了得網計算機/網絡_大話移動通信第2版

編輯推薦

適讀人群：移動開發人員、通信專業的學生、通信技術愛好者、基站建設人員、基站服務人員、移動通信研究人員等

移動通信通俗讀本（涵蓋1G、2G、3G和4G）

移動通信經典暢銷書全新升級，以白話風格講解，很通俗，很幽默，很好玩

趣味解讀從移動通信的理論基礎到關鍵技術，以及從1G到4G的技術演進

重點介紹了4G技術及其發展，新增4G核心網、eNodeB和4G小區搜索等內容

推薦閱讀（請點叢書鏈接查看）

內容簡介

《大話移動通信（第2版）》是暢銷書《大話移動通信》的全新升級版，是一本通俗易懂的移動通信技術讀物。作者力求用通俗、幽默、風趣的語言，從身邊的通信講起，歷數古代通信到現代通信的發展歷程，以及從*基礎、*通用的通信理論與技術到1G、2G、3G、4G通信繫統所特有的技術特點。本書用白話風格的語言和生活中的例子，將移動通信的知識娓娓道來。為了增強內容的可讀性，書中穿插了多幅專門為本書繪制的漫畫，並提供了大量的原理圖。閱讀完本書，您會發現原來移動通信技術也可以很白話，很生活，很幽默，很好玩……
《大話移動通信（第2版）》書共12章，分3篇。第1篇介紹了移動通信的前世今生、移動通信要用到的基礎理論、基本技術、信息安全與無線資源管理技術等。第2篇介紹了從*代移動通信技術到第四代移動通信技術的網絡架構、關鍵技術、空中接口、基本呼叫與信令流程等技術的演進過程。第3篇介紹了移動通信的標準化，還介紹了移動通信中的網絡規劃及優化的基礎知識與應用。《大話移動通信（第2版）》是暢銷書《大話移動通信》的全新升級版，是一本通俗易懂的移動通信技術讀物。作者力求用通俗、幽默、風趣的語言，從身邊的通信講起，歷數古代通信到現代通信的發展歷程，以及從*基礎、*通用的通信理論與技術到1G、2G、3G、4G通信繫統所特有的技術特點。本書用白話風格的語言和生活中的例子，將移動通信的知識娓娓道來。為了增強內容的可讀性，書中穿插了多幅專門為本書繪制的漫畫，並提供了大量的原理圖。閱讀完本書，您會發現原來移動通信技術也可以很白話，很生活，很幽默，很好玩……

《大話移動通信（第2版）》書共12章，分3篇。第1篇介紹了移動通信的前世今生、移動通信要用到的基礎理論、基本技術、信息安全與無線資源管理技術等。第2篇介紹了從*代移動通信技術到第四代移動通信技術的網絡架構、關鍵技術、空中接口、基本呼叫與信令流程等技術的演進過程。第3篇介紹了移動通信的標準化，還介紹了移動通信中的網絡規劃及優化的基礎知識與應用。

《大話移動通信（第2版）》提供了一種全新的閱讀體驗，將艱深復雜的通信理論進行了通俗的解讀，適用於移動開發人員、通信專業的學生、基站建設人員、基站服務人員、移動通信研究人員等閱讀。對於那些沒有任何通信理論基礎的非專業人員，也可以在本書的引領下了解很多與我們生活密不可分的移動通信知識。希望本書能讓您在一種愉悅的心境下對移動通信有一個立體而直觀的認識，並能快速掌握移動通信的基礎理論與基本技術，特別是對3G和超LTE、4G的相關知識有一個初步的認識和整體的概念。

本書涵蓋的主要內容：

移動通信的前世今生

通信基礎理論

移動通信基本技術概述

鋻權與加密——安全性的考慮

無線資源管理——管理無線資源

*代移動通信——大哥大一統江湖

2G時代——GSM與IS-95的捉對廝殺

3G時代來了——第三代移動通信之三足鼎立

4G時代——TDD-LTE與FDD-LTE的*對決

LTE無線網絡——看透4G

移動通信的標準化

網絡規劃與優化

作者簡介

張海君，畢業於北京郵電大學，獲博士學位。長期從事第四代寬帶無線移動通信技術的研究與標準化工作，提交了多項LTE-Advanced繫統相關的標準提案。主要研究方向為LTE-Advanced關鍵技術和無線資源管理。多次參加了相關國際會議和標準化會議。發表論文數篇，並申請發明專利多項。作為子課題項目組長參與了國家科技重大專項和國家863計劃的多個項目。

鄭偉，博士，北京郵電大學講師。長期參與ITU、3GPPLTE-Advanced和CCSA等標準化工作。提交並被接受多篇LTE-Advanced繫統相關的標準提案。目前已在國內外期刊和重要學術會議上發表論文50餘篇，申請發明專利8項，並負責完成了多項*重大項目。

李傑，畢業於重慶郵電大學。畢業之後一直從事通信領域的工作。通過幾年的努力，成為了業界的後起之秀。在IP網絡建設、管理和運維及數據通信和軟交換領域享有一定的聲譽。對TD-SCDMA和LTE等網絡有自己獨特的見解，並且有豐富的實際工作經驗。曾經參與了華為和中興等眾多知名企業的通信項目合作。是移動、電信和聯通LTE建網初期的技術支持，並為各家通信技術企業進行過多場LTE培訓。

第1篇大話移動通信基礎知識
第1章移動通信的前世今生
1.1 初識通信
1.1.1 為何要通信——我們要信息
1.1.2 通信的基本形式
1.2 古代通信——通信基本靠吼
1.2.1 古老的官方通信——快馬驛站
1.2.2 古老的軍事通信——烽火臺的狼煙
1.2.3 中國古代民間通信
1.2.4 中外古代其他通信方式
1.3 近現代通信
1.3.1 電報——人人都是餘則成
1.3.2 電話——人聲若隻是初現
1.3.3 移動通信——我的電話我做主第1篇大話移動通信基礎知識

第1章移動通信的前世今生

1.1 初識通信

1.1.1 為何要通信——我們要信息

1.1.2 通信的基本形式

1.2 古代通信——通信基本靠吼

1.2.1 古老的官方通信——快馬驛站

1.2.2 古老的軍事通信——烽火臺的狼煙

1.2.3 中國古代民間通信

1.2.4 中外古代其他通信方式

1.3 近現代通信

1.3.1 電報——人人都是餘則成

1.3.2 電話——人聲若隻是初現

1.3.3 移動通信——我的電話我做主

1.3.4 光通信——挑戰速度極限

1.4 小結

第2章通信基礎理論

2.1 信號與繫統

2.1.1 何為信號？何為繫統

2.1.2 信號與繫統的分類

2.1.3 卷積的概念

2.1.4 傅裡葉級數分析與傅裡葉變換

2.2 概率論與隨機過程

2.2.1 概率論——擲骰子的故事

2.2.2 隨機過程——隨機過程不隨機

2.2.3 馬爾科夫過程——由愛情呼叫轉移想到的

2.2.4 排隊論——人多很擁擠？排隊吧

2.3 模擬通信繫統

2.3.1 初識模擬通信

2.3.2 模擬信號的調制

2.3.3 模擬繫統舉例——童年的收音機

2.4 數字通信繫統

2.4.1 數字模擬大比武——我們喜歡容易控制的技術

2.4.2 模擬信號與數字信號的轉換

2.5 移動通信中的三大損耗

2.5.1 路徑損耗——俗稱路損

2.5.2 慢衰落損耗——俗稱慢衰

2.5.3 快衰落損耗——俗稱快衰

2.6 移動通信的四大效應

2.6.1 陰影效應——陽光不能普照

2.6.2 遠近效應——CDMA特有的效應

2.6.3 多徑效應——餘音繞梁

2.6.4 多普勒效應——你跑得太快了，我跟不上

2.7 小結

第3章移動通信基本技術概述

3.1 多址技術

3.1.1 多址與復用的糾結

3.1.2 寸金難買寸“頻率”

3.1.3 FDMA——頻分多址

3.1.4 TDMA——時分多址

3.1.5 CDMA——碼分多址

3.1.6 SDMA——空分多址

3.1.7 OFDMA——正交頻分多址

3.2 移動通信的調制

3.2.1 調制——不僅僅是搬頻譜

3.2.2 各種調制解調方式

3.3 信源編碼——別廢話，揀主要的說

3.3.1 信息熵——你說的話到底有多少信息量

3.3.2 信源編碼方式ABC

3.4 信道編碼

3.4.1 信道編碼的奧秘

3.4.2 信道編碼在移動通信繫統中的應用

3.5 分集與均衡

3.5.1 分集——兼聽則明

3.5.2 分集技術的分類

3.5.3 分集的合並方式

3.5.4 均衡——減少符號間的干擾

3.5.5 均衡器一覽

3.6 小結

第4章鋻權與加密——安全性的考慮

4.1 移動通信信息安全初體驗

4.1.1

4.1.2 手機盜號

4.1.3 短信詐騙

4.2 牛刀小試——2G中的信息安全

4.2.1 GSM的信息安全——潛伏和風聲的故事

4.2.2 IS-95的信息安全

4.3 登堂入室——3G中的信息安全

4.3.1 3G信息安全概覽——保鏢升級

4.3.2 WCDMA的信息安全

4.3.3 CDMA2000的信息安全

4.3.4 TD-SCDMA的信息安全

4.3.5 3G的安全漏洞——缺憾美

4.4 輕車熟路——B3G與4G的信息安全

4.4.1 WiMax的繫統安全架構

4.4.2 LTE的安全需求

4.4.3 LTE中UE與EPS之間的保密流程

4.4.4 WiMax的繫統安全架構

4.4.5 WiMax的PKM協議

4.4.6 WiMax的密鑰使用

4.4.7 多播廣播密鑰更新算法

4.5 小結

第5章無線資源管理——管理無線資源

5.1 無線資源分配——資源的稀缺性

5.1.1 無線資源分類

5.1.2 功率分配——傳說中的注水定理

5.2 接納控制——名校招生在行動

5.2.1 接納控制初識——錄我還是他

5.2.2 接納準則——招生原則

5.2.3 怎樣判斷接納控制準則的好壞

5.3 分組調度——軍事指揮中的兵力調配

5.3.1 分組調度初識——兵力分配的學問

5.3.2 調度算法——怎樣分配兵力

5.4 功率控制——別吵，我聽不見了

5.4.1 功率控制的必要性——為啥俺就這麼受歡迎呢

5.4.2 功率控制也要講原則

5.4.3 功率控制分類——掰指數一數

5.5 移動性管理——也談跳槽的藝術

5.5.1 切換——看好了你再跳

5.5.2 小區重選

5.5.3 LTE繫統內的移動性管理

5.5.4 LTE的測量

5.5.5 LTE的隨機接入過程

5.5.6 LTE與其他接入網間的移動性管理

5.5.7 LTE宏基站與家庭基站間的切換

5.6 位置管理——老婆查崗

5.6.1 位置管理初識

5.6.2 跟蹤區更新

5.7 負載均衡——平衡我的負荷

5.8 小結

第2篇大哥大、2G、3G、4G各領風騷

第6章代移動通信——大哥大一統江湖

6.1 模擬語音風靡江湖

6.1.1 大哥大的起源

6.1.2 什麼是移動通信

6.1.3 模擬技術頻分多址

6.2 “無敵磚頭”的商用情況

6.2.1 代移動通信的收費模式

6.2.2 商用之初

6.2.3 我國的商用情況

6.3 “大磚頭”的不足之處

6.4 小結

第7章 2G時代——GSM與IS-95的捉對廝殺

7.1 來自歐洲的GSM——成熟商用的典範

7.1.1 GSM的基本技術與特點

7.1.2 網絡架構與接口——GSM的骨架

7.1.3 GSM的信道——動脈

7.1.4 GSM的呼叫流程——電話是這麼打通的

7.2 來自北美的後起之秀IS-95

7.2.1 IS-95的技術特點

7.2.2 軟容量與軟切換——彈性更好

7.2.3 IS-95的功率控制

7.2.4 IS-95的呼叫流程——電話還可以這麼打

7.3 小結

第8章 3G時代——第三代移動通信之三足鼎立

8.1 WCDMA——GSM的演進

8.1.1 WCDMA的主要技術參數

8.1.2 網絡架構與接口——WCDMA的骨架

8.1.3 WCDMA的關鍵技術

8.1.4 WCDMA的基本信令流程

8.2 CDMA2000——IS-95的演進

8.2.1 CDMA2000的主要技術參數

8.2.2 網絡架構——CDMA2000的骨架

8.2.3 CDMA2000的基本信令流程

8.3 TD-SCDMA——孩子還是自己的好

8.3.1 TD-SCDMA——中國人提的移動通信標準

8.3.2 網絡架構——TD-SCDMA的骨架

8.3.3 TD-SCDMA的信道與幀結構

8.3.4 接力切換——快速準確的交接棒

8.3.5 智能天線——指哪打哪的六脈神劍

8.4 小結

第9章 4G時代——TDD-LTE與FDD-LTE的對決

9.1 是什麼催生了LTE

9.1.1 移動互聯網業務的興起把LTE“逼”了出來

9.1.2 LTE主要指標和網絡構架——“性能優越，結構簡單”

9.1.3 OFDM\\MIMO技術——LTE全靠“我們”

9.2 想用手機就得分清楚TDD-LTE與FDD-LTE

9.2.1 TDD-LTE與FDD-LTE的實質區別——“時間與頻率”

9.2.2 TD-LTE與FDD-LTE的頻段劃分——“大哥還是大哥”

9.2.3 TD-LTE與FDD-LTE的優缺點——“各有千秋”

9.3 LTE的天生缺陷

9.3.1 啞巴，我說話要靠2G、3G

9.3.2 LTE中也有惡魔——“模三干擾”

9.3.3 解析TD-LTE先天缺陷的原因

9.4 LTE語音的標準——VOLTE

9.5 LTE更上一層樓之LTE-Advanced

9.5.1 LTE-Advanced的速率簡直無法想像

9.5.2 LTE-Advanced的幾個關鍵技術

9.6 小結

第10章看透4G——LTE無線網絡

10.1 組網結構——“精兵簡政”

10.1.1 全路由IP的扁平化網絡結構——“原來RNC是可以被拆分的”

10.1.2 S1接口——校長與老師的溝通方式

10.1.3 X2接口——老師之間的交流媒介

10.1.4 E的基本功能——“我是核心網”

10.1.5 eNB功能——“我是NodeB升級版”

10.2 LTE信道介紹——“兄弟多，功能強”

10.2.1 LTE邏輯信道

10.2.2 LTE傳輸信道

10.2.3 LTE物理信道

10.3 LTE幀結構——“TDD的上下行速率分配全靠它”

10.3.1 FDD-LTE幀結構

10.3.2 TD-LTE幀結構

10.3.3 資源柵格

10.4 LTE核心技術——“有了它們，我纔給力”

10.4.1 OFDM技術——一朝天子一朝臣

10.4.2 SC-FDMA技術

10.4.3 MIMO技術

10.5 LTE層1層2關鍵技術——“進一步完善LTE”

10.5.1 功率控制

10.5.2 干擾抑制——別干擾我說話

10.6 LTE小區搜索過程和隨機接入過程

10.6.1 LTE小區搜索過程

10.6.2 LTE隨機接入過程

10.7 小結

第3篇移動通信的標準化、網絡規劃與優化

第11章移動通信的標準化

11.1 標準化組織概覽

11.1.1 3GPP初識

11.1.2 3GPP2簡介

11.1.3 WiMax標準演進

11.2 3GPP的組織架構——天地會模式

11.2.1 組織架構

11.2.2 標準化文檔輸出

11.3 工作方法——一份提案的自白

11.3.1 工作方法

11.3.2 我要提提案

11.4 小結

第12章網絡規劃與優化

12.1 規劃與優化——為了有更好的通信質量

12.1.1 網絡規劃入門

12.1.2 網絡優化ABC

12.1.3 網規網優的自動化

12.2 網絡規劃

12.2.1 基站間距與天線高度

12.2.2 基站選址

12.2.3 中繼與家庭基站的部署

12.3 網絡優化——參數的調整

12.3.1 移動魯棒性優化

12.3.2 負載均衡優化

12.4 小結

參考文獻

前言

移動通信也可以很白話，很生活，很幽默，很好玩……
從移動通信的理論基礎到關鍵技術，從1G到4G的技術演進，一場移動通信的饕餮盛宴，期待您的品嘗！
本書創作背景
移動通信技術作為當今社會信息化革命的先鋒，已經成為受矚目的通信技術。近年來，移動通信技術的發展十分迅猛，各種新技術、新標準的問世，讓人眼花繚亂，目不暇接。3G網絡已經普及，4G網絡已經開始商用。
目前圖書市場上移動通信類的專業書籍有不少，無論是講基本技術原理的、信令流程的、協議解讀的、繫統架構的，還是講授核心網、空中接口的，都可以說是琳瑯滿目，其中不乏讓人拍案叫絕的經典與精品書籍。但是，這些書籍大多數學術性比較強，過於專業和晦澀艱深的語言風格讓初學移動通信的讀者望而卻步。真正從讀者的角度，用簡單、通俗易懂的語言講述移動通信技術的書籍還是寥寥無幾，十分罕見。僅有的一兩本或是站在通信行業管理者和市場營銷人員的角度簡單介紹具體的應用，對移動通信技術的介紹篇幅很少，而且對初學者的關注不夠；或是僅僅講述GSM繫統，對於3G知識涉及的篇幅極少，對於B3G和4G技術更是沒有提及。移動通信也可以很白話，很生活，很幽默，很好玩……

從移動通信的理論基礎到關鍵技術，從1G到4G的技術演進，一場移動通信的饕餮盛宴，期待您的品嘗！

本書創作背景

移動通信技術作為當今社會信息化革命的先鋒，已經成為受矚目的通信技術。近年來，移動通信技術的發展十分迅猛，各種新技術、新標準的問世，讓人眼花繚亂，目不暇接。3G網絡已經普及，4G網絡已經開始商用。

目前圖書市場上移動通信類的專業書籍有不少，無論是講基本技術原理的、信令流程的、協議解讀的、繫統架構的，還是講授核心網、空中接口的，都可以說是琳瑯滿目，其中不乏讓人拍案叫絕的經典與精品書籍。但是，這些書籍大多數學術性比較強，過於專業和晦澀艱深的語言風格讓初學移動通信的讀者望而卻步。真正從讀者的角度，用簡單、通俗易懂的語言講述移動通信技術的書籍還是寥寥無幾，十分罕見。僅有的一兩本或是站在通信行業管理者和市場營銷人員的角度簡單介紹具體的應用，對移動通信技術的介紹篇幅很少，而且對初學者的關注不夠；或是僅僅講述GSM繫統，對於3G知識涉及的篇幅極少，對於B3G和4G技術更是沒有提及。

本書旨在給讀者提供一本通俗易懂、風趣幽默，涵蓋移動通信的基本原理和關鍵技術，以及從代移動通信到第四代移動通信的技術演進過程的科學普及讀物。

本書力圖用通俗、幽默、風趣的語言，給讀者提供一種全新的閱讀體驗，將艱深復雜的移動通信知識進行通俗的解讀。書中以白話的方式結合日常生活中的常見例子進行講解，還穿插了多幅專門為本書繪制的漫畫，並提供了大量的通信原理圖，讓讀者對移動通信的基本原理和關鍵技術及從代移動通信到第四代移動通信技術有一個全面的了解；尤其是對采用CDMA的3G繫統和基於OFDM、MIMO技術的超3。9G（LTE）繫統，乃至4G（LTE-A）繫統的技術原理和典型商用繫統或未來極可能商用的繫統，有一個立體而直觀的整體認識。

關於本書第2版

本書第1版出版後以其幽默、風趣、通俗易懂的風格得到了廣大讀者的好評。但是隨著移動通信技術的發展，尤其隨著4G技術的商用與普及，本書第1版已經不能適應讀者的實際需求，迫切需要對的移動通信技術進行介紹，也需要對一些過時和落伍的內容進行調整，所以我們對本書第1版進了全新改版。相比第1版，第2版圖書在內容上的變化主要體現在以下幾個方面：

（1）對4G的發展進程進行了更為詳細的介紹；

（2）對4G的兩種不同制式FDD-LTE與TDD-LTE進行了對比；

（3）對4G技術目前存在的缺陷進行了分析，並對4G物理信道做了更詳細的介紹；

（4）增加了4G核心網和eNodeB的功能介紹，還對4G小區搜索過程進行了解析；

（5）完善了4G通信中關鍵技術的介紹；

（6）修訂了第1版中的一些疏漏和部分過時的協議規定，以及4G在國內發放牌照的時間，並將一些表達不準確的地方表述得更為準確。

本書內容與寫作特色

1．行文通俗、幽默、風趣，拒絕晦澀深奧

本書大量采用了通俗幽默的語言，講述復雜而深奧的移動通信原理與技術，盡量避免晦澀的說教。文中的語言充滿了筆者的一些人生體驗與經歷，讓讀者有一種身臨其境的感覺。

2．類比形像、直觀，做到簡單易懂

本書中絕大多數能用類比的技術原理，都用生活中的實例來類比講述，使讀者學習起來直觀、通俗、簡單易懂。

3．繪制多幅漫畫，提供大量原理圖，做到圖文並茂，形像直觀，生動有趣

為了增強內容的可讀性，本書穿插了多幅專門為本書繪制的漫畫，非常生動有趣。另外，對於每一個知識點，本書提供了大量的原理圖，做到了以文字與圖畫相結合的方式講解，使讀者更加直觀而又深入地理解技術的基本原理。

4．內容有取有舍，做到重點突出

本書重點介紹移動通信中常用的原理與技術，而對於不常用的技術不予介紹。對於多址技術、抗干擾技術、信息安全、無線資源管理等技術予以重點關注。

5．涉及的技術全面，講解鞭闢入裡

本書涉及的技術面很廣，不但對移動通信的前世今生做了回顧，更是從移動通信的基本理論與基本原理一直講到常用的GSM、IS-95的2G、3G和時下很火爆的3。9G（LTE）和前途不可限量的4G（LTE-A）等技術。

6．跟蹤技術前沿，做技術的弄潮兒

本書中3G與4G的內容占有大量篇幅，讀者通過學習LTE、LTE-Advanced可以了解當今世界、前沿的移動通信技術，也可以了解移動通信標準的制定過程。

本書內容介紹

第1篇大話移動通信基礎知識（第1～5章）

本篇主要介紹通信發展的前世今生及移動通信要用到的基礎理論、基本原理與關鍵技術。主要內容如下：

第1章介紹通信的目的、通信的基本形式、古老的官方通信——快馬驛站、古老的軍事通信——烽火臺的狼煙、中國古代民間通信、近現代通信知識等。

第2章介紹信號與繫統、概率論與隨機過程、模擬通信繫統、數字通信繫統、移動通信中的三大損耗、移動通信的四種效應。

第3章介紹多址技術、調制、信源編碼、信道編碼、分集與均衡等移動通信的基礎知識。

第4章介紹移動通信中的2G、3G、4G中的信息安全協議與架構。

第5章介紹移動通信中的無線資源管理技術，如無線資源分配、接納控制、分組調度、功率控制、移動性管理、位置管理、負載均衡等。

第2篇大哥大、2G、3G、4G各領風騷（第6～10章）

本篇主要介紹從代移動通信技術到第四代移動通信技術的網絡架構、關鍵技術、空中接口、基本呼叫與信令流程等技術的演進過程。主要內容如下：

第6章從整體上介紹代移動通信繫統采用的基本技術，如模擬話音技術、多址接入技術等，然後分析了大哥大的商用情況與技術上的不足。

第7章重點講解第二代移動通信繫統，包括GSM的基本技術與特點、網絡架構與接口、GSM的信道、GSM的呼叫流程、IS-95的技術特點、軟容量與軟切換、IS-95的功率控制、IS-95的呼叫流程等。

第8章介紹第三代移動通信繫統（3G）的相關知識。首先介紹GSM的演進——WCDMA，包括WCDMA的主要技術參數、網絡架構與接口、關鍵技術、信令流程等；然後介紹IS-95的演進——CDMA2000，包括CDMA2000的主要技術參數、網絡架構、信令流程；後介紹中國人提出的移動通信標準——TD-SCDMA，包括TD-SCDMA的信道與幀結構、接力切換、智能天線等。

第9章介紹3。9G時代的LTE技術參數、正交頻分復用、多輸入多輸出、LTE層的關鍵技術與扁平化的網絡架構。

第10章介紹LTE-Advanced的需求、載波聚合、CoMP、自組織網絡、家庭基站、移增強型MIMO與中繼等第四代移動通信（4G）的核心技術。

第3篇移動通信的標準化、網絡規劃與優化（第11、12章）

本篇介紹了移動通信的標準化、移動通信中的網絡規劃及優化的基礎知識與應用。

第11章介紹了移動通信標準化組織概覽、3GPP的組織架構和工作方法等。

第12章介紹了移動通信網絡規劃與優化的基本概念與技術。

本書讀者對像

*移動通信初學者；

*大中專院校通信專業的學生；

*移動通信從業人員；

*移動開發人員；

*基站建設與服務人員；

*移動設備服務人員；

*移動通信愛好者與研究者。

感謝父母、家人對我長期的鼓勵，你們默默的支持給了我不竭的動力；感謝各位讀者的支持！感謝胡丹萍女士為本書繪制了大部分插圖！感謝編輯們的精益求精！由於時間倉促及作者學識所限，書中內容難免會有欠妥之處，懇請讀者批評指正。

編者

在線試讀

第1章移動通信的前世今生
本章首先對通信的概念做一個全面、通俗的解讀，然後介紹古人是如何實現通信的，後介紹現代人類的通信方式，從感性上介紹移動通信的前世與今生。第2章，將深入討論通信的基本概念。
本章主要涉及的知識點如下所示。
通信的概念：什麼是通信，為何要通信。
古代通信：現代通信技術的前世。
現代通信：移動通信橫空出世。
1.1 初識通信
本節將通過筆者普通的一天來了解日常生活中的通信行為，順便介紹通信的一些基本概念及為何要通信的問題。本書說的就是移動通信的那些事兒，我們的移動通信之旅，就從何為通信開始吧。
1.1.1 為何要通信——我們要信息
近年來，“通信”與“信息”這兩個詞語早已經深入到中國社會的各個角落中，信息化也成了當今世界不可阻擋的潮流，通信技術也已經在普通百姓的生活中生根發芽，人們的生活越來越離不開信息與通信技術。人與人之間溝通交流要通信，企業聯繫業務要通信，國家之間要通信，航天飛機上天也要與地面保持視頻通話。
從人們的日常行為來說通信在當今社會用得有點泛濫了，無論從農村到城市，從嬰兒到老人，從普通市民到專家教授，大家每天都在用通信技術和產品，如圖1.1所示。通信是信息技術（information technology，簡稱IT）的一個分支，筆者在攻讀碩士學位期間的專業名稱就叫做“通信與信息繫統”。
從古代的郵驛到今天的手機，從手寫的書信到計算機網絡即時通信軟件，從古代的烽火臺到今天的衛星通信，從飛鴿傳書到今天的物聯網，人類社會發展進步的每一個腳印都可視為通信技術發展的烙印。可以說，通信技術的進步是人類社會發展的一個縮影。
下面就先來看看生活中的通信技術吧。
1．生活中的通信第1章移動通信的前世今生

本章首先對通信的概念做一個全面、通俗的解讀，然後介紹古人是如何實現通信的，後介紹現代人類的通信方式，從感性上介紹移動通信的前世與今生。第2章，將深入討論通信的基本概念。

本章主要涉及的知識點如下所示。

通信的概念：什麼是通信，為何要通信。

古代通信：現代通信技術的前世。

現代通信：移動通信橫空出世。

1.1 初識通信

本節將通過筆者普通的一天來了解日常生活中的通信行為，順便介紹通信的一些基本概念及為何要通信的問題。本書說的就是移動通信的那些事兒，我們的移動通信之旅，就從何為通信開始吧。

1.1.1 為何要通信——我們要信息

近年來，“通信”與“信息”這兩個詞語早已經深入到中國社會的各個角落中，信息化也成了當今世界不可阻擋的潮流，通信技術也已經在普通百姓的生活中生根發芽，人們的生活越來越離不開信息與通信技術。人與人之間溝通交流要通信，企業聯繫業務要通信，國家之間要通信，航天飛機上天也要與地面保持視頻通話。

從人們的日常行為來說通信在當今社會用得有點泛濫了，無論從農村到城市，從嬰兒到老人，從普通市民到專家教授，大家每天都在用通信技術和產品，如圖1.1所示。通信是信息技術（information technology，簡稱IT）的一個分支，筆者在攻讀碩士學位期間的專業名稱就叫做“通信與信息繫統”。

從古代的郵驛到今天的手機，從手寫的書信到計算機網絡即時通信軟件，從古代的烽火臺到今天的衛星通信，從飛鴿傳書到今天的物聯網，人類社會發展進步的每一個腳印都可視為通信技術發展的烙印。可以說，通信技術的進步是人類社會發展的一個縮影。

下面就先來看看生活中的通信技術吧。

1．生活中的通信

以筆者生活中普通的一天為例，看看人們平時都用到哪些通信？

早上7：30，恪盡職守的鬧鐘無情地把筆者從美夢中叫醒。鬧鐘的鈴聲傳到筆者的耳朵裡，這就是一種通信，鬧鐘的鈴聲傳遞給筆者的信息是：你得起床了！

圖1.1 各行各業的通信

洗漱完畢，7：45，筆者走出宿舍門，按一下電梯的下行鍵，筆者走進電梯。筆者按電梯的按鍵也是一個通信的過程，按鍵被按下這個動作向電梯的處理繫統發送有人要坐電梯下樓的信息。

8：00，筆者從學生餐廳出來直衝實驗室而去，路遇一美女腳步輕盈地從對面走來，輕啟朱唇道：“同學，你好，我是北x大的，請問教三怎麼走？”。“教三不遠，你可以這麼走……”如圖1.2所示。

遇見美女就有通信了嗎？呵呵，這個可以有。此處的通信就是不借助任何工具的美女和筆者的對話過程。我們通過對話來實現通信，一方的嘴唇充當信源（通信的源頭）的時候，另外一方的耳朵扮演的是信宿（通信的歸宿）的角色。在我們通信的過程中，通信的編碼格式是中文的普通話，信道是空氣，所以盡管這裡的通信距離比較短，但還是有通信的，而且還是無線通信！

2．幾個基本通信概念

結合上面的例子，這裡補充幾個通信的基本概念。在通信中，如下幾個概念是經常要用到的。

（1）信源：顧名思義，信源就是信息的源頭。在上面的例子中，鬧鐘把筆者叫醒的時候，鬧鐘是信源，筆者按電梯下行鍵的時候，筆者（或者說是筆者的手指）是信源，美女和筆者說話的時候，美女就是信源。

（2）信宿：和信源類似，信宿就是信息的“歸宿”，即信息傳達的目的地。前文提到的電梯、鬧鐘鬧的對像——本人、本人回答美女問路時候的美女都是信宿。

圖1.2 筆者的一天

（3）信道：信道就是信源與信宿通信的媒介，空氣、電纜、光纜、石頭、鋼管等都可以充當通信的信道。

（4）信息：通信就是信源向信宿傳遞信息的過程，那什麼叫信息呢？信息就是有價值的消息。有用的消息纔叫信息，沒用的消息不叫信息。用術語說就是通信傳遞的消息必須要有信息量，沒用信息量的消息也就不叫信息。比如，筆者剛看過了今天美國籃球職業聯賽季後賽的第三場，凱爾特人大比分輸給騎士隊，一個哥們過來和筆者說：

“Hey，man！今天我皇贏了你凱！”

“Shut up！Boy！早知道結果了，我凱在為總冠軍攢人品呢！你甭和我廢話！xxxx！”，這個哥們說的話對筆者來說沒有任何的信息量，因為筆者早已經知道了這場比賽的結果了，所以這不是一個成功的通信過程。

上邊的筆者和美女的聊天過程為什麼是一次通信過程呢？因為筆者給她提供了有價值的信息，告訴了她怎樣走到教三！

（5）雙工方式：雙工方式分為雙工、半雙工和單工3種方式，簡單地說，雙工就是通信雙方可以同時既作為信源也扮演信宿。舉個不恰當的例子，夫妻兩人在激烈爭吵，兩人同時指責對方，此時就是全雙工；半雙工就是一方在做信源的時候，另一方充當信宿。反之亦然，比如，前面筆者和美女的對話就是半雙工，美女問筆者聽著，筆者回答美女聽著，這就是半雙工；單工就是在通信的過程中，信源與信宿的角色不能互換，信源隻能做信源，不能做信宿，信宿隻能做信宿，不能做信源。生活中的廣播電視就是單工通信的典型，永遠是電視塔發射信號，電視機接收信號，電視機不能向電視塔發射信號，至少現在的家用電視機暫時還不能。當然，早上鬧鐘叫醒筆者的過程也是單工通信的過程。

?注意：通過概念一定先熟悉雙工與單工的區別。

3．網絡即時通信

閑言少敘，繼續說筆者的一天。戀戀不舍地告別了美女，本大俠施展出八步趕蟬的輕身功夫，大步流星地朝著實驗室邁進。8：10，準時到達實驗室，到了自己的座位坐下，打開電腦電源，選擇了Windows繫統。和往常一樣，剛進入繫統，就先打開QQ、微信、MSN，看看有沒有人留言，接著進入郵箱查收電子郵件。不一會，QQ的小企鵝頭像在閃動，打開一看是鵬哥。鵬哥是筆者大學時的舍友，山西大漢，為人極其仗義，有“及時雨”之稱，鵬哥要我給他傳一個學習資料，遂給其發了過去。

過了一會，敬愛的Z老師發了個飛信過來，“那個863項目申請書修改意見已經發你郵箱，請中午11：00之前修改完發給我！謝謝！”Z老師總是這麼客氣，我回復，“好的，別客氣”，馬上投入到項目申請書的修改中。10：30，修改完畢，給Z老師發了郵件。

上午的任務基本完成，在MSN上和工作了的同學閑聊了幾句，趁著老師不在，偷偷地去淘寶網上“淘淘寶”，功夫不負有心人，還真有一款喜歡的，用阿裡旺旺和店主聯繫之後，搞定了球鞋。

在實驗室的一上午的時間都用到了哪些通信工具呢？這個貌似還真不少，如圖1.3所示。有點小亂，一個一個地捋捋：

圖1.3 眾多的即時通信軟件

（1）QQ：QQ想必是華語世界網絡即時通信軟件中為流行的一款了，它的前身就是歐洲的ICQ。騰訊將開放源代碼的ICQ做成收費版，而且越做越大，不能不說是一個奇跡。正所謂“一直在模仿，從未被超越”（純屬戲言，請勿當真，謝絕跨省追捕）。

（2）微信：騰訊推出的一款手機聊天軟件，超過3億人使用的手機應用，支持發送語音短信、視頻、圖片和文字，目前微信已經成了人們生活中通信的一種方式。

（3）MSN：微軟推出的一款即時通信軟件，是國際上用得多的一款即時通信軟件，在中國用戶受眾多為公司白領。記得2009年中國臺灣地震，中美間的太平洋海底電光纜被震壞，直接導致了中國大陸的MSN用戶無法登錄，眾多的公司職員沒辦法隻能使用QQ聯繫業務。

（4）阿裡旺旺：淘寶網推出的一款即時通信軟件，是使用淘寶買賣寶貝的賣家和買家之間溝通的工具。由於網上購物的興起，引發了阿裡旺旺的用戶急劇增多。

在食堂喫過午飯，回實驗室的路上，遇見一位母親抱著自己的寶寶，寶寶哭個不停，孩子的母親有點郁悶。大街上人這麼多，就算是喂奶也得等到回家再喂啊，還好年輕的母親拿出制勝武器，將一個奶嘴放在寶寶嘴裡，寶寶馬上停止了哭泣，如圖1.4所示。看來這孩子雖小卻已經懂得了通信的道理，小孩兒先通過哭聲向母親傳遞一個信息：我要喫奶！母親通過對孩子哭聲的正確解碼明白了孩子的意思，給孩子一個奶嘴叼著，多麼實用的一個通信過程啊，看來通信確實是人類生存的的基本本領。

圖1.4 小孩哭泣喫奶嘴

一路無話，到了實驗室休息片刻，打開網頁看看新聞，頭條新聞是我國雲南魯甸地震的報道。中國的很多網民可以從網絡上實時地了解魯甸地震的災情，看來互聯網的通信真是及時有效，特別受年輕人的追捧。有一條魯甸地震的消息引起筆者的特別注意，某些偏僻的鄉鎮由於線路被震壞導致了移動通信網絡中斷，當地政府調用衛星電話指揮抗震搶險，有的老鄉則是用衛星電話給震區以外的家人報平安。這裡面用到的衛星電話也是無線通信的一種，利用衛星傳遞消息，發送端發送的消息經過無線信道發送給衛星，衛星經過處理轉發給接收的手機。衛星電話在海事船隻、科學考察、沙漠戈壁、礦藏勘探等方面用得比較多，在日常生活中，除非遇到災難，否則一般不會動用衛星電話。

看完了新聞，心裡默默地為災區祈福，把QQ、MSN的簽名及人人網的狀態都改成了為魯甸祈福。光悲痛解決不了問題，擦干眼淚，好好干活建設家園纔是王道啊。

下午干活的時候，手機響了起來，“Can you feel it？super size…”的經典音樂想起，趕緊接通後纔知是上午在淘寶買的鞋到了，這也太快了，效率真是高啊。取了鞋子，十分高興，真是又好又便宜啊。手機可是平時人們用得多的一個通信工具之一了，平時人們不僅用它打電話，還可以發短信、上網、登錄手機QQ、微信，離開了手機真是難以想像生活會變成什麼樣子。

這就是筆者普通的一天中涉及的通信過程與行為，這裡面有說話這種人類自然的通信，也有更多的人工通信，有固話通信也有移動通信，有有線通信也有無線通信。

總結上面的通信過程，會發現通信確實是信源向信宿傳遞信息量的過程。通信的英文翻譯是communication，而communication這個詞有交流的意思，廣義的通信就是交流。

4．通信與人類社會——層次撥高

人類與動物的區別在於人類的社會屬性，而不是人的自然屬性，因為動物也有自然屬性——生老病死，但是動物之所以不能稱之為人，就在於它們缺乏人類特有的社會屬性。人類的社會屬性集中表現為人和人之間的社會關繫上，社會關繫就是人和人聯繫的關繫，人和人不聯繫就沒有社會關繫的產生。俗話說得好，“好親戚在於走動”也就是說親戚之間多來往纔比較親，長時間不來往就疏遠了。

“遠親不如近鄰”很好地佐證了這點，離得遠，通信就會少些，人與人之間通信少了，關繫就會疏遠。所以，人類必須要通信，長時間與世隔絕的魯賓遜就是因為長時間沒和人類通信，盡管後來他逃離了孤島，但是他終還是無法再次融入人類社會而被視為野人，長時間缺乏與人類的溝通導致了他的社會屬性的缺失，如圖1.5所示。

圖1.5 魯濱遜孤島無通信

為了美好的生活，遠離寂寞，從通信開始。

1.1.2 通信的基本形式

既然通信這麼美好，那通信都有哪些形式呢？

（1）從通信的信道來劃分，通信可以分為：有線通信、無線通信。固定電話屬於有線通信的終端，而手機、PDA等屬於無線通信的範疇。

（2）從通信的實時性來說，通信可以分為：實時通信與非實時通信。手機打電話屬於實時通信，用手機上網屬於非實時通信。

（3）從通信的雙工方式來說，通信可以分為：單工通信與雙工通信；收音機、電視廣播等屬於單工通信，手機與即時通信軟件等屬於雙工通信。

（4）從通信的運營模式來說，通信大致可以分為：互聯網通信、電信網通信與廣播電視網的通信。目前國務院大力推動的三網融合指的就是這3個網的融合。

這裡重點說說這個三網融合。三網融合的概念早在20世紀90年代就有人提出了，但是為何至今還沒融合呢？首先應該弄明白這3個網都是誰在運營，說的通俗點就是誰在收錢？

先看互聯網，互聯網是誰在運營呢，用簡單的辦法，看看上網費交給誰了，寬帶xx業務要到哪裡辦理和交錢呢？答曰：原來是網通、電信等，現在3家電信運營商分家後，交給……總之就是給電信運營商。

再看電信網，人們的花費交給誰了？電信運營商。

後是廣播電視網，平時的有線電視費用交給誰了？廣播電視總局。

電信運營商隸屬於工業與信息化部（原來的信息產業部，前身是郵電部）管理，到這裡思路有點明朗了吧。三網融合就是要工信部的網和廣電總局的網合三為一，盡管人們平時都說凡是錢能解決的問題都不是問題，但是這裡的問題就是錢的問題！三網融合之後管理權歸誰所有？管理權決定著網費和有線電視費交給誰的問題。談錢確實有點俗了……但是趙本山說過生活就是大俗，沒有大俗哪裡來的大雅呢？國家的GDP（國內生產總值）不就是錢嗎？所以錢還真是個問題，就差錢啊！

既然人民對三網融合的推進是支持的，三網融合是符合廣大的人民利益的，那三網融合的推進就是任何勢力都阻擋不了的，相信在不久的將來，三網融合的夢想必然會實現。

?提示：三網融合的三網指的是電信網、互聯網和廣播電視網。

1.2 古代通信——通信基本靠吼

現代社會的通信方式多種多樣，在古代古人也需要交流，也要通信，那麼古人是如何實現通信的呢？

1.2.1 古老的官方通信——快馬驛站

通信是信源給信宿傳遞信息量的過程，當信源和信宿距離較近的時候，人類的話音可以傳播到的範圍，人們可以通過語言來交流，古人見面打招呼“喫了嗎？”就是這樣的情況。但是當距離增大到人類的聲音無法傳播到的時候怎麼辦呢？在古代，封建王朝的統治疆域遼闊，中央怎樣實現與地方之間傳遞政令，與邊疆軍隊互通軍事信息呢？普通的平民百姓又是怎樣和遠方的親戚朋友通信交流的呢？

中華兒女的智慧總是無窮無盡的，聰明的古人發明了驛站來解決這個問題。驛站在古代是為傳遞官府文書和軍事情報的人員提供食宿和換馬的場所，驛站裡備好腳力好的馬匹，隔一段距離設置一個驛站。朝廷的通信官員騎著快馬，五百裡加急！呼嘯而至，驛站的工作人員趕緊把提前備好的馬匹換上，這位仁兄稍做調整，顧不上休息，上馬飛馳，向下一個驛站出發！如圖1.6所示。

圖1.6 驛站飛馬

我國是世界上早使用驛站實現通信、傳遞消息的國家，大約在3000年前的周朝中國就已經建立了完備的郵驛繫統。據馬可波羅的記朝共有大型驛站上萬處，驛馬30萬匹，盡管這裡的數字可能不夠準確，但是當時驛站的發達程度可以管中窺豹，略見一斑了。至今在江蘇高郵和河北懷來還保存著完整的古代驛站遺址，古代帝王就是靠著郵驛繫統來發布政令和收集各地的信息反饋，從而實現自己的統治的。

由於驛站本身不隻是傳遞官方的政令和軍隊的戰事信息，有時還可以承擔一定的經濟作用，所以在某種意義上講，它還類似於今天的物流中心。唐朝時，李隆基為了愛妃楊玉環能喫到新鮮的荔枝，專門從今天的四川到西安鋪設一路郵驛，正所謂“一騎紅塵妃子笑，無人知是荔枝來”說的就是此事。

和現代通信繫統中有鋻權認證繫統一樣，驛站的使用是需要憑證的，特別是官方的使用，對這種憑證有著嚴格的管理。官府使用的憑證叫勘合，軍方使用的叫伙牌，而緊急公文上標注幾百裡加急是論文重要程度的體現，這點類似於現代郵政繫統中的優先級，如果七十裡是普通掛號信的話，那八百裡加急就是今天的特快專遞。

驛站快馬構成了中國古老的有線通信，為何說是有線通信呢？因為驛站的通信是送信人騎著快馬，沿著驛道跑，盡管馬匹不停地換，但是驛道是不變的。這就和現代通信中的電話有些類似，電話的信號是電信號沿著電話網在跑，終到達通信的另一個電話端；而古代的送信人也是沿著一條條的驛道組成的驛道網來實現通信，終把信送到目的地。

驛站文明不但鞏固了古代封建帝王的統治，同時也帶動了驛站周圍經濟文化的發展，筆者的家鄉在遼寧省，省會瀋陽市就是一個由驛站逐步發展起來的城市。

1.2.2 古老的軍事通信——烽火臺的狼煙

古代的有線通信是隨著驛站的出現而出現的，據考證至少在周朝就已經有了成熟的郵驛繫統，夠早的了吧。幾乎與郵驛繫統同時出現的還有烽火臺，早在商朝就有了烽火臺——中國歷早的軍事通信網。

烽火臺在古代主要用於軍事，當時約定，若有敵軍進犯，皇帝就命人把烽火臺的狼煙或者柴草點著，狼煙的升起意味著有敵人進犯，而諸侯必須按時救援。烽火臺白天用狼煙發信號，晚上用點燃的柴草發信號。晚上柴草的火光容易被人發現，而白天用狼煙的原因是狼糞點燃後的煙很濃而且會升得很高而不散。狼煙就是信號，它包含的信息就是敵人來犯，信源是烽火臺，信宿是諸侯們，信道是空氣，故稱之為人類歷古老的應急通信。

人們之所以對烽火臺這麼熟悉，一個古代的歷史事件功不可沒，它就是傳說中的烽火戲諸侯。周幽王有個愛妃叫褒姒，貌若天仙，是個難得一見的美女，但是此美女有個特點——從來不笑。周幽王很郁悶，美人越是不笑，周幽王越好奇，難道天下還有我皇帝做不到事情？為了博得美人一笑，周幽王毅然決然地點燃了烽火臺的狼煙，諸侯們看見狼煙以為皇帝出事了，有敵人進犯了，趕緊往京城趕。到了一看，皇帝擁著笑吟吟的褒姒“我逗你玩”，諸侯很生氣，後果很嚴重。後來真來了敵人，諸侯看見烽火臺的狼煙也不去京城救駕了，總是逗著玩，還去干嘛（如圖1.7所示）。

圖1.7 烽火戲諸侯

周幽王估計腸子都悔青了，西周滅亡了，江山丟了，美女也沒了，早知道真應該找個會笑的美女……此事件告訴人們：

西周的烽火軍事通信網已經成形。

通信（特別是應急通信）有風險，使用需謹慎！

找女朋友要找愛笑的。

這種使用烽火臺來傳遞軍事情報的方式得到了很好的沿用。到了漢朝的時候，烽火臺的使用已經十分完備。從甘肅到新疆都有烽火臺的設置，烽火臺上有兵丁把守，朝廷專門設置了管理烽火臺的各級官吏，甚至可以用烽火的道數來表示來犯敵人的數目。

但是這種通信方式也有不足之處，例如無法精確地描述來犯敵人的方位、人數、兵種、進犯的目標等。同時烽火臺的通信方式是單工的，隻能將敵人進犯的消息傳遞出去，無法把作戰命令等傳遞到戰場。

?注意：烽火臺的通信是單工方式的哦。

1.2.3 中國古代民間通信

中國古代官方通信用的是驛站，那麼古代民間怎樣通信呢？非常遺憾，當時的平民百姓沒有郵政快遞，更沒有電話手機，當時的民間通信主要靠托人捎信的方式。有錢人可以雇人去送信，窮苦百姓雇不起人，隻有自己親自去送信……於是纔有了飛鴿傳書這樣的故事。

早的民間通信組織大約出現在唐朝，傳說當時在四川住著一批湖北移民，他們很思念自己的故鄉，於是每年推選出代

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