通信算法岗笔试复盘中兴&紫光

结合两到三份卷子，对所涉及到的印象比较深刻的题目进行复盘：

1. 提高天线增益的方法不正确的有：A
   A.尽量压窄垂直面波束宽度
   B.降低交叉极化电平
   C.低电压驻波比VSWR
   D.压低旁瓣和后瓣

相关知识点：
波长 λ= C/f （C为光速，f为工作频率，λ为波长）。相同介质，不同频率，工作波长不同。频率越高，波长越短。天线的电性能与电长度（波长）对应，物理长度要换算。
无线电波的极化：
无线电波在空间传播，电场方向按一定规律变化，称为无线电波的极化。无线电波的极化由电场矢量空间运动轨迹确定。如果电场方向垂直于地面，称为垂直极化波。如果电场方向与地面平行，称为水平极化波。

天线极化：
指电场矢量在空间运动的轨迹。

双极化天线：
由两组正交的辐射单元组成。

多径传播：
多径传播使信号场强分布复杂化，波动很大。电波极化方向发生变化（扭转），有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱。不同障碍物对电波的反射能力不同 。为降低多径效应影响，一般采用空间分集或极化分集。
空间分集：单极化天线。极化分集：双极化天线。

天线半波振子：
半波振子是天线的基本辐射单元，波长越长，天线半波振子越大。
天线辐射方向图：
表述天线在空间各个方向上发射和接收电磁波的能力。一般为三维辐射立体图。实际评判中是其转化成的二维平面图形，即水平面方向图及垂直面方向图。


天线组成部件：
同一款基站天线有多种设计方案来实现。设计方案涉及到天线的以下四部分：
1）辐射单元（对称振子 or 贴片[阵元]）
2）反射板（底板）
3）功率分配网络（馈电网络）
4）封装防护（天线罩）主瓣；副瓣；半功率波束宽度；增益；波束下倾角；前后比；交叉极化鉴别率；上旁瓣抑制；下零点填充。

天线工作频率：
无论天线还是其他通信产品，总在一定的频率范围（频带宽度）内工作，取决于指标。通常情况下，满足指标要求的频率范围即为天线的工作频率。工作频带宽度内的各个频率点上，天线性能有差异。相同的指标要求下，工作频带越宽，天线设计难度越大。

半功率波束宽度：
方向图主瓣范围内，相对最大辐射方向功率密度下降至一半的角域宽度，也叫3dB波束宽度。水平面的半功率波束宽度叫水平面波束宽度；垂直面的半功率波束宽度叫垂直波束宽度。

水平面波束宽度：
每个扇区天线在最大辐射方向偏离±60º到达覆盖边缘，切换到相邻扇区工作。在±60º的切换角域，方向图电平应该合理下降。电平下降太多，切换角域附近容易引起覆盖盲区掉话；电平下降太少，切换角域附近覆盖产生重叠，相邻扇区干扰增加。理论仿真和实际结果表明：密集城区由于多径反射严重，为了减小相邻扇区的相互干扰，±60º电平下降至-10dB左右,反推半功率宽度约为65º。空旷郊区由于多径反射少，为了确保覆盖良好，±60º的电平下降至-6dB 左右，反推半功率宽度约为90º。水平面波束宽度、波束偏斜及方向图一致性决定了覆盖区方位向的性能好坏。

垂直面波束宽度及电下倾角精度：
决定网络覆盖区距离向性能。波束应该适当下倾，下倾角度最好使最大辐射指向目标服务区边缘。如果下倾太多（黄色），服务区远端覆盖电平急剧下降；如果下倾太少，覆盖在服务区外，产生同频干扰。

电下倾角度：
最大辐射指向与天线法线的夹角。

前后比：
抑制同频干扰或导频污染的重要指标。通常仅需考察水平方向图的前后比，特指后向±30°范围内的最差值。前后比指标越差，后向辐射越大，对该天线后面覆盖小区造成干扰可能性越大。

天线增益、方向图和天线尺寸之关系：
天线增益用来衡量天线朝特定方向收发信号能力，是选择基站天线重要参数之一。增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。增益越高，天线长度越长。
天线增益的几个要点:
1）天线是无源器件，不能产生能量。天线增益只是将能量集中，向特定方向辐射或接受电磁波。
2）天线增益由振子叠加产生。增益越高，天线长度越长。
3）天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。
增益影响覆盖距离指标 ,合理选择增益！！！提高天线增益，覆盖距离增大，同时压窄波束宽度，导致覆盖均匀性变差。天线增益应以波束和目标区相配为前提，为提高增益过分压窄垂直面波束宽度不可取。通过优化方案，服务区外电平快速下降、压低旁瓣和后瓣，降低交叉极化电平，采用低损耗、无表面波寄生辐射、低VSWR的馈电网络等途径提高天线增益。
交叉极化比：
极化分集效果优劣指标。为了获得良好的上行分集增益，要求双极化天线有良好的正交极化特性。±60º扇形服务区内，交叉极化方向图电平比相应角度主极化电平明显降低。差别（交叉极化比）最大辐射方向大于15dB，±60º内大于10dB，最低门槛大于7dB，才可以认为两个极化接收信号互不相关。

副瓣抑制：
抑制同频干扰或导频污染辅助指标。对于城区建筑物密集，一方面因通信容量大缩小蜂窝，另一方面楼房遮挡和多径反射，难以实现大距离覆盖。通常采用增益13~15dBi的低增益天线，大下倾角做微蜂窝覆盖。主波束上侧第一、二旁瓣指向前方同频小区可能性很大，要求设计天线时对上旁瓣进行抑制，降低干扰。

下零点填充：
某些特殊场景有限减少盲点辅助指标。天线设计时，下零点适当填充，减少掉话率。但零点填充适可而止，对零点填充要求较高时，增益损失较大，得不偿失。对于低增益天线，由于波瓣较宽，通常下倾角较大，下旁瓣不参与覆盖，不需要进行零点填充。多径的影响，导致近距离零点效应不明显或者消失。
方向图圆度：
评估全向天线均匀覆盖效果指标。仅需考察水平面方向图的圆度。评估举例：指标为±1dB，所有频点都需要优于该指标。

电压驻波比（VSWR）：
传输线电压最大值与最小值之比。天线端口没有反射时，就是理想匹配，驻波比为1；天线端口全反射时，驻波比为无穷大。电压驻波比是天线高效率辐射的基本指标要求。全频段内考察VSWR，取最大值为指标。评估举例：指标为1.5，所有频点都需要优于该指标。
隔离度：
某一极化接收到的另一极化信号比例。一般指双极化天线中两个极化直接的隔离。
三阶交调：
确保天线发射的交调干扰不影响接收机灵敏度。全频段考察PIM3，取最大值为指标。通过交调指标反映供应商天线产品的综合水平，特别是物料生产及装配过程的质量控制能力。互调干扰的必要条件：足够强的互调信号电平+能够落入到系统接收频带

天线主要参数计量单位：

1） dB
相对值，表征两个量相对大小。如A功率比B功率大或小多少个dB时，按10log(A功率值/B功率值）。举例：A功率值为2W，B功率值为1W，即A相比B多一倍，换算成dB单位为：10log(2W/1W) ≈3dB。
2） dBm
表征功率绝对值的量，以1mw功率为基准的比值。计算为：10log(功率值/1mw)。举例：功率值为10w，换算成dBm为：10log(10w/1mw)=40dBm。
3） dBi及dBd
表征天线增益，也是一个相对值，与dB类似。dBi及dBd有固定参考基准：dBi的参考基准为全方向性理想点源，dBd的参考基准为半波振子。举例：0dBd=2.15dBi。

2. 矩阵题
   ${\left(A^T\right)}^T=A$
   ${\left(\lambda A\right)}^T=\lambda A^T$
   ${\left(AB\right)}^T=B^T{A}^T$
   ${\left(A^T\right)}^{-1}={\left(A^{-1}\right)}^T$
   ${\left(A^H\right)}^{-1}={\left(A^{-1}\right)}^H$
   $\left|kA\right|=k^n\left|A\right|$
   $\left|-2A\right|={(-2)}^4\left|A\right|=16\left|A\right|$

3. 实部和虚部独立同分布于高斯分布
   包络服从瑞利分布，相位服从均匀分布。

4. W和dBm的换算
   10W=40dBm

5. 通信网的基本结构可以采用自愈环的是：B
   A.星形网
   B.环形网
   C.树形网
   D.复合形网

6. 已知A是4阶方阵，则|-2A|=(-2)^4A=16A

7. float x = 213.82631;
   printf("%3d",int(x));
   —>>>213

8. 5G的三大场景
   
   eMBB，增强移动宽带，就是以人为中心的应用场景，集中表现为超高的传输数据速率，广覆盖下的移动性保证。
   uRLLC，高可靠低时延连接。在此场景下，连接时延要达到1ms级别，而且要支持高速移动（500KM/H）情况下的高可靠性（99.999%）连接。
   mMTC， 直译为“海量物联”，5G强大的连接能力可以快速促进各垂直行业（智慧城市、智能家居、环境监测等）的深度融合。

5G组网支持独立组网SA和非独立组网NSA两种部署方式：
5G独立组网（SA），采用端到端的5G网络架构，从终端、无线新空口到核心网都采用5G相关标准，支持5G各类接口，实现5G各项功能，提供5G类服务。
5G非独立组网（NSA），指LTE与5G基于双连接技术进行联合组网的方式，也称LTE与5G间的紧耦合(Tight-interworking)。LTE系统采用双连接时，数据在核心网或PDCP层分割后，将用户数据流通过多个基站同时传给用户。联合组网时，核心网和无线网都存在多种选择。根据采用的核心网和控制面连接方式的不同，又可细分多类架构。
5G独立部署方式(SA)是5G的最终目标部署方案，需要新建5G基站和5G核心网，5G和4G间采用互操作方式。由于5G终端无需同时接入4G网络，终端相对成本较低，射频功耗方面相比NSA方式亦有节能优势。
4G/5G融合部署方式(NSA)是5G的过渡方案，运营商要新建5G基站，同时通过4G基站接入4G核心网或5G核心网，5G和4G无需互操作，同时在4G和5G网络发起业务。这一模式下，5G终端需支持4G/5G双链接，可能导致射频成本高、功耗高。相应的，运营商可利用现有4G网络快速部署5G，抢占覆盖和热点，但由于4G和5G设备必须同厂家，没有商务谈判空间，可能会导致新设备采购成本偏高。但目前，NSA的组网方式门槛更低，部署更快，易于快速实施。
无线接入关键技术：
（1）提升传输能力的关键——大规模天线(MassiveMIMO)：
通过智能使用多根天线（设备端或基站端），发射或接受更多的信号空间流，能显著提高信道容量。通过智能波束成型，将射频能量集中在一个方向上，提高信号覆盖范围。理论上5G NR可以在基站端使用最多256根天线，通过天线的二维排布，可以实现3D波束成型，从而提高信道容量和覆盖。
（2）好钢用在刀刃上——重点区域超密集组网：
随着数据流量不断增长，数据业务主要分布在室内或热点区域，需要通过超密集组网提升空间复用度，满足未来5G的流量需求。
据预测，在未来宏基站覆盖的区域，各种无线接入技术的小功率基站的部署密度将达到现有站点密度的10倍以上。超密集部署场景下，各个发射节点间距离较小，网络间干扰将不可避免，主要类型有：同频干扰，共享频谱资源干扰，不同覆盖层次间的干扰，邻区终端干扰等。在现实场景下，如何有效进行节点协作、干扰消除、干扰协调成为重点解决的问题。
（3）高度决定视野——高频通信：
5G 技术首次将频率大于 24GHz以上频段（毫米波）应用于移动宽带通信。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量，这将重塑移动体验。