中级通信工程师试题分析与解答.doc

1、2014年试题分析与解答试题一(共 15 分)【问题1】(4分。请将解答写在答题纸的对应栏内)某单模光纤长度为100 km ，工作于1550 nm 波长时的损耗系数是 0.2 dB/km ，若输入光功率为1mW ，试列出公式计算其输出光功率。【问题2】(4分，每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)G.652 光纤属常规型单模光纤，其零色散波长在(1) nm 附近，最低损耗在(2) nm附近。G.655光纤又称为(3)光纤，在1550nm 窗口具有较小色散和最低损耗，能够避免(4) 的影响，适用于 DWDM 环境。【问题2】【7分，每题1分。请对下列说法进行判断，将 “”（判为

2、正确）或 “”（判为错误）写在答题纸对应栏内】1. 对于多模阶跃光纤而言，数值孔径(NA)越小则模式色散越小，集光能力越强。( ) 2. 常规单模光纤的色散包括模式色散和波长色散两种。 ( ) 3. 光纤的非线性效应分为受激散射效应和非线性折射率效应。 ( ) 4. 光转发器/波长转换器(OTU)的基本功能是完成G.957 光接口至G.703光接口之间的波长转换。 ( ) 5 根据信道间波长间隔的不同，WDM系统通常可分为DWDM、CWDM两种。( ) 6. 光信号的直接调制又称为内调制，有利于减小啁啾。 ( ) 7. 光时域反射仪(OTDR)利用光脉冲的瑞利散射测量入射光沿光纤传输所受到的损

3、耗特性，并可以确定光纤中不完善点的位置以及光纤长度。 ( ) 试题一【 分析 】【问题1】本题考查光纤的损耗的计算方法。1550nm下，损耗系数为=0.2dB/km , L=1OOkm , Pin=1mW ，代入公式可得pount=0.01mW【问题2】本题考查常见的单模光纤的特性以及使用环境。G.652 光纤属常规型单模光纤(SMF)，其零色散波长在1310nm附近最低损耗在 1550nm附近。1310nm典型衰耗值为0.34 dB/km,1550 nm波长上正色散值为17ps/(nm.km)。0.652光纤是目前城域网使用最多的光纤，它有两个应用窗口：1310nm和1550nm，对于短距离

4、的单波长MSTP/SDH系统，设备光接口一般使用1310nm波长，而在长距离无中继环境传输下通常使用1550 m波长。G.652光纤可使用2波长（1310nm和1550nm) WDM系统用于无源光网络（PON）系统，解决城域网的接入层应用，之可以减少对配线及以上层光纤资源的消耗。另外，在短距离并适当运用色散补偿技术的情况下，G.652光纤也可用于波长信道数不多的粗波分复用（CWDM）系统，用于解决城域网的核心汇聚层传输。G.655光纤又称为非零色散位移光纤（NZDSF）。G.655光纤在1550nm窗口保留一定的色散，使得光纤同时具有了较小包散和最小衰减。G.655光纤在153O 1565 n

5、m之间光纤的典型参数为：衰减0.25dm，色散系数在16ps/ ( nm .km ）之间，由于G.655光纤非零色散的特性，能够避免FWM的影响，适用于DWDM环境。【问题3】(1）本题考查光纤的数值孔径。数值孔径（NA）是阶跃多模光纤的一个重要参数，它表示光纤集光能力的大小，亦即能进入光纤的光通量的多少。NA越大，纤芯对入射光能量的束缚越强，光纤抗弯曲特性越好。NA太大时，则进入光纤中的光线越多，将会产生更大的模式色散，因而限制了信息传输容量，所以必须适当选择NA。单模光纤的 NA在 0.12附近，多模光纤的NA约为0.21。本小题判为错误。(2）本题考查光纤的传输特性。在光纤传输理论中将色

6、散分为模式色散和波长色散。在羊模光纤中不存在模式色散，但存在波长色散。根据波长色散的产生机理，又可以将波长色散分为材料色散和波导色散。本小题判为错误。(3）本题考查光纤的非线性效应 。单模光纤的非线性效应分为两类：一类是由于散射作用而产生的受激散射效应，如受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）；另一类是由于光纤的折射指数随光强度变化而引起的非线性折射率效应，如自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和四波混频（FWM）。本小题判为正确。(4）本题考查DWDM系统组成。DWDM系统根据光接口的兼容性可以分成开放式和集成式两种系统结构。集成式系统要求接入光接口满足DWDM光接口标准（

7、即ITU-TG.692波长标准）；开放式系统在波分复用器前加入了光波长转换器（OTU），将 SDH光接口（即ITU-TG.957）转换成符合ITU-TG.692规定的接口标准。本题判为错误。( 5）本题考查WDM系统系统原理和分类。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和 DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2mn到1.2nm，所以相对于DWDM, CWDM称为稀疏泼分复用技术 。本小题判为正确。( 6）本题考查光信号调制。随着传输速率的不断提高，直接调制带来了输出光脉冲的相位抖动即啁啾效应，使得光纤的色散增加，限制了容量的提

8、高，采用外调制器可以减小咧嗽，外调制方式也称间接调制。本小题判为错误。(7)本题考查光时域反射仪的原理。光时域反射仪(OTDR)简称光时域计，是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。 OTDR 是通过被测光纤中产生的背向散射信号来工作的，所以又称为背向散射仪。它可用来测量光纤的插入损耗、反射损耗、光纤链路损耗、光纤长度、光纤故障点的位置及光功率沿路由长度的分布情况(即 P-L曲线)等。本小题判为正确。试题一【 答案 】【问题1】【问题2】(1) 1310 (2) 1550 (3)非零色散位移(或NZDSF) (34四波混频(或FWM)【问题3】(1) x

9、 (2) x ( 3 )(4) x (5) (6) x (7) 试题二(共 15 分)【问题1】(4分。请将解答写在答题纸的对应栏内)SDH 的二纤双向复用段保护环如下图所示，正常情况下， S1/P2 或S2/P1光纤上的业务信号利用业务时隙传送信号，而保护时隙是空闲的，即节点A到C的业务CA从节点C出发，占用 S1/P2光纤的业务时隙沿顺时针方向经由节点B传送到节点C，节点C到A的业务CA 从节点C出发，占用S2/P1光纤的业务时隙沿逆时针方向经由节点B传送到节点A 。如果节点A和B间的光缆被切断，试说明业务CA是如何从节点C传送到A的?二纤双向复用段保护环【问题2】(8分。请将解答写在答题

10、纸的对应栏内)(1) MSTP 的级联方式分为哪两种?( 2）试从参与级联的虚容器（VC）的分布位置和所经路由两个方面说明这两种级联的区别是什么。【问题3】(3分，每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)ASON中定义了三种连接类型。其中，（1）连接的发起和维护都是由 控制平面完成；（2) 连接的发起和拆除没有控制平面的参与；（3）连接则是由管理平面和控制平面共同完成。试题二【 分析 】【问题1】本题考查自愈环网保护。正常情况下，Sl/P2和S2/Pl光纤上的业务信号利用业务时隙传送信号， 而保护时隙是空闲的。业务CA从节点C出发，占用S2/P1光纤的业务时隙沿逆时针方向传输到

11、节点B;节点B利用倒换开关将S2/P1光纤和S1/P2光纤连通，将业务CA从S2/P1光纤的业务时隙转换到Sl/P2光纤的保护时隙；业务CA占用Sl/P2光纤的保护时隙沿顺时针方向经过C和D到达A;节点A利用倒换开关将S1/P2光纤和S2/P1光纤连通，将业务CA从S1/P2光纤的保护时隙转换到S2/P1光纤的业务时隙，达到正确接收的目的。【问题2】本题考查MSTP 级联与虚级联。1. MSTP的级联分为相邻级联（或连续级联)和虚级联两种类型。2. 级联与虚级联两种方法都能够构造容量为单个vc容量的X倍的新容器，它们的主要区别在于参与级联的vc的分布位置和所经路由不同。连续级联需要将同 一ST

12、M-N数据帧中相邻的虚容器级联并作一个整体进行传送，而虚级联使用多个独立的不一定相邻的vc,不同的vc 可以像未级联一样被分别传输， 最后在接收端重新组合成为连续的带宽。【问题3】本题考查ASON的三类连接。根据不同的连接需求以及连接请求对象的不同，ASON中定义的连接类型有三种：永久连接（PC）、交换连接（SC）和软永久连接（SPC）。交换连接的发起和维护都是由控制平面来完成，控制平面通过UNI接口接收到用户方面传来的请求，再经过控制平面的处理后在传送面中为这个客户请求提供一条具体的可满足用户需求的光通道，并把结果报告给管理平面，管理平面在这种连接的建立 过程中并不直接起作用，它只是接收从控

13、制面传来的连接建立的消息。软永久连接的建立、拆除请求也是由管理面发出的，但是对传送面中具体资源的配直和动作是由控制面发出的指令来完成的。试题二【 答案 】【问题1】业务CA从节点C出发 ，占用S2/P1光纤的业务时隙沿逆时针方向传输到节点B;节点B利用倒换开关将S2/P1光纤和S1/P2光纤连通，将业务CA从S2/P1光纤的业务时隙转换到S1/P2光纤的保护时隙;业务CA 占用S1/P2光纤的保护时隙沿顺时针方向经过到达A;节点A 利用倒换开关将 S1/P2光纤和 S2/P1光纤连通，将业务CA从S1/P2光纤的保护时隙转换到S2/P1光纤的业务时隙，达到正确接收的目的。【问题2】1. MST

14、P的级联分为相邻级联(或连续级联)和虚级联两种。2. 从参与级联的 VC 的分布位置来看，相邻级联中的 VC 是同一个 STM-N帧中相邻的VC; 虚级联中的VC是独立的，不一定相邻，可以在不同的STM-N 帧中。从所经路由来看，相邻级联中的VC是作为一个整体进行传送，路由相同;虚级联中的 VC 可以像未级联一样分别传输，可以有不同的路由。【问题3】(1)交换(2)永久(3)软永久试题三(共 15 分)【问题1】(4分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)掺饵光纤放大器 (EDFA)用于对1550 nm 波长窗口的尤信号进行放大，其泵浦光源通常采用980nm或(1)nm波长

15、;其常用结构分为(2)泵浦、(3)泵浦和(4)泵满三种。【问题2】(7分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)(a)PON的主要功能是实现 OLT和ONU之间的通信，其下行传输通常采用(1)方式，上行则存在不同的多址接入技术。对于上行采用时分多址接入技术的 PON 来说，由于不同ONU 到OLT 的(2 )不同，导致( 3 )不同，因此需要(4)以确保各个ONU 所发出的信号OLT处能够无碰撞地复用在一起。(b)目前 ADSL 系统采用(5)复用技术和(6)调制技术，前者将传统语音业务和数据业务复用在一起，后者的工作原理是将整个信道的可用带宽划分成若干个独立的、等宽的子信道

16、，根据每个子信道的传输特性，分配不同的比特数和传输容量，每个子信道采用不同星座点数的(7)调制。【问题3】(4分。请将解答写在答题纸的对应栏内)某光发射机的逻辑 1 平均光功率为1mW ，而逻辑0平均光功率为0.02 mW，试求该光发射机的消光比。试题三【 分析 】【问题1】本题考查 EDFA 的组成结构。EDFA的基本组成，包括:泵浦激光、耦合器、光隔离器和掺饵光纤 (EDF)。耦合器能有效地将信号光和泵浦光耦合进或出掺饵光纤，光隔离器将反射回放大器的光减小到一个可以接受的水平。目前，由于980nm和1 480 nm的泵浦效率高于其他波长的泵浦效率，因此得到广泛应用。常用的结构有三种：同向泵

17、浦、反向泵浦和双向泵浦。同向泵浦是一种信号光与泵浦光以同一方向从掺饵光纤的输入端注九的结构，也称为前向泵浦。反向泵浦是一种信号光与泵浦光从两个不同方向注入进掺饵光纤的结构，也称为后向泵浦。双向泵浦结合了同向泵浦和反向泵浦的优点。【问题2】本题考查PON的基本原理和ADSL技术原理。（a)PON网络还可以通过时间压缩复用（TCM）方式和副载泼复用（SCM）方式实现单纤双向传输。为了分离同一根光纤上多用户的来去方向的信号，我们通常采用多址技术。下行数据采用广播技术，所有的ONU都能收到相同的数据，但是通过ONUID来区分不同的ONU的数据，ONU通过过滤来接收属于自己的数据。不同ONU和OLT所经

18、过的路径长度不同，因此传输时延也不相同。PON系统通过测量各ONU和OLT的传输距离， 从而对由于物理传输引发的时延差异进行补偿，以确保不同ONU所发出的信号能够在OLT处准确地复用到一起。测距方法有扩频方式、带外方式和带内开窗测距方式。(b) ADSL采用频分复用（FDM）技术和离散多音频（DMT）调制技术。离散多音频(DMT）调制是一种载块调制技术，目的是将带宽按需分配。DMT将整个信道的可用带宽划分为若干个独立的、等宽的子信道，根据每个信适的传输特性，分配给不同的比特数和传输能量，每个子信道采用不同点数的正交幅度调制（QAM）。当子信道数目很多时，分配给每个信道的带宽就很小 9 它们各自

19、的传输函数接近理想情况，可以做到无码间串扰。标准规范下的全速率ADSL，每个信道占用4.3 kHz的带宽，每个信道上一个载波。DMT可以根据探测到的信噪比来来动态调整各个信道的比特数，使总体性能传输接近给定条件下的最大值。除此以外其还可以增强传输的性能和可靠性。【问题3】本题考查消光比概念和计算方法。消光比是指在最坏反射条件下，全调制条件下，传号（发射光信号）平均光功率与空号（不发射光信号）平均光功率的比值。消光比太大，则引起啁啾声，频谱变宽，色散变大；消光比太小，则接收机很难将光的 “1”和“0” 分开，因此消光比不能太小，也不能很大，在协议上只规定了最小消光比。计算消光比：A代表传号功率，

20、B代表空号光功率（有的仪表能够自动计算消光比，此时无须计算直接读出消光比即可）。试题三【 答案 】【问题1】（1）1480（2）同向(或前向)（3）反向(或后向)（4）双向注: (2)、(3)和(4)的答案可互换【问题2】（1）广播（2）距离 (或路径)（3）传播时延（4）测距（5）频分（6）离散多音频(或DMT)（7）正交幅度(或QAM)【问题3】消光比为10loglO( 1/0.02) =17 (dB)，或者若逻辑0 平均光功率为 0.01 mW ，则比0.02mW 的功率减小了一半。由10loglo ( 1/0.01 ) =20(dB)可知，题目中逻辑 0 平均光功率是 0.01 mW的

21、2倍，因此消光比和20dB相比减小3dB ，即17dB。试题四(共 15 分)【问题1】【10分，每题1分。请对下列说法进行判断，将 “”（判为正确）或 “”（判为错误）写在答题纸对应栏内】(1) 自由空间对电磁波的能量吸收造成了无线电信号的衰减。 （ ）(2) 通常空气的介电常数会随着高度的增加而减小，则大气的折射会使无线电波稍微弯向地球。 （ ）(3) 频率调制属于线性调制。 （ ）(4) 扩频系统的信号频谱带宽远大于所传信息带宽，其功率谱密度远小于未扩频信号的功率谱密度。 （ ）(5) 通信能够双向进行，就是全双工通信。 （ ）(6) 若跳频系统的处理增益等于跳频点数，则100个跳频频率

22、点对应的处理增益为20dB。 （ ）(7) 采用自动增益控制 (AGC) 可以使接收机处理实际中具有更大动态范围的信号电平。 （ ）(8) 虽然天线是互易器件但用于发射天线的设计无法用于接收天线。 （ ）(9) 一般来说，天线增益越高，其带宽越大。 （ ）(10) 通常调幅信号比调频信号对功率放大器的线性指标要求更严格。 （ ） 【问题2】(5分。请将解答写在答题纸的对应栏内)在自由空间中，令某无线通信系统的发射功率、接收功率、发射天线增益和接收天线增益均保持不变，其工作频率为1GHz时收发天线之间的最大距离为1Km,则当工作频率变为2GHz时，根据自由空间损耗公式判断收发天线之间最大距离变为

23、多少。试题四【 分析 】【问题1】1.本题考查无线信道与电波传播特性。在电波传播的各种方式中，无线电波在自由空间的传播方式是最基本、最简单的 一种。自由空间是指在理想的、均匀的、各向同性的介质中传播电磁波，且电波传播不发生反射、折射、绕射、散射和吸收现象，只存在由电磁波能量扩散而引起的传播损耗。本小题判为错误。2.本题考查无线信道与电波传播特性地面传播。由于气压、温度和温度随着距地球高度的增加而减小，空气的介也常数也会随着高度的增加而减小，大气的折射会使无线电波稍微弯向地球，因此视距传播的最大距离通常要大于人眼所能看到的距离。本小题判为正确。3本题考查频率调制和相位调制。频率调制属于非线性调制

24、，其频谱结构非常复杂，难于表达。但是，当频率调制指数mf远小于1（或最大的瞬时相位偏移远小于）时，我们可以得到FM信号的简化表达式，因而可求出它的任意调制信号的频谱表示式，这时，信号占据带宽窄，属于窄带调频（ NBFM );反之；是宽带调频（WBFM）。在基带调制信号一 定的情况下， 调频信号的频谱结构和带宽取决于频率调制指数mf。一般地,相对较窄的带宽(10-30kHz）用于语音通信；更宽一些的带宽用于广播业务（大约200 kHZ）和卫星电视。本小题判为错误。4. 本题考查扩频技术的优点。当扩频系统的信号频谱带宽远大于所传信息带宽时，相对常规系统而言，扩频信号占据了更大的带宽，因此在发射功率

25、相同的情况下，扩频信号的功率谱密度要远远小于常规系统发射信号的功率谱密度。本小题判为正确。5，本题考查无线通信系统基本原理单工与双工通信概念。单工通信指通信只有一个方向，即从发射器到接收器。全双工通信通信可以双向同时进行，需要两个发射器，两个接收器以及通常情况下的两个信道。有些双工通信不要求在两个方向上同时进行通信，叫作半双工通信。本小题判为错误。6. 本题考查跳频扩频系统。实际应用中，跳频图案中频率的点数从几十个到数千个不等。一般认为跳频系统的处理增益就等于跳频点数，如当跳频频率点为100个时，其处理增益即为10lg100=20dB。本小题判为正确。7. 本题考查无线通信接收系统结构。为给弱

26、信号提供较高的增益，自动增益控制（AGC）可根据所接收信号的强度来调整中频电各级(有时候是射频电各级)的增益。这使得接收机能够处理具有很大变差的信号电平。对于通信接收机而言，信号的这一变化范围可达100dB以上。本小题判为正确8. 本题考查天线基础知识。无线是互易器件，即同一种设计既可以用作发射天线，也可以用作接收天线，性能都一样地好，并且具有相同的增益。在无线通信中通常是同一天线既用作发射，也用作接收。本小题判为错误。9. 本题考查天线基础知识。天线增益是指天线将发射功率往某一指定方向集中辐射的能力，是指在输入功率相等的条件下实际天线与理想点源在空间同一点处所产生的场强的平方之比，即功率之比

27、。天线都是在一定频率范围内工作的，把天线的各种特性参数不超过规定变化范围的频率范围称为天线带宽。天线的带宽和天线的型式、结构、材料都有关系一般来说，振子所用管线越粗，带宽越宽;天线增益越高，带宽越窄。本小题判为错误。10. 本题考查数字调制技术。就频谱利用率来说，QAM比FSK或QPSK更为有效，但是它也更容易受到噪声的干扰，并且由于QAM信号像模拟调幅信号那样幅度在变化，对于通信系统的线性要求也是很-高的。本小题判为正确。【问题2】本题考查无线信道与电波传播特性。接收机接收功率为：Pr=Pt+Gt+Gr-(32.44+20lgd+20lgf)，其中Pr为接收功率(dBm), Pt为发射功率,

28、Gt为发射天线增益，Gr 为接收天线增益,d为发射机与接收机之间的距离，为频率，自由空间的衰减不依赖于天线的增益大小。自由空间损耗公式p=32.44+20lg+20lg ,p为自由空间损耗，若保持总损耗不变，工作频率加倍(工作频率由 2GHz 变为 2GHz)时，距离减半即可，即变为 0.5km或500m。试题四【 答案 】【问题1】(1) (2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9) (10)【问题2】利用自由空间损耗公式：L=32.44+20Ig+20Ig（写成线性形式，表示出L2 2也对），判断出工作频率加倍时，若保持总损耗不变，距离减半即可，er 变为 0.5km或500m。试题五

29、（共 20分）【问题1】(5分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)(a）香农信逗容量公式为（1），根据该公式，当信噪比较大时，同样的信嗓比增量所带来的容量增量比信嗓比较小时的更（2）。(b）宽带正交频分复用（OFDM）信号在整个带宽上受到频率选择性衰落，当总带宽不变时，若其中的频域正交子信道数量越（3），则每个子信道上的衰落就越平坦。(c）在时变衰落信道下，将H-ARQ和AMC 结合起来可以获得较好的传输效果，其中：（4）提供粗略的数据速率选择，而（5）可以根据实际信道条件对数据速率进行较精细的调整。【问题2】(8分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内

30、)(a）大气对微波传播的影响主要包括三个方面：氧气分子和水蒸气分子对电磁波的（1)雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸收和（2）对流层结构的不均匀性对电磁波的（3）。(b）微波视距传播会受到地表障碍物的影响，若要求接收点的场强幅度值等于自由空间传播的场强幅度值，则传播余隙应当（4）最小菲涅尔区半径。当传播余隙等于（5 ),即障碍物最高点与收发视距连线相切时，阻挡损耗为（6) dB。(c）设计微波线路时，要考虑系统内部干扰和（7）干扰。其中，在二频制收发天线共用的情况下，选用 “之” 字形路由避免各站排成一条直线可以避免（8）干扰。【问题3】(7分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应

31、栏内)(a）若地球站到卫星的距离为36 00km，则两者之间信号传播的往返时延为（1）秒。若地球站及卫星的天线尺寸一定，通常IIGHz 的波束宽度比4GHz的更（2）。(b）利用地球同步轨道卫星，原则上只需(3)颗卫星适当配直，就可以建立除地球（4)附近地区以外的全球不间断通信。(c）卫星通信中，接收机品质因数G/T越（5），则承担业务的能力越强，其中，变量( 6）表示接收天线增益，变量（7）表示地球站馈线输入端处总的等效噪声温度。试题五【 分析 】【问题1】本题考查扩频技术、正交频分复用技术、链路自适应技术及相干带宽的概念。(a） 扩频技术的理论基础是香农定理：在高斯白噪声干扰条件下， 通信

32、系统的极限传输速率（或称信道容量）为：式中，为信号带宽；为信号平均功率；为噪声功率。可见，提高信道容量的方法有两种：提高信嗓比； 加大信道带宽。(b）衰落在相干带宽内保持不变。当总带宽不变时，若其中的频域正交子信道数量越大每个子载波占用的带宽越小，那么每个子载波经历的衰落就越可能保持不变，也就是越平坦。(c)自适应编码调制(AMC)就是通过改变调制和编码的格式并使它在系统限制范围内和当前的信道条件相适应，以便能最大限度地发送信息，实现比较高的通信速率。快速混合自动重传(H-ARQ)也是一种链路自适应的技术，是ARQ和FEC相结合的纠错方法，与FEC共同完成无差错数据传输保护，是指接收方在检出传

33、输错误的情况下，保存接收到的数据，并要求发送方重传刚刚传输错误的数据。在 H-ARQ中，链珞层的信息用于进行重传判决，H-ARQ能够自动地适应信道条件的变化并且对测量误差和时延不敏感。AMC和H-ARQ两者结合起来可以得到最好的效果: AMC提供粗略的数据速率选择而H-ARQ可以根据数据信道条件对数据速率进行较精细的调整，从而更大限度地利用信道容量。【问题2】本题考查微波传播特性和微波线路设计。(a) 由于微波中继通信的电磁波传播主要在对流层中完成，对流层的影响主要表现在3个方面:氧气分子和水蒸气分子对电磁波的吸收，雨、雾、雪等气象微粒对电磁波的吸收和散射，对流层结构的不均匀性对电磁波的折射。

34、(b) 地表障碍物对微波视距传播的影响表现在引入了阻挡损耗。根据患更斯菲涅尔原理，当刃形障碍物的最高点靠近或超过收发之间的视距连线时，接收点仍能接收信号，甚至可以正常通信。若要求接收点的场强幅值等于自由空间传播场强幅值，则收发视距连线与障碍物最高点之间的垂直距离即传播余隙应当大于或等于最小菲涅尔区半径0 .若定义刃形障碍物的阻挡损耗为接收点的场强幅值与自由空间传播场强幅值的比值，则当=O 即障碍物最高点与收发视距连线相切时，阻挡损耗为6dB。(c) 在设计微波线路时，除考虑、传播衰落外，还需考虑线路的干扰罗这些千扰可能来自系统内部，也可能来自系统外部，如果线路路由或站址选择不当 它们会妨碍系统

35、本身的正常工作，或干扰其他通信系统。通常要求越站干扰应比有用信号低 60 dB以上，这光靠空间传播损耗是不够的，要将线路辛苦开一定角度，避免天线主瓣和相邻各站的线路走向一致，即避免各站排成一条直线，通常选用之字形路由，使天线主瓣射线与 AD 连线的夹角大于天线主瓣的宽度。【问题3】本题考查卫星通信频段的划分，卫星通信特点以及组成。(a) 根据公式，表示距离，表示速度，电磁波以约等于光的速度(即( 3x 108 米/秒)在自由空间中传播。由题可知，地球站到卫星的距离 36000 km ，代入公式可得:所以地球站到卫星之间信号传播的往返时延为0.24 (或 0.2 左右)。若地球站及卫星的天线尺寸

36、一定， 11/14 GHz 波束宽度比 4/6 GHz 的一半还窄。(b) 利用静止卫星，最大的通信距离可达 18000 km 左右。实际上，卫星视区(从卫星可以看到的地球区域)可达全球表面积的 42 .4%。原则上，只需三颗卫星适当配置，就可建立除地球两极附近地区以外的全球不间断通信。( c) 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的公式为G/T= 1OlgG-1OlgT式中， G表示接收天线增益,T表示地球站馈线输入端处总的等效噪声温度。 G/T 值是衡量一个地球站性能优劣的主要指

37、标，G/T值的大小直接关系到卫星接收性能的好坏，G/T值越大，系统质量就越好，承担业务能力越强。试题五【 答案 】【问题1】（1) C=Blo （2）小（或少、低等含义相近的词）（3）多（或大、高等含义相近的词）（4） AMC（或自适应调制编码）（5）H-ARQ（或混合ARQ、混合自动请求重传）【问题2】(1）吸收(2）散射(3）折射(4）大于或等于（只答大于或只答等于也算对）(5）零（或O)(6) 6 (7）系统外部（或外部）(8）越站【问题3】(1) 0.24 s （或0.2 s左右）(2）窄（或集中)(3）三（或3)(4）两极（或南北极）(5）大（或高）(6) G (7) T 试题六（共

38、20分）【问题1】(10分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)请填写大于号 “” 或小于号 “”，将下表补充完整。无线网络规划、优化和维护涉及的部分指标的比较【问题2】(4分。每空1分。将应填入 (n)处的字句写在答题纸的对应栏内)关于 GSM 的频率复用，下图所示分别为模式A和模式B，它们分别对应(1)和 (2)两种复用方式。在总的可用频带给定、发射功率一定的情况下，对于系统,容量而言，模式A(3)模式B; 对于同频干扰而言，模式A(4)模式B。模式A 模式B【问题3】(6 分。请将解答写在答题纸的对应栏内)传播模型校正时，通常在40个波长间隔内采用 36到50 个抽样

39、点，能够有效地消除快衰落、保留慢衰落。若测试设备每秒采样20个同一频点的接收功率，则对于1.8 GHz 的系统，试列出公式计算携带该测试设备的车辆速度的合理范围应是多少。试题六【 分析 】【问题1】本题考查无线网络规划、优化和维护涉及的部分指标。(1)衰落裕量也叫衰落储备，是为了克服衰落的影响，保证小区中通信的可靠性而预留出来的裕量。衰落裕量是与一定的小区边缘通信概率要求相对应的。满足 75%的覆盖区边缘无线可通率，衰落裕量=0.675满足90%的边缘覆盖率，衰落裕量= 1.28; 因此，满足 75%边缘覆盖率的衰落裕量城区郊区农村。链路预算时穿透损耗一般取密集城区25 dB，一般城区20 d

40、B，郊区15 dB，农村6 dB。我们实际规划时，我们可以通过测试获得更为准确的穿透损耗。因此，城区的建筑物穿透损耗郊区的建筑物穿透损耗。(4)蜂窝移动电话的发展过程符合成长曲线的规律。在其引人初期（起步阶段），价格昂贵，绝对数量的增长比较缓慢，但由于基数少，增长率很高，随着设备成本的降低，这种商品逐步为人们所接受，必然要经历一个接近指数率增长的飞速发展时期（起飞时期），而后进入平稳发展阶段，最终将达到饱和阶段。因此，蜂窝移动电话在引入初期的普及率增长速度蜂窝移动电话在飞速发展时期的普及率增长速度。(5）话条量是指在一特定时间内呼叫次数与每次呼叫平均占用时间的乘积。一天内最忙的一小时的话务量，

41、是设计工作中一个重妾数据，这个话务量称为忙时话务量：强度。空旷公路上的人口密度小，因此，空旷公路上GSM系统的每用户忙时话务量人口密集的中小城市中GSM系统的每用户忙时话务量。(6）话音业务 FER1%，数据业务FER5%。因此，CDMA 系统中话音业务误帧率上限CDMA系统中分组数据业务误帧率上限。(7）干扰余量的大小与小区负载因子有关，小区负载被定义为激活的用户数与最大允许的用户数的比值。由干扰余量与小区负载户的公式lOlogl/(1）可得，CDMA反向链路小区负载为0.7时的干扰余量CDMA反向链路小区负载为0.5时的干扰余量。(8）在工程实践中，为了保证不同导频PN之间具有足够的相位差

42、， 设置了一个系统参数表示实际使用的导频PN的最小序号差。也就是说，工程上使用的两个导频PN之间的最小相位差是64个PN码片，因此，可供使用的导频PN的最大数目变为5I2/。 系统参数决定了可用的导频PN的数目，其取值范围是016。要确定的取值，必须综合考虑CDMA系统建筑的规模,每个基站所要覆盖的范围、有效导频集搜索窗口的大小等因素。工程上采用的 JlOT_INC 设置且表，基本上可以满足干扰要求。由下表可知，CDMA系统，中 在乡村地区的理论值CDMA系统中在密集城区的理论值。典型值设置表( 9）空口速率与SINR CQI直接相关，距离基站越远SINR CQI越差。当SINR CQI较好时

43、采用高阶调制方式获得高速卒，但此时用户覆盖半径小。SINR CQI较好时，采用低阶调制方式用户覆盖半径大。因此，高速率数据业务对应的基站覆盖半径低速率数据业务对应的基站覆盖半径。(10） 基站设备的检测项目和周期见下表。由下表可得，对基站设备告警进行检查的频繁程度对基站设备模拟停电检查蓄电池输出情况的频繁程度。基站设备的检测项目和周期表序号检测项目周期（供参考）1设备告警检查天2BSC各单元状态检查天3BTS 状态检查天4链路、中继电路状态检查天5话务统计天6系统数据备份周7更新基站记录周8机架电源、蓄电池的工作电压月9机房温湿度、空调器、照明、灭火器检查和空调过滤器滔滔及门窗的安全检查月10

44、机房环境卫生和主设备及其他设备的表面清洁月11各种越区切换检查季12基站发射功率检查与调整半年13BTS 时钟校准半年14模拟停电、检查蓄电池输出情况半年15室内所有接地点紧固检查半年16天馈特性测试(包括铁塔)比如天线驻波比、馈线、天馈避雷接地系统等半年17设备性能指标检查年【问题2】本题考查 GSM 频率规划。根据应用环境的不同，GSM蜂窝系统采用了多种频率复用方案。若使用定向天线，建议采用 4x3 频率复用方式，可以达到较高的载干比和良好的话音质量;业务量较大的地区，根据设备的能力还可采用3x3,1x3 等复用方式。无论采用何种方式，其基本原则是考虑了不同的传播条件、不同的复用方式、多重干扰因素后必须满足干扰保护比的要求。4x3 复用方式把频率分成12组，并轮流分配到4个基站，每个基站由3小区组成，可用到3个频率组。这12个扇形小