哈工大移动通信课后作业答案(3)

由上图可以看出在三种合并方式中，最大比值合并改善最多，其次是等增益合并，最差是选择合并，这是因为选择合并只用到其中一个信号，其余没有被利用，而前两者把各支路信号的能量都得到利用。 8证明：合并后信号包络：r?M?krk ?k?12M

噪声功率：Nmr?Nk ??kk?1

输出信噪比：???r?NmrM2(??krk)M2??kk?1k?1M?(??kNrk/N)2k?1M2Nk2Nk??kk?1M

2

由施瓦茨不等式可得:(k?1??kNrk/N)?(??k)(?rk)

k?1k?1M22 等号成立的条件是：

?1???2???M?C C为常数，左边获得最大值。 r1r2rM?kNrk/N?

若加权系数?i满足：

?kN?C rk

能使??最大化的加权系数?k为：

MCri N2

???(??krk)2Nk??kk?1k?1M?2?kM?1rkN??k ?k9解：(a)

Pb?0.2e?1.5?/(M?1)?0.2e?1.5?10/(4?1)?1.35?10?3

(b)

10???1.5?4?1??Pb?0.2e????N?10?6解得：N=3

10答：RAKE多径传输给信号的接收造成干扰，利用扩频码良好地自相关特性，可以很好地

抑制这种干扰，但是这些先后到达接收机的信号，都携带相同的信息，若能利用这些能量，这可以变害为利。这就是RAKE接收机的思想。在RAKE接收机中，每个相关器和多径信号中的一个不同时延的分量同步，输出就是携带相同信息但时延不同的信号。把这些输出信号适当的延时对齐，然后按某种方法合并，就可以增加信号的能量，改善信噪比。

A-RAKE：将所有的多经分别进行接收。

S-RAKE：选择到达接收端的所有多径分量中能量最大的L个多径分量。 P-RAKE：直接合并最先到达的L个路径。

A-RAKE的性能最好，其次是S-RAKE，最后是P-RAKE。

11答：下行MIMO技术包括空间复用、波束赋形和传输分集技术。

空间复用：发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去。

波束赋形：利用空间的强相关性及波的干涉原理产生强方向性的辐射方向图，使辐射方向图的主瓣自适应的指向用户来波方向，从而提高性噪比，提高系统容量或者覆盖范围。

传输分集：利用多条传输相同信息且具有近似相等的平均信号强度和相互独立衰落特性的信号路径，并在接收端对这些信号进行适当的合并，以便大大地降低多径衰落的影响，只要几个信号之间是相互独立的，经恰当的合并就能得到最大的信号增益。 12答：均衡器的分类：频域均衡器和时域均衡器（或线性均衡器和非线性均衡器）。

第六章

1答：电磁波传播损耗近似与传播距离的4次方成正比，因此移动台处于小区的不同位置时，其损耗会有非常大的差异，靠近基站的强信号功率会远远大于远离基站的弱信号的功率，当用户共享同一信道时，强信号就会对弱信号有明显的抑制作用，使得弱信号的接收性能很差，甚至根本无法通信。

2答：空分多址就是利用天线波束将空间分割出互不重叠的多个逻辑信道，以满足同频、同时向多点通信的目的。当划分出的同一通信区域有多个用户时，为了识别某一时刻的通信用户，就需要借助其它的多址接入方式，所以SDMA一般不能单独使用，只有和TDMA、FDMA或CDMA结合使用时才有效。

3答：在服务区面积一定的情况下，正六边形的小区最接近理想的圆形辐射模式，覆盖面积最大，他们之间的重叠面积最小，可用最少数目的小区就能覆盖整个地理区域，因此用正六边形覆盖整个服务区所需要的基站数最少，无线频率个数最少。

4答：中心激励：基站位于无线区的中心，采用全向天线实现无线区的覆盖。

顶点激励：基站位于每个蜂房相间的三个顶角上，采用三个互成120°扇形覆盖的定向天线实现小区的覆盖。

顶点激励采用定向天线，除了对消除障碍物阴影有利外，对来自120°主瓣之外的同信道干扰信号，天线方向性能提供一定的间隔度，降低了干扰，允许较小的同频复用距离工作，构成单位小区簇的无线区域N可以降低，对进一步提高频率利用率，简化设备，降低成本均有利。

5答：Q值的选取往往是综合考虑用户容量和服务质量的结果， Q越小，无线区

域的用户容量越大；Q越大，则小区间的同频干扰越小，服务的质量可以更高，

因此选取的Q值往往是二者的折中。

S(D/R)n(3N)n??6解：，又 i0?6,n?4。 Ii0i0S(3N)4???101.5 I6解得：N=4.59取N=5

Q?3N?3.87 7解：不是无三阶互调波道组。优点是互调干扰大大降低，缺点是频率利用率大大降低。

第七章

1. System structure conclude:

Mobile Station, Base Transceiver, Base Station Controller, Base Station System, Mobile Switching Centre, Visitor Location Register, Home Location Register, Authentication Centre, Equipment Identity Register, Operations and Maintenance Centre. 2. GSM采用的是TDMA体制，物理信道是载频上的一个TDMA时隙。GSM的时隙帧结构

由5个层次：时隙、TDMA帧、复帧、超帧、和超高帧。

时隙：物理信道的基本单元。 TDMA帧：由8个时隙组成，是占据载频带宽的基本单元，即每个载频有8个时隙。 复帧：有两种类型，其一是由26个TDMA帧组成的复帧。另一种是由51个TDMA帧组成的复帧。

超帧：由51个26帧组成的复帧或26个由51帧组成的复帧结构。 超高帧：等于2048个超帧。

3. ＧＳＭ系统对每个物理信道进行“信道复用”，在传输过程中把逻辑信道按照一定指配方法放到相应的物理信道上，这种指配方法即是ＧＳＭ系统中逻辑信道与物理信道间的映射。 （１）ＤＣＨ和ＣＣＣＨ在ＴＳ０上的复用。

一个基站有Ｎ个载频，每个载频有８个时隙。我们将载波定义为Ｃ０，Ｃ１，??，Ｃ７。下行链路从Ｃ０的第０个时隙（ＴＳ０）开始，Ｃ０的第０个时隙（ＴＳ０）只用于映射控制信道，Ｃ０也称为广播控制信道。

BCCH和CCCH共占用51个TS0时隙。尽管只占用了每一帧的TS0时隙，但从时间上讲长度为51个TDMA帧。作为一种复帧，以每出现一个空闲帧作为此复帧的结束，在空闲帧之后，复帧再从F、S开始进行新的复帧。以此方法进行重复，即时分复用构成ＴＤＭＡ的复帧结构。

ＴＳ０上ＲＡＣＨ的复用

（２）ＳＤＣＣＨ和ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用。

下行链路Ｃ０上的ＴＳ１时隙用来将专用控制信道映射到物理信道上，上行链路Ｃ０

上的ＴＳ1与下行链路C0上的TS1具有相同的结构，只是他们在时间上有一个偏移，即意味着对于一个移动台可同时双向接续。载频上的上行、下行的TS0和TS1供控制逻辑信道使用。

ＳＤＣＣＨ与ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用（下行）

ＳＤＣＣＨ与ＳＡＣＣＨ在ＴＳ１上的复用（上行）

（３）ＴＣＨ在ＴＳ２上的复用

上行链路的ＴＣＨ与下行链路的ＴＣＨ结构完全一样，只是有一个时间的偏移。时间偏移为３个ＴＳ，也就是说上行的TS2与下行的TS2不同时出现，表明移动台的收发不必同时进行。

TCH的复用

4.GSM系统中的抗干扰技术： 1 信道编解码技术：同时使用了分组码和卷积吗这两种差错控制编码。 2 交织编码技术：采用二交织的方法，信道编码后首先进行内部交织，再进行块间交织。 3 跳频技术

5. 位置登记：在MS接入GSM网络时，MSC根据客户发送的IMSI中的H1H2H3消息，向该 客户的归属位置寄存器（HLR）发送新的位置信息，更新MS的位置区别码。

MS非首次开机时的入网更新

6．漫游用户呼叫转移示意图：

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