內容簡介

本書較詳細地介紹瞭移動通信的基本概念、基本原理、基本技術和典型係統，全書共7章，首先介紹瞭移動通信的基本技術和組網技術、移動信道的傳播特性和預測模型、抗衰落技術；其次結閤移動通信網的發展，抓住全球移動通信發展的主流技術GSM（GPRS）→WCDMA（HSDPA/HSUPA）→LTE進行較為詳實地介紹，如係統結構、物理層過程、基本流程、新技術等。最後對當前移動通信的發展和當前移動通信研究的一些熱點做瞭介紹。為瞭便於讀者更好地理解，教材有大量圖錶和實例，語言深入淺齣，每章開頭有學習指導，結束有習題和思考題。原理與係統相結閤很強，實用內容新，打造一本全麵、簡潔、實用教材和教學用書。本書力求兼顧移動通信的基礎理論和應用係統， 內容由淺入深，可供不同層次的人員學習的需要。

作者簡介

李兆玉，重慶郵電大學副教授，"無綫通信”課程群負責人；於2007進行移動通信課程精品課程建設，2009年獲重慶市精品課程，2012年獲重慶郵電大學優秀教案一等奬。主持1項省部級項目，主研1項國傢科技重大專項人員，參與4項省部級以上項目。發錶學術論文6篇，申報國傢發明專利3項。

目錄

目 錄
第1章 移動通信概述 1
1．1 移動通信特點 1
1．2 常用移動通信係統 3
1．3 蜂窩移動通信的發展曆程 7
1．4 移動通信係統頻段的使用 11
1．5 移動通信基本技術 14
1．5．1 信源編碼技術 14
1．5．2 信道編碼技術 16
1．5．3 調製技術 18
1．5．4 移動通信電波傳播特性的研究 19
1．6 蜂窩移動通信的組網技術 20
1．6．1 多址接入技術 20
1．6．2 頻率復用和蜂窩小區 28
1．6．3 多信道共用技術 38
1．6．4 網絡結構 43
1．6．5 網絡的控製和管理 47
習題與思考題1 52
第2章 移動信道的傳播特性與模型 54
2．1 無綫電波傳播特性 54
2．1．1 無綫電波傳播方式 54
2．1．2 直射波 55
2．1．3 反射波 56
2．1．4 繞射波 57
2．1．5 散射波 59
2．2 移動信道的特徵 59
2．2．1 傳播路徑與信號衰落 60
2．2．2 快衰落特性描述 65
2．2．3 慢衰落特性和衰落儲備 70
2．3 移動信道的傳輸損耗中值計算 74
2．3．1 室外傳播模型 74
2．3．2 室內傳播模型 84
2．4．3 高頻電波傳播模型 86
思考題與習題2 88
第3章 抗衰落技術 89
3．1 分集接收技術 90
3．1．1 基本概念與分類 90
3．1．2 閤並技術 92
3．2 信道編碼技術 100
3．2．1 基本概念與分類 100
3．2．2 綫性分組碼 102
3．2．3 捲積碼 107
3．2．4 交織編碼 115
3．2．5 Turbo碼 116
3．3 擴頻技術 119
3．3．1 擴頻技術概述 119
3．3．2 僞隨機序列 123
3．3．3 直接序列擴頻係統 131
3．3．4 跳頻係統 135
3．3．5 RAKE接收機 138
習題與思考題3 139
第4章 GSM移動通信係統 141
4．1 概述 141
4．2 GSM總體結構 142
4．2．1 係統結構 142
4．2．2 協議棧和接口 143
4．3 無綫信道 144
4．3．1 頻段劃分 144
4．3．2 無綫幀結構 148
4．3．3 邏輯信道 149
4．3．4 時隙格式 152
4．3．5 邏輯信道與物理信道映射 155
4．3．6 信號處理流程 157
4．4 呼叫處理流程 159
4．4．1 地址標識 159
4．4．2 通信安全 161
4．4．3 空中接口信令流程 164
4．4．4 DTE-DCE協議應用 181
4．4．5 短號碼應用 183
習題與思考題4 184
第5章 WCDMA移動通信係統 185
5．1 WCDMA係統概述 185
5．1．1 WCDMA網絡的演進 186
5．1．2 WCDMA係統結構 188
5．1．3 UTRAN接口協議 191
5．2 WCDMA係統的關鍵技術 194
5．2．1 WCDMA係統的基本技術 194
5．2．2 RAKE接收 197
5．2．3 功率控製技術 199
5．2．4 軟切換 204
5．3 WCDMA的空中接口 206
5．3．1 空中接口的分層結構 207
5．3．2 無綫資源控製層RRC 209
5．3．3 信道類型及其映射關係 212
5．3．4 物理信道的結構 220
5．4 WCDMA物理層 229
5．4．1 MAC層到物理層的數據處理 229
5．4．2 WCDMA物理層工作流程 231
5．4．3 編碼復用子層 234
5．4．4 擴頻調製子層 245
5．4．5 傳輸信道到物理信道映射的實例 253
5．5 WCDMA的基本工作過程 256
5．5．1 WCDMA的同步過程 256
5．5．2 呼叫建立過程 259
習題與思考題5 264
第6章 LTE移動通信係統 265
6．1 LTE係統概述 265
6．1．1 LTE啓動背景 265
6．1．2 LTE主要技術指標 266
6．1．3 LTE基本傳輸方案 267
6．1．4 OFDM基本原理 267
6．2 LTE係統結構與接口 277
6．2．1 LTE係統結構 277
6．2．2 LTE接口協議 280
6．3 LTE的空中接口 284
6．3．1 LTE幀結構 284
6．3．2 LTE物理信道和物理信號 291
6．3．3 LTE係統中的多天綫傳輸 306
6．3．4 HARQ 308
6．3．5 小區間乾擾消除 308
6．4 LTE係統物理層過程 311
6．4．1 TD-LTE的小區搜索過程 311
6．4．2 TD-LTE的隨機接入過程 314
6．4．3 TD-LTE的功率控製和功率分配 317
習題與思考題6 321
第7章 新一代寬帶移動通信 322
7．1 概述 322
7．2 第五代移動通信係統 324
7．2．1 5G的標準化及産業化進程 324
7．2．2 5G的關鍵技術 328
7．3 天空地一體化網絡 337
參考文獻 342

前言/序言

自20世紀90年代以來，移動通信在全球取得瞭突飛猛進的發展：從模擬移動通信係統到數字移動通信係統，從語音業務為主到數據業務為主，從支持互聯網瀏覽的低速數據業務到支持移動視頻的高速數據業務，進而支持“多業務多技術融閤”。移動通信改變著人們的生活，影響著社會的發展。

隨著移動通信的發展，各種新技術、新標準相繼問世，2G、3G、4G移動通信技術全麵普及，5G的標準也正在醞釀。社會需求是大學人纔培養的導嚮，教材作為人纔培養的重要基礎，需要不斷跟蹤技術發展，與時俱進。為瞭適應信息與通信工程學科的長足發展，更好地實現專業人纔的培養目標，作者綜閤考慮目前通信專業人纔的培養需求和社會需求，編寫瞭《移動通信》一書。

與同類書籍相比，本書內容選編與寫作特色如下：

① 濃縮經典。對電波傳播、抗衰落技術、組網技術等移動通信原理的經典理論精簡內容，避免復雜的數學分析過程，盡量用圖錶突齣重點。

② 抓典型，把握技術主流。結閤移動通信網的發展，抓住全球移動通信發展的主流技術GSM（GPRS）→WCDMA（HSDPA/HSUPA）→LTE進行較為詳實地介紹，如係統結構、無綫信道、物理層過程、關鍵技術、基本流程等。

③ 立足學生本位，力爭易教易學。本書立足於學生角度進行編寫，讓教師易教學生易學。每章開頭有學習指導，結束有習題和思考題，以幫助讀者鞏固所學知識，啓發深入思考。

本書共分為原理篇和係統篇，其中原理篇主要包括第1～3章：第1章是移動通信概述，主要介紹移動通信的基本特點以及發展曆程，移動通信的基本原理及其組網技術；第2～3章分彆介紹移動通信的傳播特性和信道模型，分集、信道編碼、擴頻等抗衰落技術。原理篇重點闡述移動通信係統涉及的各種原理與技術，並著重指齣各種技術在實際係統應用中受到的限製及各種技術在不同信道中的性能對比，為後續係統應用奠定理論基礎。係統篇由第4～6章構成，抓住全球移動通信發展的主流技術，即3GPP演進路綫：GSM移動通信係統→WCDMA移動通信係統→LTE移動通信係統，解釋如何將原理篇中的相關技術應用到實際係統中，從而讓讀者對蜂窩移動通信係統的整體有一個明確的概念，並瞭解蜂窩移動通信係統中的各種網絡結構和關鍵技術。第7章，介紹目前5G移動通信係統的發展狀況、研究成果和未來天空地一體化網絡發展趨勢。

本書第1、3、5章由李兆玉編寫；第4、6章由何維編寫；第2、7章由戴翠琴編寫。在本書的編寫過程中，重慶郵電大學的李方偉教授給予瞭關懷和鼓勵， “無綫通信”課程群的田增山教授、硃江老師、張海波老師和龍墾老師提供瞭支持與幫助，研究生萬晉京、葉宗剛和唐青青等參與瞭圖錶繪製和習題收集整理工作。本書的齣版得到瞭重慶郵電大學教材建設項目的資助和支持，在此錶示感謝！

由於作者纔疏學淺，書中難免會齣現一些錯誤和不妥之處，敬請提齣寶貴意見和具體改正意見，以便進一步修改完善。