移动通信中由于业务区域的宽度已经确定，所以不能通过压缩水平面的波束宽度来提高天线增益，只能通过变窄垂直面的（波束宽度）来提高天线增益。
2.移动通信中在天线周围除存在交变电场外，还存在由交变电流产生的交变磁场，这两个场的幅度分布取决于（双极振子）上电压和电流的分布。
3.由四个半波振子组成的垂直直线阵的增益约为8dB，一侧加有反射板的四元式直线阵，其增益约为（14～17）dB，即常规板状天线，也就是所说的低增益天线。
4.一侧加有反射板的八元式直线阵，其增益约为（16～19）dB，即加长型板状天线，也就是所说的高增益天线。
5.一般高增益天线的长度在2.6米左右，而低增益天线的长度在1.3米左右，高增益天线的长度为低增益天线的
（2）倍。
6.对天线俯仰角，在优化时通常将天线垂直平面方向图中上（3）dB半功率点指向小区边界，而不是将最大辐射方向对准小区边界，这样做的目的是为进一步增强本小区覆盖场强。
7.在解决室内容量和覆盖上，除了（微蜂窝）作为信源外，还可以采用直放站或直接把室外大站信号引入室内等作为信源。
1.天线产生（电磁辐射）的原理可通过将一根同轴电缆折开的过程来简单说明：
发射机将高频电流馈入同轴电缆，在同轴电缆的两导线之间存在交变电场，但电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱。
2.当把两导线张成（90°
）角时，电场完全散布在周围空间，因而产生有效的辐射。
3.当导线张开两臂的长度（远小于）波长λ时，辐射很微弱，当两臂的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
4.通过电场、磁场之间不断的能量转换，电磁波得以从（双极振子）向外传播，电场和磁场的方向与传播方向保持垂直。
5.天线俯仰角的计算公式为：
（θ＝arctg（H/R）＋Am）
6.无源分布式系统通过（无源）分配器件，将微蜂窝信号分配至各个需要覆盖的区域。
在移动通信系统中，基站天线的性能，如（增益、覆盖方向图、极化方向），都直接影响小区的覆盖范围和服务质量。
在大型建筑物的中间楼层，由于来自不同基站信号的重叠，可能产生（乒乓效应、手机切换频繁、话音质量差、掉话率高）。
室内覆盖常用的是（泄漏电缆覆盖方式、分布天线覆盖方式）
在移动通信系统中，基站天线的（增益、挂高、覆盖方向、极化方向）和俯仰角等，都直接影响小区的覆盖范围和服务质量。
移动通信天线室内覆盖系统所采用的分布天线包括（泄漏电缆式分布天线、局轴馈电式分布天线、光纤式分布天线）。
无线通信中通过电场、磁场之间不断的能量转换，电磁波得以从双极振子向外传播，电场和磁场的方向与传播方向保持垂直。
发射天线的基本功能之一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，基本功能之二是把大部分能量朝所需的方向辐射（√）
一般来讲，当天线垂直安装时，其最大增益方向朝着地平线。
用机械方式使天线下倾是改变天线垂直方向辐射特性最简单的方法，也是目前通用的方法（√）
研究表明，通过改变馈入各振子的信号相位，可以改变无线天线主瓣的下倾角度。
若干个对称振子组阵，就能够控制辐射，产生“扁平的面包圈”，把信号进一步集中到水平面方向上，从而获得增益和更好的方向性。
电调俯仰角的优点就是天线在各方位角度的方向图下倾都是一致的，这样水平平面上波瓣的半功率角将保持恒定。
但电调俯仰角天线的造价比较昂贵，目前尚未广泛应用。
为了达到室内、室外分开覆盖的目的，可在大楼内安装微蜂窝基站，通过有线接入的方式，将微蜂窝基站信号引入室内覆盖系统。
对于大型的建筑，传输距离长，为了尽可能的减少传输损耗，采用光纤传输信号，光纤的传输损耗是2dB/1000m,此外光纤重量轻，体积小便于施工。
在微蜂窝附近采用无源方式，用馈线直接引用基站信号；
距离微蜂窝较远的地方采用干线放大器，将信号放大后使用。
1.简述目前移动基站普遍采用的板状天线高增益的形成的主要途径。
一个就是采用多个半波振子排成一个垂直放置的直线杆，半波振子越多，增益越大，能量也越集中于水平方向上。
另外一个途径就是利用反射板把辐射控制到单侧方向，将平面反射板放到阵列的一边构成扇形区覆盖天线。
2.无线天线俯仰角的计算公式是什么？
并说明式中的符号代表的意义是什么？
俯仰角的计算公式为：
θ＝arctg（H/R）＋Am
其中H为天线高度，R为小区半径，Am是修正值，常取天线垂直平面的半功率角α/2。
3、发射天线的基本功能：
一是把从馈线取得的能量向周围空间辐射出去，二是把大部分能量朝所需要的方向辐射。
通过将一根同轴电缆折开的过程来阐述天线辐射产生的原理。
首先发射机将高频电流馈入同轴电缆，在同轴电缆的两导线之间存在交变电场，但电场被束缚在两导线之间，因而辐射很微弱。
其次，将同轴电缆的两导线折开一定角度，此时场线变长，且与两导线保持正交，辐射有所增大。
第三，当把两导线张成90º
角时，电场完全散布在周围空间，因而产生有效的辐射，在此导线张开两臂的长度为1/2波长。
第四，当导线张开两臂的长度远小于波长λ时，辐射很微弱，当两臂的长度增大到可与波长比拟时，导线上的电流将大大增加，因而就能形成较强的辐射。
干扰和噪声
1.移动通信中减小互调干扰的三种类型滤波器是通带滤波器、组带滤波器和（陷波器）。
2.发射机和接收机之间处于正常工作状态，两者都调谐到所需要的（160.35MHz）信道上。
3.如果要消除互调分量，在两个发射机相互靠得很近的情况下，必须没有重大的（耦合）损耗是很重要的。
4.发射机A和发射机B同时发射信号并能进入接收机，则接收机就产生（互调分量）。
5.天线共用器用于保持（发射机/接收机）特别在相邻的工作频率之间有一个高隔离电平。
6.陷波器空腔谐振器被设计成只抑制一个单一（窄带频率），而在工作频带内的其他频率全通过。
7.由于与需要信号频率相同的非需要信号所造成的干扰，国家标准定名为（同波道干扰）。
8.两个或更多个发射机互相靠得很近时，每个发射机与其他发射机之间通常通过天线系统（耦合）。
1.互调分量在两个发射机中产生，两个发射机之间的频率差是（0.15MHz）
2.我国大容量移动通信系统体制规定，信道间隔为（25kHz）
3.理论分析表明，调频信号含有（无穷多个）边频分量，倘若其中某些边频分量落入邻道接收机的通带内，那么就产生了邻近波道干扰。
4.如有可能，可建立一种功率自动控制系统，利用移动台接收到的基地台（信号的强度）对移动台发射功率进行自动调整，使移动台驶进基地台时降低发射功率。
5.在移动无线电通信系统中，为了增加频谱利用率，有可能有（两条或多条）信道都被分配在一个相同频率上工作，这样就形成一种同波道结构。
假设A是发射机A的发射频率，B是发射机B的发射频率，则二次谐波频率为（A.160.35MHzB.159.9MHzC.160.5MHzD.159.79MHz）。
共用的基地台已被广泛地应用在共用中继系统中，这些装置是（发射机组合器、接收机多路组合器、天线共用器）。
滤波器通常指（通带滤波器、组带滤波器、陷波器）。
在实践中，信道规划是一项复杂任务，需要详细考虑有关区域的（地形、电波传播特性、调制制式、无线电小区半径）和工作方式等。
假设A是发射机A的发射频率，B是发射机B的发射频率，那么三次、五次互调谐波分量可以用（A、2A-BB、2B-AC、3A-2BD、3B-2A）式求出。
无线通信中两个或更多个发射机互相靠得很近时，每个发射机与其他发射机之间通常通过天线系统耦合，从每个发射机来的辐射信号进入其他发射机的末级放大器和传输系统，于是就形成了互调。
无线通信中两个或更多个强的带外信号，可以推动射频放大器进入非线形工作区，甚至在第一级混频器中互相调制。
无线通信中互调分量可以通过良好调谐发射机和天线系统来减少。
移动通信系统中两个电台在地理上的间隔距离无助于减小信号干扰。
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