第1篇 大话移动通信基础知识 2
第1章 移动通信的前世今生 2
1.1 初识通信 2
1.1.1 为何要通信——我们要信息 2
1.1.2 通信的基本形式 7
1.2 古代通信——通信基本靠吼 8
1.2.1 最古老的官方通信——快马＋驿站 8
1.2.2 最古老的军事通信——烽火台的狼烟 9
1.2.3 中国古代民间通信 11
1.2.4 中外古代其他通信方式 11
1.3 近现代通信 14
1.3.1 电报——人人都是余则成 14
1.3.2 电话——人声若只是初现 16
1.3.3 移动通信——我的电话我做主 18
1.3.4 光通信——挑战速度极限 20
1.4 小结 21
第2章 通信基础理论 22
2.1 信号与系统 22
2.1.1 何为信号？何为系统 22
2.1.2 信号与系统的分类 25
2.1.3 卷积的概念 27
2.1.4 傅里叶级数分析与傅里叶变换 29
2.2 概率论与随机过程 30
2.2.1 概率论——掷骰子的故事 30
2.2.2 随机过程——随机过程不随机 32
2.2.3 马尔科夫过程——由爱情呼叫转移想到的 33
2.2.4 排队论——人多很拥挤？排队吧 34
2.3 模拟通信系统 36
2.3.1 初识模拟通信 36
2.3.2 模拟信号的调制 37
2.3.3 模拟系统举例——童年的收音机 41
2.4 数字通信系统 42
2.4.1 数字模拟大比武——我们喜欢容易控制的技术 42
2.4.2 模拟信号与数字信号的转换 43
2.5 移动通信中的三大损耗 50
2.5.1 路径损耗——俗称路损 51
2.5.2 慢衰落损耗——俗称慢衰 53
2.5.3 快衰落损耗——俗称快衰 53
2.6 移动通信的四大效应 55
2.6.1 阴影效应——阳光不能普照 56
2.6.2 远近效应——CDMA特有的效应 56
2.6.3 多径效应——余音绕梁 57
2.6.4 多普勒效应——你跑得太快了，我跟不上 58
2.7 小结 58
第3章 移动通信基本技术概述 59
3.1 多址技术 59
3.1.1 多址与复用的纠结 59
3.1.2 寸金难买寸“频率” 61
3.1.3 FDMA——频分多址 63
3.1.4 TDMA——时分多址 64
3.1.5 CDMA——码分多址 66
3.1.6 SDMA——空分多址 68
3.1.7 OFDMA——正交频分多址 71
3.2 移动通信的调制 73
3.2.1 调制——不仅仅是搬频谱 73
3.2.2 各种调制解调方式 74
3.3 信源编码——别废话，拣主要的说 77
3.3.1 信息熵——你说的话到底有多少信息量 78
3.3.2 信源编码方式ABC 80
3.4 信道编码 81
3.4.1 信道编码的奥秘 81
3.4.2 信道编码在移动通信系统中的应用 88
3.5 分集与均衡 90
3.5.1 分集——兼听则明 90
3.5.2 分集技术的分类 91
3.5.3 分集的合并方式 95
3.5.4 均衡——减少符号间的干扰 97
3.5.5 均衡器一览 98
3.6 小结 99
第4章 鉴权与加密——安全性的考虑 101
4.1 移动通信信息安全初体验 101
4.1.1 手机窃听 102
4.1.2 手机盗号 103
4.1.3 短信诈骗 104
4.2 牛刀小试——2G中的信息安全 107
4.2.1 GSM的信息安全——潜伏和风声的故事 107
4.2.2 IS-95的信息安全 116
4.3 登堂入室——3G中的信息安全 117
4.3.1 3G信息安全概览——保镖升级 118
4.3.2 WCDMA的信息安全 121
4.3.3 CDMA2000的信息安全 126
4.3.4 TD-SCDMA的信息安全 129
4.3.5 3G的安全漏洞——缺憾美 129
4.4 轻车熟路——B3G与4G的信息安全 131
4.4.1 WiMax的系统安全架构 132
4.4.2 LTE的安全需求 134
4.4.3 LTE中UE与EPS之间的保密流程 136
4.4.4 WiMax的系统安全架构 142
4.4.5 WiMax的PKM协议 143
4.4.6 WiMax的密钥使用 149
4.4.7 多播广播密钥更新算法 151
4.5 小结 153
第5章 无线资源管理——管理无线资源 154
5.1 无线资源分配——资源的稀缺性 155
5.1.1 无线资源分类 156
5.1.2 功率分配——传说中的注水定理 157
5.2 接纳控制——名校招生在行动 160
5.2.1 接纳控制初识——录我还是他 160
5.2.2 接纳准则——招生原则 161
5.2.3 怎样判断接纳控制准则的好坏 163
5.3 分组调度——军事指挥中的兵力调配 165
5.3.1 分组调度初识——兵力分配的学问 166
5.3.2 调度算法——怎样分配兵力 166
5.4 功率控制——别吵，我听不见了 170
5.4.1 功率控制的必要性——为啥俺就这么受欢迎呢 170
5.4.2 功率控制也要讲原则 171
5.4.3 功率控制分类——掰指数一数 174
5.5 移动性管理——也谈跳槽的艺术 180
5.5.1 切换——看好了你再跳 181
5.5.2 小区重选 192
5.5.3 LTE系统内的移动性管理 192
5.5.4 LTE的测量 196
5.5.5 LTE的随机接入过程 198
5.5.6 LTE与其他接入网间的移动性管理 199
5.5.7 LTE宏基站与家庭基站间的切换 206
5.6 位置管理——老婆查岗 207
5.6.1 位置管理初识 208
5.6.2 跟踪区更新 208
5.7 负载均衡——平衡我的负荷 209
5.8 小结 211
第2篇 大哥大、2G、3G、4G各领风骚 214
第6章 第一代移动通信——大哥大一统江湖 214
6.1 模拟语音风靡江湖 214
6.1.1 大哥大的起源 214
6.1.2 什么是移动通信 215
6.1.3 模拟技术＋频分多址 216
6.2 “无敌砖头”的商用情况 218
6.2.1 第一代移动通信的收费模式 218
6.2.2 商用之初 219
6.2.3 我国的商用情况 221
6.3 “大砖头”的不足之处 222
6.4 小结 223
第7章 2G时代——GSM与IS-95的捉对厮杀 224
7.1 来自欧洲的GSM——成熟商用的典范 224
7.1.1 GSM的基本技术与特点 225
7.1.2 网络架构与接口——GSM的骨架 226
7.1.3 GSM的信道——动脉 229
7.1.4 GSM的呼叫流程——电话是这么打通的 230
7.2 来自北美的后起之秀IS-95 230
7.2.1 IS-95的技术特点 232
7.2.2 软容量与软切换——弹性更好 232
7.2.3 IS-95的功率控制 233
7.2.4 IS-95的呼叫流程——电话还可以这么打 233
7.3 小结 234
第8章 3G时代——第三代移动通信之三足鼎立 235
8.1 WCDMA——GSM的演进 235
8.1.1 WCDMA的主要技术参数 236
8.1.2 网络架构与接口——WCDMA的骨架 237
8.1.3 WCDMA的关键技术 239
8.1.4 WCDMA的基本信令流程 240
8.2 CDMA2000——IS-95的演进 242
8.2.1 CDMA2000的主要技术参数 242
8.2.2 网络架构——CDMA2000的骨架 243
8.2.3 CDMA2000的基本信令流程 244
8.3 TD-SCDMA——孩子还是自己的好 248
8.3.1 TD-SCDMA——中国人提的移动通信标准 248
8.3.2 网络架构——TD-SCDMA的骨架 249
8.3.3 TD-SCDMA的信道与帧结构 250
8.3.4 接力切换——快速准确的交接棒 251
8.3.5 智能天线——指哪打哪的六脉神剑 253
8.4 小结 254
第9章 4G时代——TDD-LTE与FDD-LTE的巅峰对决 255
9.1 是什么催生了LTE 255
9.1.1 移动互联网业务的兴起把LTE“逼”了出来 256
9.1.2 LTE主要指标和网络构架——“性能优越，结构简单” 257
9.1.3 OFDM\MIMO技术——LTE全靠“我们” 257
9.2 想用手机就得分清楚TDD-LTE与FDD-LTE 259
9.2.1 TDD-LTE与FDD-LTE的实质区别——“时间与频率” 259
9.2.2 TD-LTE与FDD-LTE的频段划分——“大哥还是大哥” 260
9.2.3 TD-LTE与FDD-LTE的优缺点——“各有千秋” 261
9.3 LTE的天生缺陷 261
9.3.1 哑巴，我说话要靠2G、3G 262
9.3.2 LTE中也有恶魔——“模三干扰” 263
9.3.3 解析TD-LTE先天缺陷的原因 264
9.4 LTE语音的标准——VOLTE 265
9.5 LTE更上一层楼之LTE-Advanced 266
9.5.1 LTE-Advanced的速率简直无法想象 266
9.5.2 LTE-Advanced的几个关键技术 267
9.6 小结 278
第10章 看透4G——LTE无线网络 280
10.1 组网结构——“精兵简政” 280
10.1.1 全路由IP的扁平化网络结构——“原来RNC是可以被拆分的” 280
10.1.2 S1接口——校长与老师的沟通方式 281
10.1.3 X2接口——老师之间的交流媒介 284
10.1.4 EPC网元的基本功能——“我是核心网” 286
10.1.5 eNB功能——“我是NodeB升级版” 287
10.2 LTE信道介绍——“兄弟多，功能强” 288
10.2.1 LTE逻辑信道 289
10.2.2 LTE传输信道 289
10.2.3 LTE物理信道 290
10.3 LTE帧结构——“TDD的上下行速率分配全靠它” 291
10.3.1 FDD-LTE帧结构 292
10.3.2 TD-LTE帧结构 293
10.3.3 资源栅格 294
10.4 LTE核心技术——“有了它们，我才给力” 295
10.4.1 OFDM技术——一朝天子一朝臣 295
10.4.2 SC-FDMA技术 298
10.4.3 MIMO技术 299
10.5 LTE层1层2关键技术——“进一步完善LTE” 301
10.5.1 功率控制 301
10.5.2 干扰抑制——别干扰我说话 302
10.6 LTE小区搜索过程和随机接入过程 303
10.6.1 LTE小区搜索过程 303
10.6.2 LTE随机接入过程 304
10.7 小结 306
第3篇 移动通信的标准化、网络规划与优化 308
第11章 移动通信的标准化 308
11.1 标准化组织概览 308
11.1.1 3GPP初识 308
11.1.2 3GPP2简介 308
11.1.3 WiMax标准演进 309
11.2 3GPP的组织架构——天地会模式 309
11.2.1 组织架构 310
11.2.2 标准化文档输出 311
11.3 工作方法——一份提案的自白 312
11.3.1 工作方法 312
11.3.2 我要提提案 313
11.4 小结 313
第12章 网络规划与优化 314
12.1 规划与优化——为了有更好的通信质量 314
12.1.1 网络规划入门 314
12.1.2 网络优化ABC 315
12.1.3 网规网优的自动化 315
12.2 网络规划 315
12.2.1 基站间距与天线高度 316
12.2.2 基站选址 317
12.2.3 中继与家庭基站的部署 318
12.3 网络优化——参数的调整 318
12.3.1 移动鲁棒性优化 318
12.3.2 负载均衡优化 319
12.4 小结 320
参考文献 321