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01 绪论
移 动 通 信 原 理
第一章 绪 论
1.3 移动通信的发展趋势与展望
1.4 关于本书的内容与安排
1.5 本章小结
02 无线传播与移动信道
第二章 无线传播与移动信道
§2.1移动信道的特点
§2.2 三类主要快衰落
§2.3 传播类型与信道模型的定量分析
§2.4 多径信道的其它数学模型
§2.5 本章小结
参考文献
03 多址技术与扩频通信
第三章 多址技术与扩频通信
§3.1 多址技术的基本概念
3.1.1基本原理
§3.2 移动通信中的典型多址接入方式
3.2.1 FDMA
§3.3 扩频通信的基本概念
3.3.1窄带与宽带通信系统
3.3.2 直扩式码分多址DS-CDMA
3.3.3 直扩系统的主要技术指标
3.3.4扩频通信的优缺点
3.3.4 扩频通信的优缺点
§3.4 码分多址CDMA中的地址码
3.4.1 地址码分类与设计要求
3.4.2 信道地址码
3.4.3用户地址码
3.4.4基站地址码
§3.5 伪随机序列(PN)和扩频码的理论基础与分析
3.5.1 伪随机(PN)序列的主要性质
3.5.2 扩频序列的相关特性
§3.6 本章小结
参考文献
04 信源编码与数据压缩
第四章 信源编码与数据压缩
§4.1语音压缩编码
4.1.1引言
4.1.2数字通信中的语音编码
4.1.3语音压缩编码原理
§4.2移动通信中的语音编码
4.2.1 GSM系统的RPE-LTP声码器原理
4.2.2 IS-96系统的QCELP声码器
4.2.3 CDMA2000系统的EVRC声码器
4.2.4 WCDMA系统中的AMR声码器
§4.3图像压缩编码
4.3.1图像编码标准简介
4.3.2静止图像压缩标准JPEG
4.3.3 准活动图像视频压缩标准H.26X
4.3.4 活动图像视频压缩标准MPEG
4.3.5第二代视频压缩编码标准
§4.4 本章小结
参考文献
05 移动通信中的鉴权与加密
第五章 移动通信中的鉴权与加密
本章内容
§ 5.1 概述
5.1.1移动通信中的安全需求
5.1.2移动环境中的安全威胁及相应措施
§5.2 保密学的基本原理
5.2.2广义保密系统的物理、数学模型
5.2.3序列密码
5.2.4分组密码
5.2.5公开密钥密码
5.2.6认证系统
§5.3 GSM系统的鉴权与加密
5.3.1防止未授权非法用户接入的鉴权(认证)技术
5.3.2 防止空中接口窃听的加解密技术
5.3.3临时移动用户身份码TMSI更新技术
5.3.4 防止非法或过期设备接入的用户识别寄存器(EIR)
§5.4 IS-95系统的鉴权与加密
5.4.1 鉴权认证技术
5.4.2 加密技术
§5.5 WCDMA系统信息安全
5.5.1 认证与密钥分配(协商)
5.5.2 空中接口安全算法
§5.6 其他类型的加密算法
5.6.1单向Hash函数和消息摘要算法
5.6.2 IDEA算法
§5.7 本章小结
参考文献
06 调制理论
07 信道编码
§7.2 线性分组码
§7.3 卷积码
§7.4 级联码
§7.5. Turbo码
7.5.3 Turbo码的主要特性
§7.6 交织编码
§7.7 ARQ与HARQ简介
§7.8 信道编码理论上的潜在能力与最大编码增益
§7.9 GSM系统的信道编码
§7.10 IS-95系统中的信道编码
§7.11CDMA2000系统的信道编码
§7.12 WCDMA系统的信道编码
§7.14 本章小结
08 分集与均衡
第八章 分集与均衡
8.2 RAKE接收与多径分集
8.3 多径衰落信道中的均衡技术
8.4 本章小结
09 多用户检测技术
第九章多用户检测技术
§9.1多用户检测的基本原理
§9.2 最优多用户检测技术
§9.3 线性多用户检测技术
§9.4 干扰抵消多用户检测器
§9.5 本章小结
10 OFDM技术
第十章 OFDM技术
§10.1 OFDM基本原理
§10.2 OFDM中的信道估计
§10.3 OFDM中的同步技术
§10.4 多载波码分多址技术
§10.5 本章小结
11 智能天线技术
第十一章 智能天线技术
§11.1 智能天线的基本原理
§11.2 智能天线技术在移动通信中的应用
§11.3 波束切换方式的智能天线
§11.4 自适应方式的智能天线
§11.5 智能天线技术的发展
§11.6 本章小结
12 MIMO空时处理技术
第十二章 MIMO空时处理技术
空时处理技术背景
空时处理技术现状
本章内容
§12.1 多天线信息论简介
12.1.1 MIMO系统信号模型
12.1.2 MIMO系统信道容量推导
12.1.3 随机信道的MIMO系统容量
§12.2 空时块编码 (STBC)
12.2.1 两天线空时块码
§12.3 分层空时码
12.3.1 分层空时码的分类与结构
12.3.2 VLST的接收——迫零算法
12.3.1 分层空时码的分类与结构
12.3.2 VLST的接收——迫零算法
12.3.3 VLST的接收——QR算法
12.3.4 VLST的接收—MMSE算法
§12.4 空时格码(STTC)
12.4.1 STTC信号模型
12.4.2 STTC编码器结构
12.4.3 STTC编码设计准则
12.4.4 STTC编码的性能
§12.5 发分集技术在3G移动通信系统中的应用
12.5.1 发送分集分类
12.5.2 发送分集在WCDMA系统中的应用
12.5.3 发送分集在CDMA2000系统中的应用
§12.6 本章小结
未标题
13 链路自适应技术
第十三章 链路自适应技术
§ 13.1 引言
§13.2 功率控制原理
§13.3功率控制在移动通信系统中的应用
§13.4 无线资源的最优分配
§13.5 速率自适应
§13.6 跨层自适应(Cross Layer)技术
§ 13.7 本章小结
14 移动网络的结构与组成
15 移动网络运行
16 网络规划、设计与优化
第十六章 网络规划、设计与优化
本章内容
16.1 网络规划、设计与优化的必要性及其主要内容
16.2 网络规划、设计与优化的基本原理
16.2.2 网络规划与设计的基本原理
16.3 从覆盖角度进行小区规划与设计
16.3.2 上/下行链路传输方程及其平衡
16.4 从容量角度的规划与设计
16.4.2 不同多址方式的蜂窝网通信容量
16.5 网络设计的系统仿真
16.6 室内规划与设计简介
有线接入的微蜂窝室内分布系统结构
16.6.4 室内规划的设计步骤
(1)现有宏蜂窝覆盖评估
16.7 GSM系统的网络优化
16.8 3G移动通信的网络规划与设计
16.8.2 多层次重迭式立体网络规划
16.9 本章小结
参考文献
移动通信技术的发展历程
移动通信的发展历程
一、前言
二、移动通信发展的回顾
2.2 第二代移动通信
第二代移动通信技术特点
2.3 第三代移动通信
3G发展与演进介绍
3G标准化组织
3G技术体制
WCDMA标准发展
WCDMA技术特点
WCDMA R5网络结构
cdma2000标准发展
CDMA2000技术特点
TD-SCDMA发展历程
TDD系统技术特点
3G发展与演进介绍
对智能天线支持的分析
关键技术分析
全球运营商3G制式选择情况(top20)
三、移动通信的发展走向
第三代移动通信的进一步演进
3.2 高速宽带无线接入的发展态势
3.3 “小灵通” “大灵通”的发展态势
四、移动通信技术的发展
4.2 期待技术(有待研究的新兴技术)
五、未来移动通信的期待
六、结语
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北邮信息理论
与技术教研中心
移 动
通 信 原 理
主讲人: 牛 凯
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第一章 绪 论
• §1.1 移动通信的主要特点
• 移动通信是通信领域中最具有活力，最具有发
展前途的一种通信方式。它是当今信息社会中
最具有个性化特征的通信手段。它的发展与普
及改变了社会也改变了人类的生活方式，它让
人们领悟到现代化与信息化的气息。
• 移动通信，顾名思义其最本质的特色是“移动”
二字，就是说这类通信不是传统静态的固定式
通信，而是动态的移动式通信。
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• 传统的固定式通信，又称为有线通信。它的最
大特点是静态的，信道是封闭的，且是人造
的，从而是优质的。它的最大缺点是缺乏动态
性，不适应现代人快节奏的生活需求，特别是
快速移动的需求。
• 无线通信针对上述静态的缺点，以开放式传播
来传递信息，它的代价是牺牲了全封闭式的优
质人造信道，换取了无需采用固体介质专用线
路的开放式传输的灵活性，但是信道的开放性
必然引起了信道的时变性和随机性，从而大大
降低了通信容量和质量。
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● 移动通信则是在无线通信的基础上又进一步引
入了用户的移动性 , 在无线通信的一重信道动
态的基础上又加入了第二重用户的动态性，这
实质是两重动态性。
• 这种二重动态性以及在第三代(3G)移动通信技
术中进一步引入的第三重动态性——业务类型
动态选择特性,贯穿到本书的每一章节。
• 在移动通信中，终端是移动的，传输线路是随
终端移动而分配的动态无线链路，网络则是适
应动态用户终端、动态线路的动态型交换网
络。
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1.2 移动通信的发展
•移动通信，确切地说蜂窝式移动通信，就正式商业运营
而言，至今也不过只有20多年的历史，就其发展历程
看，大约每十年更新一代。目前正处于第二代(2G)与第三
代(3G)交接期。
•自上世纪八十年代我国引入模拟式(TACS)移动通信网以
来，经过短短二十多年的发展，截止2002年底，我国已
拥有2亿以上的移动通信用户，成为全球头号移动用户大
国。我国的第一代移动通信TACS系统目前已完成其历史
任务而被淘汰；第二代移动通信GSM系统是全球第一，
规模最大、用户最多，CDMA系统目前也是数一数二，
并即将成为全球第一；第三代移动通信，我国目前还处
于即将投入运营的阶段。
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• 第一代以模拟式蜂窝网为主要特征，是上世纪七十年
代末八十年代初开始商用化的。其中最具代表性的是
北美的AMPS(Advanced Mobile Phone System)、欧洲的
TACS(Total Access Communication System)两大系统，
另外还有北欧NMT以及日本的HCMTS等。
• 第一代(1G)从技术特色上看，它是以解决两个动态性
中最基本的用户这一重动态性为核心并适当考虑到第
二重信道动态性。主要措施是采用频分多址FDMA方
式实现对用户的动态寻址功能，并以蜂窝式网络结构
和频率规划实现载频再用方式，达到扩大覆盖、服务
范围和满足用户数量增长的需求。在信道动态特性匹
配上适当采用了性能优良的模拟调频方式，并利用基
站二重空间分集方式抵抗空间选择性衰落。
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• 第二代(2G)以数字化为主要特征，构成数字式蜂窝移
动通信系统，它是上世纪九十年代初正式走向商用。
其中最具代表性的有欧洲的时分多址
(TDMA)GSM(GSM原意为Group Special Mobile，89年
以后改为Global System for Mobile Communications)、
北美的码分多址(CDMA)的IS-95两大系统，另外还有
日本的PDC系统等。
• 第二代(2G)从技术特色上看，它是以数字化为基础，
较全面考虑信道与用户的二重动态特性及相应的匹配
措施。主要实现措施有：采用TDMA(GSM)、
CDMA(IS-95)方式实现对用户的动态寻址功能，并以
数字式蜂窝网络结构和频率(相位)规划实现载频(相位)
再用方式，从而扩大覆盖、服务范围和满足用户数量
增长的需求。
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• 在对信道动态特性的匹配上采用了一系列措施：
• (1)采用抗干扰性能优良的数字式调制：
GMSK(GSM)、QPSK(IS-95)，性能优良的抗干扰纠
错编码：卷积码(GSM、IS-95)、级联码(GSM)；
• (2)采用功率控制技术抵抗慢衰落与远近效应，它对
CDMA方式的IS-95尤为重要；
• (3)采用自适应均衡(GSM)和Rake接收(IS-95)抗频率
选择性衰落与多径干扰；
• (4)采用信道交织编码，如采用帧间交织方式(GSM)
和块交织方式(IS-95)抗时间选择性衰落。
• (5)基站采用空间或极化分集方式抗空间选择性衰
落。
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