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第1篇 大话移动通信基础知识 2

第1章 移动通信的前世今生 2

1.1初识通信 2

1.1.1为何要通信——我们要信息 2

1.1.2通信的基本形式 8

1.2古代通信——通信基本靠吼 9

1.2.1最古老的官方通信——快马+驿站 9

1.2.2最古老的军事通信——烽火台的狼烟 10

1.2.3中国古代民间通信 11

1.2.4中外古代其他通信方式 12

1.3近现代通信 14

1.3.1电报——人人都是余则成 15

1.3.2电话——人声若只是初现 17

1.3.3移动通信——我的电话我做主 19

1.3.4光通信——挑战速度极限 21

1.4小结 22

第2章 通信基础理论 23

2.1信号与系统 23

2.1.1何为信号？何为系统 23

2.1.2信号与系统的分类 26

2.1.3卷积的概念 28

2.1.4傅里叶级数分析与傅里叶变换 30

2.2概率论与随机过程 31

2.2.1概率论——掷骰子的故事 31

2.2.2随机过程——随机过程不随机 33

2.2.3马尔科夫过程——由爱情呼叫转移想到的 34

2.2.4排队论——人多很拥挤？排队吧 35

2.3模拟通信系统 37

2.3.1初识模拟通信 37

2.3.2模拟信号的调制 38

2.3.3模拟系统举例——童年的收音机 42

2.4数字通信系统 43

2.4.1数字模拟大比武——我们喜欢容易控制的技术 43

2.4.2模拟信号与数字信号的转换 44

2.5移动通信中的三大损耗 51

2.5.1路径损耗——俗称路损 52

2.5.2慢衰落损耗——俗称慢衰 54

2.5.3快衰落损耗——俗称快衰 54

2.6移动通信的四大效应 56

2.6.1阴影效应——阳光不能普照 57

2.6.2远近效应——CMDA特有的效应 57

2.6.3多径效应——余音绕梁 58

2.6.4多普勒效应——你跑得太快了，我跟不上 59

2.7小结 59

第3章 移动通信基本技术概述 60

3.1多址技术 60

3.1.1多址与复用的纠结 60

3.1.2寸金难买寸“频率” 62

3.1.3 FDMA——频分多址 64

3.1.4 TDMA——时分多址 65

3.1.5 CDMA——码分多址 67

3.1.6 SDMA——空分多址 69

3.1.7 OFDMA——正交频分多址 71

3.2移动通信的调制 74

3.2.1调制——不仅仅是搬频谱 74

3.2.2各种调制解调方式 75

3.3信源编码——别废话，拣主要的说 78

3.3.1信息熵——你说的话到底有多少信息量 79

3.3.2信源编码方式ABC 81

3.4信道编码 82

3.4.1信道编码的奥秘 82

3.4.2信道编码在移动通信系统中的应用 89

3.5分集与均衡 91

3.5.1分集——兼听则明 91

3.5.2分集技术的分类 92

3.5.3分集的合并方式 96

3.5.4均衡——减少符号间的干扰 98

3.5.5均衡器一览 99

3.6小结 100

第4章 鉴权与加密——安全性的考虑 102

4.1移动通信信息安全初体验 102

4.1.1手机窃听 103

4.1.2手机盗号 104

4.1.3短信诈骗 105

4.2牛刀小试——2G中的信息安全 108

4.2.1 GSM的信息安全——潜伏和风声的故事 108

4.2.2 IS-95的信息安全 117

4.3登堂入室——3G中的信息安全 118

4.3.1 3G信息安全概览——保镖升级 119

4.3.2 WCDMA的信息安全 122

4.3.3 CDMA2000的信息安全 127

4.3.4 TD-SCDMA的信息安全 130

4.3.5 3G的安全漏洞——缺憾美 130

4.4轻车熟路——B3G与4G的信息安全 132

4.4.1 WiMax的系统安全架构 133

4.4.2 LTE的安全需求 135

4.4.3 LTE中UE与EPS之间的保密流程 137

4.4.4 WiMax的系统安全架构 143

4.4.5 WiMax的PKM协议 144

4.4.6 WiMax的密钥使用 150

4.4.7多播广播密钥更新算法 152

4.5小结 154

第5章 无线资源管理——管理无线资源 155

5.1无线资源分配——资源的稀缺性 156

5.1.1无线资源分类 157

5.1.2功率分配——传说中的注水定理 158

5.2接纳控制——名校招生在行动 161

5.2.1接纳控制初识——录我还是他 161

5.2.2接纳准则——招生原则 162

5.2.3怎么判断接纳控制准则的好坏 164

5.3分组调度——军事指挥中的兵力调配 166

5.3.1分组调度初识——兵力分配的学问 167

5.3.2调度算法——怎么分配兵力 167

5.4功率控制——别吵，我听不见了 171

5.4.1功率控制的必要性——为啥俺就这么受欢迎呢 171

5.4.2功率控制也要讲原则 172

5.4.3功率控制分类——掰指数一数 175

5.5移动性管理——也谈跳槽的艺术 181

5.5.1切换——看好了你再跳 182

5.5.2小区重选 193

5.5.3 LTE系统内的移动性管理 193

5.5.4 LTE的测量 197

5.5.5 LTE的随机接入过程 199

5.5.6 LTE与其他接入网间的移动性管理 201

5.5.7 LTE宏基站与家庭基站间的切换 208

5.6位置管理——老婆查岗 209

5.6.1位置管理初识 210

5.6.2跟踪区更新 210

5.7负载均衡——平衡我的负荷 211

5.8小结 213

第2篇 大哥大、2G、3G、4G各领风骚 216

第6章 第一代移动通信大哥大一统江湖 216

6.1模拟语音风靡江湖 216

6.1.1大哥大的起源 216

6.1.2什么是移动通信 217

6.1.3模拟技术+频分多址 218

6.2“无敌砖头”的商用情况 220

6.2.1第一代移动通信的收费模式 220

6.2.2商用之初 221

6.2.3我国的商用情况 222

6.3“大砖头”的不足之处 224

6.4小结 225

第7章2G时代——GSM与IS-95的捉对厮杀 226

7.1来自欧洲的GSM——成熟商用的典范 226

7.1.1 GSM的基本技术与特点 227

7.1.2网络架构与接口——GSM的骨架 228

7.1.3 GSM的信道——动脉 231

7.1.4 GSM的呼叫流程——电话是这么打通的 232

7.2来自北美的后起之秀IS-95 232

7.2.1 IS-95的技术特点 233

7.2.2软容量与软切换——弹性更好 234

7.2.3 IS-95的功率控制 235

7.2.4 IS-95的呼叫流程——电话还可以这么打 235

7.3小结 235

第8章3G时代来了——第三代移动通信之三足鼎立 237

8.1 WCDMA—— GSM的演进 237

8.1.1 WCDMA的主要技术参数 238

8.1.2网络架构与接口——WCDMA的骨架 239

8.1.3 WCDMA的关键技术 241

8.1.4 WCDMA的基本信令流程 242

8.2 CDMA2000—— IS-95的演进 244

8.2.1 CDMA2000的主要技术参数 244

8.2.2网络架构——CDMA2000的骨架 245

8.2.3 CDMA2000的基本信令流程 246

8.3 TD-SCDMA——孩子还是自己的好 250

8.3.1 TD-SCDMA——中国人提的移动通信标准 250

8.3.2网络架构——TD-SCDMA的骨架 251

8.3.3 TD-SCDMA的信道与帧结构 252

8.3.4接力切换——快速准确的交接棒 253

8.3.5智能天线——指哪打哪的六脉神剑 255

8.4小结 256

第9章UMTS的长期演进——3.9G时代的LTE 257

9.1印象LTE 257

9.1.1系统参数概述 258

9.1.2两种帧结构 259

9.1.3资源栅格 261

9.1.4信道——功用不同的道路 262

9.2核心技术之正交频分复用 265

9.3核心技术之多输入多输出 266

9.3.1传输分集 266

9.3.2空间复用 267

9.3.3波束赋形 268

9.4 LTE层1层2关键技术 269

9.4.1功率控制 270

9.4.2干扰抑制——别干扰我说话 270

9.5架构扁平化——精兵简政 272

9.5.1 S1接口——校长与老师的沟通方式 273

9.5.2 X2接口——老师之间的交流媒介 276

9.6小结 278

第10章4G欲来风满楼——LTE- Advanced 280

10.1 LTE-Advanced的需求 280

10.1.1峰值速率与延迟要求 281

10.1.2系统性能需求 281

10.2 LTE-Advanced的技术演进 282

10.2.1载波聚合——资源整合 282

10.2.2 CoMP——众人拾柴火焰高 283

10.2.3自组织网络——自己的事情自己做 285

10.2.4家庭基站——我不是Wi-Fi 285

10.2.5增强型MIMO 289

10.2.6中继——不是简单的直放站 289

10.3小结 295

第3篇 移动通信的标准化、网络规划与优化 298

第11章 移动通信的标准化 298

11.1标准化组织概览 298

11.1.1 3GPP初识 298

11.1.2 3GPP2简介 298

11.1.3 WiMax标准演进 299

11.2 3GPP的组织架构——天地会模式 299

11.2.1组织架构 300

11.2.2标准化文档输出 301

11.3工作方法——一份提案的自白 302

11.3.1工作方法 302

11.3.2我要提提案 303

11.4小结 303

第12章 网络规划与优化 304

12.1规划与优化——为了有更好的通信质量 304

12.1.1网络规划入门 304

12.1.2网络优化ABC 305

12.1.3网规网优的自动化 305

12.2网络规划 305

12.2.1基站间距与天线高度 306

12.2.2基站选址 307

12.2.3中继与家庭基站的部署 308

12.3网络优化——参数的调整 308

12.3.1移动鲁棒性优化 308

12.3.2负载均衡优化 309

12.4小结 309

参考文献 311