現(xiàn)代移動(dòng)通信(第4版)
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叢 書 名:高等院校通信與信息專業(yè)規(guī)劃教材
本書詳細(xì)介紹了現(xiàn)代移動(dòng)通信的基本概念、基本原理、基本技術(shù)和典型系統(tǒng),較充分地反映了移動(dòng)通信工程設(shè)計(jì)和新技術(shù)。全書共12章,內(nèi)容包括移動(dòng)通信概述、移動(dòng)通信信道、組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、抗衰落技術(shù)、多址接入技術(shù)、2G移動(dòng)通信系統(tǒng)、3G移動(dòng)通信系統(tǒng)、4G移動(dòng)通信系統(tǒng)、專用移動(dòng)通信系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和5G移動(dòng)通信。 本書可作為高等學(xué)校通信工程、信息工程、電子工程和其他相近專業(yè)的高年級(jí)本科生教材,也可作為通信工程技術(shù)人員和科研人員的參考書。
前言 第1章 移動(dòng)通信概述1 1.1 引言1 1.1.1 移動(dòng)通信的特點(diǎn)1 1.1.2 移動(dòng)通信系統(tǒng)的組成3 1.1.3 工作方式3 1.2 移動(dòng)通信的分類及應(yīng)用系統(tǒng)5 1.3 移動(dòng)通信的發(fā)展概況6 1.3.1 移動(dòng)通信的發(fā)展簡史6 1.3.2 我國移動(dòng)通信的發(fā)展9 1.3.3 移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢10 1.4 標(biāo)準(zhǔn)化組織11 1.4.1 國際無線電標(biāo)準(zhǔn)化組織11 1.4.2 歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)化組織11 1.4.3 北美地區(qū)的通信標(biāo)準(zhǔn)化組織11 1.4.4 IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)12 1.4.5 中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)13 1.5 思考題與習(xí)題13 第2章 移動(dòng)通信信道14 2.1 陸地?zé)o線電波傳播特性14 2.1.1 電波傳播方式15 2.1.2 直射波15 2.1.3 大氣中的電波傳播16 2.1.4 障礙物的影響與繞射損耗17 2.1.5 反射波19 2.1.6 散射波20 2.2 移動(dòng)通信信道的多徑傳播特性21 2.2.1 移動(dòng)通信信道中的電波傳播損耗特性21 2.2.2 移動(dòng)環(huán)境的多徑傳播22 2.2.3 多普勒頻移22 2.2.4 多徑接收信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性23 2.2.5 衰落信號(hào)幅度的特征量25 2.3 描述多徑衰落信道的主要參數(shù)28 2.3.1 時(shí)延擴(kuò)展和相關(guān)帶寬29 2.3.2 多普勒擴(kuò)展和相關(guān)時(shí)間32 2.3.3 角度擴(kuò)展和相關(guān)距離35 2.3.4 多徑衰落信道的分類36 2.4 陰影衰落的基本特性37 2.5 電波傳播損耗預(yù)測模型37 2.5.1 地形環(huán)境分類38 2.5.2 Okumura模型39 2.5.3 Hata模型41 2.5.4 擴(kuò)展Hata模型42 2.5.5 室內(nèi)路徑損耗模型42 2.5.6 IMT-2000模型44 2.6 多徑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 頻率選擇性衰落信道的建模和仿真48 2.7 MIMO信道49 2.8 思考題與習(xí)題53 第3章 組網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)55 3.1 移動(dòng)通信網(wǎng)的基本概念55 3.2 移動(dòng)通信環(huán)境下的干擾57 3.3 區(qū)域覆蓋和信道配置59 3.3.1 區(qū)域覆蓋60 3.3.2 信道(頻率)分配65 3.4 提高蜂窩系統(tǒng)容量的方法68 3.4.1 同頻干擾對(duì)系統(tǒng)容量的影響68 3.4.2 小區(qū)分裂70 3.4.3 小區(qū)扇區(qū)化70 3.4.4 覆蓋區(qū)域逼近方法71 3.5 多信道共用技術(shù)73 3.5.1 話務(wù)量與呼損73 3.5.2 多信道共用的容量和信道利用率76 3.6 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)77 3.6.1 基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)77 3.6.2 移動(dòng)通信網(wǎng)的典型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)78 3.7 信令81 3.7.1 接入信令81 3.7.2 網(wǎng)絡(luò)信令83 3.7.3 信令應(yīng)用84 3.8 移動(dòng)性管理86 3.8.1 系統(tǒng)的位置更新過程86 3.8.2 越區(qū)切換87 3.9 思考題與習(xí)題89 第4章 數(shù)字調(diào)制技術(shù)90 4.1 數(shù)字調(diào)制技術(shù)基礎(chǔ)90 4.1.1 移動(dòng)通信對(duì)數(shù)字調(diào)制的要求90 4.1.2 數(shù)字調(diào)制的性能指標(biāo)90 4.1.3 數(shù)字調(diào)制信號(hào)所需的傳輸帶寬91 4.1.4 目前所使用的主要調(diào)制方式92 4.2 線性調(diào)制技術(shù)92 4.2.1 正交四相移相鍵控92 4.2.2 交錯(cuò)正交四相移相鍵控94 4.3 恒包絡(luò)調(diào)制技術(shù)95 4.3.1 最小頻移鍵控MSK96 4.3.2 高斯濾波最小頻移鍵控GMSK99 4.4 “線性”和“恒包絡(luò)”相結(jié)合的調(diào)制技術(shù)102 4.4.1 M維相移鍵控MPSK102 4.4.2 M維正交振幅調(diào)制104 4.5 擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)105 4.5.1 擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)的理論基礎(chǔ)105 4.5.2 PN碼序列106 4.5.3 直接序列擴(kuò)頻106 4.5.4 跳頻擴(kuò)頻技術(shù)108 4.6 自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)109 4.6.1 自適應(yīng)編碼109 4.6.2 自適應(yīng)調(diào)制109 4.6.3 自適應(yīng)編碼調(diào)制110 4.7 多載波調(diào)制技術(shù)112 4.7.1 多載波調(diào)制技術(shù)的基本原理112 4.7.2 OFDM基本原理113 4.8 思考題與習(xí)題114 第5章 抗衰落技術(shù)116 5.1 抗衰落技術(shù)的基本原理116 5.2 分集技術(shù)116 5.2.1 分集的基本概念、分類及方法117 5.2.2 分集信號(hào)的合并117 5.2.3 空間分集120 5.2.4 時(shí)間分集121 5.2.5 頻率分集121 5.2.6 極化分集121 5.2.7 角度分集122 5.2.8 場分集122 5.3 自適應(yīng)均衡技術(shù)122 5.3.1 自適應(yīng)均衡原理122 5.3.2 均衡器的類型123 5.3.3 均衡算法124 5.3.4 自適應(yīng)均衡器的應(yīng)用127 5.4 多徑信號(hào)的分離與合并128 5.4.1 多徑信號(hào)分離與合并的概念128 5.4.2 RAKE接收機(jī)129 5.5 發(fā)射分集與空時(shí)編碼130 5.5.1 空時(shí)格碼131 5.5.2 空時(shí)塊碼(空時(shí)分組碼)132 5.6 聯(lián)合發(fā)射—接收分集與MIMO133 5.7 思考題與習(xí)題135 第6章 多址接入技術(shù)137 6.1 多址接入技術(shù)的基本原理137 6.2 FDMA方式138 6.2.1 FDMA系統(tǒng)原理138 6.2.2 FDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)139 6.3 TDMA方式140 6.3.1 TDMA系統(tǒng)原理140 6.3.2 TDMA的幀結(jié)構(gòu)140 6.3.3 TDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)141 6.4 CDMA方式142 6.4.1 CDMA系統(tǒng)原理142 6.4.2 正交Walsh函數(shù)142 6.4.3 m序列偽隨機(jī)碼144 6.4.4 CDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)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 隨機(jī)多址方式151 6.8 FDMA、TDMA與CDMA系統(tǒng)容量的比較153 6.8.1 FDMA和TDMA蜂窩系統(tǒng)的容量153 6.8.2 CDMA蜂窩系統(tǒng)的容量153 6.8.3 三種多址系統(tǒng)容量的比較156 6.9 思考題與習(xí)題157 第7章 GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)158 7.1 GSM系統(tǒng)概述158 7.1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)158 7.1.2 GSM的區(qū)域、號(hào)碼、地址與識(shí)別162 7.1.3 主要業(yè)務(wù)165 7.2 GSM系統(tǒng)的無線接口166 7.2.1 GSM系統(tǒng)無線傳輸特征166 7.2.2 信道類型及其組合168 7.2.3 語音和信道編碼176 7.2.4 跳頻和間斷傳輸技術(shù)177 7.3 GSM系統(tǒng)的控制與管理179 7.3.1 位置登記179 7.3.2 鑒權(quán)與加密181 7.3.3 呼叫接續(xù)184 7.3.4