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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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这本书的写作风格极其学院派，读起来感觉就像是在啃一本厚厚的、没有配图的教科书，充满了冗长且不必要的理论推导。作者似乎对每一个技术名词都要进行一次详尽的、追溯到电磁波理论层面的解释，这对于我这种期望快速掌握核心技术脉络的实战派工程师来说，简直是折磨。比如，在谈到IP层协议栈时，作者用了整整三章的篇幅来阐述TCP/UDP头部结构的演变历史，这本可以压缩到一小节的内容，却被无限拉伸，导致全书的节奏感非常缓慢。我试图从中寻找一些关于网络切片或边缘计算在3G时代如何萌芽的线索，但书中对这些前沿（即使是对于3G时代而言也算“前沿”）话题的触及浅尝辄止，仿佛作者对技术的发展趋势并不感兴趣，只专注于记录已有的、标准的规范。更令人不解的是，书中对安全性的讨论几乎是空白的，在当前网络安全日益重要的背景下，一本讨论“全IP化”的网络书籍，对IPSec或TLS在3G用户面和控制面应用的论述如此匮乏，实在让人费解。这本书的价值，或许仅在于为对早期3G标准有深度研究需求的人士提供一个极其详尽的、偏向理论的参考，但对于希望快速掌握如何在现有网络中实施IP化改造的专业人士，它的帮助微乎其微。

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这本书的封面设计简直是视觉上的灾难，那种深蓝和荧光绿的撞色搭配，让我想起了上世纪九十年代末期那些廉价的电子产品说明书。当我迫不及待地翻开第一页，期待着能看到一些关于3G核心网演进的深刻洞见，结果却发现前言部分充斥着大量晦涩难懂的缩写，而且作者似乎默认读者已经对整个CDMA技术栈了如指掌。我花了整整一个下午的时间，试图厘清“RNC”、“SGSN”和“PDSN”之间复杂的信令流程关系，但书中的图表绘制得极其粗糙，线条模糊不清，很多关键的数据流路径甚至需要我对照网上搜索的资料才能勉强理解。更让我感到沮丧的是，书中对于“All IP”这个核心概念的阐述，更多的是停留在概念的堆砌，缺乏实际的案例分析来佐证其在实际3G部署中的优势与挑战。例如，书中花了大量的篇幅去介绍T1/E1线路的带宽限制，却对如何通过IP承载实现带宽的灵活调度只是一笔带过，这对于一个致力于理解“All IP”的读者来说，无疑是严重的偏科。整体阅读体验，就像是拿到了一份多年前的工程草案，充满了时代的局限感和未完成的打磨感，让人不禁怀疑作者是否真的深入参与过3G网络的实际建设和优化工作。我本期待一场技术盛宴，结果却只尝到了一些陈旧的边角料。

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这本书的翻译质量简直是一场灾难，处处可见生硬的直译痕迹，很多技术术语的中文表达与其行业通用译名相去甚远，严重干扰了阅读的流畅性。我经常需要停下来，在大脑中将那些拗口的中文短语重新翻译回我熟悉的英文术语，才能理解作者试图表达的真正含义。例如，书中对“Handover”的翻译，时而使用“交接”，时而使用“切换”，甚至还有一次出现了“换手”这种完全不符合行业习惯的说法，让人对译者的专业性产生严重怀疑。更要命的是，图表的标注也出现了多处错位和遗漏，有些图中的关键数据点缺失了单位，有些流程图中的箭头指向似乎完全违背了逻辑顺序。我怀疑译者在翻译过程中，并未将原版书的图表进行同步修订或重新绘制。这种低劣的制作水准，让一本原本可能具有一定参考价值的技术书籍，沦为了一个需要读者自行“破译”的文本。花费如此高的价格购买一本技术参考书，却需要花费大量额外的精力去修正和理解翻译错误，这种体验是极其令人沮丧和愤怒的。

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我花了三天时间，试图从这本书中找到一些关于网络优化和故障排查的实用技巧，结果大失所望。书中对配置参数的罗列堆砌，多于对实际运行中可能出现的问题及其解决方案的探讨。例如，当涉及到QoS（服务质量）的保证时，作者详细列举了5种不同的排队算法的数学模型，这些模型在理论上固然严谨，但当我想知道在特定业务负载下，到底应该选择哪种算法，以及如何通过调整WFQ的权重来优化语音通话的抖动时，书中给出的答案却是“请参考运营商的内部优化手册”。这感觉就像是买了一本菜谱，里面详尽描述了每种食材的化学成分，却唯独没有告诉你烹饪的火候和时间。书中对网络性能指标的讨论也显得非常滞后，大量篇幅聚焦于物理层和链路层的延迟测量，对于现代网络更加关注的用户体验指标（如应用响应时间、丢包率对视频流的影响）几乎没有涉及。说实话，这本书更像是一份为大学本科生准备的课程教材，用来建立对3G体系结构的初步认知，但对于那些身处一线、需要解决实际网络瓶颈的工程师而言，它提供的指导价值非常有限，更像是一本“反面教材”，因为它强调了理论的完整性，却牺牲了实践的有效性。

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如果说这本书有什么可取之处，那可能就是它非常详细地记录了3G时代初期，标准制定者们在特定技术约束下的思维定式。然而，对于当今的读者来说，这些“历史记录”的价值已经大打折扣。书中对CDMA2000 1xRTT和EV-DO之间的技术差异进行了冗长而细致的对比，但这种对比的重点似乎完全放在了早期的频谱效率和功耗指标上，对于EV-DO后期在数据传输速率上展现出的巨大潜力，作者的态度略显保守和轻描淡写。这本书给我留下最深刻的印象是其强烈的“过去时”色彩，它成功地描绘了一个已经成为历史的移动通信架构的内部结构，但对于如何从这个架构平滑过渡到更现代的技术，或者如何从中吸取经验教训来设计下一代网络，书中几乎没有提供任何前瞻性的思考。读者若想了解3G的“是什么”，这本书提供了一个详尽但略显枯燥的蓝图；但若想了解3G的“为什么”以及“如何发展”，这本书则显得力不从心，更像是一个博物馆里展出的、精密的但已经停止运作的机械模型，其观赏价值远大于实用价值。

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