移动通信技术习题答案

①在覆盖同样大小的区域时，采用正六边形小区结构所需要的小区数目最少，即所需要的基站数目最少，因而最经济；②采用正六边形小区，相邻小区之间的邻频道干扰最小；③在同频道载干比指标相同的情况下，采用正六边形小区所需要的最小不同频道组数最小。

3．在实际应用中，可采用哪些方式来提高系统容量？

常采用的有效措施是进行小区分裂，即将原来的小区分割为覆盖半径更小的小区，提高单位面积上频率的利用率；或将小区扇区化，利用方向性天线加大同频小区之间的隔离度，从而可以采用簇更小的频率复用模式。

4．在进行系统复用模式设计时，应考虑哪些因素？

初期建网通常采用各小区大小相同、中心激励、信道数均匀分配的方式。但随着用户数的不断增加，话务量急增，且城市与郊区的用户增长率相差很大。在城市商业区，原来的容量已难以满足用户的需求，从而导致系统服务质量的下降。为了在可用频率范围不增加的情况下，解决系统容量不足的问题，常采用的有效措施是进行小区分裂，即将原来的小区分割为覆盖半径更小的小区，提高单位面积上频率的利用率；或将小区扇区化，利用方向性天线加大同频小区之间的隔离度，从而可以采用簇更小的频率复用模式。

5．什么是同频复用比？它与系统容量有怎样的关系？

同频复用比（或频率复用因子），它是蜂窝移动通信系统中计算同频干扰和频率复用距离的一个重要的参数。定义为

D?3N r（4-11）

对于不同的区群构成模式，由于N不同，因而有不同的同频复用比D/r。蜂窝移动通信系统所能达到的同频干扰比只决定于系统的同频复用比D/r。

6．通常采用的信道分配策略有哪几种？分别是如何进行信道分配的？

目前常用的主要有两种信道分配方式，即固定信道分配和动态信道分配。 固定信道分配方式是把某个（些）信道固定分配给某个小区。

动态信道分配方式是根据用户话务量随时间和位置的变化情况，对信道进行动态分配。

7．在设计越区切换方案时，需要考虑哪些问题？

切换策略都使切换请求优先于初始呼叫请求，因为从用户的角度来看，正在进行的通话突然中断比偶尔的新呼叫阻塞更令人讨厌。

要指定一个启动切换的最适当的信号电平，这个电平应比规定的基站接收机的最小接收电平稍高一些。

三、计算题

2．在大容量蜂窝移动通信系统中，通常采用的频率分组方式是什么？对于采用扇区化的4/12、3/9、1/3复用方式，频率分别是如何分组的？每组频率中的频率相隔几个频点？

在大容量蜂窝移动通信系统中，通常采用等频距的分组方式

每簇有4个、3个、1个基站，每基站采用120度天线覆盖3个扇区，频率按照顺序在簇中分配，如图所示

图4-15 4/12复用模式频率分配方案

图4-16 3/9复用模式频率分配方案

每组频率中的频率相隔分别为4/3/1个频点。

3．一簇包含9小区 4．（1）0.25（2）5（3）5% 5．99

第五章

一、简答题

1．信源编码的目的是什么？信道编码的目的是什么？

信源编码的目的是为了提高数字信号的有效性以及使模拟信号数字化，它通过有效的编码方式及对信息数据率的压缩，力求以尽可能低的比特率传输与原信号质量相当的信号，这样就可以在有限的带宽范围内容纳更多的用户，提高系统容量。

为了满足信噪比的要求，必须保证误码率达到一定的指标，一个有效的措施就是提高所传输数字信号本身的抗干扰能力，即对数字信号进行差错控制编码，也称作信道编码。

2．对信号进行压缩数据率编码的依据是什么？

经A/D转换后的信号之所以能够进行数据率的压缩，是因为原信号中存在有多种冗余成分，在编码时通过一定的算法和技术手段可以去除这些冗余，达到压缩数据率的目的。但这些被去除的部分在解码时应能够重建。另外，就语音信号来说，还可以利用人耳对声音感知

的生理特性来进一步压缩数据率。基于人的听觉特性，人耳对声音的幅度、频率和时间的分辨能力是有限的，存在着频率掩蔽特性和时间掩蔽特性，因此，凡是人耳感觉不到的成分，对人耳辨别声音的强度、音调、方位没有贡献的成分，可以不对其进行编码和传输。

3．语音编码可分为哪3类？各类语音编码具有哪些特点？

语音编码通常可分为3类：波形编码、声源编码和混合编码。

波形编码是依据语音信号的时域波形来进行编码，其编码准则是能够以最小均方误差逼近原信号的波形。PCM编码就是一种典型的波形编码。

声源编码不是跟踪语音信号的波形，而是利用语音的合成特点来进行编码的。声源编码首先在发送端分析语音信号，提取重要的语音特征参数，然后只对这些参数进行编码传输，在接收端再根据这些参数来恢复语音信号。对语音特征参数编码的比特率可以很低，与波形编码相比语音编码容易获得更有效的压缩率，其编码速率可压缩到2.4 kbit/s以下（PCM的编码速率为64 kbit/s）。实现声源编码的设备称为声码器。

混合编码是将波形编码的高质量和声源编码的高压缩特性融为一体的编码方式，它可以在16～8 kbit/s速率范围内实现良好的语音质量。

4．什么是汉明距？一个码组的汉明距与码的检纠错能力有何关系？

汉明距是指两个许用码组对应码位上码元不同的位数。

线性分组码的最小汉明距dmin越大，则检错、纠错能力越强。dmin与差错控制编码的检错和纠错能力的关系为如下。

① 若需要检测e个误码，则最小汉明距dmin应满足条件

dmin≥e+1

（5-7）

② 若需要纠正t个误码，则最小汉明距dmin应满足条件

dmin≥2t+1

（5-8）

③ 若需要纠正t个误码，同时检测e个误码，则最小汉明距dmin应满足条件

dmin≥t+e+1 （e＞t）

（5-9）

5．什么是奇偶校验码？其检纠错能力如何？

奇偶校验码是分组码。它是在一组信息码元之后附加一位监督码元，组成一组满足奇校验关系或偶校验关系的码组。当附加的监督码元使码组中“1”的个数为偶数个时，称为偶校验码.

奇校验码和偶校验码均可检测奇数个误码。奇校验码是检错码，无纠错的能力。偶校验码与奇校验码有同样的检错能力。

6．采用交织技术的目的是什么？通常对数字信号的交织是如何实现的？

在移动通信系统中，干扰和衰落引起的误码往往具有突发性，是长串连续的块状误码。信道编码对此误码是无能为力的。交织技术正是为解决这一问题而设计的。

交织是将待处理的m?n个信息数据，以行的方式依次存储到一个m行n列的交织矩阵中，如图5-13所示。然后以列的方式读取数据，得到n帧码字、每帧有m个信息比特的输出序列。这样的输出序列已将原来连续的信息比特分散开了，原来连续的比特在输出序列中均被（m?1）个比特所间隔。通常将交织矩阵的行数m称为交织深度。m越大，则交织后信

息比特被分散的程度越高。

7．在GSM系统语音信道中采用了哪种声码器？这种声码器采用了哪些语音编码方式？声码器输出信号的速率是多少？

在GSM系统中采用的声码器是规则脉冲激励长期预测编码器（RPE-LTP），编码器输出信号的速率为13 kbit/s；该13 kbit/s的信号经CRC及卷积编码数据率提高到22.8kbit/s，以提高抗干扰能力；该22.8kbit/s的信号采用交织以进一步提高抗连续误码能力。

8．在GSM系统语音信道中采用了怎样的交织方式？

在GSM系统中，为了减小突变衰落对接收信号质量的影响，在信道编码之后进行两次交织。第一次是内部交织，即将每20ms语音信号编码后的456个比特按57?8进行交织，分成8个57比特的子帧。然后将这8个子帧视为一个块，再与前后相邻的20ms语音块的8个子帧进行第二次交织。第二次交织将一个语音块中的8个子帧分散到了8个连续的发送脉冲序列中，每个突发脉冲将包含两个连续语音块n?1和n中的57bit。这样，即使在传输时由于干扰或衰落使得传输突发序列产生长串连续的误码，也能保证接收端有足够的比特被正确接收用来纠错。为了破坏连续比特间的相邻关系，语音块n?1中的57 bit按顺序分别使用突发序列中的偶数比特位，而语音块n中的57 bit则分别使用突发序列中的奇数比特位，如图5-16所示。经过第二次交织后，传输一个语音块，需要相继跨越8个突发脉冲序列，因而交织度为8。

二、分析题

1．卷积码（Convolutional Code）是将k位信息码元，经编码后形成n位一组的输出序列（n＞k），其编码方式与分组码有着很大的不同，它不是将信息序列分组后再进行单独编码，而是由连续输入的信息序列得到连续输出的编码序列。

卷积码是利用移位寄存器来实现的。移位寄存器包含N级（每级k比特），输入信息序列每次以k个比特（也称为输入帧）依次送入移位寄存器，通过移位寄存器的不同抽斗（由编码规则确定）模2相加，每次得到n比特（也称为一个输出帧）编码输出序列。

（3，2，9）卷积编码器的编码效率是2/3

（3，2，9）卷积编码器第1个输入码元与第10个输入码元在编码时没有监督约束关系，因此约束深度为9。

2．交织器的交织深度是24；24；24*16

三、计算题

编码效率是1/2

第六章

一、名词解释

1．IMSI：国际移动用户识别码 2．IMEI：国际移动设备识别码