本書以2G、3G、4G與5G移動通信系統(tǒng)為背景，總結(jié)移動通信中共同的客觀規(guī)律、基本理論和核心技術(shù)。從移動通信技術(shù)的3項主要技術(shù)指標(biāo)——有效性(數(shù)量)、可靠性(質(zhì)量)和安全性出發(fā)，從物理層和網(wǎng)絡(luò)層兩個層次，全面系統(tǒng)介紹移動通信原理。本書分為上、下兩冊，上冊重點介紹傳輸技術(shù)，包括兩個方面：基本物理層技術(shù)(第2～7章)，介紹較成熟的物理層技術(shù)，包括無線傳播與移動信道、雙工與多址技術(shù)、信源編碼與數(shù)據(jù)壓縮、信道編碼、調(diào)制理論、分集與均衡；高級物理層技術(shù)(第8～12章)，闡述高速寬帶移動通信中的物理層關(guān)鍵技術(shù)，包括多用戶檢測技術(shù)、多載波傳輸技術(shù)、MIMO空時處理技術(shù)、鏈路自適應(yīng)技術(shù)及移動通信中的智能信號處理技術(shù)。下冊重點介紹移動通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)，也分為兩個方面：移動通信系統(tǒng)(第13~15章)，包括移動通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)概述、3G與TDD移動通信系統(tǒng)、4G與5G移動通信系統(tǒng)；移動通信網(wǎng)絡(luò)(第16~20章)，包括移動網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與組成、新型無線通信網(wǎng)絡(luò)、移動網(wǎng)絡(luò)運行、移動信息安全、移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與優(yōu)化。本書每章后面都附有習(xí)題，供讀者練習(xí)和自我檢查。 本書可作為高等學(xué)校信息、通信及相關(guān)領(lǐng)域碩士研究生的教材，也可作為本科生的教材(書中定性分析內(nèi)容)，還可以作為博士研究生的參考教材(書中定量分析內(nèi)容和新技術(shù)內(nèi)容)，同時可供從事移動通信研究、開發(fā)和維護(hù)的專業(yè)技術(shù)人員參考。
牛凱，北京郵電大學(xué)人工智能學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。主要研究方向為極化碼、5G/6G移動通信、智能信號處理，先后主持多項國家自然科學(xué)基金重點與面上項目、國家重點研發(fā)項目、863項目、重大專項項目，所提極化碼高性能編譯碼算法成為5G標(biāo)準(zhǔn)主流方案，榮獲第二屆中國科技產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)會科學(xué)技術(shù)獎——卓越貢獻(xiàn)獎。
第13章 移動通信系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)概述
13.1 無線射頻系統(tǒng)
13.1.1 模擬射頻架構(gòu)
13.1.2 數(shù)字射頻架構(gòu)
13.1.3 數(shù)字發(fā)射機(jī)
13.1.4 數(shù)字接收機(jī)
13.1.5 常用射頻參數(shù)
13.1.6 電磁波頻譜
13.2 功放線性化
13.2.1 功率放大器
13.2.2 功放線性化技術(shù)分類
13.2.3 數(shù)字預(yù)畸變技術(shù)
13.3 系統(tǒng)同步技術(shù)
13.3.1 下行同步
13.3.2 上行同步
13.3.3 小區(qū)間同步
13.4 移動網(wǎng)絡(luò)的概念與特點
13.4.1 信令與協(xié)議
13.4.2 路由與交換
13.5 蜂窩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)
13.6 網(wǎng)絡(luò)容量與服務(wù)質(zhì)量
13.6.1 小區(qū)容量
13.6.2 服務(wù)質(zhì)量
13.6.3 業(yè)務(wù)交換模型
13.6.4 業(yè)務(wù)容量
13.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第14章 3G與TDD移動通信系統(tǒng)
14.1 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
14.1.1 概述
14.1.2 3GPP標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
14.1.3 3GPP2標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
14.2 3G移動通信系統(tǒng)
14.2.1 WCDMA系統(tǒng)
14.2.2 CDMA2000系統(tǒng)
14.3 HSPA系統(tǒng)
14.3.1 HSDPA
14.3.2 HSUPA
14.3.3 MBMS
14.3.4 HSPA+
14.4 EV DO系統(tǒng)
14.4.1 EV DO Rel 0
14.4.2 EV DO Rev A
14.4.3 EV DO Rev B
14.4.4 UMB
14.5 TDD原理
14.5.1 技術(shù)特點
14.5.2 信道互易
14.5.3 信道非對稱
14.5.4 同步發(fā)送
14.5.5 系統(tǒng)干擾
14.6 TD SCDMA
14.6.1 概述
14.6.2 物理層技術(shù)
14.6.3 網(wǎng)絡(luò)層的主要特色
14.7 UTRA TDD
14.7.1 概述
14.7.2 系統(tǒng)參數(shù)
14.7.3 TDD制式比較
14.7.4 TDD與FDD系統(tǒng)的比較
14.8 TDHSPA
14.8.1 概述
14.8.2 TD HSDPA
14.8.3 TD HSUPA
14.8.4 TD HSPA+
14.8.5 TD HSPA與FDD HSPA的比較
14.9 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第15章 4G與5G移動通信系統(tǒng)
15.1 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程
15.1.1 IMT Advanced
15.1.2 WiMAX標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
15.1.3 IMT2020
15.2 LTE系統(tǒng)
15.2.1 LTE概述
15.2.2 下行鏈路
15.2.3 上行鏈路
15.2.4 物理層處理
15.2.5 LTE Advanced
15.3 WiMAX系統(tǒng)
15.3.1 系統(tǒng)特征
15.3.2 幀結(jié)構(gòu)
15.3.3 關(guān)鍵技術(shù)
15.3.4 IEEE 802.16m系統(tǒng)
15.4 5G NR系統(tǒng)
15.4.1 5G NR概述
15.4.2 下行鏈路
15.4.3 上行鏈路
15.4.4 多天線發(fā)送與管理
15.4.5 物理層處理
15.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第16章 移動網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與組成
16.1 從GSM網(wǎng)絡(luò)到GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)
16.1.1 GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
16.1.2 GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)
16.2 3G與3GPP網(wǎng)絡(luò)
16.2.1 WCDMA的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
16.2.2 從2G網(wǎng)絡(luò)向3G網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡與演進(jìn)
16.3 從IS95到CDMA2000
16.3.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
16.3.2 CDMA2000中的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與移動IP
16.3.3 CDMA2000 1X EVDO的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
16.4 B3G與4G移動網(wǎng)絡(luò)
16.4.1 EUTRAN接入網(wǎng)
16.4.2 EPC核心網(wǎng)絡(luò)
16.4.3 移動WiMAX網(wǎng)絡(luò)
16.4.4 網(wǎng)絡(luò)互操作
16.5 5G移動網(wǎng)絡(luò)
16.5.1 5GRAN
16.5.2 5G核心網(wǎng)
16.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第17章 新型無線通信網(wǎng)絡(luò)
17.1 分布式無線網(wǎng)絡(luò)容量
17.1.1 無線自組網(wǎng)概念
17.1.2 輸運容量分析
17.1.3 發(fā)送容量分析
17.1.4 兩種容量分析比較
17.2 新型無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
17.2.1 云計算架構(gòu)
17.2.2 邊緣計算架構(gòu)
17.2.3 認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)
17.3 物聯(lián)網(wǎng)
17.3.1 信息物理系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)
17.3.2 IoT網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
17.3.3 典型實現(xiàn)方案
17.4 VANET
17.4.1 車聯(lián)網(wǎng)概述
17.4.2 最短路由算法
17.4.3 MANET中的經(jīng)典路由算法
17.4.4 多跳廣播路由算法
17.5 UAV網(wǎng)絡(luò)
17.5.1 UAV應(yīng)用場景
17.5.2 UAV網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
17.5.3 UAV信道特征
17.5.4 UAV關(guān)鍵技術(shù)
17.6 綠色無線網(wǎng)絡(luò)
17.6.1 基本折中
17.6.2 無線充電
17.6.3 環(huán)境后向散射通信
17.6.4 無線能量收集技術(shù)
17.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第18章 移動網(wǎng)絡(luò)運行
18.1 移動通信中的業(yè)務(wù)類型
18.1.1 2G中的GSM業(yè)務(wù)
18.1.2 2.5G中的GPRS業(yè)務(wù)
18.1.3 WCDMA的業(yè)務(wù)
18.2 呼叫建立與接續(xù)
18.2.1 呼叫建立與接續(xù)的基本原理
18.2.2 GSM系統(tǒng)的呼叫建立與接續(xù)
18.2.3 IS95/CDMA2000系統(tǒng)的呼叫與接續(xù)
18.3 移動性管理
18.3.1 位置登記
18.3.2 越區(qū)切換
18.4 無線資源管理
18.4.1 資源管理的基本概念
18.4.2 無線資源管理的特點
18.4.3 無線資源管理的主要方法與算法
18.5 跨層優(yōu)化
18.5.1 協(xié)作平面
18.5.2 跨層接口
18.5.3 通信機(jī)制與優(yōu)化方法
18.6 無線定位
18.6.1 無線定位原理
18.6.2 定位技術(shù)的演進(jìn)
18.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第19章 移動信息安全
19.1 概述
19.1.1 移動通信的安全需求
19.1.2 移動安全體系結(jié)構(gòu)
19.2 保密學(xué)的基本原理
19.2.1 引言
19.2.2 廣義保密系統(tǒng)的物理、數(shù)學(xué)模型
19.2.3 序列密碼
19.2.4 分組密碼
19.2.5 公開密鑰密碼
19.2.6 認(rèn)證系統(tǒng)
19.3 GSM系統(tǒng)的鑒權(quán)與加密
19.3.1 防止未授權(quán)非法用戶接入的鑒權(quán)(認(rèn)證)技術(shù)
19.3.2 防止空中接口竊聽的加、解密技術(shù)
19.3.3 臨時移動用戶身份碼（TMSI）更新技術(shù)
19.3.4 防止非法或過期設(shè)備接入的用戶識別寄存器(EIR)
19.3.5 GSM安全性能分析
19.4 IS 95系統(tǒng)的鑒權(quán)與加密
19.4.1 鑒權(quán)認(rèn)證技術(shù)
19.4.2 加密技術(shù)
19.5 3G系統(tǒng)的信息安全
19.5.1 WCDMA系統(tǒng)的鑒權(quán)與加密
19.5.2 CDMA2000系統(tǒng)的鑒權(quán)與加密
19.6 4G與5G系統(tǒng)的信息安全
19.6.1 LTE系統(tǒng)的信息安全
19.6.2 WLAN系統(tǒng)安全缺陷
19.6.3 WiMAX系統(tǒng)的鑒權(quán)與加密
19.6.4 5G NR系統(tǒng)的信息安全
19.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
第20章 移動網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與優(yōu)化
20.1 引言
20.1.1 必要性與基本內(nèi)容
20.1.2 移動通信中的頻率規(guī)劃
20.1.3 CDMA中導(dǎo)頻偏移量規(guī)劃
20.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、設(shè)計與優(yōu)化的基本原理
20.2.1 規(guī)化、設(shè)計與優(yōu)化三者之間的分工
20.2.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計的基本原理
20.3 從覆蓋角度進(jìn)行小區(qū)規(guī)劃與設(shè)計
20.3.1 無線傳播方程
20.3.2 上行/下行鏈路傳輸方程及其平衡方程
20.4 從容量角度的規(guī)劃與設(shè)計
20.4.1 通信容量的概念
20.4.2 不同多址方式的蜂窩網(wǎng)通信容量
20.5 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的系統(tǒng)仿真
20.6 室內(nèi)規(guī)劃與設(shè)計
20.6.1 室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的必要性與復(fù)雜性
20.6.2 室內(nèi)覆蓋設(shè)計
20.6.3 室內(nèi)分布系統(tǒng)需解決的主要問題及其解決方法
20.6.4 室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計的主要步驟
20.7 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化
20.7.1 GSM網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述
20.7.2 GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測試
20.7.3 GSM系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析、仿真與優(yōu)化
20.8 3G移動通信的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計
20.8.1 基本要求與實現(xiàn)方法
20.8.2 多層次、重疊式立體網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃
20.9 多制式網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計
20.9.1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃子系統(tǒng)
20.9.2 網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化子系統(tǒng)
20.10 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
習(xí)題
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