內容簡介
本書是一本介紹無線通信的通俗書，首先介紹了有線通信向無線通信的演進、通信系統的理論基礎知識和無線通信的空中接口技術，然後以GSM系統為範例詳細介紹了一個無線通信系統的組成、空中接口物理層、Um接口的第三層協定、七號信令和通信的信令流程。
本書可供無線通信技術的初學者和自學者閱讀參考，也可作為無線通信從業人員的參考書。
目錄
水煮篇
第1章 快速理解無線通信 2
1.1 引言 2
1.2 空中接口和無線信道 2
1.3 無線通信的困惑 3
1.3.1 困惑一：基站如何區分手機 4
1.3.2 困惑二：手機如何找到基站 6
1.3.3 困惑三：基站如何找到手機 7
1.3.4 困惑四：如何識別手機用戶的身份 11
1.3.5 困惑五：如何保證對話不被他人竊聽 12
1.3.6 困惑六：如何保證“移動”著打電話不會有問題 13
1.4 水煮GSM——無線通信系統的實現 15
1.4.1 靜靜的湘水 15
1.4.2 飄蕩在夜空的莫爾斯電碼 17
1.4.3 勝負手 22
基礎理論篇
第2章 通信的本質——通信系統概述 28
2.1 狼煙與驛站的故事——漫談中國古代的通信 28
2.2 畫虎畫皮先畫骨——通信系統構架 31
2.2.1 電話之父——貝爾 31
2.2.2 模擬通信系統架構 33
2.2.3 數字通信系統架構 35
2.2.4 數字通信為何獨領風騷 36
2.3 信號的基礎知識 37
2.3.1 信號的概念——從狼煙到電磁波 37
2.3.2 信號的時域概念 38
2.3.3 信號的頻域概念 40
2.4 信號分析的利器——傅立葉級數和傅立葉分析 42
2.4.1 傅立葉級數與傅立葉分析的由來 43
2.4.2 周期信號的數學表達——傅立葉級數 45
2.4.3 非周期信號的數學闡述——傅立葉分析 47
2.5 模擬信號如何轉變為數位訊號 49
2.5.1 聲音是如何變成比特流的——奈奎斯特採樣定理 49
2.5.2 從原始分到標準分——量化 51
2.5.3 從《蒹葭》和《在水一方》說起——也談編碼 54
2.6 這是多此一舉嗎——也談調製的意義 59
2.7 信道與信道容量 62
2.7.1 無噪聲的完美信道——奈奎斯特頻寬 63
2.7.2 有噪聲的真實信道——香農容量 63
2.8 無線信道的衰落 64
2.8.1 大尺度效應 64
2.8.2 小尺度效應 65
第3章 GSM空中接口技術 67
3.1 稀缺的無線資源及其復用技術 67
3.1.1 無價的戰略資源——空中接口的頻率 68
3.1.2 6MHz聯通VS 29MHz移動——工作頻段分配 69
3.1.3 從大課堂到小課堂——空分復用與蜂窩 71
3.1.4 也談廣電架構與電信架構的異同——頻分復用與時分復用 73
3.1.5 3G的基礎——碼分多址 75
3.1.6 遊走在功率與頻率之間——載乾比與頻寬 81
3.2 如何應對無線信道的以下挑戰：多徑效應及瑞利衰落 83
3.2.1 當老師的藝術——語音編碼與信道編碼 83
3.2.2 也論當校長的藝術——分集技術之交織 86
3.2.3 當心和自家的魚雷親密接觸喔——分集技術之跳頻 90
3.2.4 刺刀在前，刺刀在後——時間提前量（TA值） 94
3.2.5 訓練序列的由來——時間色散與均衡 97
3.3 如何降低手機的功耗及對系統的干擾 99
3.3.1 請小點聲，再小點聲——功率控制 100
3.3.2 無話可說時就請閉嘴——不連續發射（DTX） 105
3.3.3 老師不點名我就繼續睡覺——不連續接收（DRX） 106
實戰篇
第4章 商業蜂窩通信系統的典範——GSM 110
4.1 引言——從實驗室通信走向商業通信 110
4.2 GSM系統的發展歷史及技術規範 112
4.2.1 GSM發展的歷史背景 112
4.2.2 GSM系統的技術規範 114
4.3 GSM網路組成及接口 115
4.3.1 GSM網路組成 115
4.3.2 “跑馬圈地”與“免費搬遷”——Abis接口引發的商業策略 117
4.4 移動信息專家——SIM卡 120
4.5 從電台到基站——也談手機與BTS 124
4.5.1 手機與點對點通信 124
4.5.2 勞模CTU和它的團隊——BTS 130
4.6 計算機與通信的交融——BSC 135
4.6.1 匯流排的概念 135
4.6.2 BSC中的匯流排 138
4.7 交換子系統——MSC、VLR與HLR 146
4.7.1移動交換中心（MSC） 146
4.7.2 GSM中的根DNS——歸屬位置暫存器（HLR） 152
4.7.3 GSM中的本地DNS——訪問位置暫存器（VLR） 153
4.7.4 GSM系統的守護神——鑒權中心（AuC） 153
4.8 這是你的門牌號碼——GSM編號計畫155
第5章 源於頻率的困惑——GSM空中接口物理層的設計 164
5.1 TDMA空中接口技術 165
5.2 鐵路的管理藝術——突發脈衝的套用 172
5.2.1 客運火車——業務信道（TCH） 174
5.2.2 候車廳的大喇叭——FCCH174
5.2.3 現在是台北時間八點整——SCH 175
5.2.4 “我的地盤，我的業務”——BCCH 176
5.2.6 “×××，你的家屬在廣播室找你”——PCH 178
5.2.7 列車導乘員——SDCCH178
5.2.8 列車上的服務員——FACCH/SACCH 179
5.3 復幀的套用 180
第6章 無線通信的特質——也談GSM第三層協定 191
6.1 固定通信與移動通信的區別 191
6.2 頻率貴如黃金，吾等自應珍惜——無線資源管理（RRM） 192
6.2.1 好的開始是成功的一半——RRM的初始化階段 192
6.2.2 多寬的車走多寬的路——RR的傳輸管理 194
6.2.3 跳槽還需細思量——切換的目的及依據 195
6.2.4 炒炒冷飯——功率的控制與時間提前量 196
6.2.5 要唱戲還得先搭台——小區信道的配置與分配 196
6.2.6 念念這本經——RRM協定 198
6.3 移動性與安全性的博弈——移動性管理（MM） 209
6.3.1 位置區域的管理 212
6.3.2 也談SIM卡的破解——安全性管理 215
6.4 從路由到計費——接續管理（CM） 218
6.4.1 也談路由的查詢——MSISDN與MSRN的索引功能 219
6.4.2 漫遊費的由來 220
第7章 要把文章寫好，先要學好語法——也談七號信令 224
7.1 信令的基礎 225
7.1.1 研究信令的手段——分類 225
7.1.2 從結構形式到控制方式——信令的剖析 227
7.2 從流水線和產業鏈說起——也談OSI七層模型與七號信令 231
7.3 唐僧開物流公司——也談MTP-1和MTP-2 235
7.3.1 白龍馬的世界級企業夢想——信令數據鏈路級MTP-1 236
7.3.2 任勞任怨的沙和尚——信令鏈路控制級MTP-2 236
7.4 八戒掌握了物流調度大權——MTP-3 247
7.5 孫悟空重出江湖——SCCP 253
7.6 長袖善舞的太白金星——TCAP269
第8章 妙手著文章——通過信令流程讓GSM系統運作起來 278
8.1 GSM的信令與協定 278
8.1.1 接口與協定 278
8.1.2 Um空中接口&Abis接口 283
8.1.3 A接口的協定 292
8.2 手機在通用模式和專用模式下都在乾什麼 296
8.3 小區選擇與重選 298
8.3.1 哪家信號好我選哪家——小區選擇 299
8.3.2 功率！功率！還是功率!——C1算法三要素 304
8.3.3 你信號不好了我就跟你說拜拜——小區重選 306
8.4 隨機接入與信道分配 307
8.5 你是誰——鑒權的用途及算法 310
8.6 加密 314
8.6.1 加密原理與流程 314
8.7 記得給媽媽打電話報平安——位置更新與IMSI附著318
8.7.1 位置區的設定 319
8.7.2 位置更新信令流程 320
8.8 讓我們來搭積木——MS主叫流程分析 325
8.9 路由，關鍵就是路由——MS被叫流程 331
8.9.1 被叫的定址過程 331
8.9.2 被叫接續過程 333
8.10 來試試空中接力——切換原因及流程 334
8.10.1 測量報告的由來 336
8.10.2 切換考慮的因素 338
8.10.3 切換的信令流程 341
8.11 本章小結 346
參考文獻 347
