第三代移动通信系统原理与工程设计

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出版者:电子工业
作者:美
出品人:
页数:422
译者:
出版时间:2002-8
价格:45.00元
装帧:
isbn号码:9787505379077
丛书系列:
图书标签:
  • q
  • 移动通信
  • 3G
  • 通信原理
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具体描述

《光纤通信网络技术与应用》 内容简介 本书深入系统地介绍了光纤通信技术的发展历程、基本原理、关键器件、网络架构以及在当前及未来通信基础设施中的核心应用。全书内容力求理论与实践相结合,兼顾前沿研究热点与工程实际需求,旨在为光电子技术、通信工程、信息物理系统等领域的学生、研究人员及工程师提供一部全面、深入的参考性专著。 第一部分:光纤通信的基础理论与光波导原理 本部分首先回顾了通信系统从电通信向光通信演进的历史必然性与技术优势。随后,详细阐述了光纤作为核心传输介质的物理基础。这包括光导波理论的建立,例如基于麦克斯韦方程组在光纤结构上的求解,重点剖析了模式理论(单模、多模导波)、有效折射率法以及全矢量有限元法在分析复杂光纤结构(如特种光纤、光子晶体光纤)中的应用。 教材将详尽讲解光纤中的传输损耗机制,包括瑞利散射、吸收损耗(红外吸收、紫外吸收)以及弯曲损耗(宏观弯曲与微弯)。特别地,本书对色散现象进行了深入探讨,区分了材料色散、波导色散和模式色散。针对色散对高速传输的制约,详细推导了色散管理公式,并介绍了如何通过优化光纤参数(如零色散波长、色散斜率)来提升通信容量。此外,非线性光学效应(如受激拉曼散射、受激布里渊散射、四波混频)的机理分析及其对高比特率系统的影响与抑制技术,构成了本部分理论深度的核心。 第二部分:光纤通信的关键器件与系统构成 本部分聚焦于构成光通信系统的核心有源与无源器件。 在光源方面,详尽介绍了半导体激光器的结构(如DFB、DBR激光器),其工作原理(受激辐射、阈值电流),以及直接调制和外部调制的特性对比。在光接收机方面,重点分析了PIN光电二极管和APD(雪崩光电二极管)的性能参数(响应速度、噪声特性)和接收灵敏度计算。 特别强调了光放大技术在长距离传输中的决定性作用。本书全面覆盖了掺铒光纤放大器(EDFA)的原理、增益平坦化技术、泵浦源的选择以及噪声特性分析。对于超长距离或高容量系统,本书引入了拉曼光纤放大器(RFA)和掺镱光纤放大器(YDFA)的理论模型和工程实现。 在光开关和调制器方面,本书对比了电吸收调制器(EAM)、铌酸锂调制器(LN Modulator)的性能指标,并探讨了基于半导体光放大器的光开关和基于微机电系统(MEMS)的光开关技术。无源器件部分涵盖了耦合器、合波/分波复用器(CWDM/DWDM)的滤波特性与插入损耗分析。 第三部分:光通信网络架构与传输技术 本部分将理论知识转化为实际的网络构建方案。首先,系统阐述了同步光纤网络(SONET/SDH)的帧结构、复用方式和保护倒换机制,作为传统光传输网络的基石。 随后,本书的核心内容转向现代高速光网络技术——波分复用(WDM)技术。详细剖析了粗波分复用(CWDM)与密集波分复用(DWDM)的技术指标、传输窗口划分和通道间隔选择。深入探讨了先进的光谱管理技术,包括色散补偿模块(DCM)、动态光信道均衡器(DCE)和光色散补偿光纤(DCF)的设计与部署。 针对网络架构层面,本书详尽分析了无源光网络(PON)的演进,从BPON到GPON、EPON,再到最新的XGS-PON和NG-PON2的业务接入和带宽分配机制。在核心网层面,详细介绍了全光网络(AON)和光交换网络(OXC/ROADM)的架构设计,特别是基于波长选择开关(WSS)的动态可重构光分插复用器(ROADM)在网络灵活性中的关键作用。 第四部分:高速光传输系统的挑战与前沿技术 本部分关注如何突破100G、400G乃至Tb/s级别的传输瓶颈,重点在于信号的超高速处理和非线性抑制。 本书引入了相干光通信技术作为超高速传输的必然选择。详细解析了相干检测的原理,包括本振光(LO)的作用、如何实现高阶调制格式(如QPSK、16QAM、64QAM)的解调。基于相干检测,本书推导了信号传输的广义均衡算法,如数字频域均衡(DFE)和基于卡尔曼滤波的实时色散补偿技术。 在多维传输方面,本书深入探讨了空分复用(SDM)技术,包括多芯光纤(MCF)和少模光纤(Few-Mode Fiber, FMF)的模式复用原理、模式耦合的抑制方法以及多输入多输出(MIMO)信号处理在模式串扰消除中的应用。 最后,本书展望了光电子融合、光电集成(PIC)在降低系统功耗和成本方面的最新进展,并讨论了量子通信中光子对在安全密钥分发中的潜在应用,为读者勾勒出未来十年光通信技术的发展蓝图。 全书配有大量系统框图、数学推导和工程案例分析,确保读者能够全面掌握光纤通信从底层物理效应到顶层网络架构的完整知识体系。

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用户评价

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我一直对无线通信的未来发展趋势感到着迷,而《第三代移动通信系统原理与工程设计》恰好为我提供了一个坚实的理论基础来理解这一过程。我特别关注这本书中关于向下一代通信技术演进的章节,虽然书名是“第三代”,但它所涵盖的原理和技术,很多都直接延续到了4G甚至5G。例如,书中对“软切换”和“硬切换”机制的详细描述,以及如何实现无缝的用户体验,这在后来的网络中依然是重要的课题。此外,书中对终端设备的设计考量,如功耗、射频前端、基带处理等方面,也让我对手机本身的复杂性有了更深的认识。我非常欣赏书中对“工程设计”的侧重,它不仅仅是理论的堆砌,更强调如何在实际应用中实现这些理论。书中关于天线阵列的设计、信号处理的优化、以及频谱效率的提升等内容,都让我看到了通信工程师在解决实际问题时的智慧。这本书让我对移动通信系统的“系统性”有了更全面的认识,它不是单一技术的堆叠,而是多个学科、多个模块协同作用的结果。

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对于任何想深入了解移动通信核心技术的人来说,这本书都是不容错过的。我是一名在职的通信工程师,之前主要从事的是2G和3G的维护工作,对4G和5G的理解相对有限。在工作中,我经常遇到一些需要从根本上理解问题才能解决的挑战,而这本书恰好满足了我的需求。它系统地梳理了从2G到3G演进过程中所遇到的关键技术瓶颈,以及如何通过技术创新来突破这些瓶颈,从而实现更高的速率、更低的延迟和更广的覆盖。书中对于CDMA(码分多址)技术和OFDMA(正交频分多址)技术的对比分析,让我对不同多址技术的优势和劣势有了更清晰的认识。同时,书中关于无线资源管理(RRM)的章节,也让我对如何在复杂的无线环境中有效地分配和调度资源有了更深刻的理解。这本书的语言风格非常专业,但也非常清晰,即使是涉及到一些复杂的数学公式和算法,作者也能够用通俗易懂的语言进行解释,并辅以图表说明,大大降低了理解的难度。读完这本书,我感觉自己对现代移动通信系统的“内功”有了更深的认识,这对我今后的工作将有极大的帮助。

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这本书带给我最大的感受是,原来我们每天使用的移动通信技术是如此的精妙绝伦。我并非通信专业出身,但一直对手机通信的原理充满好奇。抱着学习的态度,我选择了这本书,没想到它给了我巨大的惊喜。作者并没有一开始就抛出复杂的公式和概念,而是从通信的基本原理讲起,比如信息论、信源编码、信道编码等等,循序渐进。当我读到关于“调制与解调”的部分时,我才真正理解了信号是如何被转换成数字信息,又如何被还原成声音或数据的。书中对于各种调制方式,如PSK、QAM等的讲解,以及它们在不同场景下的应用,都让我大开眼界。而当我深入到“信道估计与均衡”时,我更是被无线信道的复杂性和解决这些复杂性的巧妙方法所震撼。书中对于多径衰落、多普勒效应等问题的分析,以及如何通过均衡技术来补偿这些影响,简直就像在解一道道精密的数学谜题。这本书让我不再仅仅是手机的用户,而是能够窥探到背后庞大而复杂的工程体系。

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这本书绝对是移动通信领域的一本宝藏。我之前对4G和5G的了解仅限于一些科普文章,知道它们更快,但背后的原理却一知半解。翻开这本书,我立刻被它严谨的逻辑和清晰的讲解所吸引。从最基础的信号传输、编码调制,到复杂的信道管理、多址技术,再到终端设备和基站之间的协同工作,作者都进行了非常详尽的阐述。特别是关于OFDM(正交频分复用)技术的讲解,深入浅出,让我终于理解了它为何能成为4G和5G的核心技术。书中还穿插了大量的工程实例和设计考量,比如天线的设计、功耗的优化、网络的部署等等,这些内容极大地拓宽了我的视野,让我明白技术理论是如何转化为实际应用的。我特别喜欢书中关于MIMO(多输入多输出)技术的章节,通过增加天线数量来提升容量和可靠性的思路,简直是通信工程的“点石成金”之术。当然,作为一个初学者,有些高级的概念理解起来还是需要反复研读,但总的来说,这本书为我构建了一个扎实的第三代移动通信系统知识框架,让我对这个领域产生了浓厚的兴趣,并为我日后深入学习打下了坚实的基础。我还会继续反复阅读,探索其中更多的奥秘。

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这本书在理论深度和工程实用性方面取得了令人惊叹的平衡。我是一名正在学习通信工程的大学生,一直觉得课本上的知识有些枯燥,而且与实际工程脱节。而《第三代移动通信系统原理与工程设计》则彻底改变了我的看法。它不仅仅是在讲解技术,更像是在带领我进行一次完整的系统设计实践。从频谱的分配、信道的选择,到用户接入、数据传输的流程,再到网络的安全和优化,每一个环节都被拆解得明明白白。我特别赞赏书中对于“设计”的强调,它不是简单地陈述“是什么”,而是探讨“为什么这么设计”以及“如何做得更好”。例如,在讲到功率控制时,书中不仅介绍了不同的功率控制算法,还分析了它们在实际网络中的优缺点,以及对终端功耗和网络性能的影响。这让我意识到,工程设计并非凭空想象,而是基于对各种因素的权衡和考量。此外,书中关于网络架构和接口的描述也非常详细,让我了解了不同网元之间的通信方式,以及它们是如何协同工作的。这本书为我提供了一个宝贵的视角,让我能够从一个工程师的角度去理解移动通信系统,而不是仅仅停留在理论层面。

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这本书是一本真正的“干货”,它没有空洞的理论,而是充满了实实在在的工程设计原理和方法。我是一名嵌入式系统工程师,虽然我的主要工作不直接涉及通信系统,但我深知通信技术对现代电子产品的重要性。这本书为我提供了一个了解通信系统“心脏”的机会。我特别关注书中关于“射频前端”和“基带处理”的章节,它详细介绍了信号是如何从天线接收,经过滤波、放大、混频等过程,最终被转换成数字信号,以及反向的过程。书中对“功耗管理”和“终端设计”的讨论,也让我看到通信技术如何与硬件设计紧密结合。此外,书中关于“网络接入控制”和“用户认证”的章节,也让我了解到通信系统如何保障安全和可靠性。这本书为我打开了一扇新的大门,让我看到了不同工程领域之间的联系和融合。

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这本书为我提供了一个前所未有的视角,让我得以窥探现代移动通信系统背后那令人惊叹的工程智慧。我曾对那些在蜂窝网络中无缝穿梭的信号感到困惑,但阅读了这本书,我才明白这一切并非偶然,而是无数工程师精心设计和优化的结果。书中对“信道编码”和“源编码”的深入探讨,让我理解了信息如何在传输过程中被有效地保护和压缩。我尤其欣赏书中关于“交织”和“交织器”的讲解,它能够有效地对抗突发性错误,保证数据的完整性。此外,书中对“帧结构”和“时隙分配”的细致描述,也让我明白了时间是如何被精细划分和利用的。当我读到“移动性管理”和“小区切换”时,我更是被其中所展现出的复杂性和高效性所折服。这本书让我对移动通信系统有了更深层次的理解,并对那些为之付出的工程师们充满了敬意。

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这本书的价值在于它能够将抽象的技术概念转化为直观的工程实践。我是一名对科学技术充满热情的学生,一直希望能够找到一本既有深度又不失趣味的读物。这本书完全满足了我的期望。它从通信的基本原理讲起,逐步深入到第三代移动通信系统的核心技术,例如“软切换”、“软容量”以及“分集技术”等。我尤其欣赏书中关于“上行功率控制”的讲解,它让我明白了如何在复杂的无线环境中,确保每个用户都能获得足够的信号强度,同时又不干扰其他用户。此外,书中关于“用户终端的复用”和“网络资源的共享”等概念,也让我对移动通信系统的高效性有了更深的认识。这本书不仅让我增长了见识,更激发了我对通信工程领域深入探索的兴趣。

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这本书对于任何想要理解移动通信系统“灵魂”的人来说,都是一本必读之作。我一直认为,技术越是复杂,其背后的原理就越是令人着迷。这本书恰恰满足了我对这种“着迷”的追求。它系统地阐述了第三代移动通信系统是如何在2G的基础上进行技术革新的,例如引入了更先进的扩频技术、更高效的调制方式,以及更灵活的信道管理机制。我尤其喜欢书中关于“功率谱密度”和“频谱效率”的讨论,这让我明白了在有限的频谱资源下,如何最大化信息的传输速率。此外,书中对“基站架构”和“核心网接口”的详细描述,也让我对整个移动通信网络的构成有了清晰的认识。这本书不仅让我掌握了知识,更让我培养了对技术创新的深刻理解。

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这本书的叙述方式非常具有启发性,它不仅仅是知识的传授,更是一种思维方式的引导。我作为一名对新技术充满好奇的科技爱好者,总是希望能够理解事物背后的原理。这本书在这方面做得非常出色。它从基础的通信原理出发,逐步深入到第三代移动通信系统的核心技术,如WCDMA、CDMA2000等。我特别喜欢书中关于“功率控制”和“干扰协调”的讲解,这让我明白了在有限的频谱资源下,如何最大化系统容量和用户体验。书中对“软容量”和“硬容量”的概念解释,以及如何通过工程设计来应对容量的挑战,都让我印象深刻。此外,书中对“网络规划与优化”的章节,更是让我了解了通信网络是如何从蓝图变成现实,以及在实际运行过程中需要面对的各种挑战。这本书不仅让我增长了知识,更培养了我解决问题的系统性思维。

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