车载移动通信复习题答案汇总.docx

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车载移动通信复习题答案汇总

《车载移动通信》复习题

1.汽车总线按位置如何划分？

答：

内部总线：

微机内部各外围芯片与处理器之间的总线，用于芯片一级的互连；

系统总线：

是微机中各插件板与系统板之间的总线，用来连接微机各功能部件而构成一个完整微机系统的；

外部总线：

是微机和外部设备之间的总线，微机作为一种设备，通过该总线和其他设备进行信息与数据交换，它用于设备一级的互连

2.为什说LIN总线用在车身系统中?

答：

是一种低成本的串行通讯网络用于实现汽车中的分布式电子系统控制。

LIN的目标是为现有汽车网络（例如CAN总线）提供辅助功能，因此LIN总线是一种辅助的总线网络。

在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合比如智能传感器和制动装置之间的通讯使用LIN总线可大大节省成本。

LIN总线应用在汽车中的联合装配单元，如门、方向盘、座椅、空调、照明灯、湿度传感器、交流发电机等。

对于这些成本比较敏感的单元，LIN可以使那些机械元件如智能传感器、制动器或光敏器件得到较广泛的使用。

这些元件可以很容易的连接到汽车网络中并得到十分方便的维护和服务。

在LIN实现的系统中，通常将模拟信号量用数字信号量所替换，这将使总线性能优化。

3.三大移动终端开发系统有哪些,各自有哪些特点?

答:

Android系统，苹果Ios系统，winphone等系统移动终端开发技术及其与应用系统

特点:

1.Android是一种以Linux为基础的开放源代码操作系统，主要使用于便携设备。

系统开放，甚至源代码是开放的；资源多，由于普及率高，开发者多，应用资源也多；创新多，各Google、手机厂家和Rom开发者都不断推出新的UI，引入很多创新功能；界面友好，操作体验不错

2.WindowsPhone是微软发布的一款手机操作系统，它将微软旗下的XboxLive游戏、Zune音乐与独特的视频体验整合至手机中，WindowsPhone具有桌面定制、图标拖拽、滑动控制等一系列前卫的操作体验。

3.苹果iOS是由苹果公司开发的手持设备操作系统，系统专用于iphone手机，手机界面一致，可以统一进行升级和更新；系统优化好，效率高，运行流畅，操作体验好，对硬件的要求相对低一些；安全，由于所有应用均来自AppleStore，经过严格审查才能上架，一般不会出现恶意应用。

4.Can总线制约因素有哪些?

答：

CAN总线制约因素有通信序列不一致性、通信数据内容不可预测性、信道出错堵塞等漏洞、传送波特率、对CAN的各种改进都难以实现向下的兼容性等

5.车载总线主要有几种,有何特点?

答:

分为Lin总线，can总线，Flexray,Most多媒体网络

特点:

1.LIN总线设备的硬件成本低：

基于普通UART（通用异步收发器）／SCI（串行通信接口）接口的低成本硬件，几乎所有的微控制器都具备LIN必须的硬件保证信号传输的延迟时间低成本的单线设备传输速率可达20Kb／s，传输距离40m不需改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网络上增加节点2.CAN总线特点:

多主站依据优先权进行总线访问；无破坏性的基于优先权的仲裁；借助接收滤波的多帧传送；远程数据请求；配置灵活性；全系统数据相容性；错误检测和出错信令；发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重新发送；暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离。

3.FlexRay特点FlexRay是基于时间触发、高速率的通信协议；FlexRay总线支持两个通信信道A和B。

每个通信信道的速度可以达到10Mbps。

带宽可调，通过对通信控制器的配制，可在10Mbps、8Mbps、5MMbps及2．5Mbps的速率下工作，提高了带宽的灵活性，适用更多的应用场合；可以通过冗余和非冗余通信构建多种拓扑结构：

总线型、星形和混合型等。

通信方式可采用时间触发和事件触发相结合的方式；支持光物理层和电物理层。

4.MOST利用一根光纤,最多可以同时传送15个频道的CD质量的非压缩音频数据。

在一个局域网上,最多可以连接64个节点（装置）。

抗干扰性强高速低成本即插即用能够适应多种数据

6.Can总线缺陷有哪些?

答：

CAN总线现场通信序列不一致性、通信数据内容不可预测性、信道出错堵塞等漏洞、传送波特率、对CAN的各种改进都难以实现向下的兼容性等。

7.信号与系统的有何不同?

答:

信号是消息的表现形式和传输载体，消息是信号的具体内容，移动通信系统包含基站、终端、传输子系统、计费子系统、鉴权子系统等，这些子系统相互协作、互相配合才构成了一个完整的移动通信系统。

8.移动通信与无线通信区别于联系?

答:

1.移动通信是点与点通信，移动通信是基于通信网的通信

2.无线通信一般是单工，移动通信一般是双工通信

3.无线通讯信息是开放的，移动通讯信息是定向的

4.无线通信频率利用率低，移动通信频率利用率高

9.举例说明慢衰与快衰.

答:

快衰落消耗主要是反映小范围移动的接收电平平均值的起伏变化趋势。

快衰引起的电平起伏变化服从瑞利分布、莱斯分布和纳卡伽米分布，它的起伏变化速率比慢衰落要快，所以称为快衰。

（1）时间选择性衰落

（2）空间选择性衰落（3）频率选择性衰落

10.影响移动通信的主要衰落有哪些?

答:

路径损耗—俗称路损慢衰落损耗—俗称慢衰快衰落损耗—俗称快衰

11.无线资源有哪些?

移动通信是如何利用这些资源

答:

无线资源分类：

频率资源时间资源码域资源空间资源功率资源

12.4G移动通信特点?

答:

4G的技术特点4G是多功能集成宽带移动通信系统，比3G更接近于个人通信。

其特点主要有：

高速率；灵活性强；兼容性好；用户共存性；业务多样性；技术基础较好；随时随地的移动接入；自治的网络结构；

13.第三代移动通信系统有些标准和特点

答:

微蜂窝结构（分层小区）宽带CDMA技术调制方式QPSK/自适应调制FDMA/TDMA/CDMA电路交换→分组交换从媒体（media）→多媒体（Multimedia）

14.有200万人口的市区。

在一个区域内有三个相互竞争的系统（系统A、B、C）提供蜂窝服务。

系统A中有19个信道的小区394个,系统B中有57个信道的小区98,系统C中有100个信道的小区49个。

阻塞概率为2%,每个用户每小时平均打2个电话,每个电话平均通话时间为3分钟,求系统所能支持的用户数。

假设所有三个系统都以最大容量工作,计算每个系统的市场占有百分比。

答：

解：

系统A

已知:

呼损率B=2%=0.02

系统中每个小区所用的信道数n=19

每个用户的话务量强度Au=S=2（3/60）=0.1Erlang

对于B=0.02,n=19,由Erlang图B可得,系统A所承载的总话务量A为12Erlang,因此,每个小区所能支持的用户数为:

U=A/Au=12/0.1=120

因为共有394个小区,系统A所能支持的总用户数A=120394=47280个

*********************************************************************

系统B

已知:

呼损率B=2%=0.02

系统中每个小区所用的信道数n=57

每个用户的话务量强度Au=S=2（3/60）=0.1Erlang

对于B=0.02,n=57,由Erlang图B可得,所承载的总话务量A为45Erlang,因此,每个小区所能支持的用户数为:

U=A/Au=45/0.1=450

因为共有98个小区,系统B所能支持的总用户数A=45098=44100个.

*********************************************************************

系统C

已知:

呼损率B=2%=0.02

系统中每个小区所用的信道数n=100

每个用户的话务量强度Au=S=2（3/60）=0.1Erlang

对于B=0.02,n=100,从Erlang图B可得,所承载的总话务量A为88Erlang,因此,每个小区所能支持的用户数为:

U=A/Au=88/0.1=880

因为共有49个小区,系统C所能支持的总用户数A=49880=43120个。

因此,这三个系统所能支持的蜂窝用户总数为:

47280+44100+43120=134500个.

因为在这市区内共有200万住户,系统A的蜂窝用户总数为47280个,市场百分比为:

47280/2000000=2.36%

类似的,系统B的市场百分比为

44100/2000000=2.205%

系统C的市场百分比为

43120/2000000=2.156%

15.某个城市面积为1300平方公里,由一个使用7小区复用模式的蜂窝系统覆盖。

每个小区的半径为4公里,该城市共有40MHz的频谱,使用宽带为60kHz的双向信道。

假设系统的呼损率B=2%.如每个用户提供的话务量为0.03Erlang,计算：

（a）服务区域内的小区数；（b）每个小区的信道数;（c）每个小区的话务量强度;（d）所承载的最大话务量;（e）所能服务的用户总数;（f）每个信道的移动台数;

答：

解：

（a）已知：

总覆盖面积=1300平方公里

小区半径=4km

一个小区（六边形）的面积为2.5981R2，

因此每个小区覆盖2.5981（4）2=41.57km2

因此,小区总数为Nc=1300/41057=31个

（b）每个小区的信道总数n

=总频带宽/（信道带宽频率复用因子）

=40000000/（600007）=95信道/小区

（c）已知:

n=95,B=0.02

从ErlangB图可得,每小区的话务量强度A=84Erlang/小区

（d）所承载的最大话务量=小区数每小区的话务量强度

=3184=2604Erlang

（e）已知每小区话务量=0.03Erlang

总用户量=总话务量/每个用户的话务量

=2604/0.03=86800个

（f）每个信道的移动台数=用户数/信道数

=86,800/666=130移动台/信道

16.车载网络的产生原因是什么？

答：

汽车上电控装置的增多，使连接这些装置的线路越来越复杂，布线困难，线路和接头的增加成为安全问题的巨大隐患，同时也难于维护，在这种情况下，减少线束成为一个必须要解决的问题。

传统的电器系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，无法解决线束庞大的问题，因此网络通信技术成为必然的选择。

在汽车上将越来越多地使用线控技术（XBW），而线控技术是以网络通信为基础的。

线控系统在人机接口、执行机构和传感机构之间以及其他系统之间要进行大量信息传输，基于串行通信的的网络技术是实现这种通信功能的最佳结构。

未来汽车上应能提供任何办公室或家庭中的网络信息服务，在智能交通系统中，一个汽车应具有接收和提供相关信息的功能，完成这些功能需要很强的通信能力和数据共享能力，因此要用到汽车网络技术。

17.汽车网络拓扑结构有那些？

答：

总线型网络

星型网络

环型网络

混合型网络

18.典型的汽车总线网络有那些？

答：

低端控制系统：

包括仅需要简单串行通信的ECU、智能传感器、执行器等，这是LIN总线最适合的领域。

底盘及车身控制系统：

包括传统的车身控制和动力传动控制，电喷ECU控制系统、ABS、自动变速箱等。

这是CAN的特长。

高安全线控系统（X-By-Wire）：

包括安全性要求很高的刹车和转向系统，通讯要求高容错性、高可靠性和高实时性。

主要协议有TTCAN、FLexRay、TTP等。

线控汽车没有传统的机械或液压系统作为备份，这不但要对传统节点做创新性的ECU替代，而且传统的CAN总线也不再适用。

信息娱乐系统：

要求有高速率和高带宽，如媒体播放器、导航系统等信息娱乐设备之间的互连需要更高速通信协议。

目前主流协议有MOST（MediaOrientedSystemTransport）、D2B和IDB-1394等。

19.移动通信系统的分类

答：

按工作方式分类---单工双工（TDD,FDD）半双工

按多址方式分类---FDMA,TDMA,CDMA,SDMA

按信号形式分类---模拟网和数字网

按覆盖范围分类---城域网,局域网和个域网

按业务类型分类---电话网、数据网、综合业务网、多媒体

按服务特性分类---专用网,公用网

按使用环境分类---陆地通信、海上通信、空中通信

按使用对象分类---民用系统、军用系统

20.第三代移动通信的特点和局限性

答:

容量高、话音质量高、覆盖大、网络频率、规划简单、增强的私密和安全性、减少掉话、延长手机电池使用时间、减少对其它电子系统的干扰。

局限性:

采用DS-CDMA技术难以向更高速业务领域扩展难以寻找更高速业务所需的正交扩频码集难以满足更高的传输带宽需求因而造成业务之间的干扰大。

难以提供具有不同QoS和性能需求的全范围多媒体业务。

21.什么是4G移动通信技术，特点是什么？

答:

4G是指集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。

4G系统能够以100Mbps的速度下载，比目前的ADSL快200倍，比通常意义上的3G快50倍，上传的速度也能达到20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。

而在用户最为关注的价格方面，4G与固定宽带网络在价格方面不相上下，而且计费方式更加灵活机动，用户完全可以根据自身的需求确定所需的服务。

此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。

特点:

上文中有

22.车载通讯系统（Telematics）特点？

答:

Telematics是以无线语音、数字通信和人造卫星的GPS系统为基础，通过汽车交换信息的技术。

通过定位系统和无线通信网，向驾驶员和乘客提供交通信息、应付紧急情况的对策、远距离车辆诊断和互联网（金融交易、新闻、电子邮件等）服务。

Telematics特点在于大部分的应用系统位于网路上如通讯网路、卫星与广播等，而非汽车内。

驾驶者可运用无线传输的方式，连结网路传输与接收资讯与服务，以及下载应用系统或更新软体等，所耗的成本较低，主要功能仍以行车安全与车辆保全为主。

23.网络化汽车的优点是什么？

答：

①采用网络式结构，只需一根通信电缆连接，减少了线束连接，减轻车体质量；

②无须配电柜，部件数量减少，可靠性能提高；

③可实现实时诊断、测试和报警，实现集中显示、历史查询和自诊断等功能，使汽车具有准黑匣子功能；

④电气信号传递性质发生了变化，由功率型转变为“逻辑”型；

⑤系统的扩展性强等。

24.Can总线存在的问题

答：

（1）某参数从全局来看实时性较低，一开始分配到的优先权就不高。

（2）就算分配给这个参数的优先权最高，但节点着手发送它的时候，却发现前一个非实时性数据还没有传完，于是必须等到下一次总线空闲时才能通信，实际上这个参数还是被搁置了起来。

（3）CAN是多主总线，每个节点都能自主建立通信。

节点较多的CAN一旦用于实时控制，目前只能以事件触发方式工作的CAN控制器，根本无法应付“暴风骤雨”式的中断请求。

（4）汽车内联网所涉及的节点种类繁多、通信任务繁忙。

以现阶段CAN控制器的处理能力，需要大容量的存储器来缓存和保留信息。

25.无线资源分类分为哪几类，为啥说是稀缺资源？

答：

无线资源，是无线通信所需要的资源分为频率资源、时间资源、码域资源、空间资源、功率资源等）。

无线资源是一个国家重要的战略性资源。

无线资源不是取之不尽、用之不竭的公共资源，其有限性日益凸显。

而人类对无线资源的需求却急剧膨胀，各种无线电技术与应用的竞争愈加激烈，使无线资源的稀缺程度不断加大。

26.什么是软容量，软切换？

答：

软容量：

蜂窝系统的全部用户共享一个无线信道，用户信号的区分只靠所用码型的不同，因此当蜂窝系统的负荷满载时，另外增加少数用户只会引起话音质量的轻微下降，而不会出现阻塞现象。

蜂窝系统的这种特征，使系统容量与用户数之间存在一种“软”的关系，这就是蜂窝系统的“软容量”。

软切换是指切换初始阶段，新旧基站同时为移动台提供服务，直到移动台与新的基站建立起良好的通信链路，才中断与旧基站之间的连接。

27.移动通信有哪些衰落？

抗衰落技术有那些，分别针对什么问题。

答：

移动信道三大效应形成三大衰落：

阴影效应：

建筑物或地形起伏等的阻挡，使接收信号幅度降低。

多径效应：

经过直射、散射、反射等多种传播路径的信号在接收端进行叠加，造成多径衰落。

多谱勒效应：

频率偏移或收发信机的随机移动性造成的谱扩展。

抗衰落技术：

分集、均衡、信道编码。

分集：

用来补偿衰落信道损耗,它通常要用两个或更多的接收天线来实现；

均衡:

可以补偿信道中由于多径效应而产生的码间干扰（幅度和时延）；

信道编码：

通过在发送信息时加入冗余的数据位来改善通信链路的性能。

28.分集的方式有那些？

答：

宏分集、微分集：

宏分集：

蜂窝小区的顶点上设立多个基站，从不同方向同时与一个移动台通信。

微分集：

利用信号在空间,频率,极化，场强，角度和时间上的相互独立性来减小快衰落的分集技术。

空间分集：

利用多径信号在空间上的独立性，采用多个天线分别接收各多径信号。

极化分集：

利用不同极化的接收信号，采用不同极化天线分别发送和接收信号。

是空间分集的特殊情况，但天线距离可以做的比较小。

频率分集：

用两个以上载频传输同一个信号。

场分量分集：

通过接收电磁波不同场强分量。

角度分集：

利用方向性极好的天线从发射和接收两方面实现分集，适合于频率较高的情况。

时间分集：

利用信号在时间上的独立性发射和接收时实现分集。

29.合并技术有那些？

答：

选择式合并（selectivecombining）：

选择具有最大SNR的分支

最大比合并（maximumratiocombining）：

所有分支依据其SNR进行加权相干合并

等增益合并（equalgaincombining）：

所有分支等权重相干合并

开关式合并（switchingcombining）：

又称扫描式分集，顺序扫描各支路接收信号的瞬时包络，直到某一支路的瞬时包络高于预定门限。

30.第三代移动通信关键技术有那些？

主要解决什么问题？

答:

多址技术＊纠错编码技术＊功率控制技术＊软切换技术＊调制技术*多用户检测和干扰消除技术*RAKE接收技术*智能天线技术*软件无线电技术

解决问题:

高速率传输以支持多媒体业务传输速率能够按需分配上下行链路能适应不对称要求提供不同QoS要求的多种业务高频谱利用率高容量高抗干扰能力

31.什么是软件无线电技术？

答:

软件无线电技术的基本思想是高速模/数（A/D）和数/模（D/A）转换器尽可能靠天线处理，所有基带信号处理都用软件方式替代硬件实施。

第三代移动通信系统需要很多关键性技术，软件无线电技术基于同一硬件平台，通过加载不同的软件，就可以获得不同的业务特性，这对于系统升级、网络平滑过渡、多频多模的运行情况来讲，相对简单容易、成本低廉，因此对于第三代移动通信系统的多模式、多频段、多速率、多业务、多环境的特殊要求特别重要。

32.什么是智能天线技术

答:

智能天线阵技术是基于自适应天线阵列原理，利用天线阵列的波束合成和指向，产生多个独立的波束，自适应地调整其方向图以跟踪信号变化；对干扰方向调零以减少甚至抵消干扰信号，提高接收信号的载干比（C/I），以增加系统的容量和频谱效率。

其特点在于以较低的代价换得无线覆盖范围、系统容量、业务质量、抗阻塞和掉话等性能的显著提高。

智能天线阵由N单元天线阵、A/D转换器、波束形成器（Beam-former）、波束方向估计及跟踪器等几部分组成。

33.常用多址技术有那些？

答:

常用多址技术：

频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）、随机多址（ALOHA）

34.蜂窝网天线如何放置，用图表示。

答：

中心激励顶点激励

35.简述7号信令结构。

答:

7号信令网络是与现在PSTN平行的一个独立网络。

它由三个部分组成：

信令点（SP）、信令链路和信令转移点（STP）。

信令点（SP）是发出信令和接收信令的设备，它包括业务交换点（SSP）和业务控制点（SCP）。

SSP是电话交换机，它们由SS7链路互连，完成在其交换机上发起、转移或到达的呼叫处理。

移动网中的SSP称为移动交换中心（MSC）。

36.越区切换的准则有那些？

答:

越区切换的准则在决定何时需要进行越区切换时，通常根据移动台处接收的平均信号强度来确定，也可以根据移动台处的信噪比（或信号干扰比）、误比特率等参数来确定。

判定何时需要越区切换的四种准则：

（1）相对信号强度准则（准则1）：

在任何时间都选择具有最强接收信号的基站。

（2）具有门限规定的相对信号强度准则仅允许移动用户在当前基站的信号足够弱（低于某一门限），且新基站的信号强于本基站的信号情况下，才可以进行越区切换。

（3）具有滞后余量的相对信号强度准则仅允许移动用户在新基站的信号强度比原基站信号强度强很多（即大于滞后余量（HysteresisMargin））的情况下进行越区切换。

（4）具有滞后余量和门限规定的相对信号强度准则：

仅允许移动用户在当前基站的信号电平低于规定门限并且新基站的信号强度高于当前基站一个给定滞后余量时进行越区切换。

37.移动终端位置更新策略。

答:

三种动态位置更新策略：

（1）基于时间的位置更新策略每个用户每隔ΔT秒周期性地更新其位置。

（2）基于运动的位置更新策略在移动台跨越一定数量的小区边界（运动门限）以后，移动台就进行一次位置更新。

（3）基于距离的位置更新策略当移动台离开上次位置更新后所在小区的距离超过一定的值（距离门限）时，移动台进行一次位置更新。