本书首先概述移动通信系统,包括相关定义、概念与系统的发展历程;其次,梳理移动通信系统的主要原理与技术,包括无线传输涉及的关键移动通信技术,网络组网涉及的网络结构与组成,业务原理涉及的接口、信令协议与典型业务流程;最后,分析移动通信系统的应用,在归纳移动通信网络部署规划一般方法和流程的基础上,针对传统移动通信系统固有的覆盖盲区问题,引入基于智能超表面的5G覆盖增强系统与基于无人机的升空移动通信系统,分析并讨论两类系统的应用原则与部署规划方法。本书注重构建移动通信系统的体系观,寻求内容覆盖广度与技术深度间的平衡,注重机动场景的移动通信系统部署应用。
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第1章 移动通信系统概述 1
1.1 移动通信基础概念 1
1.1.1 移动通信 1
1.1.2 移动通信系统 1
1.2 网络体系架构 3
1.2.1 移动终端 3
1.2.2 无线接入网 4
1.2.3 核心网 4
1.3 主要技术 5
1.3.1 无线传输技术 5
1.3.2 网络组网技术 6
1.3.3 其他技术 7
1.4 系统发展演进 8
1.4.1 移动通信标准化 8
1.4.2 代际演进历程 10
1.4.3 6G发展展望 12
思考题 15
第2章 移动通信关键技术 16
2.1 抗衰落技术 16
2.1.1 分集技术 17
2.1.2 均衡技术 21
2.1.3 信道编码技术 23
2.1.4 扩频技术 27
2.2 多址接入技术 31
2.2.1 正交多址接入技术 31
2.2.2 非正交多址接入技术 42
2.3 多天线传输技术 45
2.3.1 MIMO技术 45
2.3.2 MIMO?OFDM技术 49
2.3.3 大规模MIMO技术 53
2.4 组网技术 56
2.4.1 信道分配 56
2.4.2 移动性管理 62
2.5 MIMO?OFDM通信系统仿真 64
2.5.1 仿真原理 64
2.5.2 仿真过程 69
思考题 69
第3章 网络架构与演进 71
3.1 移动通信网络演进 71
3.1.1 无线接入网演进 71
3.1.2 核心网演进 73
3.2 4G移动通信网络 76
3.2.1 E?UTRAN 77
3.2.2 EPC 78
3.2.3 IP多媒体子系统 81
3.3 5G移动通信网络 84
3.3.1 NG?RAN 85
3.3.2 5GC 89
3.3.3 网络切片 94
3.3.4 多接入边缘计算 99
3.4 5G网络部署仿真 103
3.4.1 实验内容 103
3.4.2 实验过程 105
思考题 116
第4章 协议与业务流程 117
4.1 接口与协议栈 117
4.1.1 接口分类 117
4.1.2 无线接口协议栈 119
4.2 典型信令协议 121
4.2.1 GTP协议 121
4.2.2 HTTP协议 124
4.2.3 SIP协议 127
4.3 典型业务流程 134
4.3.1 PDU会话管理流程 134
4.3.2 5G语音业务流程 145
4.4 5G会话管理与用户面流程仿真 152
4.4.1 实验内容 152
4.4.2 实验原理 153
4.4.3 实验过程 154
思考题 157
第5章 移动通信网络部署规划基础 158
5.1 移动通信网络部署规划流程 158
5.1.1 部署规划基本流程 159
5.1.2 部署规划主要环节 163
5.2 移动通信业务模型及预测 168
5.2.1 移动通信业务类型 168
5.2.2 移动通信业务模型 171
5.3 无线传播模型及校正 174
5.3.1 传播模型概述 174
5.3.2 射线跟踪模型 175
5.3.3 无线传播模型校正 177
5.4 移动通信网络部署规划仿真 180
5.4.1 无线传播信道仿真 181
5.4.2 移动通信网络结构仿真 185
5.4.3 移动通信网络性能仿真 189
思考题 190
第6章 智能超表面5G覆盖增强技术与应用 191
6.1 概述 191
6.1.1 5G覆盖面临问题 191
6.1.2 基于智能超表面的覆盖增强 193
6.2 智能超表面技术原理 195
6.2.1 智能超表面介绍 195
6.2.2 智能超表面参数及性能测试 199
6.3 系统设计与仿真 205
6.3.1 智能超表面辅助5G系统架构 205
6.3.2 测试系统设计与仿真 207
6.4 系统部署测试 210
6.4.1 部署场景介绍 210
6.4.2 部署测试结果分析 212
6.4.3 部署建议与总结 215
思考题 216
第7章 无人机升空移动通信系统与部署应用 217
7.1 应用需求 217
7.2 系统组成与原理 218
7.2.1 系统组成 218
7.2.2 通信模式 220
7.2.3 应用场景 221
7.3 覆盖能力评估 224
7.3.1 基于地形特征的空地信道传播损耗统计模型 224
7.3.2 基于数字地图的空地信道传播损耗确定性模型 231
7.3.3 覆盖能力评估模型 233
7.4 部署规划方法 238
7.4.1 部署覆盖效能指标 238
7.4.2 基于传播损耗统计模型的部署规划 242
7.4.3 基于已知地形高程信息的部署规划 245
思考题 252
参考文献 253