移动通信基础

第1章 绪论/11.1 人与通信/1 1.1.1 通信中的“通”和“信”/1 1.1.2 信息与数据/1 1.1.3 人类通信的古与今/21.2 从有线通信到移动通信/3 1.2.1 无线通信和移动通信/3 1.2.2 由来已久的移动通信/3 1.2.3 为什么需要移动通信/4 1.2.4 移动通信的特点/51.3 移动通信的学习/6本章小结/7复习题/7第2章 信号的传播/82.1 电磁波——信息的载体/8 2.1.1 低频和高频/8 2.1.2 部分频段电磁波的名称/92.2 路径传播特性/10 2.2.1 直射路径/10 2.2.2 反射路径/11 2.2.3 视线传播的极限距离/13 2.2.4 绕射路径/152.3 快衰落与慢衰落/16 2.3.1 无线信道的衰落现象/16 2.3.2 多径衰落——典型的快衰落/16 2.3.3 阴影衰落——典型的慢衰落/182.4 多普勒效应/182.5 传播模型/19 2.5.1 奥村-哈塔模型/20 2.5.2 COST231-哈塔模型/21 2.5.3 COST231室内损耗模型/21本章小结/23复习题/23第3章 噪声与干扰/243.1 噪声/24 3.1.1 噪声与干扰的联系和区别/24 3.1.2 噪声的类别/25 3.1.3 噪声对信息传输速率的影响——香农公式/263.2 干扰的类型/28 3.2.1 加性干扰和乘性干扰/28 3.2.2 物理机制上的干扰类型/293.3 同频干扰/29 3.3.1 频率复用技术/29 3.3.2 同频复用距离系数/303.4 邻频干扰/31 3.4.1 邻频干扰的成因/31 3.4.2 ACLR和ACS/32 3.4.3 杂散辐射/333.5 互调干扰/33 3.5.1 电路的非线性特性/33 3.5.2 应对互调干扰之一——增强线性特性/34 3.5.3 应对互调干扰之二——频率规划/343.6 阻塞干扰/35本章小结/37复习题/38第4章 抗衰落技术/394.1 分集接收/39 4.1.1 分集/39 4.1.2 分集合并方式/40 4.1.3 分集合并方式的比较/414.2 RAKE接收/42 4.2.1 RAKE接收原理/42 4.2.2 RAKE技术的应用/434.3 检错编码/43 4.3.1 检错编码的原理/43 4.3.2 奇偶校验码/45 4.3.3 CRC校验码/464.4 纠错编码/47 4.4.1 纠错编码的原理/47 4.4.2 分组码/49 4.4.3 交织/514.5 均衡技术/53 4.5.1 均衡的原理/53 4.5.2 线性均衡与非线性均衡/54本章小结/56复习题/56第5章 组网原理/585.1 移动通信网/58 5.1.1 移动通信网的作用/58 5.1.2 空中网络和地面网络/585.2 多址接入方式/59 5.2.1 频分多址/60 5.2.2 时分多址/61 5.2.3 码分多址/62 5.2.4 空分多址/625.3 区域覆盖/64 5.3.1 基站与区域覆盖/64 5.3.2 小区制网之带状网/64 5.3.3 小区制网之蜂窝网/65 5.3.4 信道配置/665.4 网络结构/67 5.4.1 基本网络结构/67 5.4.2 网络子系统/67 5.4.3 基站子系统/68 5.4.4 移动台/685.5 容量分析/68 5.5.1 蜂窝系统的容量/68 5.5.2 FDMA和TDMA蜂窝系统的容量/69 5.5.3 CDMA蜂窝系统的容量/695.6 信令/71 5.6.1 信令的概念/71 5.6.2 接入信令/72 5.6.3 网络信令/755.7 功率控制/78 5.7.1 为什么要控制功率/78 5.7.2 下行功率控制和上行功率控制/78 5.7.3 开环功率控制和闭环功率控制/785.8 位置管理和越区切换/80 5.8.1 位置管理/80 5.8.2 位置更新策略/80 5.8.3 越区切换原理/81 5.8.4 硬切换/81 5.8.5 软切换/825.9 话务量和呼损率/82 5.9.1 话务量的意义/82 5.9.2 完成话务量/83 5.9.3 呼损率/84本章小结/85复习题/85第6章 前三代移动通信系统/876.1 **代模拟移动通信系统/87 6.1.1 **代移动通信系统的起步与标准演进/87 6.1.2 结构和功能/88 6.1.3 信道和信令/906.2 第二代数字移动通信系统的标准/91 6.2.1 第二代数字移动通信系统标准简介/91 6.2.2 第二代数字移动通信系统的演进/926.3 GSM系统/93 6.3.1 GSM系统原理/93 6.3.2 GSM频率规划/95 6.3.3 GSM信道类型和帧结构/97 6.3.4 GSM抗干扰技术/986.4 D-AMPS系统和PDC系统/101 6.4.1 D-AMPS系统/101 6.4.2 PDC系统/1036.5 通用分组无线业务/104 6.5.1 GPRS网络结构/104 6.5.2 GPRS信道/104 6.5.3 GPRS的优势和问题/1056.6 IS-95标准与系统/106 6.6.1 IS-95标准的特点/106 6.6.2 IS-95系统的信道组成/107 6.6.3 IS-95系统的控制功能/1076.7 扩频通信基础/109 6.7.1 扩频通信的基本概念/109 6.7.2 扩频通信的理论基础/110 6.7.3 扩频的方法和特点/1106.8 第三代移动通信系统的标准概述/111 6.8.1 第三代移动通信系统标准演进/111 6.8.2 第三代移动通信系统的目标/1136.9 WCDMA标准与系统/113 6.9.1 WCDMA概述/113 6.9.2 WCDMA系统结构/114 6.9.3 无线空中接口/1166.10 CDMA2000标准与系统/119 6.10.1 窄带CDMA的继承者/119 6.10.2 CDMA20001x的网络结构/120 6.10.3 CDMA2000的信道组成/121 6.10.4 CDMA2000的关键技术/1216.11 时分系统与TD-SCDMA标准/124 6.11.1 时分双工的特点/124 6.11.2 TD-SCDMA的系统结构和技术指标/125 6.11.3 TD-SCDMA的帧结构/126 6.11.4 TD-SCDMA的同步/1276.12 TD-SCDMA的关键技术/129 6.12.1 动态信道分配/130 6.12.2 智能天线技术/130 6.12.3 接力切换技术/131 6.12.4 联合检测技术/1326.13 WiMAX标准简介/135本章小结/136复习题/137第7章 LTE系统/1397.1 LTE的背景/139 7.1.1 众望所归的演进/139 7.1.2 LTE的技术需求/140 7.1.3 LTE网络的全球部署/1417.2 系统架构/142 7.2.1 系统架构概述/142 7.2.2 演进分组核心网/142 7.2.3 无线接入网/1437.3 物理层基础/144 7.3.1 OFDM与多址接入方式/144 7.3.2 帧结构/147 7.3.3 物理信道/148 7.3.4 载波聚合/1497.4 多天线技术/151 7.4.1 MIMO原理/151 7.4.2 下行单用户MIMO/152 7.4.3 上行多用户MIMO/1547.5 多点协作传输/154 7.5.1 多点协作传输概述/154 7.5.2 分布式天线/155 7.5.3 协作类型/1557.6 中继/156 7.6.1 电磁信号的“二传手”/156 7.6.2 中继站的种类/156 7.6.3 LTE的中继链路/1577.7 组网和干扰分析/158 7.7.1 LTE组网方式/158 7.7.2 LTE干扰类别/159 7.7.3 邻区干扰抑制技术/1607.8 广播多播业务/161 7.8.1 广播多播业务概述/161 7.8.2 广播多播系统结构/161 7.8.3 MBMS会话过程/1637.9 频谱与射频特征/164 7.9.1 频带部署背景/164 7.9.2 频谱和信道带宽的要求/166 7.9.3 多标准无线基站/167本章小结/168复习题/169第8章 第五代移动通信/1718.1 系统概述/171 8.1.1 时代的需求/171 8.1.2 世界范围内的研究/172 8.1.3 中国对第五代移动通信的研究/173 8.1.4 第五代移动通信的贡献与前景/1748.2 网络架构/175 8.2.1 需求决定新架构/175 8.2.2 整体网络架构/1758.3 大规模天线技术/177 8.3.1 "升级版”的多天线技术/177 8.3.2 系统模型/1778.4 波形的革新/180 8.4.1 波形革新的原因/180 8.4.2 滤波OFDM技术/1808.5 频谱利用/182 8.5.1 移动通信的稀缺资源/182 8.5.2 高频段分配/1838.6 非正交多址接入/185 8.6.1 对多址接入新技术的需求/185 8.6.2 稀疏码分多址接入/186 8.6.3 低密度扩频技术/186 8.6.4 高维QAM调制技术/1878.7 超密集网络/188 8.7.1 超密集网络部署/188 8.7.2 多连接技术/188 8.7.3 新型无线回传技术/1898.8 移动边缘计算和网络切片/1898.9 机器间通信/191 8.9.1 机器间通信的概念/191 8.9.2 机器间通信的标准进展/191 8.9.3 机器间通信的市场规模/192 8.9.4 机遇与挑战/192本章小结/193复习题/193第9章 第六代移动通信/1959.1 走向第六代移动通信/195 9.1.1 第五代移动通信的限制/195 9.1.2 外在驱动力/196 9.1.3 总体愿景/1969.2 太赫兹传输/198 9.2.1 毫米波与太赫兹波/198 9.2.2 太赫兹波的传播特性/198 9.2.3 太赫兹通信场景/1999.3 可见光通信/200 9.3.1 基本特点/200 9.3.2 系统结构/200 9.3.3 关键技术/2019.4 天线与射频技术/202 9.4.1 轨道角动量/202 9.4.2 片上天线和封装天线/202 9.4.3 光电导天线/203 9.4.4 反射阵列和发射阵列/203 9.4.5 超表面/2049.5 一体化通信/204 9.5.1 一体化通信的优势/204 9.5.2 一体化多层网络设计/205 9.5.3 增强型非地面通信/2069.6 区块链技术/207 9.6.1 区块链的概念/207 9.6.2 区块链的特征/208 9.6.3 技术架构/208 9.6.4 区域链在第六代移动通信中的应用/2099.7 频谱技术和人工智能应用/210 9.7.1 灵活频谱技术/210 9.7.2 人工智能在核心网中的应用/210本章小结/211复习题/212第10章 短距离移动通信/21310.1 蓝牙概览/213 10.1.1 蓝牙产生的缘由/213 10.1.2 蓝牙的功能与技术要求/214 10.1.3 蓝牙技术的应用/21410.2 蓝牙传输技术/215 10.2.1 蓝牙协议体系/215 10.2.2 蓝牙频段分配/216 10.2.3 蓝牙设备的硬件配置/217 10.2.4 蓝牙信号的发射与接收/218 10.2.5 蓝牙网21810.3 紫蜂/220 10.3.1 低速无线个人区域网/220 10.3.2 紫蜂的物理层/221 10.3.3 紫蜂的MAC层帧结构/223 10.3.4 紫蜂的应用层功能/22410.4 超宽带简述与下层技术/226 10.4.1 超宽带技术的特点/226 10.4.2 多频带正交频分复用/227 10.4.3 功率控制和能源管理/22810.5 超宽带干扰抑制措施/230 10.5.1 低速数据传输/230 10.5.2 检测与规避/230 10.5.3 十秒规则和户外设施禁用/231 10.5.4 电源连接/231本章小结/231复习题/232附录A 爱尔兰呼损表/233A.1 制表原理/233A.2 表格数据/233附录B 矩阵的奇异值分解/237B.1 奇异值/237B.2 奇异值分解的存在性/238B.3 奇异值分解的方法/239附录C 人工智能基础/242C.1 智能和人工智能/242C.2 人工智能的不同学派/242C.3 人工智能的技术特征/243附录D 紫蜂应用实例/245D.1 物联网与传感器网络/245D.2 智能农业系统实例/246D.3 智能家居系统实例/247参考文献/249