本书从工程应用的角度,专门研究新一代移动通信,主要是第四代移动通信的工程技术和应用结构,简述了移动通信的结构、传输技术,包括信道特性、调制/解调、信道编解码等,介绍了蜂窝网络的规划和优化内容,详细阐述了GSM移动通信的系统结构和通信协议信令。对TD SCDMA、TD LTE移动通信网络与结构进行了具体阐述。最后用案例方式阐述移动通信终端作为电信业务和承载业务的运用模式。
随着社会、经济的发展,移动通信得到了越来越广泛的应用。在我国,移动通信发展的起步虽晚,但发展极其迅速,中国已经成为移动通信的运用大国。
移动通信技术的发展日新月异,1978年第一代模拟蜂窝网电话系统诞生,不到10年,第二代全数字蜂窝网电话系统问世。现在第三代移动通信系统已经广泛应用,第四代移动通信的商用化程度不断提高,第五代移动通信技术开始研究。在这种情况下,通信工程等专业的学生和工程技术人员迫切需要一本移动通信教材。本书是根据国家应用技术类型本科对移动通信的基本要求,参考了国外最新专著、教材资料,考虑了国内自主知识产权在新一代移动通信中的应用,以作者多年从事移动通信工程的经历以及在应用技术本科院校讲授本课程的实践,经过多人讨论撰写而成的。本书主编2013—2014在澳大利亚做访问学者期间,潜心研究了联邦科工组织(CSIRO)和麦考瑞(Macquarie)大学的通信专业课程设置,对本书的编写影响极大。
本书旨在从工程网络技术的角度最大地满足读者的需求。第1章概述了移动通信网络的属性、特点、系统组成和主流业务。第2章简述与移动通信相关的无线电波传播理论、抗衰落技术、高阶调制、多址技术、蜂窝覆盖和信道配置技术。鉴于本书主要面向工程技术人员,所以本章的内容相较于其他原理性教材做了较大幅度的删减。第3章引入了移动通信网络规划与优化。这是移动通信目前急需和产业比重较重的部分,又是许多科研人员接触较少的内容。第2章、第3章总体简述了移动通信的基本原理和工程理论。第4章系统全面地阐述了GSM的组网技术。GSM系统技术无论是组成、系统结构,还是信令及其接口都堪称移动通信领域的经典。第5章选择了3G中的TDSCDMA技术,说明正在全面商用的3G技术现状。TDSCDMA是我国第一个自主知识产权的移动通信商用标准。第6章专门研究TDLTE组网技术。第7章专门阐述TDLTE的网络工程。第6章、第7章引导研究迅速发展中的LTE网络。第4章、第5章、第6章和第7章以总体实例,研究了移动通信的网络和技术。第8章对移动终端的应用进行了选择性说明。
本书主要面向应用技术本科通信专业学生。对电子信息类专业、计算机类专业爱好通信的学生也不失为一本好教材。对设备制造商、网络建设企业和运营商的技术人员来说也不失为一本好的参考书。高等职业技术学校通信专业教师常备案头,休闲之余翻一翻,兴许会有一些启迪!
本书第1章、第2章由金陵科技学院田甜讲师撰写。第3章、第6章、第7章由金陵科技学院副教授李国华博士撰写。第4章、第5章、第8章由金陵科技学院教授田锦博士撰写,全书由田锦统稿。何光明、王珊珊、卢振侠、杨橙、石雅琴也参与了资料整理工作。
编写本书的想法形成由来已久,并得到了行业内专家的指导。澳大利亚联邦科工组织(CSIRO)Ren Ping LIU首席科学家、Wei NI高级科学家以及澳大利亚Macquarie大学Eryk教授都对本书的撰写给予了指导,在此一并表示衷心的感谢!
本书的撰写时间较长,作者学识有限,不妥之处难免,敬请各位业界专家拨冗指导!
田锦田甜李国华
2015年4月于南京江宁金陵科技学院
第1章概述
1.1移动通信发展历史
1.2移动通信网络的属性和特点
1.3移动通信网络的系统组成
1.4移动通信网络的主流业务
1.5综合工程案例
第2章移动通信系统的基本技术
2.1无线电波传播理论与特征
2.2抗衰落技术
2.3高阶调制技术
2.4多址技术
2.5蜂窝覆盖技术
2.6信道配置
2.7话务量
2.8综合工程案例
参考文献
第3章移动通信网络规划与优化
3.1移动通信网络规划与优化概述
3.2移动通信网络规划
3.2.1移动通信网络规划的概念
3.2.2移动通信网络规划的基本过程和方法
3.3移动通信网络优化
3.3.1移动通信无线网络优化的概念
3.3.2移动通信无线网络优化的基本流程和方法
3.3.3移动通信无线网络优化常见现象及其优化方案
3.3.4移动通信网络优化分析工具
3.4应用案例
3.4.1越区覆盖造成用户拨打电话困难
3.4.2天线参数设置不合理造成信号差
第4章GSM系统组网技术
4.1GSM系统的业务及其特征
4.2GSM系统的组成
4.2.1移动台
4.2.2基站子系统
4.2.3网络子系统
4.2.4操作支持子系统
4.2.5GSM系统主要参数
4.3GSM系统的接口与协议
4.3.1主要接口
4.3.2网络子系统内部接口
4.3.3GSM系统与其他公用电信网的接口
4.3.4各接口协议
4.4接续和移动管理
4.4.1漫游管理
4.4.2切换管理
4.4.3安全措施
4.5GSM移动通信网
4.5.1网络结构
4.5.2移动信令网结构
第5章TDSCDMA的网络结构和接口
5.1TDSCDMA系统结构
5.1.1TDSCDMA网络组成
5.1.2用户设备
5.1.3UMTS陆地无线接入网
5.1.4核心网
5.2TDSCDMA空中接口
5.2.1空中接口结构
5.2.2信道的定义和映射关系
5.2.3数据链路层协议
5.2.4网络层协议
5.3TDSCDMA移动通信网络
5.3.1Uu接口概述
5.3.2Iub接口
5.3.3Iur接口
5.3.4Iu接口
第6章TDLTE网络技术
6.1LTE概述
6.2LTE网络架构
6.3LTE网络接口
6.3.1LTE网络空中接口
6.3.2LTE网络S1接口
6.3.3LTE网络X2接口
6.4LTE网络信道
6.4.1信道的类型
6.4.2物理信道
6.4.3传输信道
6.4.4逻辑信道
6.4.5信道相互映射关系
6.5TDLTE物理层
6.5.1协议结构
6.5.2物理层功能
6.5.3无线传输帧结构
6.6物理层基本过程
6.6.1小区搜索与同步
6.6.2随机接入
6.7LTE关键技术
6.7.1OFDM
6.7.2OFDMA
6.7.3MIMO系统
6.8TDLTE后续演进
6.8.1TDLTEA概述
6.8.2TDLTEA增强技术
6.9应用案例
第7章TDLTE网络工程
7.1TDLTE网络规划概述
7.1.1规划目标确定
7.1.2TDLTE规划流程
7.2TDLTE无线网工程设计
7.2.1TDLTE基站子系统工程框架
7.2.2TDLTE基站设备介绍
7.2.3TDLTE基站工程设计
7.3TDLTE网络基本功能和性能要求
7.3.1TDLTE无线网基本功能要求
7.3.2TDLTE网络指标要求
7.4TDLTE无线网验收
7.4.1相关概念及约定
7.4.2单小区性能测试项目
7.4.3全网覆盖测试
7.4.4网络质量测试项目
7.4.5SON功能测试项目
7.5TDLTE网络优化案例
7.5.1案例
7.5.2案例
7.5.3案例
第8章移动通信终端网络接入与应用
8.1手机功能电路原理分析
8.1.1读识手机电路图的一般方法
8.1.2手机的基本组成
8.2手机的性能测试方法
8.2.1手机的主要性能指标
8.2.2常用维修工具和仪器
8.2.3检修手机的基本方法
8.3智能手机概述
8.3.1智能手机构成
8.3.2智能手机操作系统
8.3.3国内移动运营商介绍
8.4数据通信AT命令
8.4.1数据通信系统
8.4.2AT命令