【问题1】
（1）、（2）
香农（Shannon）信道容量公式给出了带限加性高斯白噪声（Additive White Gaussian Noise,AWGN）信道的信道容量公式：
C=Wlog2（1+S/N） （5-1）
式中，S/N为信道的信号噪声功率比，简称信噪比；W为信道带宽。令S/N=x，C=y，则dy/dx=W/ln2（1+x），从该公式可以看出，x越大，dy/dx越小。所以当信噪比较大时，同样的信噪比增量所带来的容量增量比信噪比较小时的更小。
（3）
OFDM技术其实是MCM（多载波调制）的一种，它在频域把信道分成许多正交子信道，各子信道间保持正交，频谱相互重叠，这样减少了子信道间干扰，提高了频谱利用率。如图5-1所示。
所谓频率选择性衰落，是指在不同频段上衰落特性不一样。正交子信道数量越多，衰落就越平坦。
（4）、（5）
实际的无线信道具有两大特点：时变特性和衰落特性，这是由通信双方、反射体、散射体之间的相对运动或者传输媒质本身的变化引起的。因此，无线信道的信道容量也是一个时变的随机变量。要最大限度地利用信道容量，只能使系统采用的调制编码方式、差错控制方式等也能适应信道容量变化，也就是具有自适应信道特性的能力，这就是链路自适应技术。
1）自适应调制和编码技术
自适应编码调制（Adaptive Modulation and Coding,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。
AMC根据系统的C/I测量或者相似的测量报告决定将采用的编码和调制格式，以适应每一个用户的信道质量，提供高速率传输和高的频谱利用率。对于一个AMC系统来说，小区中有利位置上的用户采用的是高速率调制和编码，能够实现更高的下行数据速率，进而提高小区平均吞吐量。目前，AMC技术已应用于HSDPA和IEEE802.16中。
2）快速混合自动重传
快速混合自动重传（High speed-Automatic Repeat reQuest,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，链路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】
（4）、（5）、（6）
当障碍物的最高点靠近或超过收发之间的视距连线TR时，接收点R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Hc应当大于或等于最小菲涅尔区半径F0，即：
HC≥F0 （5-1）
最小菲涅尔区表示电磁波传播所需的最小空间通道，其接收点的场强幅值等于自由空间传播场强幅值，其半径为F0。F0在收发距离中间处时达到最大值，越靠近收发两端越小。
若定义F
1为第一菲涅尔区半径，F
1与F
0的关系为
F
1= F
0 （5-2）
如图5-2，障碍物最高点与收发视距连线的相对位置将直接影响接收点的场强幅值。一般当H
C=0，即障碍物最高点与收发视距连线相切时，阻挡损耗为6dB；当HC为负值即障碍物最高点超过收发视距连线时，阻挡损耗增加很快；当H
C为正值即障碍物最高点在收发视距连线以下，且H
C/F
1>0.5时，阻挡损耗在0上下波动，接收点的场强幅值与自由空间传播场强幅值相近。
因此，在进行微波中间站站址选择和微波线路设计时，应研究相应地形的剖面图来确定第一菲涅尔区半径或最小菲涅尔区半径的大小，进而按照所需的传播余隙确定收发天线的高度。
（7）、（8）
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，这些干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，它们会妨碍系统本身的正常工作，或干扰其他通信系统。
1）系统内部干扰
一般地，微波中继通信系统常采用二频制方案进行单波道频率配置。同时，在非分集接收的情况下，均采用收发天线共用的形式。
·越站干扰
二频制收发天线共用情况下的越战干扰如图5-3所示。A站发射的频率为f2的信号可能越过B，C两站而被D站接收，造成对D站收信系统的干扰，称之为越站干扰，它属于同频干扰。
通常要求越站干扰信号应比有用信号低60dB以上。对于这样高的指标，仅靠空间传播损耗是不够的，常用的方法是将线路走向相互错开一定角度（一般不小于15°），避免电磁波传播方向（天线主瓣）与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。
·旁瓣干扰
任何一个实用的微波天线的方向图中，除主瓣外还有多个旁瓣。由天线旁瓣发射信号或接收信号可能造成的干扰称为旁瓣干扰。在微波线路的拐弯和分支处极易发生旁瓣干扰，这种干扰属于同频邻站干扰。
2）系统外部干扰
系统外部干扰包括其他无线电设备（如雷达、卫星通信设备等）辐射的频段相近的电磁波和工业设备的杂散辐射电磁波，在进行微波线路路由和站址的选择时，应了解所在区域其他无线电设备的发信频率、功率、天线方向图等，以及大型电动设备、电炉、注塑机等工业设备的杂散辐射情况。此外，设计新线路时，有时会遇到与现有通信线路相互连接和配合使用的问题，若处理不当，也会造成同频或邻频干扰。
【问题3】
（1）、（2）
许多通信卫星都使用地球同步轨道，这些卫星占有地球赤道上空的圆形轨道，距离地面的高度为35784km。处于这个高度的地球轨道周期等于地球自转一周的时间，大约是24个小时。如果卫星运动的方向与地球自转的方向一致，则卫星就会保持在地球表面上空的某一点几乎静止不变。这种卫星就叫做地球静止卫星。利用地球静止卫星进行通信具有一些优势，固定的地球站天线可以一次瞄准和定位，并且卫星在任何时候都是可用的。不过，对于移动通信来说，地球静止卫星也有一些缺点。卫星与地球的距离太远，需要高的发射功率与高增益的天线，但是对于使用电池的手持式电话来说，要达到这个要求是不可能的。其路径长度也会造成大约0.25秒的回程时差，对通话的效果会有大的影响。因此大多数卫星移动通信系统都是在较低的轨道上使用卫星群，在这种情况下，信号强度更高，传播时延更短。
本题若不记得回程时差的数值，可以直接用36000km/光速，再乘以2即可得到答案0.24秒，考虑到卫星转发器尚存在处理时延，所以0.25秒更准确。
（3）、（4）
利用静止卫星，最大的通信距离可达18000km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。
（5）~（7）
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来描述。G/T值的分贝计算式为
[G/T]=10lgGR-10lgT （5-3）
式中，GR为接收天线增益；T为地球站馈线输入端处总的等效噪声温度。G/T值越大，地球站承担业务的能力越强。
当地球站天线向卫星辐射的功率一定时，若地球站天线增益越高，则发射机需输出的功率越小。但是，天线口径越大，则地球站的机动性越差，在某些场合下是不希望的，这个矛盾要综合考虑解决。
