現(xiàn)代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

內(nèi)容概要

　　本書從網(wǎng)絡(luò)通信的角度出發(fā)，介紹了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本技術(shù)、第2代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組成、第3代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的3個(gè)方案以及關(guān)鍵技術(shù)、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本優(yōu)化方法以及第四代移動(dòng)通信的候選方案和技術(shù)特點(diǎn)，旨在向讀者展示網(wǎng)絡(luò)的全程特性以及移動(dòng)接入和固定傳輸?shù)娜W(wǎng)理念。
　　本書共分9章，第1章為移動(dòng)通信概述，第2章介紹移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本技術(shù)，第3章介紹GSM系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，第4章介紹CDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，第5章介紹WCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，第6章介紹CDMA2000系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，第7章介紹TD-SCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)，第8章介紹移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)，第9章為第4代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)展望。
　　本書可供高等院校通信工程專業(yè)本科及研究生教學(xué)使用，也可供通信運(yùn)營(yíng)商以及通信設(shè)備制造商技術(shù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)使用。

書籍目錄

第1章　概述　
　1.1　移動(dòng)通信發(fā)展的歷史　
　1.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的屬性和特點(diǎn)　
　　1.2.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的屬性　
　　1.2.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)　
　1.3　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)組成　
　　1.3.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本工作方式　
　　1.3.2　公眾蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本組成　
　　1.3.3　集群調(diào)度移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的基本組成　
　　1.3.4　移動(dòng)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的基本組成　
　1.4　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的主流業(yè)務(wù)　
　　1.4.1　移動(dòng)語音業(yè)務(wù)　
　　1.4.2　移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)　
　思考與習(xí)題　
第2章　移動(dòng)通信系統(tǒng)的基本技術(shù)　
　2.1　無線電波傳播理論與特征　
　　2.1.1　無線電波的傳播特性和頻段劃分　
　　2.1.2　自由空間無線電波傳播　
　　2.1.3　移動(dòng)無線信道特性　
　　2.1.4　移動(dòng)無線信道參數(shù)分析　
　　2.1.5　電波傳播損耗預(yù)測(cè)模型　
　2.2　抗衰落技術(shù)　
　　2.2.1　分集技術(shù)　
　　2.2.2　均衡技術(shù)　
　　2.2.3　信道編碼技術(shù)　
　2.3　調(diào)制技術(shù)　
　　2.3.1　數(shù)字頻率調(diào)制　
　　2.3.2　數(shù)字相位調(diào)制　
　　2.3.3　正交振幅調(diào)制　
　　2.3.4　擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)　
　2.4　語音編碼技術(shù)　
　　2.4.1　波形編碼　
　　2.4.2　參量編碼　
　　2.4.3　混合編碼　
　2.5　多址技術(shù)　
　　2.5.1　頻分多址　
　　2.5.2　時(shí)分多址　
　　2.5.3　碼分多址　
　　2.5.4　空分多址　
　2.6　蜂窩覆蓋技術(shù)　
　　2.6.1　區(qū)群的組成　
　　2.6.2　頻率復(fù)用　
　　2.6.3　同頻干擾　
　2.7　信道配置　
　　2.7.1　信道配置方法　
　　2.7.2　多信道共用技術(shù)　
　　2.7.3　話務(wù)量與呼損　
　思考與習(xí)題　
第3章　GSM系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)　
　3.1　概述　
　　3.1.1　GSM系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范及特點(diǎn)　
　　3.1.2　GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù)　
　3.2　GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組成與接口協(xié)議　
　　3.2.1　網(wǎng)絡(luò)組成　
　　3.2.2　接口和協(xié)議　
　　3.2.3　GSM系統(tǒng)號(hào)碼計(jì)劃　
　3.3　GSM系統(tǒng)的無線接口　
　　3.3.1　GSM系統(tǒng)的無線傳輸特征　
　　3.3.2　幀結(jié)構(gòu)、信道分類和時(shí)隙格式　
　　3.3.3　GSM系統(tǒng)中的語音處理流程　
　　3.3.4　跳頻技術(shù)　
　3.4　GSM系統(tǒng)的接續(xù)和管理　
　　3.4.1　SIM卡的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)　
　　3.4.2　位置管理　
　　3.4.3　安全性管理　
　　3.4.4　呼叫接續(xù)　
　　3.4.5　越區(qū)切換　
　3.5　通用分組無線業(yè)務(wù)　
　　3.5.1　概述　
　　3.5.2　GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、接口及協(xié)議　
　　3.5.3　GPRS移動(dòng)性管理和會(huì)話管理　
　　3.5.4　GPRS空中接口　
　思考與習(xí)題　
第4章　CDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)　
　4.1　概述　
　　4.1.1　CDMA技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化　
　　4.1.2　CDMA技術(shù)基本原理　
　　4.1.3　IS-95標(biāo)準(zhǔn)　
　　4.1.4　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及接口標(biāo)準(zhǔn)　
　　4.1.5　提供的業(yè)務(wù)和編號(hào)計(jì)劃　
　　4.1.6　系統(tǒng)信道的分類和定時(shí)　
　　4.1.7　系統(tǒng)特點(diǎn)　
　4.2　IS-95 CDMA碼序列　
　　4.2.1　m序列　
　　4.2.2　Walsh碼　
　4.3　IS-95 CDMA蜂窩網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)　
　　4.3.1　功率控制　
　　4.3.2　分集技術(shù)和Rake接收　
　　4.3.3　越區(qū)切換　
　　4.3.4　降低多址干擾的方法　
　4.4　IS-95 CDMA正向信道　
　　4.4.1　信道結(jié)構(gòu)　
　　4.4.2　導(dǎo)頻信道　
　　4.4.3　同步信道　
　　4.4.4　尋呼信道　
　　4.4.5　正向業(yè)務(wù)信道　
　4.5　IS-95 CDMA反向信道　
　　4.5.1　接入信道　
　　4.5.2　反向業(yè)務(wù)信道　
　4.6　IS-95 CDMA系統(tǒng)接續(xù)和移動(dòng)性管理　
　　4.6.1　登記注冊(cè)　
　　4.6.2　呼叫處理　
　　4.6.3　軟切換　
　思考與習(xí)題　
第5章　WCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)　
　5.1　WCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的演進(jìn)過程　
　　5.1.1　WCDMA系統(tǒng)演進(jìn)　
　　5.1.2　WCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)　
　5.2　WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　
　　5.2.1　UMTS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　
　　5.2.2　核心網(wǎng)的結(jié)構(gòu)　
　5.3　WCDMA系統(tǒng)的無線接口與協(xié)議規(guī)范　
　　5.3.1　WCDMA無線接口　
　　5.3.2　UTRAN協(xié)議模型　
　　5.3.3　物理層　
　　5.3.4　數(shù)據(jù)鏈路層　
　　5.3.5　無線資源管理層　
　5.4　WCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)　
　　5.4.1　多徑無線信道和Rake接收　
　　5.4.2　功率控制　
　　5.4.3　軟切換　
　　5.4.4　多用戶檢測(cè)　
　　5.4.5　系統(tǒng)安全　
　5.5　WCDMA系統(tǒng)的信號(hào)處理流程　
　　5.5.1　基本工作過程　
　　5.5.2　電路域呼叫流程　
　　5.5.3　分組域呼叫流程　
　思考與習(xí)題　
第6章　CDMA2000系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)　
　6.1　CDMA2000移動(dòng)通信系統(tǒng)演進(jìn)過程　
　　6.1.1　CDMA2000系統(tǒng)的演進(jìn)　
　　6.1.2　CDMA2000特點(diǎn)　
　　6.1.3　從CDMA2000 1x向1x EV-DO演進(jìn)　
　6.2　CDMA2000系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　
　　6.2.1　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　
　　6.2.2　接入終端　
　　6.2.3　無線接入網(wǎng)　
　　6.2.4　分組核心網(wǎng)　
　6.3　CDMA2000系統(tǒng)的無線接口　
　　6.3.1　無線接口協(xié)議　
　　6.3.2　物理層　
　　6.3.3　鏈路層　
　6.4　CDMA2000系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)　
　　6.4.1　CDMA2000 1x關(guān)鍵技術(shù)　
　　6.4.2　CDMA2000 1x EV-DO關(guān)鍵技術(shù)　
　6.5　CDMA2000數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程　
　　6.5.1　用戶狀態(tài)　
　　6.5.2　1x EV-DO數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流程　
　思考與習(xí)題　
第7章　TD-SCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)　
　7.1　概述　
　　7.1.1　TD-SCDMA提出的背景與演進(jìn)過程　
　　7.1.2　TD-SCDMA系統(tǒng)的特點(diǎn)　
　7.2　TD-SCDMA系統(tǒng)的無線接口　
　　7.2.1　概述　
　　7.2.2　TD-SCDMA系統(tǒng)的多址技術(shù)　
　　7.2.3　物理信道　
　　7.2.4　傳輸信道到物理信道的映射　
　　7.2.5　傳輸信道編碼與復(fù)用　
　7.3　物理層的主要工作過程　
　　7.3.1　功率控制　
　　7.3.2　上行同步　
　　7.3.3　小區(qū)搜索　
　　7.3.4　隨機(jī)接入過程　
　7.4　TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)　
　　7.4.1　聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)　
　　7.4.2　接力切換　
　　7.4.3　動(dòng)態(tài)信道分配　
　　7.4.4　軟件無線電　
　　7.4.5　智能天線　
　思考與習(xí)題　
第8章　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化技術(shù)　
　8.1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念　
　　8.1.1　網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的概念　
　　8.1.2　網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化流程　
　　8.1.3　網(wǎng)絡(luò)性能評(píng)估　
　8.2　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化　
　　8.2.1　交換網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化　
　　8.2.2　無線參數(shù)優(yōu)化　
　8.3　網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵問題優(yōu)化分析　
　　8.3.1　覆蓋問題　
　　8.3.2　干擾問題　
　　8.3.3　掉話問題　
　　8.3.4　切換問題　
　　8.3.5　擁塞問題　
　8.4　優(yōu)化案例分析　
　　8.4.1　案例一　
　　8.4.2　案例二　
　思考與習(xí)題　
第9章　第四代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)展望　
　9.1　未來移動(dòng)通信發(fā)展的方向　
　　9.1.1　移動(dòng)通信發(fā)展的3個(gè)方向　
　　9.1.2　4G網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)　
　9.2　FDD LTE　
　　9.2.1　FDD模式的工作原理　
　　9.2.2　FDD模式的優(yōu)勢(shì)及不足　
　9.3　TDD LTE　
　　9.3.1　TDD模式的工作原理　
　　9.3.2　TDD的幀結(jié)構(gòu)　
　　9.3.3　TDD LTE的優(yōu)勢(shì)及不足　
　　9.3.4　TDD LTE和FDD LTE的現(xiàn)狀對(duì)比　
　9.4　WiMAX　
　　9.4.1　WiMAX網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特點(diǎn)　
　　9.4.2　WiMAX面臨的競(jìng)爭(zhēng)　
　思考與習(xí)題　
參考文獻(xiàn)　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：7.4.3 動(dòng)態(tài)信道分配信道分配算法可以分為固定信道分配（Fixed Channel Allocation，F(xiàn)CA）和動(dòng)態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation，DCA）兩種。FCA根據(jù)預(yù)先估計(jì)的覆蓋區(qū)域的業(yè)務(wù)負(fù)荷，將可用信道分配給特定小區(qū)。根據(jù)某種頻率復(fù)用模式，每個(gè)小區(qū)被固定分配某個(gè)信道集合，所有在該小區(qū)的呼叫都必須使用分配給該小區(qū)的信道，相同的信道只有在一定距離間隔之外的其他小區(qū)才可以再得以使用。如果該小區(qū)的所有信道都被占用，則該呼叫被阻塞，用戶便得不到服務(wù)。FCA的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，不需復(fù)雜的信道選擇。只要分配給該小區(qū)的信道集合中有未使用的信道，就可以為該小區(qū)內(nèi)的一個(gè)呼叫建立一個(gè)通信鏈路。FCA的主要缺點(diǎn)是頻譜利用率低，不能很好地適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷的變化需求。由于在2G系統(tǒng)中主要以語音業(yè)務(wù)為主，不同用戶使用的業(yè)務(wù)對(duì)于信道的需求基本相同，因此在信道分配上大都采用FCA。在DCA算法中小區(qū)和信道之間沒有固定的關(guān)系。所有的信道都被集中到一起分配，只要該信道能夠提供足夠的鏈路質(zhì)量，任何小區(qū)都可以將該信道分配給呼叫。在通信系統(tǒng)運(yùn)行過程中，DCA根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、系統(tǒng)負(fù)荷和業(yè)務(wù)的QoS參數(shù)，動(dòng)態(tài)地將信道分配給某個(gè)用戶。在一定的區(qū)域內(nèi)，幾個(gè)小區(qū)的可用信道資源被集中起來，由無線網(wǎng)絡(luò)控制器（RNC）管理，RNC將根據(jù)小區(qū)呼叫阻塞概率、候選信道的使用頻率、信道的再用距離等諸多代價(jià)函數(shù)，動(dòng)態(tài)地將信道分配給呼叫。DCA的優(yōu)點(diǎn)是頻率利用率高，無須信道預(yù)規(guī)劃，可自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載和干擾的變化，非常適合網(wǎng)絡(luò)中負(fù)載變化大的情況；缺點(diǎn)是相對(duì)于固定分配實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，系統(tǒng)開銷也比較大。TD-SCDMA系統(tǒng)中的任何一條物理通道都是利用它的載頻／時(shí)隙，擴(kuò)頻碼的組合來標(biāo)記的，信道分配實(shí)質(zhì)上就是無線資源的分配過程。采用DCA是TDD模式的優(yōu)勢(shì)之一，能夠靈活地分配時(shí)隙資源，動(dòng)態(tài)地調(diào)整上下行時(shí)隙的個(gè)數(shù)，從而可以靈活地支持對(duì)稱及非對(duì)稱的業(yè)務(wù)。7.4.4 軟件無線電軟件無線電（Sofware Defined Radio，SDR）就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來定義實(shí)現(xiàn)無線終端的各部分功能，包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等，即整個(gè)無線終端從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來完成。軟件無線電的核心是將A/D和D/A變換器盡可能地靠近天線，而無線通信功能盡可能地采用軟件進(jìn)行定義。軟件無線電的基本思想是將硬件作為其通用的基本平臺(tái)，把盡可能多的無線及個(gè)人通信功能通過可編程軟件來實(shí)現(xiàn)，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號(hào)傳輸與處理的無線電系統(tǒng)。也可以說，軟件無線電是一種用軟件來實(shí)現(xiàn)物理層連接的無線通信方式。使用軟件無線電，無線通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有很好的通用性，功能實(shí)現(xiàn)靈活，系統(tǒng)互聯(lián)和升級(jí)變得非常方便。通過改變軟件來實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)和使用新技術(shù)，大大降低了新通信產(chǎn)品的開發(fā)成本和周期。所以這一技術(shù)也成為TD-SCDMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。軟件無線電技術(shù)主要涉及數(shù)字信號(hào)處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場(chǎng)可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）等。

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