一，移动通信的概念及特点。
移动通信是指通信的一方或双方可以在移动中进行的通信过程，也就是说，至少有一方具有可移动性。可以是移动台与移动台之间的通信，也可以是移动台与固定用户之间的通信。移动通信满足了人们无论在何时何地都能进行通信的愿望，上个世纪80年代以来，特别是90年代以后，移动通信得到了飞速的发展。
二，阐述1G,2G,3G系统的特点。
第一代移动通信系统为模拟移动通信系统，以美国的AMPS(IS-54)和英国的TACS为代表，采用频分双工、频分多址制式，并利用蜂窝组网技术以提高频率资源利用率，克服了大区制容量密度低、活动范围受限的问题。虽然采用频分多址，但并未提高信道利用率，因此通信容量有限；通话质量一般，保密性差；制式太多，标准不统一，互不兼容；不能提供非话数据业务；不能提供自动漫游。因此，已逐步被各国淘汰
第二代移动通信系统为数字移动通信系统，是当前移动通信发展的主流，以GSM和窄带CDMA为典型代表。第二代移动通信系统中采用数字技术，利用蜂窝组网技术。多址方式由频分多址转向时分多址和码分多址技术，双工技术仍采用频分双工。2G采用蜂窝数字移动通信，使系统具有数字传输的种种优点，它克服了1G的弱点，话音质量及保密性能得到了很大提高，可进行省内、省际自动漫游。但系统带宽有限，限制了数据业务的发展，也无法实现移动的多媒体业务。并且由于各国标准不统一，无法实现全球漫游。近年来又有第三代和第四代的技术和产品产生。
目前采用的2G系统主要有：
(1) 美国的D-AMPS，是在原AMPS基础上改进而成的，规范由IS-54发展成IS-136和IS-136HS，1993年投入使用。它采用时分多址技术。
(2) 欧洲的GSM全球移动通信系统，是在1988年完成技术标准制定的，1990年开始投入商用。它采用时分多址技术，由于其标准化程度高，进入市场早，现已成为全球最重要的2G标准之一。
(3) 日本的PDC，是日本电波产业协会于1990年确定的技术标准，1993年3月正式投入使用。它采用的也是时分多址技术。
(4) 窄带CDMA，采用码分多址技术，1993年7月公布了IS-95空中接口标准，目前也是重要的2G标准之一。
第三代移动通信系统IMT2000，是国际电信联盟（ITU）在1985年提出的，当时称为陆地移动系统（FPLMTS）。1996年正式更名为IMT2000。与现有的第二代移动通信系统相比，其主要特点可以概括为：
l 全球普及和全球无缝漫游
l 具有支持多媒体业务的能力，特别是支持Internet的能力
l 便于过渡和演进
l 高频谱利用率
l 能够传送高达2Mbit/s的高质量图象
三,三种常规多址技术的概念。
频分多址（FDMA）
---频分多址（FDMA）是应用最早的一种多址技术，AMPS、NAMPS、TACS、NTT和JTACS等第一代移动通信系统所采用的多址技术就是FDMA，此外在卫星通信中FDMA也得到了广泛的应用。频分多址的原理如图1（a）所示；此时，式1中的自变量x应为频率f。每个FDMA信道每次只能承载一路业务信息，在信道空闲时也不能被其他用户共享，频谱利用率较低，系统容量较小。FDMA信道的带宽窄（30kHz），限制了系统业务的进一步拓展。FDMA系统中的基站需要采用带通滤波器以消除寄生辐射的影响，在移动台则需要使用双工器以支持收发器的同时工作，从而增加了基站与移动台的成本。当然，FDMA相对于下面的TDMA也有优势。比如，FDMA系统中的码间干扰小，几乎无需均衡；用于同步控制等的系统开销小；分配了信道的基站和移动台可以同时进行连续的信号发射。
3．时分多址（TDMA）
---时分多址（TDMA）在第二代移动通信系统中得到了广泛应用，如GSM、NADC和PACS等；此外在不少新建的卫星通信系统中也有所采用。时分多址的原理如图1（b）所示；此时，式1中的自变量x应为时间t。TDMA系统中的各用户仅在所分配的时隙工作，可以共享频带资源，因此频谱利用率高，系统容量较大。同样是由于用户工作的非连续性，所以电源效率高。TDMA系统的发射和接收均在不同的时隙，所以无须双工器。而且TDMA系统还可以根据用户需求灵活地进行时隙分配。TDMA系统的缺陷是由于发射速率较高，为了消除码间干扰的影响需要采用自适应均衡；此外就是用于同步控制等的系统开销较大。
4．空分多址（SDMA）
---空分多址（SDMA）是一种新发展的多址技术，在由中国提出的第三代移动通信标准TD－SCDMA中就应用了SDMA技术；此外在卫星通信中也有人提出应用SDMA。空分多址的原理如图1（c）所示；此时，式1中的自变量x应为空间变量s。SDMA实现的核心技术是智能天线的应用，理想情况下它要求天线给每个用户分配一个点波束；这样根据用户的空间位置就可以区分每个用户的无线信号，换句话说，处于不同位置的用户可以在同一时间使用同一频率和同一码型而不会相互干扰。实际上，SDMA通常都不是独立使用的，而是与其他多址方式如FDMA、TDMA和CDMA等结合使用；也就是说对于处于同一波束内的不同用户再用这些多址方式加以区分。
四，同频道再用距离的概念及分析思路。
小区内基站的工作频率，由于电波传播损耗产生的隔离度，可以在相隔一定距离后的另一小区重复使用。
同频复用是小区制网移动通信的核心问题。研究同频干扰和同频小区间的距离是频率复用的依据。 同频小区间的距离取决于能容的同频干扰。同频干扰又取决于话音质量要求的载噪比（C/N）或C/I。
2、为了提高频率利用效率，在满足移动通信质量的条件下，允许使用相同载频小区之间的最小距离称为同频复用的最小安全距离，简称为同频复用距离。我们设归一化的同频复用距离为U，也称为同频干扰衰减因子。
U=D/R=根号（3N)
其中，为相邻同频蜂窝小区中心的距离，DR为小区半径，为一个区群内的小区数目。在实际的蜂窝移动通信系统中，由于小区结构的不同，同频距离是不同的，在GSM系统中，一般采用小区制（=3，U=3）、ND33×N43×（=4，=3.464）和（=7，U=4.5826）。
五，区群的概念，画出7小区区群结构。
何谓区群？
通常先由若干个邻接小区构成区群，再由区群披此邻接构成整个服务区；为防
止同频干扰，同一区群中的小区，不得使用相同的频率；且邻接区群中的同频小区中心间距相等；
六，顶点激励概念及特点。
中心激励:在每个小区中基站可设在小区的中央，用全向天线形成圆形覆盖区
顶点激励 将基站设计在每个小区六边形的三个顶点上，每个基站采用三副120度扇形辐射定向天线，分别覆盖三个相邻小区的个1/3区域，每个小区由三副定向天线共同覆盖
采用顶点激励方式，所接收的同频干扰功率仅为全向天线系统的1/3，因此可以叫上系统的通道干扰，另外，在不同得点采用多副定向天线可消除小区内障碍物的阴影区
采用中心激励时 每个区群需7个信道组，采用顶点激励，每个去群需21个信道组
八，越区切换的概念、方式与越区时信道配置策略。
越区切换（Handover）
定义：指在通话期间，当移动台从一个小区进入另一个小区时，网络能进行实时控制，把移动台从原小区所用的信道切换到新小区的某一信道，并保证通话不间断(用户无感觉)。
越区切换方式
（1）硬切换
在新连接建立以前，先中断旧的连接。（eg，TACS、GSM系统）
（2）软切换
在与新BS建立可靠连接之后再中断旧链路。（eg，IS-95系统）
越区切换时的信道分配
当MS越区到新小区时，新小区如何分配信道？
常用做法：每小区预留部分信道专用于handover。
特点：越区引起的通话中断概率低
呼损率高
九，移动台辅助越区切换的概念及优势。
移动台辅助的越区切换
MS测量其周围BS的信号质量，并把结果报告给旧BS，网络根据测试结果决定何时进行越区切换以及切换到那个BS。eg，GSM、IS-95系统 。
移动台辅助越区切换,显著地减少了切换次数和切换时延,提高了系统性能.
十，位置更新的步骤和位置更新策略。
位置管理
在第二代系统中，位置管理采用两层数据库：HLR和VLR。
位置管理所追求的目标是以尽量小的处理能力和附加的业务量，来最快地确定用户位置，以求容纳尽可能多的用户。
位置登记（Location Registration）
（1）位置区(RA)概念
在现有的移动通信系统中，将覆盖区分为若干个登记区RA（Registration Area）或位置区LA（Location Area）。
（2）当一个MT进入一个新的RA时，要进行位置登记，分三个步骤，见下图所示：
在管理新RA的VLR中登记MT；
修改HLR中记录服务该MT的新VLR的ID号；
在旧VLR和MSC中注销该MT。
呼叫传递（Call Delivery）
在有呼叫给MS的情况下，根据HLR和VLR中可用的位置信息来定位MS。 主要分为两步：
确定被呼MS服务的VLR；
确定被呼MS正在访问那个小区（寻呼）； 下图
给出了呼叫传递过程。
① 主叫MT通过基站向其MSC发出呼叫初始化
信号；
② MSC通过地址翻译过程确定被呼MT的HLR地
址，并向该HLR发送位置请求消息；
③ HLR确定出为被叫MT服务的VLR，并向该
VLR发送路由请求消息；该VLR将该消息中
转给为被叫MT服务的MSC；
④ 被叫MSC给被叫的MT分配一个称为临时
本地号码TLDN(Temporary Local
DirectoryNumber)的临时标识，并向
HLR发送一个含有TLDN的应答消息；
⑤ HLR将上述消息中转给为主呼MT服务的
MSC；
⑥ 主叫MSC根据上述信息便可通过SS7网络
向被叫MSC请求呼叫建立。
基于时间的位置更新策略
用户每隔T周期性地更新其位置。T确定根据呼叫到达间隔地概率分布。 优：实现简单，MS需一个定时器即可。
基于运动的位置更新策略
MS跨越一定数量的小区边界后进行一次位置更新。
优：实现简单，仅需运动计数器即可。
基于距离的位置更新策略
MS离开上次位置更新小区的距离超过一门限后进行。此距离门限的确定取决于各个MS地运动方式和呼叫到达参数。
优：性能最好，但实现开销最大。
十一，GSM系统的网络结构及各部分功能。
移动台（MS）
GSM移动通信网中用户使用的设备；
类型
车载台、便携台和手机；
功能
（1）通过无线接口接入GSM系统，即具有无线传输与处理功能。
（2）移动台必须提供与使用者之间的接口以及与其它一些终端设备（TE）之间的接口；
用户识别模块（SIM）卡
一张符合ISO标准的“智慧”磁卡，包含与用户有关的无线接口信息以及用于鉴权和加密的信息；
实现了“个人与终端”的分离；
2、基站子系统（BSS）
在一定无线覆盖区中，由MSC控制，与MS进行通
信的系统设备。
构成
基站收发信机（BTS）、基站控制器（BSC）、天线公用器、天线等。
（1）BTS：由BSC控制，它为一个小区提供无线收发信服务；
（2）BSC：完成对一个或多个BTS的控制，最多可控制256个。
（3）在BSC中增加了码变换器及相应的复用设备，完成PRE-LTP编码与PCM码之间的转换。
作用
（1）通过无线接口与MS相接，进行无线发送、接收及无线资源管理；
（2）与网络子系统（NSS）中的移动业务交换中心（MSC）相连，实现移动用户与固定网络用户之间或移动用户之间的通信连接。
网络子系统(NSS)
对GSM中MS之间通信和MS与其它通信网中用户通信起着管理作用；
主要功能包括：交换、移动性管理、安全性管理及负责收集计费、账单信息等。 MSC
地域覆盖上构成节点，主要完成接续任务；
作为网络的核心，MSC还支持无线资源管理、移动性管理、计费管理及其它网络
功能；
每个MSC还应能完成入口MSC的功能。
HLR
中央数据库，存储其所辖区的所有移动用户的有关数据。
用户数据包括
静态数据：移动用户码、访问能力、用户类别和补充业务等；
动态数据： MS目前所处的位置信息，以便建立至MS的呼叫路由；
VLR
动态用户数据库，存储进入其控制区域内来访移动用户的有关数据；
这些数据是从该移动用户的HLR中获取并进行暂存的，一旦移动用户离开该VLR
的控制区域， 则临时存储的该移动用户的数据就会被消除；
存储的位置信息不同，VLR中存储LAI码。
鉴权中心（AUC）
对移动用户鉴权，防止无权用户接入系统；
对无线链路上的话音、 数据和信令信息进行保密等，保证无线通信安全；
AUC中存储着鉴权信息和加密密钥。
移动设备识别寄存器（EIR）
存储移动设备的国际移动设备识别码（IMEI），对移动设备进行识别、监视、闭锁
等功能；
有三种表格清单
白色清单：移动设备准许使用；
灰色清单：可使用，但处于监测状态下；
黑色清单：失窃而不准使用；
OMC
负责对全网进行监控与操作，即操作人员通过OMC来监视和控制GSM系统，保证
系统的正常运转；
它是操作人员与GSM的接口；
例如，系统自检、报警与备用设备激活；系统的故障诊断与处理；话务量的统计和
计费数据的记录与传递，以及与网络参数有关的各种参数的收集、 分析与显示等。
十二，GSM系统逻辑信道分类及简单作用。
业务信道（ TCH ）
数字话音或数据、少量的随路控制信令；
有全速率业务信道（TCH/F）和半速率业务信道（TCH/H）之分；
在TCH/F 上，话音信息速率可达22.8kb/s；
提供9.6kb/s、4.8kb/s和2.4kb/s的数据业务；
业务信道中可安排慢速辅助控制信道或快速辅助控制信道；
控制信道（CCH）
广播信道（BCH）
“一点对多点”单向控制信道，用于BS向MS广播公用的信息；即为移动台入网和呼叫建立所需的信息；
频率校正信道（FCCH）
同步信道（SCH）
广播控制信道 （BCCH）
共用控制信道（CCCH）
“一点对多点”双向控制信道，用于呼叫接续阶段传输链路连接所需的控制信令；
寻呼信道（PCH）
随机接入信道（RACH）
准许接入信道（AGCH）
专用控制信道（DCCH）
“点对点”双向控制信道，传输在呼叫接续阶段和通信进行当中所需的控制信息；
独立专用控制信道（SDCCH）
慢速辅助控制信道（SACCH）
快速辅助控制信道（FACCH）
独立专用控制信道（ SDCCH ）
用于在分配业务信道之前传送有关呼叫建立过程的信令；例如：登记、鉴权
等；
慢速辅助控制信道（ SACCH ）
“双向点对点”控制信道；
SACCH安排在业务信道时，以SACCH/T表示；安排在控制信道时，以
SACCH/C表示；
例：MS至BS，本基站和邻近基站的信号强度测试报告；
BS至MS，基站传输对移动台的功率调整、时间调整指令；
快速辅助控制信道(FACCH)
用于在话音传输过程中传送信令，使用时要中断业务信息，中断时间约
20 ms；
注：通过借用20ms的话音突发脉冲序列来传送信令，也称为“偷帧”；
例如：越局切换时，由于话音译码器会重复最后20ms的话音，所以终端不会
被用户觉察。
十三，GSM系统在空中接口采用了哪些安全措施。
GSM系统为了保证通信安全，在空中接口采取了如下措施保证通信的安全；
• 鉴权
• 加密
• 设备识别
• 用户识别码保密
十四，GPRS的网络结构及GPRS技术的特点。
GPRS网络结构
■GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关GPRS支持节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支持节点）。 ■GPRS网络参考模型如图1所示。GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立又备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。
■GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN（Gateway GSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文献中，把GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。
■另外，有的厂商提出了GR（GSMRegister，GPRS数据库）的概念。GR类似于GSM中的HLR，是GPRS业务数据库。它可以独立存在，也可以和HLR共存，由服务器或程控交换机实现。GR这个名称在ETSI的建议中没有专门提及。
■GPRS网络结构中还引入了下列新的网络接口：
Gn，GSN主干网接口，用于各种GSN之间
Gb，BSS和sGsN之间的接口。
Gr，SGSN和HLR之间的接口。
Gp，不同的GSM网络（不同的PLMN）之间的接口。
Gs，SGSN和MSC之间的接口。
GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。
■GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达164kb／8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。
■要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。目前GPRS网络引入GSN（GPRS Surporting Node）节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台。 ■根据欧洲ETSI的GSM第2＋阶段的建议，GPRS分为两个发展阶段（即Phase 1和Phase2）。 GPRS的Phase l阶段将能支持下列功能和业务：
TCP／IP和X.25业务
全新的GPRS空中接口加密技
GPRS附加业务
增强型的短信业务（E一SMs）
GPRS分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是TCP／IP和X.25功能。GSM网络可以通过TCP／IP和X.25为用户提供电子邮件、WWW浏览、专用数据、LAN接入等业务。
GPRS Phase 2阶段的规范尚在制订之中，它将能提供更多的新功能和新业务。
GPRS的特点
• 具有“永远在线”的特点，即用户可随时与网络保持联系；
• GPRS手机计费是根据用户传输的数据量而不是根据上网时间来计费，且费用比按
时计费的WAP更合理；
• GPRS手机可以浏览普通的Internet网页；
十五，实现码分多址应具备哪三个条件。
实现码分多址移动通信系统应具备三个条件：
有足够多的有良好自相关和互相关特性的地址码；
在收端进行相关检测时，必须产生完全同步的本地地址码；
码分系统必须与扩展频谱技术相结合。
十六，扩频通信的概念及特点。
扩展频谱（SS：Spread Spectrum）通信简称扩频通信，其是一种信息传输方式； 在发端，采用扩频码调制，使信号所占的频带宽度远大于所传信息必需的带宽；
在收端，采用相同的扩频码进行相关解调来解扩以恢复所传的信息数据。
1、 抗干扰性能好 2、隐蔽性强、干扰小 3、易于实现码分多址
4、数模兼容：可以传输数字信号，也可以传输模拟信号。
十七，画出码分直扩系统示意图并说明各自特点（上下行两个方向）。
此系统特点：
用户信息数据di与地址码Wi相乘，进行地址码调制；
再与伪随机序列（PN码）相承，进行扩频调制；
地址码必须采用一组“正交码”；
系统中PN码只有一个，用于加扩和解扩；
十八，阐述IS-95系统中反向信道开环功控和闭环功控工作原理。
开环功控
功能： 移动台（或基站）根据接收到的前向（或反向）链路信号功率大小来调整自己的发
射功率。
作用：补偿信道中的平均路径损耗及慢衰落，所以动态范围较大。
前提条件：假设前向和反向链路的衰落情况一致。
方法：以反向链路为例
移动台接收并测量前向链路的信号强度，并估计前向链路的传播损耗，然后根据这种估计，调整其发射功率。
接收信号较强时，表明信道环境较好，将降低发射功率；
接收信号较弱时，表明信道环境较差，将增加发射功率。
优点：
简单易行，不需要在基站和移动台之间交互信息，控制速度快。
对于降低慢衰落的影响比较有效。
缺点
处理快衰落时精度不够
原因：在频分双工的CDMA系统中，前反向链路所占的频段相差45MHz以上，远远大于信号相关带宽，因此前反向链路的快衰落是完全独立和不相关的，会导致在某些时刻出现较大误差。
闭环功控
功能：建立在开环功率控制的基础上，对开环功控进行校正。
方法：以反向链路为例
基站根据反向链路上移动台的信号强弱，产生功控指令，并通过前向链路将功控指令发送给移动台。
然后移动台根据此命令，在开环功控所选择发射功率的基础上，快速校正发射功率。
优点：部分降低了信道快衰落的影响，控制精度高，用于通信过程中发射功率的精细调整。 缺点：从功控指令的发出到执行，存在一定的时延，当时延上升时，功控的性能将严重下降。
十九，画出IS-95系统逻辑信道分类及各信道作用。
导频信道（W0）（Pilot channel）
传输由BS连续发送的不包含信息数据的导频信号，占64个信道总功率的12%-20%，其作用有：
MS可迅速而精确的捕获信道的定时信息；
提取相干载波进行相干解调；
MS利用“导频强度测试报告”，可判断是否需进行越区切换；
同步信道（W32）（ Sync. channel ）
主要用于传输同步信息（寻呼信道数据率、长伪码状态、系统时间、基站引导PN码偏置系数等），MS利用它进行同步捕获；占64个信道总功率的1.5%-2%；
同步信道在捕获阶段使用；
同步信道数据速率固定为1200b/s；
同步信道可改为业务信道使用；
正向逻辑信道
（3）寻呼信道（W1-W7）（ Paging channel ）
供BS在呼叫建立阶段传输寻呼控制信息给MS；占64个信道总功率的5.25%-6%；
寻呼信道数据速率为4800b/s和9600b/s ；
通过加扰，能进行保密通信；
需要时可改为业务信道使用；
正向业务信道（ Forward Traffic channel ）
传输话音编码数据或其它业务数据以及少量随路信令；共55个业务信道，最大可达63个；占64个信道总功率的78%左右；
有四种传输速率；
为了保密通信，需进行加扰处理；
此外还传送少量随路信令；