Femtocells: Technologies and Deployment pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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☆☆☆☆☆

出版者:Wiley

作者:Jie Zhang

出品人:

页数:328

译者:

出版时间:2010

价格:$115.00

装帧:

isbn号码:9780470742983

丛书系列:

图书标签:

Femtocell
Small Cell
Wireless Communication
Mobile Networks
Heterogeneous Networks
Radio Access Networks
Wireless Technology
Cellular Networks
5G
IoT

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具体描述

This book provides an in-depth guide to femtocell technologies

In this book, the authors provide a comprehensive and organized explanation of the femtocell concepts, architecture, air interface technologies, and challenging issues arising from the deployment of femtocells, such as interference, mobility management and self-organization. The book details a system level simulation based methodology addressing the key concerns of femtocell deployment such as interference between femto and macrocells, and the performance of both femto and macrocell layers. In addition, key research topics in interference modeling and mitigation, mobility management and Self-Organizing Network (SON) are highlighted. The authors also introduce HNB/HeNB standardization in 3GPP.. Furthermore, access methods (closed, open and hybrid), applications, timing synchronization, health issues, business models and security are discussed. The authors also provide a comparison between femtocells and other indoor coverage techniques such as picocells, repeaters, distributed antenna systems and radio over fiber. Lastly, both CDMA and OFDMA based femtocells are covered.

Key Features:

Provides a comprehensive reference on femtocells and related topics

Offers the latest research results on femtocells based on simulation and measurements

Gives an overview of indoor coverage techniques such as picocells, repeaters, distributed antenna systems, radio over fiber and femtocells

Includes chapters on femtocell access network architecture, air interface technologies (GSM, UMTS, HSPA, WiMAX and LTE), femtocell simulation, interference analysis and mitigation in femto/macrocell networks, mobility management in femto/macrocell networks, femtocell self-organization and other key challenges such as timing synchronization and security faced by femtocell deployment

Points to over 240 references from 3GPP, The Femto Forum, journals and conference proceedings

This book will be an invaluable guide for RF engineers from operators, R&D engineers from femtocells hardware manufacturers, employees from regulatory bodies, radio network planners, academics and researchers from universities and research organizations. Students undertaking wireless communications courses will also find this book insightful.

蜂窝网络演进与未来趋势：深度探析本书旨在全面梳理当前蜂窝通信技术的发展脉络，深入剖析支撑未来移动连接的关键技术，并前瞻性地探讨其在不同应用场景下的部署策略与面临的挑战。内容聚焦于超越现有基础设施限制的创新性解决方案，强调频谱效率、系统容量以及终端用户体验的革命性提升。第一部分：移动通信技术的演进与瓶颈分析第一章：从2G到4G的里程碑与局限本章首先回顾了蜂窝通信技术自初期的模拟时代到数字移动通信（GSM、CDMA）的重大飞跃，重点解析了3G（UMTS/CDMA2000）在数据速率上的突破及其引入的复杂网络架构。随后，详细阐述了4G LTE（Long-Term Evolution）如何通过OFDM、MIMO等核心技术实现了Gbps级的峰值速率，并构建了全IP化的核心网。然而，本章的重点在于揭示现有4G网络的固有瓶颈：频谱资源稀缺性与利用率的矛盾：随着移动数据需求的爆炸式增长，现有授权频谱的带宽限制日益凸显，如何更有效地利用稀疏的频谱资源成为亟待解决的问题。宏蜂窝覆盖的挑战：在高密度城市区域和室内环境中，由于信号穿透损耗和阴影效应，宏基站的覆盖质量和容量难以满足“最后一公里”的需求。能效问题：现有基站的功耗在运营商总运营成本中占据重要比例，寻找更绿色的网络运行模式势在必行。第二章：频谱聚合与共享机制深入探讨如何通过创新的频谱管理技术来缓解资源压力。这包括对载波聚合（Carrier Aggregation, CA）技术的深入剖析，不仅关注其在单个基站内不同频段的组合，还延伸至跨运营商间的频谱共享协议。动态频谱接入（DSA）：详细介绍授权频谱共享（Licensed Shared Access, LSA）和认知无线电（Cognitive Radio, CR）技术如何允许次级用户在不干扰主用户的前提下，利用空闲的频谱资源。重点分析了其在提升频谱利用率方面的潜力及其在法规层面上面临的复杂性。毫米波（mmWave）的潜力与挑战：阐述5G技术中对高频段（如24GHz以上）的探索，该频段拥有极大的未利用带宽。深入讨论毫米波信号的特性，如极高的路径损耗、对障碍物的敏感性，以及如何利用波束赋形（Beamforming）技术来克服这些传播障碍。第二部分：容量增强与网络密集化策略第三章：网络几何重构：密集组网的必要性本章的核心论点是，未来的网络容量提升不再主要依赖于单站技术升级，而是依赖于网络拓扑的根本性改变——即网络密集化（Network Densification）。多层异构网络（HetNets）架构：详细解析了如何集成不同功率、不同覆盖范围的接入点，构建一个多层级的网络结构。这包括宏基站（Macrocell）、微基站（Microcell）、皮基站（Picocell）以及更小规模的接入点之间的协同工作机制。干扰管理在密集网络中的核心地位：随着小区间（Small Cell）的广泛部署，邻区干扰成为限制系统性能的主要因素。本章将详细介绍先进的干扰协调与消除技术，如软频率复用（Soft Frequency Reuse, SFR）、分数频率复用（Fractional Frequency Reuse, FFR），以及基于协作多点传输（Coordinated Multi-Point, CoMP）的上下行干扰抑制技术。第四章：下一代接入技术：OFDMA的增强与替代方案聚焦于物理层和媒体接入控制（MAC）层的技术创新，以期进一步提高频谱效率和系统吞吐量。大规模多输入多输出（Massive MIMO）：阐述Massive MIMO如何利用数百个天线单元来服务多个用户，通过空间复用和精确波束赋形，极大地提升了频谱效率和能量效率。重点分析了信道状态信息（CSI）的获取与反馈在Massive MIMO系统中的关键作用。非正交多址接入（NOMA）：深入探讨NOMA作为OFDMA的一种潜在替代或补充技术，如何通过功率域或编码域的非正交复用来实现用户复用，尤其在提升下行链路的公平性和系统总容量方面的优势与技术难点。第三部分：核心网演进与软件定义接入第五章：从集中式到分布式核心网架构本章转向蜂窝系统的“大脑”——核心网（Core Network）的现代化。分析了从EPC（Evolved Packet Core）向5G核心网（5GC）的演进，强调了服务化架构（Service-Based Architecture, SBA）的优势。网络功能虚拟化（NFV）与软件定义网络（SDN）：详细解释了如何利用NFV将传统硬件设备中的网络功能（如MME, SGW, PGW）解耦并以软件形式运行在通用服务器上。SDN则提供了集中控制平面和灵活的数据平面，使得网络配置和资源调配更加敏捷和自动化。网络切片（Network Slicing）：阐述网络切片如何为垂直行业提供定制化的端到端网络服务。深入分析了不同切片（如低延迟、高可靠性切片与高带宽、广覆盖切片）之间的资源隔离机制、服务等级协议（SLA）保障，以及跨域（RAN、传输、核心网）的切片编排。第六章：回传网络的瓶颈与光纤化部署无论前端的无线接入技术如何先进，稳定、高容量的回传（Backhaul）链路都是保证性能的基础。高容量回传需求分析：基于Massive MIMO和毫米波部署对每站带宽的极端要求（可能达到10Gbps甚至更高），分析了传统微波回传的局限性。光纤到基站（FTTB/FTTC）：探讨了光纤网络在支持密集化部署中的关键作用，包括光纤接入网（如GPON/XG-PON）在回传场景下的应用，以及新型光通信技术（如WDM）在光纤承载能力上的提升。无线回传与混合回传：在难以部署光纤的偏远或城市峡谷区域，分析了高频段（如E-band, V-band）的无线电技术如何作为光纤的有力补充，以及在系统设计中如何实现有线与无线回传的智能切换与负载均衡。第四部分：未来展望与跨界融合第七章：面向万物互联的无线接入技术展望下一代无线通信标准（Beyond 5G/6G）的研究方向，关注如何构建一个真正智能化的无线环境。无源物联网与边缘智能：探讨如何支持海量、低功耗设备的连接，包括无源（Passive）射频识别技术在更大规模部署中的潜力，以及将AI和机器学习能力直接植入无线边缘网络中，以实现更快速的资源决策和故障预测。融合通信与感知：介绍将通信功能与环境感知（如雷达、定位）功能相结合的新范式，利用无线信号本身的高分辨率特性来提高网络对环境的“理解”能力。第八章：可持续性与网络运营优化本章着重于网络生命周期管理中的绿色通信和自动化运营。能效优化策略：详细研究基站层面的休眠模式（Sleep Mode）、动态功率调整（DPA）以及智能关断机制，以匹配实际流量需求，降低网络空载能耗。自动化与自组织网络（SON）：深入分析如何利用人工智能和大数据分析，实现网络参数的自动配置、故障的自我修复和性能的自优化，减少对人工干预的依赖，从而提高运营效率和网络弹性。全书通过系统性的结构梳理和对前沿技术的深入剖析，为读者提供了一个理解和把握当前及未来蜂窝通信技术发展方向的全面视角，尤其侧重于解决频谱、容量和能效这三大核心挑战的创新性技术路径。