Fundamentals of Wireless Networking

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作者:PRICE
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页数:0
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出版时间:2009-8
价格:$ 94.36
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isbn号码:9780071106610
丛书系列:
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  • 无线网络
  • 无线通信
  • 网络基础
  • 通信工程
  • 计算机网络
  • IEEE 802
  • 11
  • Wi-Fi
  • 网络安全
  • 移动通信
  • 无线技术
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具体描述

Addressing a fast emerging curriculum, "Fundamentals of Wireless Networking" provides a fundamental introduction to wireless networking for students who have little experience working on local area networks. Providing a straightforward survey of wireless technologies, the book is designed to also provide practical, hands-on experience that will build skills required of wireless network technicians. Key wireless topics, such as radio frequency communications, wireless hardware devices, and IEEE standards are explained in a straightforward, easy-to-read style. Ron Price is a teacher who has extensive experience designing and implementing wireless networks.

深入解析:现代通信基石——《现代移动通信系统原理与实践》 本书聚焦于构建和优化下一代无线通信基础设施,旨在为工程师、研究人员和技术决策者提供一个全面、深入且高度实用的技术蓝图。 本书摒弃了对基础理论的冗余阐述,直接切入当前业界最为关注和最具挑战性的领域,提供前沿解决方案和实战经验。 --- 第一部分:第五代及以上蜂窝网络架构的深度演进 本部分将详尽剖析5G核心网(5GC)的云原生架构、服务化设计理念(SBA),以及其如何支撑超高可靠、低延迟(uRLLC)、海量机器类通信(mMTC)和增强型移动宽带(eMBB)三大场景。 第1章:5G核心网的云化与虚拟化:从NFV到容器化部署 云原生基础设施栈的构建: 详细介绍如何利用Kubernetes、Docker等容器技术实现网络功能(NF)的快速部署、弹性伸缩与自愈能力。重点讨论CNF(Cloud Native Network Function)的设计范式与性能优化。 服务化架构(SBA)的实现细节: 深入解析AMF、SMF、UPF等关键网络功能(NF)之间的接口(如SBI/HTTP/2)交互流程、状态管理与会话维护机制。对比传统EPC架构的演进路径与性能瓶颈的解决思路。 网络切片(Network Slicing)的端到端保障: 阐述网络切片在RAN侧、传输侧和核心网侧的资源隔离技术(包括空口资源分配、传输带宽预留和核心网逻辑隔离)。提供跨域切片编排与管理工具链的实战案例。 第2章:物理层与空口技术的突破性创新 大规模MIMO (Massive MIMO) 的信道建模与波束赋形实操: 探讨波束管理算法(Beam Management)的精确性提升,尤其是在高动态场景下的跟踪鲁棒性。分析不同预编码技术(如DFT-based vs. CSI-based)的复杂度与吞吐量权衡。 新型多址接入技术: 全面评估OFDMA、SC-FDMA在5G环境下的局限性,重点剖析正交时分多址接入(OTFS)在高速移动场景下的潜力及其在时延-多径信道中的性能优势。 灵活频谱接入: 深入研究非授权频谱接入(NR-U)的技术细节,包括载波聚合(CA)与双连接(EN-DC/NE-DC)在异构网络中的优化策略,以及干扰协调机制。 --- 第二部分:网络智能化与运营自动化 本部分聚焦于如何利用人工智能和机器学习技术,实现无线网络的自优化、自修复和自动化运维(AIOps),以应对日益增长的网络复杂性。 第3章:无线接入网(RAN)的智能化管理 AI驱动的资源动态调度: 介绍基于深度强化学习(DRL)的智能调度算法,用于实时调整调制编码方案(MCS)、功率控制和波束选择,以最大化频谱效率和用户体验(QoE)。 能效优化(Green Networking): 探讨基于负荷预测的基站休眠/唤醒策略。分析如何通过机器学习模型精确预测流量突发,从而实现节能与性能的平衡。 干扰管理与覆盖优化: 利用CSI反馈信息进行更精细化的扇区管理和异频干扰抑制。引入边缘智能(Edge Intelligence)概念,实现终端侧的辅助干扰对齐。 第4章:网络运营自动化与闭环控制 自组织网络(SON)的演进: 从3GPP定义的静态SON功能,转向基于闭环反馈的动态自愈系统。重点介绍故障检测、根因分析(RCA)的自动化流程,以及自动配置与优化(Plug-and-Play)。 数字孪生(Digital Twin)在网络管理中的应用: 构建高保真度的网络仿真模型,用于新业务的沙盒测试、性能预测和变更验证,最大限度减少对现网的潜在风险。 策略与意图驱动网络(SDN/Intent-Based Networking): 阐述如何将业务需求(意图)转化为底层网络设备的具体配置策略,并实现自动策略验证和漂移检测。 --- 第三部分:前沿技术集成与未来展望 本部分探讨将网络拓展至非地面环境、安全加固以及下一代接入技术(如6G愿景下的关键技术)。 第5章:非地面网络(NTN)与融合接入 卫星通信与低轨星座集成: 分析LEO卫星网络对地面网关(Gateway)的设计要求。重点探讨DO-PDU传输时延补偿、波束切换在卫星移动性管理中的挑战与应对策略。 高空平台(HAPS)的应用场景与部署: 探讨HAPS在灾难恢复和偏远地区覆盖中的独特优势,及其与地面5G网络的无缝切换机制。 异构网络的资源协同: 解决5G/6G、Wi-Fi 6E/7、Private 5G之间的协同接入与资源共享问题,实现真正的全域连接。 第6章:高级安全机制与信任链构建 5GC的安全威胁与防御: 深入剖析SBA架构下暴露的API安全风险,讨论OAuth 2.0、TLS/DTLS在NF间通信中的强制实施细节。 物理层安全(PLS): 探讨基于信道不确定性的物理层密钥生成(PUF)技术,以及在Massive MIMO波束赋形中的窃听防御策略。 区块链在网络认证中的潜力: 评估分布式账本技术(DLT)在提升跨运营商漫游认证、物联网设备身份管理中的去中心化优势与性能开销。 --- 总结 本书的价值在于其深度和前瞻性。它不仅是理解5G核心技术规范的指南,更是指导工程师们如何利用云原生、AI和深度学习工具,构建一个高度自动化、极度可靠且面向未来扩展的下一代无线通信网络的实战手册。通过大量实际部署案例和性能评估数据,读者将获得将理论转化为商业价值所需的关键技术洞察力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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这本书简直是为那些渴望深入了解现代通信技术核心的工程师和技术爱好者量身打造的教科书。我必须说,它的内容组织结构堪称艺术,从最基础的电磁波理论娓娓道来,逐步过渡到复杂的调制解调技术,中间穿插了大量有助于理解的数学推导,但绝不晦涩难懂。作者显然花了大量心血来确保理论的严谨性与实践的可操作性之间找到完美的平衡点。例如,在讲解MIMO(多输入多输出)系统时,它不仅清晰地解释了空间复用和分集增益背后的物理原理,还用非常直观的图示展示了不同天线配置对信道容量的影响。我尤其欣赏它对OFDM(正交频分复用)技术的深入剖析,这对于理解4G LTE乃至5G系统的基础架构至关重要。书中对傅里叶变换在信号处理中的应用讲解得极其透彻,即便是初次接触的读者,也能迅速把握其核心思想。此外,书中对噪声、干扰以及信道衰落的建模和应对策略的讨论,深度和广度都远超我之前接触过的任何教材。它不仅仅是知识的堆砌,更像是一份精心设计的学习路线图,每一步都旨在巩固前一个知识点,并自然地引向下一个更深层次的概念。如果你想真正弄明白无线电波是如何穿越空气、承载数据的,这本书绝对是绕不开的宝藏。

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我必须提及这本书在描述“未来趋势”和“当前热点”方面的处理方式,这让它丝毫没有过时之感,反而充满了前瞻性。它并没有将全部篇幅锁定在已成熟的技术上,而是用相当的篇幅探讨了面向下一代通信技术的一些关键技术概念。书中对于认知无线电(CR)的基本原理、频谱感知的方法论以及动态频谱接入的挑战进行了深入的浅析,这为我们理解如何更有效地利用日益稀缺的频谱资源提供了新的思路。此外,它对安全性和隐私保护在无线环境中的特殊性也有所涉及,例如侧信道攻击的理论基础以及在物理层进行加密的可能性探讨,这显示出作者对整个技术生态的全面关注。即便是对于一些新兴领域,如物联网(IoT)中低功耗广域网(LPWAN)所面临的延迟和覆盖的矛盾,书中也提供了基于现有技术框架的创新性解决方案分析。这本书的价值不仅在于教授你如何构建今天的网络,更在于引导你思考和设计明天的网络。读完它,你会感觉自己站在了无线技术发展的最前沿,对未来十年的技术演进方向有了清晰的预判。

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这本书在数学工具的运用上,展现出一种既专业又充满活力的态度。我通常认为技术书籍要么是数学推导堆砌的“天书”,要么是过于简化的“入门读物”,但这本却成功地在两者之间找到了一个极佳的平衡点。它没有回避瑞利衰落、高斯噪声这些核心统计学概念,反而将其作为分析系统性能的基石。比如,在推导误码率(BER)的表达式时,它会细致地展示每一步积分和积分限的选取逻辑,这一点对需要进行性能建模的人来说至关重要。但有趣的是,在复杂的积分无法解析求解时,它并不会停留于此,而是迅速引入恰当的近似方法(如高斯积分的泰勒展开等),并立即将其与仿真结果进行比对,强调了近似方法的工程价值。这种“理论推导—工程近似—仿真验证”的闭环讨论,极大地增强了阅读的趣味性和实效性。它教会我的不仅仅是公式本身,更重要的是如何在实际工程环境中,根据可用的计算资源和所需的精度,选择最合适的数学工具。对于想在理论层面进行深入研究的读者而言,这本书提供的严谨的数学基础是无可替代的。

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翻开这本书,我立刻感受到一股扑面而来的实用主义气息,它完全跳脱了那种陈旧的、只停留在理论表面的老旧教材风格。这本书的重点似乎完全放在了“如何设计和优化”上,而不是空泛地描述“是什么”。我特别喜欢它在讲解网络协议栈时所采用的自顶向下的方法论,首先构建宏观的系统视图,然后才细化到每一层协议的具体机制。书中关于功率控制算法的章节,简直是工程实践的宝典,它对比了闭环和开环控制的优缺点,并给出了实际部署中常见的参数调整指南,这些都是在标准文档里很难找到的“经验之谈”。更令人惊喜的是,它对频谱效率和能效的平衡问题进行了深刻的探讨,这在如今强调绿色通信的背景下显得尤为重要。书中对于干扰协调(ICIC/eICIC)的介绍,非常贴合现实蜂窝网络的部署挑战,甚至提到了某些商业网络中采用的启发式算法。阅读过程中,我不断地拿书中的描述去对照我正在做的项目中的一些疑难点,发现很多困扰我已久的问题,在这本书里找到了清晰、逻辑严密的解释框架。总而言之,这本书更像是一位经验丰富、直言不讳的行业导师,指导你如何将理论转化为可靠、高效的无线系统。

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对于一个倾向于从历史和演进角度理解技术的学习者来说,这本书提供了极其宝贵的纵深视角。它并没有将无线技术视为一个静止的、凭空出现的技术集合,而是清晰地勾勒出了从初代模拟蜂窝系统到如今复杂数字多址技术群的发展脉络。作者在引入新技术时,总是先回顾前一代技术的局限性,正是这种“补短板”的叙事方式,让新技术的出现显得顺理成章、不可避免。例如,在讲解CDMA(码分多址)时,它详细阐述了其解决多址干扰的巧妙之处,以及其相对于TDMA/FDMA的理论优势,同时也毫不避讳地指出了CDMA在软容量和系统复杂度上的实际挑战,这为后续向OFDMA的过渡做了很好的铺垫。这种历史的纵深感,让学习者不仅知其然,更能知其所以然。此外,书中对关键标准制定过程中的权衡取舍也有所涉猎,这使得我们理解为何今天的无线系统是这个样子,而非另一个样子。对于希望从事无线系统架构设计或技术评估工作的读者,这种宏观的、带有时间维度的认知框架是极其宝贵的财富,它能极大地提升决策的质量和前瞻性。

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