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【问题1】(12分,每空1分。将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内)
移动通信系统的通信距离与(1)功率、天线高度、(2)和电波传播环境密切相关,移动环境下无线电波受地形、地物的影响,产生散射,反射和多径效应,形成(3)衰落;移动用户的运动还造成随机的调幅和调相,产生(4)效应。因此,必须采用先进的技术有效的利用宝贵的频率资源,以满足高速率、大容量的业务需求;同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落,降低噪声和多径干扰,达到改善系统性能的目的,(5)技术作为下一代移动通信系统核心技术之一,具有上述优势。
MIMO是一种能够有效提高衰落信道容量的技术,根据信道容量公式,在理想情况下信道容量将随着(6)天线的数量线性增加。
HSPDA和IEEE 802.16中都采用了(7)技术来提供高速率传输和高的频谱利用率。
为应对移动通信系统的多种标准并存、新标准不断演进、不同标准采用不同的工作频段,不同的编码调制方式等因素导致的系统间难以兼容、移动用户漫游限制等问题,(8)是一种最有希望解决这些问题的技术。
IP RAN是IP化的无线接入网,基于IP/MPLS技术标准体系,并支持(9)标准协议;其网络可分为汇聚层和接入层,汇聚层由连接SR/MSE的(10)类路由器组成,接入层由连接基站和政企用户的接入路由器组成。
LTE-A是LTE的演进版本,其指标需求定义较之于LTE有大幅提升,例如带宽要达到(11)MHz,下行峰值速率达到1000Mbit/s。为满足指标需求,LTE-A引入了(12)、多天线增强、中继技术和多点协作传输等关键技术。

【问题2】(4分,请将解答写在答题纸的对应栏内)
根据传播模型校正原理,在做场强测试时,要保证在40个波长间隔内,采用36或最多50个采样点。这一方面要考虑测试设备的性能,也要考虑车速,车速不能太快,也不能太慢。
设车速为V,测试设备(如高速扫频仪)每秒采样25个同一频点的接收功率,波长为λ(900MHz时为1/3m,1800MHz时为1/6m),试计算对1800MHz信号,合理的车速范围是多少(单位为km/h)?

【问题3】(4分,请将解答写在答题纸的对应栏内)
某卫星接收机的天线增益为45dB,等效噪声问题是256K,求其品质因数。若希望将接收机品质因数提高6dB,那么天线直径需要如何变化?


参考答案: 【问题1】
(1)电台(或发射)    (2)工作频率    (3)瑞利(4)多普勒效应    (5)OFDM    (6)发送天线               (7)AMC          (8)软件无线电                                          (9)传送多协议标记交换-MPLSTP
(10)B类                     (11)100MHz   (12)载波聚合

【问题2】
设车速为V,测试设备(如高速扫频仪)每秒采样25个同一频点的接收功率,即:

将λ=1/6m,n=25带入上述关系式,有:


【问题3】

若天线直径D增加一倍,天线增益增加4倍,G/T增大10lg4=20*0.3=6dB

详细解析:

【问题1】
移动通信利用无线电波进行信息传输,电波在传播过程中可能产生反射、绕射和散射,形成多径传播,使接收信号发生“衰落”,存在多径衰落、阴影衰落、多普勒效应及时延扩展等现象,从而使移动通信中信号特征很不稳定。移动通信系统的通信距离除与电台功率、天线高度、工作频率有关外,还与电波传播环境密切相关。移动环境下无线电波受地形、地物的影响,产生散射,反射和多径效应,形成瑞利衰落。移动用户的运动还造成随机的调幅和调相,产生多普勒效应。因此,必须采用先进的技术有效的利用宝贵的频率资源,以满足高速率、大容量的业务需求;同时克服高速数据在无线信道下的多径衰落,降低噪声和多径干扰,达到改善系统性能的目的,OFDM技术作为下一代移动通信系统核心技术之一,具有上述优势。
要提高系统的吞吐量,一个很好的方法是提高信道的容量。MIMO可以成倍的提高衰落信道的信道容量。根据信息论最新研究成果,假定发送天线数为m,接收天线数是n,在每付天线发送信号能够被分离的情况下,有如下信道容量公式:

式中,SNR是每个接收天线的信噪比。
根据上式,对于采用多天线阵发送和接收技术的系统,在理想情况下信道容量将随着发送天线数m线性增加,从而提供了目前其他技术无法达到的容量潜力。其次,由于多天线阵发送和接收本质上是空间分集与时间分集技术的结合,因而有很好的抗干扰能力。
HSPDA和IEEE 802.16中都采用了AMC技术来提供高速率传输和高的频谱利用率。
为应对移动通信系统的多种标准并存、新标准不断演进、不同标准采用不同的工作频段,不同的编码调制方式等因素导致的系统间难以兼容、移动用户漫游限制等问题,软件无线电是一种最有希望解决这些问题的技术。
IP RAN中的IP指的是互联协议,RAN指的是Radio Access Network。相对于传统的SDH传送网,IP RAN的意思是“无线接入网IP化”,是基于IP的传送网的。IP RAN网络基于IP/MPLS技术标准体系,并且支持传送多协议标记交换-MPLSTP标准协议。其网络可分为汇聚层和接入层,汇聚层由连接SR/MSE的B类路由器组成,接入层由连接基站和政企用户的接入路由器组成。
LTE-A是LTE的演进版本,其指标需求定义较之于LTE有大幅提升,例如带宽要达到100MHz,下行峰值速率达到1000Mbit/s。为满足指标需求,LTE-A引入了载波聚合、多天线增强、中继技术和多点协作传输等关键技术。

【问题2】
设车速为V,测试设备(如高速扫频仪)每秒采样25个同一频点的接收功率,即:

将λ=1/6m,n=25带入上述关系式,有:


【问题3】
一般来说,工作频段一定,当折算到地球站馈线输入端的总(外部和内部)等效噪声温度一定时,天线口径越大,地球站接收灵敏度就越高,通常用地球站品质因数G/T来描述。
G/T值的分贝计算式为:
式中,GR为接收天线增益,T为地球站馈线输入端处总的等效噪声温度。
在卫星通信中,一般使用定向天线,把电磁波能力聚集在某个方向上辐射。设天线开口面积为A,天线效率为η,波长为λ,天线直径为D,则天线增益为:

可得若天线直径D增加一倍,天线增益增加4倍,G/T增大10lg4=20*0.3=6dB

上一题