现代移动通信（第4版）_蔡跃明_9787111558989

本书详细介绍了现代移动通信的基本概念、基本原理、基本技术和典型系统，较充分地反映了移动通信工程设计和新技术。全书共12章，内容包括移动通信概述、移动通信信道、组网技术基础、数字调制技术、抗衰落技术、多址接入技术、2G移动通信系统、3G移动通信系统、4G移动通信系统、专用移动通信系统、无线网络规划和5G移动通信。本书可作为高等学校通信工程、信息工程、电子工程和其他相近专业的高年级本科生教材，也可作为通信工程技术人员和科研人员的参考书。

　　本书是“十二五”普通高等教育本科规划教材《现代移动通信》的修订版。近年来，移动通信持续保持高速发展，各种新技术层出不穷，使得手机成为世界上普及率最高的工业产品之一，并深刻影响着人们的生活、学习和工作。随着4G大规模商用和普及，5G研究如火如荼，当下已呈现出2G、3G和4G三网共存局面。在这种形势下，原书已难以充分反映移动通信技术的发展及应用。鉴于此，我们秉持“保留基础，推陈出新”的理念，在第3版的基础上进行了较大程度的修订，以尽可能反映新理论和新技术。本次修订与第3版相比，主要的变化是结合技术发展和应用，重写了3G移动通信系统和4G移动通信系统，增加了5G移动通信的有关知识，并在第2章、第5章、第10章和第11章中分别增加了MIMO信道、联合发射-接收分集与MIMO、数字集群通信进展和4G无线网络规划等内容，删去第3版第6章的6.6.3节多载波CDMA、第7章的7.4节GPRS、第8章IS-95CDMA移动通信系统和第10章的10.3节应急移动通信系统，改写了第1章。

　　本次修订后的内容仍可分为四个部分。第一部分（第1、2章）讲述移动通信的基本概念、基本原理和移动通信信道的主要特点，第二部分（第3、4、5、6章）讲述基本技术，内容涉及组网技术基础、数字调制技术、抗衰落技术、多址接入技术等；第三部分讲述典型移动通信系统的组成、接口和工作原理（第7、8、9、10、12章），包括GSM移动通信系统、3G移动通信系统、4G移动通信系统、专用移动通信系统、5G移动通信等；第四部分讲述移动通信工程设计，内容主要涉及蜂窝系统的无线网络规划（第11章）。

　　本书第1、2、3、6、7、9、12章和附录由蔡跃明编写，第4、5章由吴启晖编写，第10、11章由田华编写，第8章由高瞻编写。蔡跃明负责初稿的修改和定稿，统编全书。

　　感谢使用本书的老师和同学的厚爱及鞭策，感谢机械工业出版社李馨馨编辑的支持和鼓励，使得本书得以多次重印和改版。在本次的修订过程中，得到了许多老师的帮助，我校研究生唐玄玄、陈德川、胡建伟和龙彦汕等做了许多工作，在此一并表示诚挚的感谢。

　　本次修订得到了国家自然科学基金项目（编号61371122，61671474）的支持。

　　本次修订的难题在于如何在有限的篇幅内恰当展现技术的发展和应用，尤其是高深理论的简单化和通俗化处理。尽管取舍再三，但由于编者才疏学浅，书中难免出现一些错误和不妥之处，恳请读者批评指正。

前言第1章移动通信概述1 1.1 引言1 1.1.1 移动通信的特点1 1.1.2 移动通信系统的组成3 1.1.3 工作方式3 1.2 移动通信的分类及应用系统5 1.3 移动通信的发展概况6 1.3.1 移动通信的发展简史6 1.3.2 我国移动通信的发展9 1.3.3 移动通信的发展趋势10 1.4 标准化组织11 1.4.1 国际无线电标准化组织11 1.4.2 欧洲通信标准化组织11 1.4.3 北美地区的通信标准化组织11 1.4.4 IEEE 802标准委员会12 1.4.5 中国通信标准化协会13 1.5 思考题与习题13 第2章移动通信信道14 2.1 陆地无线电波传播特性14 2.1.1 电波传播方式15 2.1.2 直射波15 2.1.3 大气中的电波传播16 2.1.4 障碍物的影响与绕射损耗17 2.1.5 反射波19 2.1.6 散射波20 2.2 移动通信信道的多径传播特性21 2.2.1 移动通信信道中的电波传播损耗特性21 2.2.2 移动环境的多径传播22 2.2.3 多普勒频移22 2.2.4 多径接收信号的统计特性23 2.2.5 衰落信号幅度的特征量25 2.3 描述多径衰落信道的主要参数28 2.3.1 时延扩展和相关带宽29 2.3.2 多普勒扩展和相关时间32 2.3.3 角度扩展和相关距离35 2.3.4 多径衰落信道的分类36 2.4 阴影衰落的基本特性37 2.5 电波传播损耗预测模型37 2.5.1 地形环境分类38 2.5.2 Okumura模型39 2.5.3 Hata模型41 2.5.4 扩展Hata模型42 2.5.5 室内路径损耗模型42 2.5.6 IMT-2000模型44 2.6 多径衰落信道的建模和仿真45 2.6.1 平坦衰落信道的建模和仿真45 2.6.2 频率选择性衰落信道的建模和仿真48 2.7 MIMO信道49 2.8 思考题与习题53 第3章组网技术基础55 3.1 移动通信网的基本概念55 3.2 移动通信环境下的干扰57 3.3 区域覆盖和信道配置59 3.3.1 区域覆盖60 3.3.2 信道（频率）分配65 3.4 提高蜂窝系统容量的方法68 3.4.1 同频干扰对系统容量的影响68 3.4.2 小区分裂70 3.4.3 小区扇区化70 3.4.4 覆盖区域逼近方法71 3.5 多信道共用技术73 3.5.1 话务量与呼损73 3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率76 3.6 网络结构77 3.6.1 基本网络结构77 3.6.2 移动通信网的典型网络结构78 3.7 信令81 3.7.1 接入信令81 3.7.2 网络信令83 3.7.3 信令应用84 3.8 移动性管理86 3.8.1 系统的位置更新过程86 3.8.2 越区切换87 3.9 思考题与习题89 第4章数字调制技术90 4.1 数字调制技术基础90 4.1.1 移动通信对数字调制的要求90 4.1.2 数字调制的性能指标90 4.1.3 数字调制信号所需的传输带宽91 4.1.4 目前所使用的主要调制方式92 4.2 线性调制技术92 4.2.1 正交四相移相键控92 4.2.2 交错正交四相移相键控94 4.3 恒包络调制技术95 4.3.1 最小频移键控MSK96 4.3.2 高斯滤波最小频移键控GMSK99 4.4 “线性”和“恒包络”相结合的调制技术102 4.4.1 M维相移键控MPSK102 4.4.2 M维正交振幅调制104 4.5 扩频调制技术105 4.5.1 扩频调制技术的理论基础105 4.5.2 PN码序列106 4.5.3 直接序列扩频106 4.5.4 跳频扩频技术108 4.6 自适应编码调制技术109 4.6.1 自适应编码109 4.6.2 自适应调制109 4.6.3 自适应编码调制110 4.7 多载波调制技术112 4.7.1 多载波调制技术的基本原理112 4.7.2 OFDM基本原理113 4.8 思考题与习题114 第5章抗衰落技术116 5.1 抗衰落技术的基本原理116 5.2 分集技术116 5.2.1 分集的基本概念、分类及方法117 5.2.2 分集信号的合并117 5.2.3 空间分集120 5.2.4 时间分集121 5.2.5 频率分集121 5.2.6 极化分集121 5.2.7 角度分集122 5.2.8 场分集122 5.3 自适应均衡技术122 5.3.1 自适应均衡原理122 5.3.2 均衡器的类型123 5.3.3 均衡算法124 5.3.4 自适应均衡器的应用127 5.4 多径信号的分离与合并128 5.4.1 多径信号分离与合并的概念128 5.4.2 RAKE接收机129 5.5 发射分集与空时编码130 5.5.1 空时格码131 5.5.2 空时块码(空时分组码)132 5.6 联合发射—接收分集与MIMO133 5.7 思考题与习题135 第6章多址接入技术137 6.1 多址接入技术的基本原理137 6.2 FDMA方式138 6.2.1 FDMA系统原理138 6.2.2 FDMA系统的特点139 6.3 TDMA方式140 6.3.1 TDMA系统原理140 6.3.2 TDMA的帧结构140 6.3.3 TDMA系统的特点141 6.4 CDMA方式142 6.4.1 CDMA系统原理142 6.4.2 正交Walsh函数142 6.4.3 m序列伪随机码144 6.4.4 CDMA系统的特点146 6.5 SDMA方式147 6.6 OFDM多址方式148 6.6.1 OFDM-TDMA148 6.6.2 OFDMA149 6.7 随机多址方式151 6.8 FDMA、TDMA与CDMA系统容量的比较153 6.8.1 FDMA和TDMA蜂窝系统的容量153 6.8.2 CDMA蜂窝系统的容量153 6.8.3 三种多址系统容量的比较156 6.9 思考题与习题157 第7章 GSM移动通信系统158 7.1 GSM系统概述158 7.1.1 网络结构158 7.1.2 GSM的区域、号码、地址与识别162 7.1.3 主要业务165 7.2 GSM系统的无线接口166 7.2.1 GSM系统无线传输特征166 7.2.2 信道类型及其组合168 7.2.3 语音和信道编码176 7.2.4 跳频和间断传输技术177 7.3 GSM系统的控制与管理179 7.3.1 位置登记179 7.3.2 鉴权与加密181 7.3.3 呼叫接续184 7.3.4

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