无线通信网络与优化习题课

1、设六边形模拟蜂窝系统各小区参数相同并使用全向天线，路径衰减指数4=γ，射频保护比dB CIR 18=，请说明

（a ）能否使用每簇3个小区的频率复用模式？请给出计算依据。如果不能，应该使用哪种频率复用模式？为什么？

（b ）设总频带宽度为1.25MHz ，载频间隔为25kHz ，则在所采用的频率复用模式下，每小区的可用信道数是多少？

2、设六边形模拟蜂窝系统各小区参数相同并使用全向天线，路径衰减指数3=γ，射频保护比dB CIR 12=，请说明

（a ）能否使用每簇3个小区的频率复用模式？请给出计算依据。如果不能，应该使用哪种频率复用模式？为什么？

（b ）设总频带宽度为1.25MHz ，载频间隔为200kHz ，每载

频时隙数为8，则在所采用的频率复用模式下，每小区的可用信道数是多少？

3、设某系统为干扰受限系统，如果W=1.5MHz ，R=14400bps ，

最小可接受的E b /N 0为10dB 。若考虑的是三扇区基站天线和α=3/8的话音激活检测，求单小区CDMA 系统所能支持的最大用户数是多少？每小区内同时存在三个扇区，总用户数是多少？

4、陆地移动通信的传播模式可分为哪三种？它们是如何得到的？它们与传播环境的关系如何？

1、说明DCS1800工作频段、频道间隔、多址方式？设有DCS1800使用的序号为61

2、800两个频道，试计算其频道标称中心频率？

2、说明GSM900工作频段？上下行各自间隔带宽是多少？每个频点占用多少带宽？已知当前手机使用的中心频率为894.2MHz，请计算对应的频点号？若频点号为56，试计算其中心频率？

3.移动通信系统中通常要考虑远近效应，当一个基站同时接收两

个移动台发来的信号时，一个移动台离基站0.2Km，另一个离基站25Km，要求接收机信号干扰比是15dB。试求近端对远端干扰比和保证接收机性能的隔离度。

4、 a.话务量的概念？

b.一个假设的蜂窝系统的市场研究：在繁忙的一个小时期

间内的呼叫次数分布与发出这些呼叫的用户数所占百分比的关系为：在忙时每用户0～1次呼叫，约50％用户；在忙时每用户1～2次呼叫，约30％用户；在忙时每用户2～10次呼叫，约15％用户；在忙时每用户超过10次呼叫，约5％用户。（假设10个以上呼叫数为10次呼叫），求平均到达率。

c.以分钟为单位的高峰时间呼叫时长与在各组的用户数百

分比的关系为：0～l分钟呼叫占用时间，约60％用户；1～2分钟呼叫占用时间，约25％用户；2～3分钟呼叫占用时间，约10％用户；3～10分钟呼叫占用时间，约5％用户，计算每个用户以爱尔兰为单位的话务量强度。

d.假定每个小区用户数为N，那么在高峰忙时每小时总话务量为多少？

1、设六边形模拟蜂窝系统各小区参数相同并使用全向天线，路径衰减指数4=γ，射频保护比dB CIR 18=，请说明

（a ）能否使用每簇3个小区的频率复用模式？请给出计算依据。如果不能，应该使用哪种频率复用模式？为什么？

（b ）设总频带宽度为1.25MHz ，载频间隔为25kHz ，则在所采用的频率复用模式下，每小区的可用信道数是多少？（10分）

答：

（a ）为满足射频保护比的要求，同频复用距离D 应该满足

)110(10lg 10+≥+γK

CIR r D ，其中dB CIR 18=，6=K ，4=γ

r D 4.5≥∴

对照频率复用模式的复用距离，至少需要12小区的复用模式才能满足要求。因此应该选用每簇12小区的复用模式，如此既可满足CIR 的要求，也能够尽量提高频率复用效率。（5分）

（b ）每小区可用信道数为16.412

10251025.136

=???==KB W N ， 取整数后，每小区可用信道可为4个。（5分）

1、设六边形模拟蜂窝系统各小区参数相同并使用全向天线，路径衰减指数3=γ，射频保护比dB CIR 12=，请说明

（a ）能否使用每簇3个小区的频率复用模式？请给出计算依据。如果不能，应该使用哪种频率复用模式？为什么？

（b ）设总频带宽度为1.25MHz ，载频间隔为200kHz ，每载频时隙数为8，则在所采用的频率复用模式下，每小区的可用信道数是多少？（8分）

答：

（a ）为满足射频保护比的要求，同频复用距离D 应该满足

)110(10lg 10+≥+γK

CIR r D ，其中dB CIR 12=，6=K ，3=γ

r D 56.5≥∴

对照频率复用模式的复用距离，至少需要12小区的复用模式才能满足要求。因此应该选用每簇12小区的复用模式，如此既可满足CIR 的要求，也能够尽量提高频率复用效率。（4分）

（b ）每小区可用信道数为25.412

1020081025.136=????==KB W N ， 取整数后，每小区可用信道可为4个。（4分）

2、说明DCS1800工作频段、频道间隔、多址方式？ 设有DCS1800使用的序号为612、800两个频道，试计算其频道标称中心频率？（10分）

答：(1)、DCS1800工作频段：上行1710~1785 MHz ，下行1805－1880MHz ；

频道间隔：200 kHz ；多址方式：TDMA ，FDMA 。（6分）

(2)、序号612

MHz f l 2.17302.0)512612(2.1710)612(=?-+=

MHz f h 2.1825952.1730)612(=+=

序号800

MHz f l 8.17672.0)512800(2.1710)800(=?-+=

MHz f h 8.1862956.1767)800(=+=（4分）

2、说明GSM900工作频段？上下行各自间隔带宽是多少？每个频点占用多少带宽？已知当前手机使用的中心频率为894.2MHz ，请计算对应的频点号？若频点号为56，试计算其中心频率？（8分）

答：(1)、GSM900工作频段：上行890~915 MHz ，下行935－960MHz ；

上下行各自间隔带宽是45MHz 。每个频点占用带宽：200 kHz 。（4分）

(2)、中心频率为894.2MHz 时，

2.0)1(2.8902.894?-+=n

得到21=n ，即频点号为21。（2分）

（3）频点号为56时，

MHz f l 2.9012.0)156(2.890)56(=?-+=

MHz f h 2.946452.901)800(=+=（2分）

1、a.话务量的概念？

b.一个假设的蜂窝系统的市场研究：在繁忙的一个小时期间内的呼叫次数分布与发出这些呼叫的用户数所占百分比的关系为：在忙时每用户0～1次呼叫，约50％用户；在忙时每用户1～2次呼叫，约30％用户；在忙时每用户2～10次呼叫，约15％用户；在忙时每用户超过10次呼叫，约5％用户。（假设10个以上呼叫数为10次呼叫），求平均到达率。

c.以分钟为单位的高峰时间呼叫时长与在各组的用户数百分比的关系为：0～l 分钟呼叫占用时间，约60％用户；1～2分钟呼叫占用时间，约25％用户；2～3分钟呼叫占用时间，约10％用户；3～10分钟呼叫占用时间，约5％用户，计算每个用户以爱尔兰为单位的话务量强度。

d.假定每个小区用户数为N ，那么在高峰忙时每小时总话务量为多少？（11分）

答：

1、 话务量：话务量定义为一组信道内移动电话呼叫的次数，而此呼叫涉及呼叫时

长和呼叫次数。（3分）

2、 以100个用户为100％标准，利用各组的平均呼叫数，并且在计算时假设10个

以上呼叫数为10次呼叫，得到平均到达率为：

因而，如果在高峰忙时平均到达率为2.1呼叫/小时。 （3分）

呼叫/小时1.2100

510150.6305.1505.0=?+?+?+?

3、以100个用户为准(即100个用户为100个用户为100%)，并假定每组一个平均呼叫占用时间，则总的呼叫占用时间计算如下：

12555.6105.2255.1605.0=?+?+?+?分钟

这样，100个用户在高峰忙时所占用的全部时间为125.0分钟。这相当于每次呼叫平均时长为1.25分钟，即0.021小时或0.021小时/呼叫(在高峰期的l 小时内)。（3分）

4、 因为

假定每个小区用户数为N ，那么在高峰忙时每小时总话务量就是0.0441N 爱尔兰/小区。（2分）

2、陆地移动通信的传播模式可分为哪三种？它们是如何得到的？它们与传播环境的关系如何？（9分）

答：陆地移动通信的传播模式可分为经验模式、半经验或半确定性模式、确定性模式三种。经验模式是根据大量的测量结果统计分析后导出的公式，应用经验模式可以容易和快速地预测路径损耗，不需要有关环境的详细信息，但是它们不能提供非常精确的路径损耗估算值。确定性模式是对具体的现场环境直接应用电磁场理论计算的方法，如射线跟踪方法和几何绕射理论。半经验或半确定性模式是基于把确定性方法用于一般市区或室内环境导出的公式，它们的使用同样很容易和迅速。

移动通信的环境可以简单地分为宏小区、微小区（微蜂窝）和微微小区（微微蜂窝）。经验模式、半经验或半确定性模式对具有均匀特性的宏小区是合适的。半经验模式还适合于均匀的微小区。而确定性模式适合于微小区和微微小区，但是对宏小区是不能胜任的。

42.设某系统为干扰受限系统，如果W=1.5MHz ，R=14400bps ，最小可接受的E b /N 0为10dB 。若考虑的是三扇区基站天线和α=3/8的话音激活检测，求单小区CDMA 系统所能支持的最大用户数是多少？每小区内同时存在三个扇区，总用户数是多少？

601/1 1.510/1440011[]28.8/'0.37510

s b W R N E N α?=+=+== 328.884N =?=个用户/小区

43.移动通信系统中通常要考虑远近效应，当一个基站同时接收两个移动台发来的信号时，一个移动台离基站0.2Km ，另一个离基站25Km ，要求接收机信号干扰比是15dB 。试求近端对远端干扰比和保证接收机性能的隔离度。

近端对远端干扰比为：

NFR=40lg(25/0.2)=84dB

两个移动台的工作频率必须有足够的间隔，保证接收机性能提供隔离度为：

84+15=99dB 。 爱尔兰/用户小时/呼叫.1呼叫/小时0441.0021.02=?