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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Castro, Jonathan P.

出品人:

页数:616

译者:

出版时间:2004-11

价格:548.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9780470853221

丛书系列:

图书标签:

• 3G
• CDMA
• IP
• 网络
• 通信
• 移动通信
• 无线通信
• 协议
• 技术
• 电信
• 网络工程

《移动通信系统原理与实践：从2G到4G的演进》 本书聚焦于移动通信系统的核心原理、关键技术以及从第二代（2G）到第四代（4G）移动通信系统演进过程中的技术挑战与解决方案。 本书旨在为通信工程、电子信息工程专业的学生以及在移动通信领域工作的工程师提供一个全面、深入且实用的技术参考框架。 第一部分：移动通信基础理论与2G技术深入解析 第一章：移动通信系统概述与频谱资源 本章首先界定了移动通信系统的基本概念、发展历程，并对当前的频谱分配现状、频率规划和管理策略进行了详细阐述。重点分析了蜂窝网络的基本结构、覆盖原理，以及干扰管理在构建可靠移动网络中的核心作用。此外，对移动通信中的信道模型，包括路径损耗、阴影衰落和多径效应，进行了严谨的数学建模和物理意义的剖析。 第二章：2G核心技术：GSM/CDMA的原理与实现 本章深入探讨了2G时代的两大主流技术——全球移动通信系统（GSM）和码分多址技术（CDMA）。 GSM（TDMA/FDMA）： 详细解析了其基于时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）的接入原理，包括帧结构、时隙分配、基站间同步机制。对GSM的核心网（GSM Core Network）——包括移动交换中心（MSC）、拜访位置寄存器（VLR）、归属位置寄存器（HLR）的功能和接口协议进行了清晰的图解和描述，重点分析了电路交换域中用户呼叫建立和释放的全过程。 CDMA（IS-95）： 详细讲解了码分多址技术的频谱效率优势及其实现基础——正交扩频码（Walsh Code）的特性。深入分析了前向链路和反向链路的调制、扩频、信道化过程，以及功率控制（特别是反向链路的闭环功率控制）在CDMA系统中的极端重要性。本章还对比了两种接入技术的优缺点及其在不同地域市场的应用情况。 第三章：无线资源管理（RRM）与切换技术 无线资源管理是保证移动网络性能的关键环节。本章系统地介绍了2G系统中的资源分配策略，包括上行和下行链路的功率控制算法、基于小区负载的动态信道分配。着重分析了移动性管理中的“切换”（Handover）机制，区分了硬切换和软切换的场景，并详细描述了基于信号强度和质量的切换触发条件、执行流程及切换窗口的设计考量。 第二部分：向宽带迈进——3G技术（WCDMA/CDMA2000）的革新 第四章：第三代移动通信系统概述与技术特征 本章确立了3G系统的核心目标——提供宽带数据业务。对比了国际电信联盟（ITU）对IMT-2000标准的定义，重点介绍了基于WCDMA（宽带CDMA）和CDMA2000（基于IS-95的演进）两大主流技术路线的架构差异和共同优势。分析了3G系统如何通过更宽的带宽和更先进的信道编码技术实现更高的峰值速率。 第五章：WCDMA（UMTS）的物理层与接入网 本章是本书的核心技术篇章之一，全面剖析了WCDMA的物理层实现。 扩频与正交化： 详细解释了WCDMA如何利用更大的扩频因子（Spreading Factor）实现更高的抗干扰能力和更精细的功率控制，并阐述了上行链路中正交扩频的实现，以及下行链路中盲解码的挑战。 信道结构： 区分了专用物理数据信道（DPDCH）、专用物理控制信道（DPCCH）以及公共信道，并解释了这些信道如何承载用户数据和复杂的信令信息。 软切换与Rake接收机： 深入讲解了软切换在WCDMA中的优越性，以及用户设备如何利用Rake接收机对多径信号进行联合解调，以最大限度地提高接收性能。 接入过程： 详述了用户设备（UE）在WCDMA网络中的初始化、空闲态和业务态的信道接入流程。 第六章：3G核心网（UMTS Core Network）与电路/分组域的融合 本章探讨了3G时代网络架构的重大变革——引入分组交换能力。 UMTS 架构： 详细介绍了UMTS核心网的组成，包括SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）在分组数据传输中的角色，以及MSC/SGSN的互操作性。 电路域与分组域： 对比分析了电路域（CS）和分组域（PS）的业务承载机制，以及3G系统如何实现语音业务的平滑承载（如CS Fallback的前身概念）。 漫游与计费： 阐述了3G网络中跨域漫游（CS/PS）的管理流程，以及基于GPRS/UMTS的计费架构原理。 第三部分：网络性能、优化与向4G的过渡技术 第七章：网络规划、优化与性能评估 本章关注移动网络的实际部署和持续优化。 网络规划基础： 涵盖了覆盖规划（基于地形、传播模型）、容量规划（基于话务模型和速率需求）的流程和关键参数计算。 KPIs与性能指标： 详细定义了衡量网络质量的关键性能指标（KPIs），如掉线率、切换成功率、数据吞吐量、信道占用率等，并介绍了常见的性能分析工具和方法。 干扰抑制与功率控制优化： 针对3G系统中持续存在的同频干扰问题，探讨了更精细化的功率控制策略，包括基于负载的动态调整和基站间的协调优化。 第八章：3G向4G的平滑演进技术 本章探讨了在3G网络部署后期，为向LTE/4G过渡所采用的关键技术和架构调整。 数据速率提升技术： 分析了3G升级包（如HSPA/HSPA+）中引入的关键技术，包括更高阶的调制（如16QAM）、更短的传输时间间隔（TTI Shortening）、下行链路的半静态调度（Semi-Persistent Scheduling）以及MIMO技术在3G演进中的初步应用。 IP化趋势： 强调了核心网开始向全IP化（All-IP Core）的架构转变，为后续的EPC（Evolved Packet Core）奠定了基础。 第九章：移动通信中的安全机制 本章专门探讨了2G/3G系统中用户身份验证、加密和完整性保护的安全机制。详细分析了A3/A8/A5等鉴权和加密算法的工作原理，以及在不同网络域中防止欺骗和窃听的措施。讨论了SIM卡（UICC）在安全体系结构中的作用和管理流程。 总结与展望 本书最后总结了2G到3G的跨越式发展，强调了宽带化、IP化和更精细的无线资源管理是贯穿这一时期的主线。同时，对向LTE（4G）过渡所面临的挑战，如OFDMA技术的引入和核心网的彻底重构，进行了简要的展望。 本书特色： 1. 原理与实践并重： 对关键算法和信令流程采用大量时序图和结构图进行直观展示。 2. 架构清晰： 系统梳理了电路域和分组域在2G/3G网络中的架构演变。 3. 技术深度足够： 对WCDMA的物理层技术（如Rake接收、信道化）的讲解深入到可以指导系统级仿真和分析的程度。

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