自20世紀(jì)90年代以來，移動(dòng)通信在全球取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展：從模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)到數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，從語音業(yè)務(wù)為主到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，從支持互聯(lián)網(wǎng)瀏覽的低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)到支持移動(dòng)視頻的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，進(jìn)而支持“多業(yè)務(wù)多技術(shù)融合”。移動(dòng)通信改變著人們的生活，影響著社會(huì)的發(fā)展。
隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，各種新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)相繼問世，2G、3G、4G移動(dòng)通信技術(shù)全面普及，5G的標(biāo)準(zhǔn)也正在醞釀。社會(huì)需求是大學(xué)人才培養(yǎng)的導(dǎo)向，教材作為人才培養(yǎng)的重要基礎(chǔ)，需要不斷跟蹤技術(shù)發(fā)展，與時(shí)俱進(jìn)。為了適應(yīng)信息與通信工程學(xué)科的長(zhǎng)足發(fā)展，更好地實(shí)現(xiàn)專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，作者綜合考慮目前通信專業(yè)人才的培養(yǎng)需求和社會(huì)需求，編寫了《移動(dòng)通信》一書。
與同類書籍相比，本書內(nèi)容選編與寫作特色如下：
① 濃縮經(jīng)典。對(duì)電波傳播、抗衰落技術(shù)、組網(wǎng)技術(shù)等移動(dòng)通信原理的經(jīng)典理論精簡(jiǎn)內(nèi)容，避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析過程，盡量用圖表突出重點(diǎn)。
② 抓典型，把握技術(shù)主流。結(jié)合移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展，抓住全球移動(dòng)通信發(fā)展的主流技術(shù)GSM（GPRS）→WCDMA（HSDPA/HSUPA）→LTE進(jìn)行較為詳實(shí)地介紹，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、無線信道、物理層過程、關(guān)鍵技術(shù)、基本流程等。
③ 立足學(xué)生本位，力爭(zhēng)易教易學(xué)。本書立足于學(xué)生角度進(jìn)行編寫，讓教師易教學(xué)生易學(xué)。每章開頭有學(xué)習(xí)指導(dǎo)，結(jié)束有習(xí)題和思考題，以幫助讀者鞏固所學(xué)知識(shí)，啟發(fā)深入思考。
本書共分為原理篇和系統(tǒng)篇，其中原理篇主要包括第1～3章：第1章是移動(dòng)通信概述，主要介紹移動(dòng)通信的基本特點(diǎn)以及發(fā)展歷程，移動(dòng)通信的基本原理及其組網(wǎng)技術(shù)；第2～3章分別介紹移動(dòng)通信的傳播特性和信道模型，分集、信道編碼、擴(kuò)頻等抗衰落技術(shù)。原理篇重點(diǎn)闡述移動(dòng)通信系統(tǒng)涉及的各種原理與技術(shù)，并著重指出各種技術(shù)在實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)用中受到的限制及各種技術(shù)在不同信道中的性能對(duì)比，為后續(xù)系統(tǒng)應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。系統(tǒng)篇由第4～6章構(gòu)成，抓住全球移動(dòng)通信發(fā)展的主流技術(shù)，即3GPP演進(jìn)路線：GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)→WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)→LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)，解釋如何將原理篇中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)中，從而讓讀者對(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的整體有一個(gè)明確的概念，并了解蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。第7章，介紹目前5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r、研究成果和未來天空地一體化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)。
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(xué)的李方偉教授給予了關(guān)懷和鼓勵(lì)， “無線通信”課程群的田增山教授、朱江老師、張海波老師和龍墾老師提供了支持與幫助，研究生萬晉京、葉宗剛和唐青青等參與了圖表繪制和習(xí)題收集整理工作。本書的出版得到了重慶郵電大學(xué)教材建設(shè)項(xiàng)目的資助和支持，在此表示感謝！
由于作者才疏學(xué)淺，書中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤和不妥之處，敬請(qǐng)?zhí)岢鰧氋F意見和具體改正意見，以便進(jìn)一步修改完善。
李兆玉，重慶郵電大學(xué)副教授，"無線通信”課程群負(fù)責(zé)人；于2007進(jìn)行移動(dòng)通信課程精品課程建設(shè)，2009年獲重慶市精品課程，2012年獲重慶郵電大學(xué)優(yōu)秀教案一等獎(jiǎng)。主持1項(xiàng)省部級(jí)項(xiàng)目，主研1項(xiàng)國(guó)家科技重大專項(xiàng)人員，參與4項(xiàng)省部級(jí)以上項(xiàng)目。發(fā)表學(xué)術(shù)論文6篇，申報(bào)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)。
目 錄
第1章 移動(dòng)通信概述 1
1．1 移動(dòng)通信特點(diǎn) 1
1．2 常用移動(dòng)通信系統(tǒng) 3
1．3 蜂窩移動(dòng)通信的發(fā)展歷程 7
1．4 移動(dòng)通信系統(tǒng)頻段的使用 11
1．5 移動(dòng)通信基本技術(shù) 14
1．5．1 信源編碼技術(shù) 14
1．5．2 信道編碼技術(shù) 16
1．5．3 調(diào)制技術(shù) 18
1．5．4 移動(dòng)通信電波傳播特性的研究 19
1．6 蜂窩移動(dòng)通信的組網(wǎng)技術(shù) 20
1．6．1 多址接入技術(shù) 20
1．6．2 頻率復(fù)用和蜂窩小區(qū) 28
1．6．3 多信道共用技術(shù) 38
1．6．4 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 43
1．6．5 網(wǎng)絡(luò)的控制和管理 47
習(xí)題與思考題1 52
第2章 移動(dòng)信道的傳播特性與模型 54
2．1 無線電波傳播特性 54
2．1．1 無線電波傳播方式 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(dòng)信道的特征 59
2．2．1 傳播路徑與信號(hào)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(chǔ)備 70
2．3 移動(dòng)信道的傳輸損耗中值計(jì)算 74
2．3．1 室外傳播模型 74
2．3．2 室內(nèi)傳播模型 84
2．4．3 高頻電波傳播模型 86
思考題與習(xí)題2 88
第3章 抗衰落技術(shù) 89
3．1 分集接收技術(shù) 90
3．1．1 基本概念與分類 90
3．1．2 合并技術(shù) 92
3．2 信道編碼技術(shù) 100
3．2．1 基本概念與分類 100
3．2．2 線性分組碼 102
3．2．3 卷積碼 107
3．2．4 交織編碼 115
3．2．5 Turbo碼 116
3．3 擴(kuò)頻技術(shù) 119
3．3．1 擴(kuò)頻技術(shù)概述 119
3．3．2 偽隨機(jī)序列 123
3．3．3 直接序列擴(kuò)頻系統(tǒng) 131
3．3．4 跳頻系統(tǒng) 135
3．3．5 RAKE接收機(jī) 138
習(xí)題與思考題3 139
第4章 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng) 141
4．1 概述 141
4．2 GSM總體結(jié)構(gòu) 142
4．2．1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 142
4．2．2 協(xié)議棧和接口 143
4．3 無線信道 144
4．3．1 頻段劃分 144
4．3．2 無線幀結(jié)構(gòu) 148
4．3．3 邏輯信道 149
4．3．4 時(shí)隙格式 152
4．3．5 邏輯信道與物理信道映射 155
4．3．6 信號(hào)處理流程 157
4．4 呼叫處理流程 159
4．4．1 地址標(biāo)識(shí) 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(xié)議應(yīng)用 181
4．4．5 短號(hào)碼應(yīng)用 183
習(xí)題與思考題4 184
第5章 WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng) 185
5．1 WCDMA系統(tǒng)概述 185
5．1．1 WCDMA網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn) 186
5．1．2 WCDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 188
5．1．3 UTRAN接口協(xié)議 191
5．2 WCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) 194
5．2．1 WCDMA系統(tǒng)的基本技術(shù) 194
5．2．2 RAKE接收 197
5．2．3 功率控制技術(shù) 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(jié)構(gòu) 207
5．3．2 無線資源控制層RRC 209
5．3．3 信道類型及其映射關(guān)系 212
5．3．4 物理信道的結(jié)構(gòu) 220
5．4 WCDMA物理層 229
5．4．1 MAC層到物理層的數(shù)據(jù)處理 229
5．4．2 WCDMA物理層工作流程 231
5．4．3 編碼復(fù)用子層 234
5．4．4 擴(kuò)頻調(diào)制子層 245
5．4．5 傳輸信道到物理信道映射的實(shí)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(xí)題與思考題5 264
第6章 LTE移動(dòng)通信系統(tǒng) 265
6．1 LTE系統(tǒng)概述 265
6．1．1 LTE啟動(dòng)背景 265
6．1．2 LTE主要技術(shù)指標(biāo) 266
6．1．3 LTE基本傳輸方案 267
6．1．4 OFDM基本原理 267
6．2 LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與接口 277
6．2．1 LTE系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 277
6．2．2 LTE接口協(xié)議 280
6．3 LTE的空中接口 284
6．3．1 LTE幀結(jié)構(gòu) 284
6．3．2 LTE物理信道和物理信號(hào) 291
6．3．3 LTE系統(tǒng)中的多天線傳輸 306
6．3．4 HARQ 308
6．3．5 小區(qū)間干擾消除 308
6．4 LTE系統(tǒng)物理層過程 311
6．4．1 TD-LTE的小區(qū)搜索過程 311
6．4．2 TD-LTE的隨機(jī)接入過程 314
6．4．3 TD-LTE的功率控制和功率分配 317
習(xí)題與思考題6 321
第7章 新一代寬帶移動(dòng)通信 322
7．1 概述 322
7．2 第五代移動(dòng)通信系統(tǒng) 324
7．2．1 5G的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 324
7．2．2 5G的關(guān)鍵技術(shù) 328
7．3 天空地一體化網(wǎng)絡(luò) 337
參考文獻(xiàn) 342
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