【说明】随着移动通信用户数量不断增长和业务种类需求增加，移动通信网络正在逐渐由第三代移动通信系统向LTE系统演进，同时也兼顾未来5G系统的建设需求。
【问题1】
为解决频谱资源有限与业务量剧增的矛盾，移动通信系统采用了什么样的组网方式?这种组网方式如何解决频率资源不足的问题?
移动通信采用了蜂窝组网方式。为了解决频率资源不足的问题，该组网方式使用了频率复用的方式来解决问题。
采用蜂窝系统组网最大的优越性之一就是可以实现无线资源再用，即在非相邻的小区(保证足够间隔)可使用相同的无线资源，使有限的系统带宽，能容纳很多很广的用户。蜂窝移动通信的出现，可以说是移动通信的一次革命。其频率复用大大提高了频率利用率并增大了系统容量。
【问题2】
移动通信系统使用频分双工(FDD)和时分双工(TDD)两种制式。FDD是利用两个不同的频率来区分收、发信道，TDD是利用同一频率中的两个不同时间段(时隙)来区分收、发信道。
LTE同时支持FDD和TDD的双工方式，表5-1所示为3GPP规范的LTE频段表(局部)。请写出表5-1所列频段中哪些是FDD的频段编号，哪些是TDD的频段编号。
属于FDD的频段编号是A、B、D，属于TDD的频段编号是C、E、F。
考查TDD频段和FDD频段的概念含义，题干中已有详细描述:FDD是利用两个不同的频率来区分收、发信道，TDD是利用同一频率中的两个不同时间段(时隙)来区分收、发信道，因此，上下频段只要是相同的就是FDD，上下频段范围是不一样的就是TDD
【问题3】
无线电波在不同的频段具有不同的传播特性。因此，无线通信系统工作在较低频段时，频率资源紧张、系统容量有限;工作在较高频段时，频率资源丰富、系统容量大。
无线电波在自由空间的传播损耗L如下式:
Lfs (dB) =10log (4πd/λ) 2=32.44+20log (dkm) +20log (fMHz)
其中，d是无线电波传输距离，单位是km，入是无线电波的频率，单位是MHZ。上式表明，无线电波的传播损耗与传播距离和工作频率成正比;在同等传播损耗限定下，无线电波的传播距离与工作频率成反比。
根据无线电波的传播特性，5G移动通信的频带分为3个频段:
(1)低频段:410MHz-1GHz; (2)中频段:1GHz-7GHz; (3) 高频段:24GHz-100GHz。
1、当无线电波的频率增大1倍时，请计算传播损耗Lfs增加多少dB?
2、现有下列3种应用场景:①大型城市区域，用户分布集中且密度大，要求单个基站覆盖面积较小，数据传输速率峰值约为10Gbit/s;②乡镇和城乡结合区域，用户分布密度适中，要求单个基站覆盖面积适中，数据传输速率峰值约为2Gbit/s;③农村和山区，用户分布广且密度低，要求单个基站覆盖面积较大，数据传输速率峰值约为200Mbit/s。
请结合无线电波传播特性，分析判断5G频带的3个频段分别适用于上述哪个应用场景。
(1) 6
(2)频段(1)适用于农村和山区区城，频段(2)适用于乡镇和城乡结合区域，频段(3)适用于大型城市区域。
(1)这个计算式其实是解释为什么3*3频率复用方案要做跳频的依据，但我们无须掌握。
直接依据题干的公式带入计算即可，频率增大一倍，按照传播损耗的上述公式，也就是Lfs(dB) =32.44+20log(d) +20log (2f)=32.44+20log (d) +20[log (f)+log2]，即新增20*log2=20*0.3=6dB。
(2)教材没有原话描述，主要依据题干的公式来推断，原因是在同等传播损耗限定下，无线电波的传播损耗与工作频率成正比，损耗越大，传播距离越小。频段(1)属于低频，传播距离远，适合农村区城，频段(3)属于高频，传播距离近，容量大，适合大型城市区域。