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第1章 概述 1

1.1移动通信及其特点 1

1.2移动通信的工作方式 2

1.3移动通信系统的组成 4

1.4移动通信系统的频段使用 5

1.5多址方式 6

1.5.1移动通信系统中的多址方式 6

1.5.2不同多址方式的频谱效率 8

1.6其他常用技术 8

1.6.1均衡技术 9

1.6.2分集技术 10

1.6.3信道编码技术 11

1.7移动通信系统的发展 12

1.7.1全球移动通信的发展历程 12

1.7.2从2G向3G发展 15

1.7.3 WiMAX（全球微波互联接入） 17

1.7.4从3G向4G发展 18

1.7.5我国的移动通信发展历程 19

1.8第五代移动通信（5G）标准及现状 22

1.8.1第五代移动通信（5G）的关键技术 22

1.8.2第五代移动通信（5G）标准的进展状况 24

1.8.3第五代移动通信（5G）的研发状况 25

思考题与习题 26

第2章 移动通信网 27

2.1引言 27

2.2移动通信体制 27

2.2.1大区制移动通信网 27

2.2.2小区制（蜂窝）移动通信网 28

2.3移动通信的信道结构 29

2.3.1话音信道 30

2.3.2控制信道 30

2.4蜂窝移动通信系统的频率配置 31

2.5移动通信环境下的干扰 33

2.5.1同频道干扰 33

2.5.2邻频道干扰 34

2.5.3互调干扰 34

2.5.4阻塞干扰 36

2.5.5近端对远端的干扰 36

2.6蜂窝移动通信网络的频率规划 36

2.6.1等频距分配法 36

2.6.2信道分配策略 38

2.6.3 CDMA数字蜂窝移动通信系统的频率规划 39

2.7多信道共用技术 42

2.7.1话务量与呼损 43

2.7.2每个信道能容纳的用户数 46

2.8移动性管理 47

2.8.1位置管理 47

2.8.2切换管理 61

2.9无线资源管理技术 66

2.9.1功率控制 66

2.9.2接入控制 67

2.9.3负载（拥塞）控制 67

2.9.4信道分配 67

2.9.5分组调度 68

2.10信道自动选择方式 68

2.10.1专用呼叫信道方式 68

2.10.2循环定位方式 69

2.10.3循环不定位方式 69

2.10.4循环分散定位方式 70

思考题与习题 70

第3章 移动通信的电波传播 71

3.1 VHF、 UHF频段的电波传播特性 71

3.1.1直射波 71

3.1.2视距传播的极限距离 71

3.1.3绕射衰耗 72

3.1.4反射波 72

3.1.5多径衰落 73

3.1.6阴影衰落 74

3.2电波传播特性的估算 75

3.2.1 Egli John J.场强计算 75

3.2.2奥村（Okumura）模型 76

3.2.3 Okumura-Hata模型 86

3.2.4 COST-231 Hata模型 86

3.2.5 Walfisch-Bertoni模型 87

3.2.6 COST231-WI模型 88

3.2.7 SPM模型 88

3.2.8微蜂窝系统的覆盖区预测模式 89

3.3传输模型的校正——路测 91

思考题与习题 92

第4章 数字调制技术 93

4.1引言 93

4.1.1影响数字调制的因素 93

4.1.2数字调制的性能指标 93

4.1.3当今蜂窝系统、PCS（个人通信系统）和无绳电话采用的主要调制方式 94

4.2线性调制技术 95

4.2.1二进制相移键控（BPSK） 95

4.2.2差分相移键控（DPSK） 96

4.2.3正交相移键控QPSK（4PSK） 98

4.2.4偏移四相相移键控（OQPSK） 100

4.2.5 π/4-QPSK 101

4.3恒包络调制技术 106

4.3.1最小频移键控（MSK） 106

4.3.2高斯滤波最小频移键控（GMSK） 115

4.4“线性”和“恒包络”相结合的调制技术 122

4.4.1 M维相移键控（MPSK） 123

4.4.2 M维正交振幅调制（QAM） 124

4.4.3 M维频移键控（MFSK） 126

4.5正交频分复用（OFDM）技术 127

4.5.1正交频分复用的原理 127

4.5.2子载波调制 129

4.5.3正交频分复用的DFT实现 132

4.5.4 OFDM的特点 133

4.5.5 OFDM系统的关键技术 134

4.6扩频调制技术 135

4.6.1 PN码序列 136

4.6.2直接序列扩频（DS-SS） 136

4.6.3跳频扩频（FH-SS） 138

4.6.4直扩的性能 138

4.6.5跳频扩频的性能 140

4.7在多径衰落信道中的调制性能分析 141

4.7.1在慢速平稳衰落信道中的数字调制性能 141

4.7.2在频率选择性移动通信信道中的数字调制技术 144

思考题与习题 146

第5章 GSM数字蜂窝移动通信系统与GPRS 147

5.1引言 147

5.2 GSM的电信业务 148

5.2.1承载业务 149

5.2.2电信业务 149

5.2.3补充业务 150

5.3 GSM结构 151

5.3.1移动台（MS） 151

5.3.2基站（BS）及基站收发信机（BTS） 152

5.3.3基站控制器（BSC） 153

5.3.4发送编码器和速率适配器单元（TRAU） 153

5.3.5移动业务交换中心（MSC） 153

5.3.6归属位置寄存器（HLR） 153

5.3.7访问者位置寄存器（VLR） 154

5.3.8鉴权中心（AuC） 155

5.3.9设备识别寄存器（EIR） 155

5.3.10操作和维护中心（OMC） 155

5.4 GSM较模拟网的优势 155

5.4.1 GSM系统在抗瑞利衰落及干扰方面的优势 156

5.4.2 GSM系统与TACS系统的性能比较 156

5.5 GSM网络接口 157

5.5.1空中接口（Um） 157

5.5.2 A - bis接口 157

5.5.3 A接口 158

5.5.4 PSTN接口 159

5.5.5移动应用部分（MAP） 159

5.6 GSM的编号、鉴权与加密 160

5.6.1编号和路由 160

5.6.2鉴权与加密 164

5.7 GSM无线信道 166

5.7.1频域分析 166

5.7.2时域分析 166

5.7.3话音编码（Speech Coding） 167

5.7.4信道编码（Channel Coding） 168

5.7.5交织（Interleaving） 168

5.7.6调制 168

5.7.7信道组成（Channel Organization） 169

5.7.8不连续发送和话音激活检测 171

5.7.9定时前置和功率控制 172

5.7.10移动台接入 173

5.8 GSM呼叫方案 174

5.8.1移动台开机后的工作 174

5.8.2小区选择 174

5.8.3位置登记和位置更新 175

5.8.4建立通信链路 175

5.8.5起初信息过程 176

5.8.6鉴权 176

5.8.7加密 176

5.8.8位置更新过程 176

5.8.9通信链路的释放 177

5.8.10移动台主叫 177

5.8.11移动台被呼 179

5.8.12切换 180

5.9 GSM的跳频技术 182

5.9.1跳频系统的工作原理 182

5.9.2跳频系统的特点 183

5.10通用分组无线业务GPRS 183

5.10.1 GPRS标准制定的过程与阶段 184

5.10.2 GPRS网络的网络结构 185

5.10.3 GPRS网络的分层结构 186

5.10.4增强型GPRS 195

思考题与习题 196

第6章 CDMA数字蜂窝移动通信系统 197

6.1引言 197

6.1.1 CDMA技术的标准化 198

6.1.2 CDMA系统的特点 199

6.2 CDMA空中接口协议层 202

6.3 CDMA前向信道 202

6.3.1前向业务信道 203

6.3.2前向广播信道 209

6.4 CDMA反向信道 211

6.4.1接入信道 212

6.4.2反向业务信道 214

6.5功率控制 220

6.5.1反向开环功率控制 222

6.5.2反向闭环功率控制 222

6.5.3前向功率控制 224

6.6 Rake接收机 224

6.7 CDMA系统的容量 226

6.7.1干扰对CDMA容量的影响 226

6.7.2提高CDMA通信系统容量的有效技术——智能天线技术 227

6.8 CDMA登记 232

6.8.1漫游的决定因素 233

6.8.2开机登记 233

6.8.3关机登记 233

6.8.4时钟周期登记 233

6.8.5基于距离的登记 233

6.8.6基于区域的登记 234

6.8.7基于参数改变的登记 234

6.9 CDMA切换过程 234

思考题与习题 235

第7章 第三代移动通信系统（3G） 236

7.1概述 236

7.1.1 IMT-2000和我国3G的三大标准 237

7.1.2 3G的三大标准的演进路径 240

7.1.3 3G业务 241

7.1.4全球3G业务发展情况 244

7.2 WCDMA 244

7.2.1 WCDMA系统的网络结构 244

7.2.2 WCDMA空中接口的物理信道结构 248

7.2.3 HSDPA和HSUPA 258

7.3 cdma2000 260

7.3.1 cdma2000的特点 260

7.3.2 cdma2000系统的网络结构 262

7.3.3 cdma2000空中接口 264

7.4 TD-SCDMA 273

7.4.1 TD-SCDMA发展历程 273

7.4.2 TD-SCDMA关键技术和技术优势 275

7.4.3 TD-SCDMA网络结构 279

7.5 3G三种主流标准的方案性能比较 285

第8章 第四代移动通信系统（4G） 287

8.1 LTE提出的历史背景 287

8.2 LTE的需求 288

8.3 LTE的关键技术 288

8.3.1多载波技术 288

8.3.2多天线技术 289

8.3.3无线接口的分组交换技术 289

8.4 LTE协议综述 290

8.4.1 LTE系统架构 290

8.4.2 LTE协议栈 290

8.4.3 LTE帧结构 291

8.4.4无线传输方案 292

8.5 TD-LTE的应用情况 292

8.6 LTE-FDD的应用情况 294

思考题与习题 295

附录 缩略词 296

参考文献 308