北京郵電大學(xué)2025年通信工程拔尖計(jì)劃移動(dòng)通信試題及答案考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)）1.以下哪種多址接入技術(shù)主要依靠碼分特性來(lái)區(qū)分不同用戶？()A.TDMAB.FDMAC.CDMAD.OFDMA2.在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，信號(hào)傳播路徑損耗的主要決定因素是？()A.頻率B.天線高度C.傳輸距離D.以上都是3.下列哪種調(diào)制方式在相同帶寬下能夠傳輸更多的信息比特？()A.BPSKB.QPSKC.16-QAMD.64-QAM4.5GNR中，用于支持高移動(dòng)性場(chǎng)景的幀結(jié)構(gòu)是？()A.TDD幀結(jié)構(gòu)Type1B.TDD幀結(jié)構(gòu)Type2C.FDD幀結(jié)構(gòu)Type1D.FDD幀結(jié)構(gòu)Type25.在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中，頻率復(fù)用的目的是？()A.提高系統(tǒng)容量B.增加信號(hào)覆蓋范圍C.減小信號(hào)傳播時(shí)延D.降低設(shè)備成本6.以下哪個(gè)參數(shù)是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)糾錯(cuò)能力的重要指標(biāo)？()A.數(shù)據(jù)速率B.帶寬效率C.誤碼率(BER)D.信噪比(SNR)7.MassiveMIMO技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是？()A.提高頻譜效率B.增強(qiáng)系統(tǒng)覆蓋C.實(shí)現(xiàn)波束賦形D.降低設(shè)備功耗8.在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中，切換是指？()A.用戶在兩個(gè)小區(qū)之間移動(dòng)時(shí)，無(wú)線接入點(diǎn)（AP）的變化B.用戶發(fā)起的連接請(qǐng)求過(guò)程C.無(wú)線資源（如信道）的分配過(guò)程D.無(wú)線信號(hào)的調(diào)制過(guò)程9.以下哪種技術(shù)可以有效緩解小區(qū)間干擾？()A.功率控制B.天線分集C.干擾協(xié)調(diào)D.調(diào)制編碼方式選擇10.5G核心網(wǎng)（5GC）架構(gòu)中，負(fù)責(zé)處理用戶面（UP）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的是？()A.AMFB.SMFC.UPFD.PCF二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)采用______技術(shù)來(lái)復(fù)用同一頻率，提高頻譜利用率。2.影響移動(dòng)通信信號(hào)傳播的小尺度衰落主要有______衰落和______衰落。3.在OFDMA系統(tǒng)中，子載波頻率間隔的選擇需要考慮______和______的限制。4.4GLTE系統(tǒng)中的物理層主要包含______、______和______等信道。5.5GNR支持靈活的幀結(jié)構(gòu)，其最小時(shí)隙長(zhǎng)度可以配置為_(kāi)_____微秒。6.無(wú)線資源管理中，功率控制的主要目標(biāo)是______和______。7.網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)允許在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)中創(chuàng)建多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，以滿足不同業(yè)務(wù)的______和______需求。8.K因子是衡量______蜂窩小區(qū)復(fù)用程度的關(guān)鍵參數(shù)。9.調(diào)制方式QAM的M值越大，每個(gè)符號(hào)能傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)______。10.超密集組網(wǎng)（UDN）旨在通過(guò)大量小型基站來(lái)______系統(tǒng)容量和覆蓋。三、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題）1.簡(jiǎn)述FDMA、TDMA和CDMA三種多址接入技術(shù)的核心原理及主要區(qū)別。2.解釋什么是路徑損耗，并簡(jiǎn)述其常用的數(shù)學(xué)模型及其主要參數(shù)含義。3.簡(jiǎn)述移動(dòng)通信系統(tǒng)中切換過(guò)程的主要步驟和潛在問(wèn)題。4.簡(jiǎn)述5G相較于4G在性能上有哪些主要提升（至少列舉三點(diǎn)）。四、計(jì)算題（每小題10分，共30分。請(qǐng)列出詳細(xì)的計(jì)算步驟和結(jié)果）1.假設(shè)一個(gè)使用CDMA技術(shù)的蜂窩小區(qū)，其總發(fā)射功率為P_total=40W。已知該小區(qū)內(nèi)某用戶接收到的基站信號(hào)功率為P_rx=1μW，同時(shí)受到其他小區(qū)的同頻干擾功率為P_interference=0.1μW。假設(shè)噪聲功率為P_noise=10?12W。請(qǐng)計(jì)算該用戶的信干噪比（SINR）。（假設(shè)接收機(jī)帶寬為1MHz）2.在一個(gè)采用QPSK調(diào)制的OFDMA系統(tǒng)中，信號(hào)帶寬為20MHz，子載波間隔為15kHz。假設(shè)每個(gè)符號(hào)經(jīng)過(guò)加性高斯白噪聲（AWGN）信道傳輸，信道信噪比（SNR）為20dB。請(qǐng)計(jì)算該系統(tǒng)的理論頻譜效率。（提示：QPSK每個(gè)符號(hào)傳輸1比特）3.一個(gè)宏基站的覆蓋半徑為R=5km。假設(shè)采用7小區(qū)復(fù)用，即每7個(gè)小區(qū)復(fù)用同一組頻率資源。請(qǐng)估算該宏基站的K因子。（提示：K因子定義為每個(gè)小區(qū)共享同一頻率資源的基站數(shù)量）五、分析題（共20分。請(qǐng)深入分析下列問(wèn)題）1.分析大規(guī)模MIMO（MassiveMIMO）技術(shù)如何通過(guò)波束賦形技術(shù)提高系統(tǒng)性能，并討論其實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可能面臨的挑戰(zhàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.D3.C4.B5.A6.C7.C8.A9.C10.C二、填空題1.頻率復(fù)用2.多徑，瑞利（或快衰落，慢衰落）3.帶寬，時(shí)域同步4.物理下行鏈路共享信道（PDSCH），物理上行鏈路共享信道（PUSCH），物理控制格式信道（PCFICH）5.0.56.提高頻譜效率，降低干擾7.性能，安全8.頻率9.增加10.提升容量三、簡(jiǎn)答題1.解析：FDMA將總帶寬分割成多個(gè)互不重疊的頻段，每個(gè)用戶占用一個(gè)固定的頻段。TDMA將時(shí)間分成周期性的幀，每幀再分割成時(shí)隙，每個(gè)用戶分配一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙。CDMA允許所有用戶在同一時(shí)間和同一頻段上通信，通過(guò)使用獨(dú)特的碼序列來(lái)區(qū)分用戶。主要區(qū)別在于：FDMA基于頻率區(qū)分，TDMA基于時(shí)間區(qū)分，CDMA基于碼序列區(qū)分。2.解析：路徑損耗是指信號(hào)從發(fā)射端到接收端傳播過(guò)程中，其功率隨距離增加而減小的現(xiàn)象。它主要由自由空間傳播損耗和大地對(duì)信號(hào)的吸收、反射、散射等引起的損耗構(gòu)成。常用的數(shù)學(xué)模型是路徑損耗指數(shù)模型，其表達(dá)式為L(zhǎng)(d)=L?+10nlog??(d/d?)，其中L(d)是距離d處的路徑損耗，L?是參考距離d?處的路徑損耗，n是路徑損耗指數(shù)，通常在2到4之間。3.解析：切換是指移動(dòng)終端在通話或數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中，從當(dāng)前服務(wù)小區(qū)移動(dòng)到另一個(gè)能夠提供更好通信質(zhì)量的小區(qū)，并由新小區(qū)接管服務(wù)的整個(gè)過(guò)程。主要步驟包括：移動(dòng)檢測(cè)（檢測(cè)到信號(hào)強(qiáng)度下降或質(zhì)量變差）、切換決策（判斷是否需要切換以及切換到哪個(gè)小區(qū)）、切換準(zhǔn)備（新小區(qū)資源準(zhǔn)備）、切換執(zhí)行（終端與原小區(qū)斷開(kāi)連接，與新小區(qū)建立連接）和切換完成。潛在問(wèn)題包括切換延遲、切換失敗、切換過(guò)程中業(yè)務(wù)中斷等。4.解析：5G相較于4G的主要性能提升包括：更高的峰值速率和用戶體驗(yàn)速率（可達(dá)數(shù)十Gbps和數(shù)十Mbps）、更低的時(shí)延（URLLC場(chǎng)景達(dá)1ms）、更高的連接密度（每平方公里百萬(wàn)級(jí)設(shè)備）、更大的網(wǎng)絡(luò)容量（頻譜效率提升數(shù)倍）、更強(qiáng)的移動(dòng)性支持（高達(dá)500km/h）、以及支持多種場(chǎng)景（eMBB,URLLC,mMTC）。四、計(jì)算題1.解析：SINR=(信號(hào)功率)/(干擾功率+噪聲功率)。信號(hào)功率P_rx=1μW=1×10??W。干擾功率P_interference=0.1μW=0.1×10??W。噪聲功率P_noise=10?12W。帶寬B=1MHz=1×10?Hz。根據(jù)公式SINR(dB)=10log??((P_rx/(P_noise+P_interference))*B)=10log??((1×10??/(10?12+0.1×10??))*1×10?)=10log??((1×10??/(0.0000001+0.0001))*1×10?)=10log??((1×10??/0.0001001)*1×10?)=10log??(10000/0.0001001)≈10log??(99999.999)≈10*4.9999999≈49.999998dB。結(jié)果約為50dB。2.解析：頻譜效率（bits/Hz）=信息比特?cái)?shù)/總帶寬。QPSK每個(gè)符號(hào)傳輸1比特。子載波間隔Δf=15kHz。信號(hào)帶寬B=20MHz。理論頻譜效率=1/Δf=1/15kHz=1/(15/103)kHz=103/15bits/kHz≈666.67bits/kHz。將其轉(zhuǎn)換為dB形式：10log??(666.67)≈10log??(6.6667×102)=10*(log??(6.6667)+2)≈10*(0.8232+2)=10*2.8232=28.232dB。結(jié)果約為28.2bits/Hz。3.解析：K因子表示每7個(gè)小區(qū)共享一組頻率資源。當(dāng)小區(qū)復(fù)用方式為7小區(qū)時(shí)，每個(gè)小區(qū)與其相鄰的6個(gè)小區(qū)復(fù)用相同的頻率。因此，一個(gè)小區(qū)周圍有6個(gè)同頻小區(qū)。K因子=同頻小區(qū)數(shù)/總小區(qū)數(shù)=6/7。如果以整個(gè)覆蓋區(qū)域計(jì)算，可以看作每個(gè)小區(qū)與其覆蓋范圍內(nèi)的其他6個(gè)小區(qū)同頻，總數(shù)目取決于小區(qū)形狀和排列，但基本概念是每7個(gè)小區(qū)為一組獨(dú)立復(fù)用。題目問(wèn)估算，可簡(jiǎn)化為K=6/7。若按覆蓋半徑計(jì)算，K=6。根據(jù)題意，通常指基本復(fù)用單元內(nèi)的小區(qū)數(shù)，K=6更符合7小區(qū)復(fù)用的直接定義。五、分析題1.解析：大規(guī)模MIMO通過(guò)在基站端部署大量天線（通常數(shù)十甚至上百根），利用信道狀態(tài)信息（CSI）進(jìn)行精確的波束賦形。其提高系統(tǒng)性能的原理在于：通過(guò)精確控制每個(gè)用戶信號(hào)傳輸?shù)牟ㄊ较?，可以將信?hào)能量集