本书为本科生教材,较详细地介绍了移动通信的基本概念、基本原理、基本技术和典型系统。全书共7章,首先介绍了移动通信的基本技术和组网技术、移动信道的传播特性和预测模型、抗衰落技术;其次结合移动通信网的发展,抓住全球移动通信发展的主流技术GSM(GPRS)→WCDMA(HSDPA/HSUPA)→LTE进行较为详实地介绍,如系统结构、物理层过程、基本流程、新技术等。最后对当前移动通信的发展和当前移动通信研究的一些热点做了介绍。为了便于读者更好地理解,教材有大量图表和实例,语言深入浅出,每章开头有学习指导,结束有习题和思考题。原理与系统相结合很强,实用内容新,打造一本全面、简洁、实用教材和教学用书。本书力求兼顾移动通信的基础理论和应用系统,内容由浅入深,可供不同层次的人员学习的需要。
李兆玉,重庆邮电大学副教授,"无线通信”课程群负责人;于2007进行移动通信课程精品课程建设,2009年获重庆市精品课程,2012年获重庆邮电大学优秀教案一等奖。主持1项省部级项目,主研1项国家科技重大专项人员,参与4项省部级以上项目。发表学术论文6篇,申报国家发明专利3项。
目 录
第1章 移动通信概述 1
1.1 移动通信的发展历程 1
1.1.1 第一代移动通信系统 2
1.1.2 第二代移动通信系统 2
1.1.3 第三代移动通信系统 3
1.1.4 第四代移动通信系统 4
1.1.5 第五代移动通信系统 5
1.1.6 移动通信技术代际演进 7
1.2 移动通信的特点 8
1.3 移动通信系统的工作频段 11
1.4 移动通信的基本技术 14
1.4.1 信源编码技术 14
1.4.2 信道编码技术 17
1.4.3 调制技术 18
1.4.4 移动信道无线电波传播特性的研究 19
1.5 蜂窝移动通信的组网技术 20
1.5.1 多址接入技术 20
1.5.2 频率复用和蜂窝小区 27
1.5.3 多信道共用技术 38
1.5.4 网络结构 42
1.5.5 网络的控制和管理 44
思考题与习题1 51
课后拓展1 52
第2章 移动信道的无线电波传播特性 53
2.1 无线电波的传播特性 53
2.1.1 无线电波的传播方式 53
2.1.2 直射波 54
2.1.3 反射波 55
2.1.4 绕射波 56
2.1.5 散射波 58
2.2 移动信道的传播特性 58
2.2.1 移动通信的衰落 58
2.2.2 大尺度衰落特性 60
2.2.3 移动通信的多径传播 61
2.2.4 衰落信号幅度的特征量 65
2.2.5 多径衰落信道的主要参数 68
2.2.6 多径衰落信道的分类 72
2.3 无线电波传播损耗预测模型 75
2.3.1 室外传播模型 75
2.3.2 室内传播模型 80
思考题与习题2 83
课后拓展2 83
第3章 抗衰落技术 84
3.1 分集接收技术 85
3.1.1 基本概念与分类 85
3.1.2 合并方式 87
3.2 信道编码 95
3.2.1 基本概念与分类 95
3.2.2 线性分组码 97
3.2.3 卷积码 99
3.2.4 交织编码 107
3.2.5 Turbo码 108
3.2.6 LDPC码 110
3.2.7 Polar码 112
3.3 扩频通信 116
3.3.1 扩频通信概述 116
3.3.2 伪随机码序列 119
3.3.3 DS-SS系统 128
3.3.4 FH-SS系统 132
3.3.5 RAKE接收机 134
思考题与习题3 136
课后拓展3 137
第4章 GSM 138
4.1 概述 138
4.2 GSM的总体结构 139
4.2.1 系统结构 139
4.2.2 协议栈和接口 141
4.3 无线信道 143
4.3.1 频段划分 143
4.3.2 无线帧结构 146
4.3.3 逻辑信道 147
4.3.4 时隙格式 150
4.3.5 逻辑信道与物理信道映射 153
4.3.6 信号处理流程 156
4.4 呼叫处理流程 157
4.4.1 地址标识 157
4.4.2 通信安全 159
4.4.3 空中接口信令流程 162
4.4.4 DTE-DCE协议应用 177
4.4.5 短号码应用 178
思考题与习题4 180
课后拓展4 180
第5章 LTE系统 181
5.1 LTE系统结构 181
5.1.1 LTE标准化进程 181
5.1.2 LTE系统的主要技术指标 182
5.1.3 LTE系统的总体结构 183
5.1.4 LTE接口协议 186
5.2 LTE的关键技术 190
5.2.1 OFDM 190
5.2.2 OFDMA与SC-FDMA 196
5.2.3 MIMO 199
5.2.4 小区间干扰消除技术 205
5.2.5 HARQ 208
5.3 LTE系统的空中接口 209
5.3.1 频段划分 209
5.3.2 频率利用技术 210
5.3.3 帧结构 213
5.3.4 物理信道和物理信号 221
5.4 LTE系统的物理层过程和基本业务流程 235
5.4.1 小区搜索过程 235
5.4.2 随机接入过程 237
5.4.3 功率控制过程 241
5.4.4 LTE移动性管理 244
5.4.5 LTE业务流程 250
思考题与习题5 254
课后拓展5 255
第6章 5G系统 256
6.1 5G系统结构 256
6.1.1 5G标准化进程 256
6.1.2 5G技术指标和三大应用场景 257
6.1.3 5G系统的网络架构 260
6.1.4 5G系统的组网部署 271
6.2 5G系统的关键技术 273
6.2.1 新型多址接入技术 273
6.2.2 大规模MIMO技术和波束赋形 281
6.2.3 网络切片技术 286
6.2.4 移动边缘计算 289
6.3 5G系统的空中接口 294
6.3.1 频域资源 294
6.3.2 时域资源 302
6.3.3 频率利用技术 307
6.3.4 物理信道与信号 313
6.4 5G系统的物理层过程和基本业务流程 326
6.4.1 小区搜索过程 326
6.4.2 随机接入过程 329
6.4.3 功率控制过程 332
6.4.4 移动性管理 335
6.4.5 SA的业务流程 340
思考题与习题6 344
课后拓展6 345
第7章 新一代宽带移动通信 346
7.1 概述 346
7.2 6G标准化进程及产业化布局 350
7.2.1 6G标准化进程 350
7.2.2 6G产业化布局 352
7.3 6G系统的关键技术 355
7.4 未来展望 362
参考文献 366