第1章 移动通信系统概述 1
1．1移动通信发展史 1
1．2移动通信的特点 3
1．3移动通信的工作方式 5
1．3．1单向单工方式 5
1．3．2双向同频（单频）单工方式 5
1．3．3双向异频（双频）单工方式 6
1．3．4双向异频（双频）半双工方式 6
1．3．5双向异频（双频）双工方式 6
1．4移动通信的分类 7
1．4．1公用移动通信系统 8
1．4．2专用移动通信系统 22
1．4．3特种移动通信系统 26
1．5无线电频谱管理与使用 28
1．5．1无线电频谱管理 28
1．5．2频谱工程技术 30
1．5．3无线电频段划分及命名 31
1．5．4移动通信的频谱管理和使用 31
2．1集群通信的发展 35
2．1．1从专用通信到集群通信 35
第2章 集群通信系统 35
2．1．2什么是集群通信系统 36
2．1．3模拟集群通信 38
2．1．4数字集群通信 38
2．2集群通信的特点 39
2．3信道的按需分配和信道的动态分配 40
2．4集群方式 42
2．4．1消息集群 42
2．4．2传输集群 43
2．4．3准传输集群 44
2．5集群通信系统的分类和比较 45
2．6集群通信系统的组网 47
2．6．1集中式控制方式的单区单基站系统 47
2．6．2集中式控制方式的单区多基站系统 48
2．6．3集中式控制方式的多中心多区系统 48
2．6．4多层次、多控制中心的多区系统 50
2．6．5分散式控制方式的单区单基站系统 51
2．6．6分散式控制方式的多区系统 52
2．7集群通信系统的功能 52
2．7．1使用功能 52
2．7．2系统入网功能 52
2．8．1 集群移动通信系统与常规移动通信系统的比较 55
2．8集群移动通信系统与其他移动通信系统的比较 55
2．7．3系统维护管理功能 55
2．8．2集群移动通信系统与自动拨号无线电话系统的比较 59
2．8．3集群移动通信系统与蜂窝移动通信系统的比较 60
2．9集群通信的发展趋势 62
第3章 集群通信技术 64
3．1多址方式 64
3．1．1频分多址（FDMA） 64
3．1．2时分多址（TDMA） 65
3．1．3码分多址（CDMA） 67
3．1．4混合多址 71
3．1．5空分多址（SDMA） 72
3．1．6随机多址 72
3．2信道控制技术 74
3．2．1多信道共用的概念 74
3．2．2多信道共用的特点 75
3．3信道指配模式 83
3．3．1信道指配原则和信道指配模式 83
3．3．2无三阶互调指配 85
3．3．3等间隔信道指配 87
3．4．1移动通信系统的信道控制方式 90
3．4信道控制方式 90
3．4．2集群通信系统的信道控制方式 92
3．4．3集中式控制专用信令信道方式 94
3．4．4分散式控制随路信令信道方式 95
3．4．5两种控制方式的比较 97
3．5信令技术 99
3．5．1信令的地位和作用 99
3．5．2信令的分类 100
3．5．3模拟信令 100
3．5．4数字信令 103
3．5．7专用数字信令 105
3．5．5信令在集群通信系统中的特殊地位 105
3．5．6集群通信系统的信令技术 105
3．5．8MPT-1327数字信令 106
3．5．9LTR低速数字信令 110
3．6通信保密技术 111
3．6．1概述 111
3．6．2通信保密的基本原理 114
3．6．3话音保密技术 114
第4章 数字集群通信中的数字通信技术 128
4．1概论 128
4．2话音编码技术 128
4．2．1话音编码的基本概念 129
4．2．2话音编码技术的现状和发展 130
4．2．3采样和量化 135
4．2．4增量调制（△M） 136
4．2．5线性预测编码（LPC） 139
4．2．6规则脉冲激励长时预测（RPE-LTP）编码 145
4．2．7码本激励线性预测（CELP）编码 148
4．2．8低时延码本激励线性预测（LD-CELP）编码 149
4．2．9矢量量化话音编码 150
4．2．10矢量和激励线性预测（VSELP）编码 151
4．3．1为什么要用信道编码 152
4．3信道编码技术 152
4．3．2分组码和卷积码 153
4．3．3线性分组码 154
4．3．4交织编码 157
4．3．5卷积码 158
4．4调制技术 159
4．4．1模拟信号调制 160
4．4．2数字信号调制 161
4．5数字频率调制 161
4．5．1移频键控（FSK）调制 161
4．5．2最小移频键控（MSK）调制 162
4．5．3高斯最小移频键控（GMSK）调制 163
4．6数字相位调制 165
4．6．1绝对移相键控（BPSK）和相对移相键控（DPSK）调制 165
4．6．2QPSK、OQPSK、π/4-QPSK和π/4-DQPSK调制 167
4．7平滑调频（TFM）和通用平滑调频（GTFM） 171
4．7．1平滑调频（TFM） 171
4．7．2通用平滑调频（GTFM） 172
4．8正交振幅调制（QAM） 174
4．9分集方式 176
4．9．1 空间分集 176
4．9．4隐分集 178
4．9．2频率分集 178
4．9．3时间分集 178
4．9．5分集合并技术 180
第5章 集群通信的应用和集群通信网的举例 181
5．1集群通信的共网与专网 181
5．1．1概述 181
5．1．2集群通信专网 182
5．1．3集群通信共网 182
5．2我国集群通信网的应用举例 183
5．2．1模拟集群通信网——黄河下游堤岸查险、报险用集群通信网 183
5．2．2数字集群通信网——福建省的IDEN数字集群通信网 189
5．3．1北京市的模拟集群指挥调度通信网 193
5．3北京市拟建数字集群通信共网 193
5．3．2建一个综合性的、统一的指挥调度通信网的必要性 194
5．3．3数字集群通信是新一代集群通信领域研究和发展的方向 194
5．3．4建网基本原则和建设目标 195
5．3．5建网规模的确定因素 195
5．3．6系统和设备选型 196
第6章 数字集群通信系统概述 197
6．1影响集群通信正常发展的主要因素 197
6．2我国发展集群通信面临的问题 197
6．3．1模拟集群通信标准 198
6．3数字集群通信标准 198
6．3．2数字集群移动通信系统体制电子行业推荐性标准 199
6．3．3数字集群通信标准是推动我国集群通信产业发展的加速器 203
6．4我国数字集群通信的发展 206
6．5数字集群通信系统的体制 207
6．5．1TETRA 208
6．5．2iDEN 210
6．5．3FHMA 211
6．5．4系统简要比较 211
7．1．2考虑iDEN的原因 213
7．1．1 iDEN系统概述 213
7．1引言 213
第7章iDEN数字集群通信系统 213
7．1．3 iDEN功能小结 214
7．2技术优势 215
7．2．1物理无线电信道与频段 215
7．2．2矢量和激励线性预测（VSELP）的话音编码 215
7．2．3无线电信道调用方法 215
7．2．4高级调制技术 216
7．2．5高级iDEN 217
7．3系统组成 218
7．3．1增强性基站收发信机系统（EBTS） 219
7．3．2基站控制器-高级呼叫处理器（BSC-ECP） 221
7．3．3基站控制器-高级话音转码器（BSC-EXCDR） 221
7．3．4Metro分组数据交换（MPS） 221
7．3．5调度应用程序处理器（DAP）或NDAP群 221
7．3．6MSC的原籍位置寄存器（HLR） 222
7．3．7MSC的访问位置寄存器（VLR） 222
7．3．8互通功能（IWF） 222
7．3．9移动交换中心（MSC） 223
7．3．10运行维护中心-无线电（OMC-R） 223
7．3．12建立综合定时系统 226
7．3．13移动台（MS） 226
7．3．11短信息服务-服务中心（SMS-SC） 226
7．4网络路由、接口与通信协议 227
7．4．1网络信道 227
7．4．2接口通信协议 227
7．4．3信令方案映射 228
7．4．4调度应用程序处理器的连接 228
7．4．5 iDEN移动台遥控编程 229
7．5．1信道类型概述 231
7．5信道类型 231
7．5．2控制信道 233
7．5．3话务信道（TCH） 234
7．5．4未指定的信道（UCH） 234
7．6调度呼叫运行 234
7．6．1概述 234
7．6．2调度呼叫的操作步骤 238
7．6．3扩容 239
7．6．4调度呼叫类型 239
7．6．5减容呼叫模式 241
7．7．1互联步骤 242
7．7电话互联运行与定制呼叫功能 242
7．7．2移动台至公共电话交换网的电话呼叫 243
7．7．3公共电话交换网至移动台的电话呼叫 243
7．7．4移动台至移动台的呼叫 243
7．7．5定制呼叫功能 244
7．8移交 251
7．8．1地区标识 251
7．8．4移交操作——由固定网络设备或移动台发起 252
7．8．5用户机辅助移交——采用标准系统默认值 252
7．8．3移交测量——iDEN数字集群通信系统 252
7．8．2移交测量——模拟蜂窝通信系统 252
7．8．6其他移交考虑事项 253
7．8．7高站/低站 253
7．8．8覆盖 253
7．8．9频率复用 254
7．9 iDEN系统的组网 254
7．9．1调度 254
7．9．2电话互联移动管理 256
7．10数据——电路与分组 259
7．10．1电路数据的应用 259
7．10．4 iDEN系统的电路数据移动台的软件要求 260
7．10．5 iDEN系统的载波的硬件与软件要求 260
7．10．2数据通过量与通信协议 260
7．10．3 iDEN电路数据用户机的硬件要求 260
7．10．6分组数据 261
7．10．7 iDEN空中接口 261
7．10．8分组数据系统概述 262
7．10．9分组数据结构概述 263
7．10．10移动主机 264
7．11 短信息服务-服务中心操作 266
7．12．2实际应用 267
7．12．3VPN的实现原理 267
7．12．1概述 267
7．12 iDEN虚拟专用网平台 267
7．13安全 270
7．13．1鉴权验证 270
7．13．2鉴权验证与识别码管理计划 270
7．14进行规划时的考虑事项 271
7．14．1无线电频率的特性 271
7．14．2交换规模 272
7．14．3通信量计算 272
7．15．2调度处理机 273
7．15．3其他Harmony MSO组成部分 273
7．15Harmony系统 273
7．15．1系统控制器 273
7．16 iDEN系统的手机 274
7．16．1概况 274
7．16．2i600型手机 274
7．16．3i1000型手机 275
7．16．4i2000型手机 277
7．16．5i85s型手机 279
第8章 TETRA数字集群通信系统 282
8．1引言 282
8．1．1 TETRA标准 282
8．2 TETRA标准 283
8．1．2关于ETST 283
8．2．1 TETRA的标准接口 284
8．2．2 TETRA接口 285
8．3 TETRA系统介绍 286
8．3．1OSI参考模型 286
8．3．2 TETRA的空中接口协议栈 288
8．3．3 TETRA业务 289
8．4无线电空中接口 291
8．4．1TETRA需要的无线电频谱 291
8．4．2TDMA时分多址复用 293
8．4．3物理信道 293
8．4．4猝发（Burst）结构 297
8．5．1逻辑信道 304
8．5 TETRA控制信道 304
8．5．2 TETRA控制信道 305
8．5．3信道控制模式 306
8．6 TETRA的移动业务 309
8．6．1开启电源的过程 310
8．6．2 C1的计算 311
8．6．3空闲模式 312
8．6．4无线电通信的改善 312
8．6．5无线电通信的中断 313
8．6．6重新选择小区的过程 313
8．7．2直通模式使用的猝发结构 315
8．7直通模式（DMO） 315
8．7．1概述 315
8．7．3直通模式的单呼和组（群）呼 317
8．7．4直通模式支持的数据业务 319
8．7．5常用的几种直通模式 319
8．7．6直通模式的适用场合 321
8．8 TETRA的网络结构 322
8．8．1网络结构 322
8．8．2交换和管理基础设施（SwMI） 322
8．8．3 TETRA用户终端 323
8．8．4 TETRA集群通信网络的结构 325
8．8．5 TETRA网络的区域划分 326
8．8．6移动台 326
8．8．7基站 327
8．9 TETRA网络安全 328
8．9．1 TETRA系统的安全性 328
8．9．2加密原理 329
8．9．3 TETRA系统的鉴权 331
8．9．4 TETRA空中接口加密 332
8．10 TETRA网络管理 336
8．10．1 TETRA的网络管理结构和参与管理的人员 336
8．10．2网络管理内容 337
8．10．3网络管理标准化的方向 340
8．11 TETRA系统技术 341
8．11．1 TETRA的话音编码和信道编码 341
8．11．2 TETRA的调制方式 346
8．11．3接收机类型 346
8．11．4覆盖性能 348
8．11．5 TETRA的发展 352
8．12 ACCESSNET(r)-T数字集群通信系统 352
8．12．1概况 352
8．12．2 ACCESSNET(r)-T系统特征和功能 354
8．12．4 ACCESSNET(r)-T业务 355
8．12．3 ACCESSNET(r)-T优点 355
8．12．5 ACCESSNET(r)-T操作方式 358
8．12．6 网络服务 359
8．12．7 ACCESSNET(r)-T的安全保密 359
8．12．8系统与其他网络的连接 360
8．12．9系统结构 361
8．12．10 ACCESSNET(r)-T系统的设备 361
8．12．11应用 369
8．13 Dimetra数字集群通信系统（版本号：1.0） 370
8．13．1简介 370
8．13．3 Dimetra的系统配置 371
8．13．2 Dimetra的系统结构 371
8．13．4 Dimetra的系统可靠性 377
8．13．5 Dimetra的系统功能 380
8．13．6 Dimetra的VPN 384
第9章 GSM-R铁路指挥调度系统 386
9．1引言 386
9．1．1 GSM-R的发展历史 386
9．1．2 GSM-R的实施情况 387
9．2当前的铁路通信系统 389
9．3铁路对通信系统的需求 389
9．3．1 GSM-R——UIC选定、验证并加以规范的系统 389
9．3．3由EIRENE定义的GSM-R的应用 390
9．3．2铁路对通信系统的需求概述 390
9．3．4与国家或运营商有关的业务 393
9．3．5列车上的非GSM-R应用 395
9．4 GSM-R——面向未来的铁路通信系统 395
9．4．1 GSM-R网和它的结构 395
9．4．2 GSM-R质量要求（QoS） 398
9．4．3 GSM-R网络规划要求 399
9．5特性和应用 400
9．5．1标准GSM的特性 400
9．5．2 GSM-R增加的特性和应用 400
9．6．2GSM数据业务的演进 408
9．6 GSM-R的演进 408
9．6．1智能网（IN）与GSM-R 408
9．6．3 GSM-R数据业务为铁路可能提供的服务 409
9．6．4铁路与GPRS 410
9．7结论 411
附录A 建立综合定时系统 413
附录B调度呼叫情况及功能详解 415
附录C iDEN电路数据移动台的软件要求 420
附录D 已公开的TETRA接口标准名称和提要 421
参考文献 427