内容简介

本书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。

作者简介

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

目 录
第1章 移动通信概述 1
1．1 移动通信特点 1
1．2 常用移动通信系统 3
1．3 蜂窝移动通信的发展历程 7
1．4 移动通信系统频段的使用 11
1．5 移动通信基本技术 14
1．5．1 信源编码技术 14
1．5．2 信道编码技术 16
1．5．3 调制技术 18
1．5．4 移动通信电波传播特性的研究 19
1．6 蜂窝移动通信的组网技术 20
1．6．1 多址接入技术 20
1．6．2 频率复用和蜂窝小区 28
1．6．3 多信道共用技术 38
1．6．4 网络结构 43
1．6．5 网络的控制和管理 47
习题与思考题1 52
第2章 移动信道的传播特性与模型 54
2．1 无线电波传播特性 54
2．1．1 无线电波传播方式 54
2．1．2 直射波 55
2．1．3 反射波 56
2．1．4 绕射波 57
2．1．5 散射波 59
2．2 移动信道的特征 59
2．2．1 传播路径与信号衰落 60
2．2．2 快衰落特性描述 65
2．2．3 慢衰落特性和衰落储备 70
2．3 移动信道的传输损耗中值计算 74
2．3．1 室外传播模型 74
2．3．2 室内传播模型 84
2．4．3 高频电波传播模型 86
思考题与习题2 88
第3章 抗衰落技术 89
3．1 分集接收技术 90
3．1．1 基本概念与分类 90
3．1．2 合并技术 92
3．2 信道编码技术 100
3．2．1 基本概念与分类 100
3．2．2 线性分组码 102
3．2．3 卷积码 107
3．2．4 交织编码 115
3．2．5 Turbo码 116
3．3 扩频技术 119
3．3．1 扩频技术概述 119
3．3．2 伪随机序列 123
3．3．3 直接序列扩频系统 131
3．3．4 跳频系统 135
3．3．5 RAKE接收机 138
习题与思考题3 139
第4章 GSM移动通信系统 141
4．1 概述 141
4．2 GSM总体结构 142
4．2．1 系统结构 142
4．2．2 协议栈和接口 143
4．3 无线信道 144
4．3．1 频段划分 144
4．3．2 无线帧结构 148
4．3．3 逻辑信道 149
4．3．4 时隙格式 152
4．3．5 逻辑信道与物理信道映射 155
4．3．6 信号处理流程 157
4．4 呼叫处理流程 159
4．4．1 地址标识 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协议应用 181
4．4．5 短号码应用 183
习题与思考题4 184
第5章 WCDMA移动通信系统 185
5．1 WCDMA系统概述 185
5．1．1 WCDMA网络的演进 186
5．1．2 WCDMA系统结构 188
5．1．3 UTRAN接口协议 191
5．2 WCDMA系统的关键技术 194
5．2．1 WCDMA系统的基本技术 194
5．2．2 RAKE接收 197
5．2．3 功率控制技术 199
5．2．4 软切换 204
5．3 WCDMA的空中接口 206
5．3．1 空中接口的分层结构 207
5．3．2 无线资源控制层RRC 209
5．3．3 信道类型及其映射关系 212
5．3．4 物理信道的结构 220
5．4 WCDMA物理层 229
5．4．1 MAC层到物理层的数据处理 229
5．4．2 WCDMA物理层工作流程 231
5．4．3 编码复用子层 234
5．4．4 扩频调制子层 245
5．4．5 传输信道到物理信道映射的实例 253
5．5 WCDMA的基本工作过程 256
5．5．1 WCDMA的同步过程 256
5．5．2 呼叫建立过程 259
习题与思考题5 264
第6章 LTE移动通信系统 265
6．1 LTE系统概述 265
6．1．1 LTE启动背景 265
6．1．2 LTE主要技术指标 266
6．1．3 LTE基本传输方案 267
6．1．4 OFDM基本原理 267
6．2 LTE系统结构与接口 277
6．2．1 LTE系统结构 277
6．2．2 LTE接口协议 280
6．3 LTE的空中接口 284
6．3．1 LTE帧结构 284
6．3．2 LTE物理信道和物理信号 291
6．3．3 LTE系统中的多天线传输 306
6．3．4 HARQ 308
6．3．5 小区间干扰消除 308
6．4 LTE系统物理层过程 311
6．4．1 TD-LTE的小区搜索过程 311
6．4．2 TD-LTE的随机接入过程 314
6．4．3 TD-LTE的功率控制和功率分配 317
习题与思考题6 321
第7章 新一代宽带移动通信 322
7．1 概述 322
7．2 第五代移动通信系统 324
7．2．1 5G的标准化及产业化进程 324
7．2．2 5G的关键技术 328
7．3 天空地一体化网络 337
参考文献 342

前言/序言

自20世纪90年代以来，移动通信在全球取得了突飞猛进的发展：从模拟移动通信系统到数字移动通信系统，从语音业务为主到数据业务为主，从支持互联网浏览的低速数据业务到支持移动视频的高速数据业务，进而支持“多业务多技术融合”。移动通信改变着人们的生活，影响着社会的发展。

随着移动通信的发展，各种新技术、新标准相继问世，2G、3G、4G移动通信技术全面普及，5G的标准也正在酝酿。社会需求是大学人才培养的导向，教材作为人才培养的重要基础，需要不断跟踪技术发展，与时俱进。为了适应信息与通信工程学科的长足发展，更好地实现专业人才的培养目标，作者综合考虑目前通信专业人才的培养需求和社会需求，编写了《移动通信》一书。

与同类书籍相比，本书内容选编与写作特色如下：

① 浓缩经典。对电波传播、抗衰落技术、组网技术等移动通信原理的经典理论精简内容，避免复杂的数学分析过程，尽量用图表突出重点。

② 抓典型，把握技术主流。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、无线信道、物理层过程、关键技术、基本流程等。

③ 立足学生本位，力争易教易学。本书立足于学生角度进行编写，让教师易教学生易学。每章开头有学习指导，结束有习题和思考题，以帮助读者巩固所学知识，启发深入思考。

本书共分为原理篇和系统篇，其中原理篇主要包括第1～3章：第1章是移动通信概述，主要介绍移动通信的基本特点以及发展历程，移动通信的基本原理及其组网技术；第2～3章分别介绍移动通信的传播特性和信道模型，分集、信道编码、扩频等抗衰落技术。原理篇重点阐述移动通信系统涉及的各种原理与技术，并着重指出各种技术在实际系统应用中受到的限制及各种技术在不同信道中的性能对比，为后续系统应用奠定理论基础。系统篇由第4～6章构成，抓住全球移动通信发展的主流技术，即3GPP演进路线：GSM移动通信系统→WCDMA移动通信系统→LTE移动通信系统，解释如何将原理篇中的相关技术应用到实际系统中，从而让读者对蜂窝移动通信系统的整体有一个明确的概念，并了解蜂窝移动通信系统中的各种网络结构和关键技术。第7章，介绍目前5G移动通信系统的发展状况、研究成果和未来天空地一体化网络发展趋势。

本书第1、3、5章由李兆玉编写；第4、6章由何维编写；第2、7章由戴翠琴编写。在本书的编写过程中，重庆邮电大学的李方伟教授给予了关怀和鼓励， “无线通信”课程群的田增山教授、朱江老师、张海波老师和龙垦老师提供了支持与帮助，研究生万晋京、叶宗刚和唐青青等参与了图表绘制和习题收集整理工作。本书的出版得到了重庆邮电大学教材建设项目的资助和支持，在此表示感谢！

由于作者才疏学浅，书中难免会出现一些错误和不妥之处，敬请提出宝贵意见和具体改正意见，以便进一步修改完善。