3G长期演进技术与系统设计

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出版者:电子工业
作者:郑侃,赵慧,王文
出品人:
页数:327
译者:
出版时间:2007-9
价格:39.00元
装帧:
isbn号码:9787121040931
丛书系列:
图书标签:
  • Nortel
  • 3G
  • 长期演进
  • LTE
  • 移动通信
  • 无线通信
  • 系统设计
  • 通信工程
  • 网络技术
  • 通信协议
  • 移动网络
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具体描述

为了在移动通信系统保持领先的地位,2004年底3GPP组织启动了关于3G 长期演进系统(LTE项目)的研究和标准化工作,并计划在2007年底发布第一个版本的系统规范。目前,该项目的标准化工作已经取得了阶段性的成果。

本书就是在这样的前提下,系统介绍3G长期演进系统的系统设计和关键技术,内容包括3G长期演进系统的发展历史、基本的系统参数、空中接口上无线接入技术、基带信号处理、多天线技术,自适应技术以及无线资源管理策略等。

本书内容内容新颖,结构清晰,可供广大从事移动通信工作的工程技术人员参考,并可供从事相关课题研究的师生参考。

深入探究现代通信的基石:无线网络技术的发展与展望 本书聚焦于构建现代移动通信骨干的底层技术、架构演进及其面向未来的应用潜力,旨在为读者提供一个全面且深入的视角,理解从早期蜂窝网络到下一代移动通信系统(Beyond 5G/6G)的核心原理与工程实践。 第一部分:移动通信技术栈的基石与演进 本书首先从信息论和电磁波传播基础出发,系统梳理了移动通信系统的基本构成要素,包括信道编码、多址接入技术(如FDMA、TDMA、CDMA)的原理与局限性。 第一章:无线信道建模与性能分析 本章详细阐述了无线信道的多径效应、衰落模型(如瑞利和莱斯衰落)及其对系统性能的影响。重点分析了如何通过信道估计与均衡技术来补偿这些不利影响。深入探讨了干扰的类型(如同频干扰、邻频干扰)及其在复杂网络拓扑中的抑制方法,为后续的资源管理奠定理论基础。 第二章:正交频分复用(OFDM)技术详解 OFDM作为现代宽带无线通信(包括4G和WiFi)的核心技术,在本章得到详尽的解析。从其数学原理出发,解释了OFDM如何有效对抗频率选择性衰落。内容涵盖循环前缀(CP)的设计、快速傅里叶变换(FFT)与逆快速傅里叶变换(IFFT)在收发机中的应用,以及载波间干扰(ICI)的控制。此外,还将讨论OFDM在实际部署中面临的功率放大器(PA)非线性、峰均功率比(PAPR)抑制技术(如DFT-S-OFDM、Clipping/Filtering等)。 第三章:多天线系统(MIMO)的革命 MIMO技术是实现频谱效率和系统容量飞跃的关键。本书详细介绍了空时处理(STC)、预编码(Precoding)和迫零(ZF)等基本技术。深入剖析了空分复用(SDM)和空时合并(MRC)的原理,并探讨了大规模MIMO(Massive MIMO)在基站侧部署的挑战与优势,包括波束赋形(Beamforming)的精确校准与反馈机制。 第二部分:异构网络与资源管理 随着频谱资源的日益紧张和用户数据需求的爆发式增长,网络结构变得日益复杂。本部分聚焦于如何高效地管理和调度异构环境下的无线资源。 第四章:异构网络(HetNets)架构与协同 详细分析了不同层级网络(宏蜂窝、微蜂窝、皮蜂窝、飞蜂窝)的部署原则、覆盖优势和干扰特性。重点阐述了负加载(ICIC)、增强型ICIC(eICIC)以及零干扰协调(CoMP)技术在宏微站协同中的应用,旨在最大化整体网络吞吐量并改善边缘用户体验。 第五章:频谱共享与动态频谱接入(DSA) 探讨了传统固定频谱分配的弊端,并全面介绍了认知无线电(CR)的基本框架,包括频谱感知、频谱共享机制和频谱接入决策。着重分析了基于干扰温度的动态频谱共享(DSS)模型及其在非授权频段(如ISM频段)中的应用潜力。 第六章:先进调度算法与服务质量(QoS)保障 本章深入探讨了面向不同业务需求的资源调度策略。内容包括最大化系统吞吐量的比例公平(Proportional Fair, PF)调度、面向低延迟业务的优先级调度,以及如何通过联合调度来平衡系统容量与用户公平性。此外,还介绍了如何将延迟、抖动和丢包率等QoS指标纳入调度优化目标函数。 第三部分:网络架构转型与未来趋势 随着软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)的成熟,无线接入网的架构正在经历深刻变革。 第七章:软件定义接入网(SD-RAN)的构建 本书详细分析了如何将控制平面与用户平面解耦,实现集中化的网络智能控制。重点讨论了SDN控制器在无线网络中的应用,例如统一资源管理、灵活的策略下发和快速的网络重构能力。NFV如何促进基带处理单元(BBU)功能的虚拟化,并实现网络的弹性扩展。 第八章:基于人工智能的无线网络优化 本章探索了机器学习(ML)和深度学习(DL)在无线通信领域的最新应用。涵盖了如何利用强化学习(RL)进行动态资源块分配、信道状态信息(CSI)的快速预测,以及基于AI的故障检测与自愈网络(Self-Healing Network)的设计框架。 第九章:面向万物互联的接入技术展望 展望了下一代移动通信系统(6G)的关键技术方向。这包括太赫兹(THz)通信的挑战与机遇、可见光通信(VLC)作为补充接入技术的潜力、无源物联网(Passive IoT)的接入协议,以及利用智能超表面(RIS/IRS)进行环境辅助波束管理的新范式。本书将在总结当前技术瓶颈的基础上,描绘出未来十年无线系统可能的发展蓝图。 本书适合对象: 通信工程、电子信息工程专业的高年级本科生、研究生,以及从事无线网络系统设计、研发和优化的工程师和技术人员。通过阅读本书,读者将能够掌握从底层物理层到上层网络架构的完整知识体系,为应对未来复杂的无线通信挑战做好充分准备。

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读后感

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用户评价

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以一个对软件开发或系统集成的视角来审视《3G长期演进技术与系统设计》这本书,我发现它在系统设计层面的思考尤为令人称道。书中不仅讲解了3G的各项无线和核心网技术,更重要的是,它将这些技术有机地整合起来,形成了一个完整的系统。作者在描述系统架构时,非常注重模块化和接口的定义,这对于理解如何构建一个可扩展、可维护的通信系统至关重要。书中关于网络接入、业务承载、安全防护以及用户管理的各个模块,都进行了详细的设计说明。我尤其欣赏的是,作者在阐述不同模块之间的协同工作时,所采用的系统工程方法。例如,在讨论如何保证高数据速率和低延迟业务的服务质量时,书中详细介绍了从接入层到核心网各个环节的优化策略,以及它们之间如何相互配合。这对于软件开发者或系统集成商来说,无疑提供了宝贵的参考,能够帮助他们更好地理解通信系统的底层逻辑,从而设计出更高效、更可靠的应用。

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从一个初次接触3G技术,或者说对通信网络只是略知一二的读者的角度来看,《3G长期演进技术与系统设计》这本书,更像是一本引人入胜的科幻小说,只是它描绘的未来,如今已成为现实。当我翻开第一页,我并没有被那些深奥的术语吓倒,反而被书中勾勒出的一个更加智能、互联世界的蓝图所吸引。书中的内容,并没有停留在冰冷的技术参数堆砌,而是将其置于一个宏观的视角下,探讨了3G技术如何改变人们的生活方式,如何催生出新的商业模式。作者在讲解技术原理时,并没有直接抛出复杂的公式,而是通过生动的比喻和现实的场景,让我一步步地理解了数据传输的奥秘,网络的延迟是如何被克服的,以及信息是如何在全球范围内高效流动的。特别是关于用户体验和业务支撑的部分,让我看到了技术背后的“人情味”,原来我们在享受流畅的视频通话、快速的网页浏览时,背后有着如此精巧的设计和周密的考量。

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总的来说,《3G长期演进技术与系统设计》这本书,它带给我的感受,更像是在跟随一位经验丰富的向导,穿越一片广阔而复杂的科技丛林。作者以一种循序渐进、由浅入深的方式,引导我认识3G技术世界的方方面面。我并没有感到任何压迫感,反而是在探索中获得了巨大的乐趣。书中不仅涉及了那些高深的理论知识,也包含了很多贴近实际应用的案例分析,比如如何在高密度区域部署3G基站,如何在复杂地形环境下优化网络信号,以及如何为特定行业应用提供定制化的3G服务。这些实践性的内容,让我在学习理论的同时,也能够清晰地看到它们在现实世界中的应用场景,这极大地激发了我进一步深入学习的兴趣。我还会时不时地翻阅书中关于网络安全和隐私保护的章节,它让我意识到,在享受便捷通信的同时,也需要对潜在的风险有所警惕,并理解技术是如何去应对这些挑战的。

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这本书的编写风格,与其说是一本技术手册,不如说是一份关于移动通信演进史的学术论文集,只不过它的范围更加聚焦于3G这个关键的转型时期。作者在论述过程中,大量引用了国际标准的原始文档和学术研究成果,使得书中提出的观点和技术分析具有极强的说服力和前瞻性。对于那些追求理论深度和严谨逻辑的读者,这本书提供了一个绝佳的研究平台。例如,书中对3G核心网各个接口协议的设计原理,以及不同网元之间交互的详细流程,都进行了非常细致的梳理。我特别注意到,作者在分析3G技术在国际标准制定过程中的一些争议和妥协时,展现了深刻的洞察力,这有助于我们理解3G系统设计背后复杂的权衡和博弈。此外,书中对3G向4G演进的过渡策略和技术兼容性也进行了初步的探讨,为理解整个移动通信技术代际发展脉络提供了重要的参考。

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这部名为《3G长期演进技术与系统设计》的书籍,给我留下了相当深刻的印象。它以一种非常系统化的方式,将3G技术从概念到实践的各个环节都进行了详尽的阐述。初读之下,你会发现它不仅仅是在介绍某一种特定的技术标准,而是试图构建一个完整的技术生态图景。书中对3G核心网的演进,特别是从GSM/GPRS/EDGE向WCDMA/HSPA的过渡,讲解得尤为透彻。作者似乎花了大量篇幅去剖析各种关键技术,比如OFDM、MIMO以及它们在3G系统中的具体应用。对于那些希望深入理解3G网络架构、信令流程、资源管理以及QoS保障机制的读者来说,这本书无疑是一座宝藏。它不像许多技术书籍那样枯燥乏味,而是通过清晰的图表和恰当的比喻,将复杂的概念变得易于理解。我尤其欣赏书中关于网络优化和性能分析的部分,它们提供了许多实用的方法论,能够帮助工程师在实际工作中诊断和解决问题。整本书的语言风格严谨而不失灵活性,既有学术的深度,又不乏工程的实用性。

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