本书以3G的三大主流技术——WCDMA、cdma2000和TD—SCDMA网络系统所使用的各项主要技术为内容选择线索，以系统概貌—系统单元技术—系统技术—组网技术—网络应用—新技术发展为内容安排顺序，以基本理论够用、加强应用为核心，从小到大、从简到繁、从易到难、从理论到实际，循序渐进地展开内容。本书内容重视基本理论，重视基本原理，重视理论和实际应用的接轨，重视新技术发展。

为了教学形象化，本书含有300多幅图形和表格。为了查阅方便，本书附有缩略语表、常用数学公式和参考文献。为了复习和巩固，每章附有习题和思考题，还附有教学大纲和细致内容安排的学时分配表。

本书力图做到全面、系统、经典、先进、实用，以达到高质、高效和低耗时、低成本的培训效果。使用本书作为教材进行培训时的目标是：使读者对3G技术有基本的了解和理解，培养自学能力，明确学习目标，为进一步深入学习和应用3G技术打下基础。

本书涵盖了现代移动通信，主要是第三代移动通信(3G、E3G和B3G，简称3G)主流技术的基本理论、系统原理和网络应用的内容。本书共8章，分为基础技术和专用技术两部分。基础技术部分主要介绍3G技术必不可少的理论和系统原理，包括：第1章移动通信概述，第2章扩频通信系统技术基础，第3章CDMA移动通信网络技术基础。专用技术部分主要介绍3G三大主流无线接入技术——WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA网络系统所使用的各种主要技术和组网技术，包括：第4章WCDMA移动通信网络系统，第5章cdma2000移动通信网络系统，第6章TD-SCDMA移动通信网络系统；最后两章主要介绍E3G和B3G阶段使用和可能使用的新技术，包括：第7章高速分组接入技术，第8章移动通信新技术0FDM和MIM0。

本书重视理论和实际应用的结合，适合作为电信运营商和整个通信产业链在职技术人员与技术管理人员作为学习3G技术的培训教材使用，也可作为高等院校信息与通信工程专业及相关专业师生的专业教材或教学参考书，同时还可供移动通信工作者在工作中简便速查使用。

第1章　移动通信概述　1

 1.1　移动通信简介　1

 1.2　移动通信发展简史　3

 1.3　3G移动通信的组织　6

1.3.1　3G起源　6

1.3.2　IMT-2000标准化组织介绍　7

 1.4　3G的技术标准　8

1.4.1　3G的目标　8

1.4.2　3G系统的特征　8

1.4.3　3G的5种技术和3大主流技术标准　8

 1.5　3G的标准化进程和发展　12

 1.6　移动通信的频率资源划分　12

1.6.1　IMT-2000的频率资源划分　12

1.6.2　WCDMA的频率资源划分　13

1.6.3　cdma2000的频率资源划分　14

1.6.4　我国IMT-2000的频率资源划分　14

 1.7　移动通信的市场发展和预测　16

 1.8　移动通信发展趋势和3G的新发展　18

 习题与思考题　26

第2章　扩频通信系统技术基础　27

 2.1　扩频通信系统概述　27

 2.2　移动通信的工作环境和信道特点　28

 2.3　信源编码技术　30

2.3.1　信源编码概述　30

2.3.2　脉冲编码调制(PCM)　31

2.3.3　数字移动通信语音编码技术　35

2.3.4　语音评价等级　37

2.3.5　数字基带信号常用码型　38

 2.4　信道编码技术　40

2.4.1　信道编码概述　40

2.4.2　卷积码　40

2.4.3　Turbo码　42

2.4.4　交织　42

2.4.5　信道编码在3G中的应用　43

 2.5　信道化码和扰码　43

2.5.1　码函数的概念　43

2.5.2　CDMA地址码和扩频码的设计　44

2.5.3　信道化码和扰码　45

2.5.4　沃尔什(Walsh)函数序列码　46

2.5.5　m序列伪噪声(PN)码　48

2.5.6　戈尔德(Gold)序列码　50

2.5.7　正交可变扩频因子(OVSF)码　51

2.5.8　信道化码和扰码在3G中应用举例　53

 2.6　扩频通信技术　57

2.6.1　扩频通信基本概念和工作原理　57

2.6.2　扩频通信理论基础　59

2.6.3　扩频通信的主要性能指标　60

2.6.4　扩频通信系统　61

 2.7　数字调制技术　66

2.7.1　数字调制概述　66

2.7.2　多进制移相键控(MPSK)　68

2.7.3　多进制正交振幅调制(MQAM)　78

2.7.4　数字调制技术的几个重要关系　80

2.7.5　数字调制技术在移动通信中的应用　83

 习题与思考题　84

第3章　CDMA移动通信网络技术基础　86

 3.1　多址接入技术　86

3.1.1　频分多址(FDMA)　86

3.1.2　时分多址(TDMA)　87

3.1.3　码分多址(CDMA)　89

3.1.4　信号正交技术　90

3.1.5　CDMA移动通信系统工作原理　91

 3.2　功率控制技术　96

 3.3　多用户信号检测技术　99

 3.4　分集接收技术　100

 3.5　智能天线技术　105

 3.6　软件无线电(SDR)技术　107

 3.7　蜂窝组网技术　109

3.7.1　蜂窝小区和频率复用技术　109

3.7.2　小区分裂技术　112

3.7.3　扇区划分技术　113

3.7.4　越区切换技术　114

 3.8　CDMA蜂窝系统容量比较　117

3.8.1　蜂窝系统容量　117

3.8.2　FDMA和TDMA蜂窝系统容量计算　118

3.8.3　CDMA蜂窝系统容量计算　118

3.8.4　CDMA、FDMA、TDMA蜂窝系统容量比较　120

3.8.5　CDMA的软容量计算　121

 习题与思考题　122

第4章　WCDMA移动通信网络系统　123

 4.1　WCDMA移动通信网络系统特点　123

 4.2　通用移动通信系统(UMTS)　124

4.2.1　UMTS的结构和接口　124

4.2.2　UMTS的功能　126

4.2.3　UMTS的协议结构　128

 4.3　通用陆地无线接入网络(UTRAN)　132

4.3.1　UTRAN的功能　132

4.3.2　UTRAN的结构　132

 4.4　WCDMA核心网(CN)的结构　134

4.4.1　R99网络结构及接口　135

4.4.2　R4网络结构及接口　140

4.4.3　R5网络结构及接口　143

4.4.4　R6的发展情况　145

 4.5　WCDMA移动通信网络系统演进过程　145

4.5.1　GSM基本网络系统　145

4.5.2　GSM增值业务和智能网络系统　146

4.5.3　GSM高速电路交换数据业务(HSCSD)网络系统　147

4.5.4　GSM通用分组无线业务(GPRS)网络系统　148

4.5.5　GSM演进的增强数据速率(EDGE)网络系统　149

4.5.6　WCDMA的R99网络系统　151

4.5.7　WCDMA的R4网络系统　152

4.5.8　WCDMA的R5全IP网络系统　154

4.5.9　WCDMA未来的全IP网络系统　155

 4.6　WCDMA的无线信道　156

4.6.1　WCDMA的无线信道结构　156

4.6.2　WCDMA的逻辑信道　156

4.6.3　WCDMA的传输信道　157

4.6.4　WCDMA的物理信道　158

4.6.5　WCDMA物理信道接入的基本流程　164

 4.7　UMTS网络协议集的分层　168

 4.8　WCDMA网络事务处理基本流程　170

4.8.1　寻呼过程　171

4.8.2　无线资源控制(RRC)连接建立过程　174

4.8.3　通信事务处理论证过程　176

4.8.4　鉴权和安全控制过程　177

4.8.5　无线接入承载分配和通信事务处理建立过程　178

4.8.6　通信事务处理执行过程　180

4.8.7　通信事务处理清除和RAB释放过程　185

4.8.8　无线资源控制(RRC)连接释放过程　188

 习题与思考题　188

第5章　cdma2000移动通信网络系统　190

 5.1　cdma2000移动通信网络系统特点　190

 5.2　CDMA网络系统演进　191

5.2.1　CDMA网络系统演进概述　191

5.2.2　CDMA IS-95A　193

5.2.3　CDMA IS-95B　194

5.2.4　cdma2000 1x　195

5.2.5　cdma2000 1x EV-DO　196

5.2.6　cdma2000 1x EV-DV　198

 5.3　cdma2000的协议分层　200

 5.4　cdma2000物理层　202

5.4.1　cdma2000物理层概述　202

5.4.2　cdma2000的前向链路物理信道　203

5.4.3　cdma2000的反向链路物理信道　209

5.4.4　cdma2000 1x物理信道接续流程　213

5.4.5　cdma2000的发射分集方式　216

5.4.6　cdma2000的码应用　217

5.4.7　cdma2000的扩频调制方式　221

 5.5　cdma2000网络系统　227

5.5.1　cdma2000网络系统参考模型　227

5.5.2　cdma2000网络系统的无线接入网　231

5.5.3　cdma2000网络系统的交换子系统　232

5.5.4　cdma2000网络系统的核心网电路域　239

 5.6　cdma2000网络系统的分组交换技术　240

5.6.1　移动IP概述　240

5.6.2　cdma2000网络系统的分组域网络概述　243

5.6.3　简单IP技术　245

5.6.4　移动IP技术　247

5.6.5　移动IP和简单IP的比较　250

 习题与思考题　250

第6章　TD-SCDMA移动通信网络系统　252

 6.1　TD-SCDMA移动通信网络系统特点　252

 6.2　TD-SCDMA移动通信网络系统的结构　255

 6.3　TD-SCDMA物理层　255

6.3.1　TD-SCDMA协议结构　255

6.3.2　TD-SCDMA传输信道　256

6.3.3　TD-SCDMA物理层概述　257

6.3.4　TD-SCDMA物理信道分层　257

6.3.5　TD-SCDMA物理信道帧结构　258

6.3.6　TD-SCDMA突发结构　260

6.3.7　TD-SCDMA传输信道到物理信道的映射　261

6.3.8　TD-SCDMA物理信道　262

6.3.9　TD-SCDMA信道编码和复用　263

6.3.10　TD-SCDMA扩频调制　266

 6.4　TD-SCDMA物理层的关键过程　267

6.4.1　小区搜索过程　267

6.4.2　上行同步过程　268

6.4.3　随机接入过程　269

6.4.4　功率控制过程　270

 6.5　TD-SCDMA网络系统的同步　272

 6.6　TD-SCDMA系统的接力切换　273

 6.7　TD-SCDMA系统的发射分集　276

 6.8　TD-SCDMA系统的智能天线　279

6.8.1　TD-SCDMA智能天线的特点和原理　279

6.8.2　TD-SCDMA智能天线对无线资源管理的影响　281

 6.9　TD-SCDMA系统组网　284

6.9.1　TD-SCDMA系统组网的意义　284

6.9.2　TD-SCDMA系统组网能力　285

6.9.3　TD-SCDMA系统的组网优势　287

6.9.4　TD-SCDMA系统组网　288

 习题与思考题　294

第7章　高速分组接入技术　296

 7.1　HSxPA的演进和发展　296

7.1.1　HSDPA的发展　296

7.1.2　HSUPA的发展　299

7.1.3　TD-SCDMA的HSxPA发展　299

 7.2　WCDMA HSDPA　306

7.2.1　W-HSDPA的关键技术　306

7.2.2　W-HSDPA系统的信道　314

7.2.3　W-HSDPA物理层处理流程　318

 7.3　TD-SCDMA HSDPA　319

7.3.1　TD-HSDPA的关键技术　319

7.3.2　TD-HSDPA系统的信道　322

 7.4　多载波TD-HSDPA　325

 7.5　W-HSDPA与TD-HSDPA的比较　327

 7.6　WCDMA HSUPA　330

7.6.1　W-HSUPA的关键技术　331

7.6.2　W-HSUPA的信道　335

 7.7　TD-SCDMA HSUPA　342

7.7.1　TD-HSUPA的信道结构和协议模型　343

7.7.2　TD-HSUPA的关键技术　344

 习题与思考题　347

第8章　移动通信新技术OFDM和MIMO　349

 8.1　正交频分复用(OFDM)技术　349

8.1.1　OFDM概述　349

8.1.2　OFDM原理　352

8.1.3　OFDM系统参数设计　361

8.1.4　OFDM的关键技术　363

 8.2　多输入多输出(MIMO)技术　367

8.2.1　MIMO概述　367

8.2.2　MIMO技术的基本原理　368

8.2.3　OFDM-MIMO技术原理　371

8.2.4　MIMO技术的应用及发展前景　372

 8.3　TD-CDM-OFDM系统　373

 习题与思考题　377

附录A　教学大纲　378

 A.1　培训目的和培训对象　378

 A.2　培训课程分类　378

 A.3　培训内容和学时分配　381

 A.4　培训要求　388

附录B　常用数学公式　391

 B.1　复数　391

 B.2　三角公式　392

 B.3　积分公式　393

 B.4　矩阵　393

 B.5　函数　395

缩略语　397

参考文献　410