无线通信课程简答题答案，你能解释几个？

1、什么是无线通信？什么是移动通信？什么是蜂窝移动通信？说明这三者之间的关系。

无线通信技术是通过无线电波传播信号的技术。
移动通信是通信中的一方或双方处于运动中的通信。
蜂窝移动通信是采用蜂窝无线组网方式，在终端和网络设备之间通过无线通道连接起来，进而实现用户在活动中的可相互通信。其主要特征是终端的移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。

移动通信虽属于无线通信，但其实际上是无线与有线的结合体；蜂窝移动通信系统属于移动通信。

2、无线通信的最高目标是什么？

任何人(whoever)在任何时候(whenever)、任何地方(wherever)以任何方式(Whatever)与任何人(whomever)进行通信，即通信的“5W”，这便是无线通信的最高目标。

3、对于地面上的远距离微波通信，简述采用中继方式的直接原因。

（1）微波类似于光性，电波近似直线传播，而地球表面是个曲面，若在两地间直接通信，因天线架高有限，当通信距离超过一定数值时，电磁波传播将受到地面的阻挡。

（2）微波的传输损耗大，因此，远距离通信时有必要采用中继方式对信号逐段接收、放大和发送。

4、简述无线电磁波频率与波长的关系，并举例说明长波、中波、短波和微波的应用。

波长和频率成反比。

长波：主要是靠地面波和天空波来进行传播，其传播距离一般不超过3000公里。主要用作无线电导航，标准频率和时间的广播以及电报通信等。
中波：靠地面波和天空波进行传播。传播过程中，地面波和天空波同时存在，有时会给接收造成困难，故传输距离不会很远，一般为几百公里。主要用于近距离本地无线电广播、海上通信、无线电导航及飞机上的通信等。
短波：主要靠天空波来进行传播，它能以很小的功率借助天空波传输很远的距离。主要应用于远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。
微波：主要是直射波传播。微波的天线辐射波束可做得很窄，因而天线的增益较高，有利于定向传播；又因频率高，信道容量大，其应用的范围很广。主要用于定点及移动通信、导航、雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面。

5、在无线电波传播时，收到的干扰有哪些类型？

无线电波传播时，可能会收到：互调干扰、邻道干扰、同频干扰。

1、互调干扰，是由无线电子设备的非线性导致的；

2、同频干扰，可通过组网规划来控制；

3、邻道干扰，通过使用好的滤波器可有效减少此干扰；

6、试比较FDMA、TDMA和CDMA三种多址复接方法。

FDMA：将给定的频谱资源划分为若干个等间隔的频道，供不同的用户使用。

TDMA：把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙。

CDMA：以扩频信号为基础，利用不同码型实现不同用户的信息传输。

7、TDD与FDD的区别?

TDD：在同一频率信道的不同时隙中分别发射和接收信号，彼此之间采用一定的保证时间予以分离。

FDD：采用两个对称的频率信道分别发射和接收信号，发射和接收信道之间存在着一定的频段保护间隔。

8、智能天线的工作原理是什么？

通过调节各阵元信号的加权幅度和相位来改变阵列天线的方向图，从而抑制干扰、提高信干比，最终实现天线和传播环境之间、用户和基站之间的最佳匹配。

9、什么是信道切换，切换的依据有哪些？

1）信道切换：当一个移动台在通话的过程中从一个基站移动到另一个基站时，MSC(移动交换中心)自动地将呼叫转移到新基站的信道上。

2）切换的依据：接收信号强度、信干比/载干比等。

10、硬切换、软切换、接力切换的概念？

硬切换：在新的连接建立前，先中断旧的连接。

软切换：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后再中断旧链路。

接力切换：使用上行预同步技术，预先取得与目标小区同步的参数，再通过开环方式保持与目标小区的同步，一旦网络判决切换，移动台可迅速由原小区切换到目标小区。

11、什么是大区制？什么是小区制？并简述其主要特点。

大区制：在一个比较大的区域中，仅用一个基站覆盖全区域的移动通信覆盖方式。

特点：用户数有限，无法满足大容量的要求；但设备需求少，成本低，网络结构简单，维护方便。

小区制：将要覆盖的移动通信网络地区划分为若干个小区，每个小区的半径可视用户的分布密度设置，最后在每个小区设立一个基站为本小区范围内的用户服务。

特点：实现服务区的无缝覆盖，服务范围广，系统容量大且不同小区间可使用相同频率；但设备投资大、技术复杂、维护困难。

12、大区制组网和小区制组网的区别是什么？为何蜂窝移动系统需要采用小区制组网？

大区制组网：指在一个比较大的区域中，只用一个基站覆盖全地区，这种组网方式为“大区制组网”。特点：大区制组网只有一个基站，服务面积大，因此所需的发射功率也较大，多用于专用网或小城市的公共网。但是，由于只有一个基站，其信道数有限，一般只能容纳数百至数千个用户。

小区制组网：相对于系统容量不高的大区制而言的，小区制组网适合大城市或更大区域的服务，在有限的频谱条件下，能达到大容量的目的。

为何蜂窝移动系统需要采用小区制组网：小区制组网下，每一个小区和其他小区可频率再用，且隔远了，同信道干扰能降至可以接受的程度，因此，用有限的频率数就可以服务多个小区。用这种组网可以构成大区域、大容量的移动通信系统，还可以形成全省、全国甚至更大的系统。因此，蜂窝移动系统需要采用小区制组网。

13、位置更新过程

1. 移动台位置登记；

2. 当移动台从一个位置区域进入一个新的位置区域时，移动系统进行通常意义下的位置更新；

3. 在一定的特定时间内，网络与移动台没有发生联系时，移动台自动地、周期地与网络取得联系，并核对数据。

14、越区切换流程

当移动台从一个基站覆盖的小区进入到另一个基站覆盖的小区时，为了保持通信的连续性，会将移动台与当前基站之间的链路转移到移动台与新基站之间的链路。

15、漫游和切换的区别是什么？

漫游：MS(移动台)离开本位置区到达新的位置区，且新的位置区也能为MS提供的服务称漫游；

切换：网络在忙时或通话状态下的信道间切换。它包括：信道间的切换、小区间的切换、同BSC(基站控制器)不同小区间的切换、同MSC间的不同BSC的切换、不同MSC间的切换等。

它们的区别与联系是：不同MSC(移动交换中心)间的切换即是漫游。

16、快衰落与慢衰落的区别是什么？

快衰落：主要是由多径传播产生的衰落以及由移动体周围的散射、反射和折射体引起信号的多径传输而导致到达信号之间相互叠加，其合成信号幅度表现为快速的起伏变化，其变化率比慢衰落快；

慢衰落：由于移动台不断移动，电波传播路径地形地貌不断变化所造成的衰落比多径效应引起的快衰落慢的多。

17、什么是LTE?

LTE，Long Time Evolution，是3G的演进，是从3G到4G技术之间的一个过渡，是3.9G全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络的唯一标准。与3G相比，它具有高数据速率、分组传送、降低延迟和广域覆盖等优势，被视为3G向4G演进的主流技术。

18、如何能够有效地缓解未来无线通信频谱短缺问题？

科学配置频谱资源、对频谱规划进行经济化操作。比如：提倡运营商等用频单位公用频谱，尽量减少专用频段。

19、什么是多径效应？

电波传播信道中的多径传输现象所引起的干涉延时效应。在实际的无线电波传播信道中，常有许多时延不同的传输路径，每条传播路径会随时间变化，合成波场也会随机变化，进而形成总接收场的衰落。

20、什么是信号的小尺度衰落？大尺度衰落？这两种衰落与信号的频率有什么关系？

（1）小尺度衰落：指当移动台移动一个较小距离时，接收信号在短期内的快速波动。包括多普勒频移引起的时间选择性衰落与多径引起的频率选择性衰落。

（2）大尺度衰落：移动台和基站之间以及无线电波传播过程中受到建筑物阻挡，引起发射机与接收机之间长距离上的信号场强变化，波动发生在大约10个波长范围内；

这两种衰落与信号频率的关系：

1）信号的小尺度衰落与频率的关系：信号频率的变化对小尺度衰落影响很大。信号频率变大，波长变小，在一定范围内，幅度变化会很剧烈。

2）信号的大尺度衰落与频率的关系：信号频率对阴影衰落影响不是很大；但是，当信号在阴影区与非阴影区过渡时，信号频率变大，波长变小，绕射系数变大，绕射能力增强，绕射会变得强烈，有一个更加陡峭的变化。

21、什么是多普勒效应？

在电波传播过程中，由于移动台或相互作用体的运动所造成的接收频率与发射频率出现差异的现象。

22、信道的多普勒扩展？信号什么条件下是平衰落/频率选择性衰落/快衰落/慢衰落?

多普勒扩展 ：移动台和基站的相对运动造成的，在多径情况下，由于单音信号经过不同的时变信道到达接收端，每一个时变信道都会产生不同的多普勒频移，接收端会展现出多普勒扩展，它是移动无线信道的时变速率引起的频谱展宽程度的度量值。

平衰落：无线信道的相关带宽大于发送信号的带宽，且在带宽范围内具有恒定增益及线性相位，则接收信号就会经历平坦衰落。衰落状况与频率无关；各频率成分衰落一致，衰落信号的波形不失真。
频率选择性衰落：如果无线信道的相关带宽小于发送信号带宽，那么该信道特性导致接收信号产生频率选择性衰落。衰落状况与频率有关；不同频率成分衰落不一致，衰落信号波形将产生失真。
快衰落：信道冲激响应在符号周期内变化很快，即信道的相干时间小于发送信号的信号周期。
慢衰落：信道冲激响应变化率比发送的基带信号变化率低的多，即信道的相干时间远大于发送信号的信号周期。

23、什么是远近效应？功率控制的主要作用是？

远近效应：由于接收用户的随机移动性，移动用户与基站之间的距离也在随机变化，若移动用户发射信号功率都一样，那么到达基站时信号的强弱将不同：离基站近者信号强，离基站远者信号弱，且通信系统中的非线性将进一步加重信号强弱的不平衡性，甚至出现以强压弱的现象，并使弱者产生掉话现象，通常称这一现象为远近效应。

功率控制的作用：

① 克服反向链路的远近效应；

② 在保证接收机的解调性能情况下，尽量降低发射功率，减少对其他用户的干扰，增加系统容量。

24、从实现方法、频谱特性等方面阐述跳频和直接序列扩频技术的区别？ 码分多址属于其中？

（1）跳频：本质上就是一种按照收发双方约定的、对第三者保密的、规律不断变换地发射频率的技术。在调频频段内分布着若干个信道，每个信道带宽都和窄带信号宽带相同；传输时，在每个固定间隔，信号在这些信道之间随机跳跃。它具有躲避式抗瞄准干扰能力，尤其是抗窄带干扰信号能力强，有良好的远近特性，不会引起同频阻塞干扰。缺点是其信号隐蔽性较差。

（2）直接序列扩频技术：利用扩展码，每个输入信号在传输信号中被k个比特表示，扩频码展宽信号频谱的带宽和k成正比。它具有良好的抗噪、抗多经效应、抗窃听能力。

码分多址属于直接序列扩频技术。实现方法：每个移动台(站点)被指定一个唯一的m位代码，且都必须两两正交。当发送比特1时，站点就发送其码片序列；发送比特0时，站点就发送其码片序列的反码。

25、天线的特征？信号衰减衰落的原因？移动通信中为何使用蜂窝模式？如何控制蜂窝大小？

（1）天线的特征：

1.每一种天线都有其频率范围；

2.长度：波长越长天线尺寸越大；

3.形状：全向天线和定向天线形状不同，理想的天线是在空间的一个点向四周均匀发射信号，但通常的天线都是有方向性的；

4.增益：天线在某方向的增益就是该方向发射的功率与理想天线在该方向的功率之比；

（2）导致信号衰减衰落的原因：

1.射频信号在自由空间衰减；

2.反射和透射；

3.绕射；

4.与其他的射频信号源互相干扰造成衰减；

5.多经衰落。

（3）使用蜂窝模式的原因：

1. 蜂窝模式下，每一个蜂窝可使用一组频道，且如果两个蜂窝相隔够远，则可使用同一组频道，大大提高了信道的利用率。

2. 鉴于信号随距离快速衰落，将一块大的区域划分为多个小的蜂窝，使用多个小功率发射器代替一个大功率发射机，可以获得更好的信号、降低发射功率、节约成本。

（4）控制蜂窝大小的方法：蜂窝的大小取决于发射机的有效发射距离，六边形蜂窝要在发射机的有效发射距离覆盖范围之内，而两个七小区群的中心的距离要超过有效发射距离的两倍。

26、无线系统的分集起什么作用？有哪些分集方式？是如何具体实现的？

分集的作用：在独立的衰落路径上发送相同的数据，由于独立路径在同一时刻经历深衰落的概率很小，因此经过适当的合并后，接收信号的衰落程度就会被减小。

分集方式：空间分集、频率分集

空间分集：使用多个发送天线或接收天线，也就是使用天线阵列，阵元之间有一定的空间距离。

频率分集：用不同的载波发送相同的窄带信号，载波的间隔是信道的相干带宽。

27、什么是无线传感器网络？

由大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络，它能协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖区域内的被感知对象的信息，并最终将这些信息发送给网络的所有者。

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