現(xiàn)代移動通信網(wǎng)絡技術

內(nèi)容概要

　　本書從網(wǎng)絡通信的角度出發(fā)，介紹了移動通信網(wǎng)絡技術的發(fā)展、移動通信網(wǎng)絡的基本技術、第2代移動通信網(wǎng)絡組成、第3代移動通信網(wǎng)絡的3個方案以及關鍵技術、移動通信網(wǎng)絡的基本優(yōu)化方法以及第四代移動通信的候選方案和技術特點，旨在向讀者展示網(wǎng)絡的全程特性以及移動接入和固定傳輸?shù)娜W(wǎng)理念。
　　本書共分9章，第1章為移動通信概述，第2章介紹移動通信系統(tǒng)的基本技術，第3章介紹GSM系統(tǒng)組網(wǎng)技術，第4章介紹CDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術，第5章介紹WCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術，第6章介紹CDMA2000系統(tǒng)組網(wǎng)技術，第7章介紹TD-SCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術，第8章介紹移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化技術，第9章為第4代移動通信網(wǎng)絡展望。
　　本書可供高等院校通信工程專業(yè)本科及研究生教學使用，也可供通信運營商以及通信設備制造商技術人員業(yè)務培訓使用。

書籍目錄

第1章　概述　
　1.1　移動通信發(fā)展的歷史　
　1.2　移動通信網(wǎng)絡的屬性和特點　
　　1.2.1　移動通信網(wǎng)絡的屬性　
　　1.2.2　移動通信網(wǎng)絡的特點　
　1.3　移動通信網(wǎng)絡的系統(tǒng)組成　
　　1.3.1　移動通信網(wǎng)絡的基本工作方式　
　　1.3.2　公眾蜂窩數(shù)字移動通信網(wǎng)絡的基本組成　
　　1.3.3　集群調(diào)度移動通信網(wǎng)絡的基本組成　
　　1.3.4　移動衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的基本組成　
　1.4　移動通信網(wǎng)絡的主流業(yè)務　
　　1.4.1　移動語音業(yè)務　
　　1.4.2　移動數(shù)據(jù)業(yè)務　
　思考與習題　
第2章　移動通信系統(tǒng)的基本技術　
　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　移動無線信道特性　
　　2.1.4　移動無線信道參數(shù)分析　
　　2.1.5　電波傳播損耗預測模型　
　2.2　抗衰落技術　
　　2.2.1　分集技術　
　　2.2.2　均衡技術　
　　2.2.3　信道編碼技術　
　2.3　調(diào)制技術　
　　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　擴頻調(diào)制技術　
　2.4　語音編碼技術　
　　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　
　　2.5.1　頻分多址　
　　2.5.2　時分多址　
　　2.5.3　碼分多址　
　　2.5.4　空分多址　
　2.6　蜂窩覆蓋技術　
　　2.6.1　區(qū)群的組成　
　　2.6.2　頻率復用　
　　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　
　　2.7.3　話務量與呼損　
　思考與習題　
第3章　GSM系統(tǒng)組網(wǎng)技術　
　3.1　概述　
　　3.1.1　GSM系統(tǒng)技術規(guī)范及特點　
　　3.1.2　GSM系統(tǒng)提供的業(yè)務　
　3.2　GSM系統(tǒng)網(wǎng)絡組成與接口協(xié)議　
　　3.2.1　網(wǎng)絡組成　
　　3.2.2　接口和協(xié)議　
　　3.2.3　GSM系統(tǒng)號碼計劃　
　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　幀結構、信道分類和時隙格式　
　　3.3.3　GSM系統(tǒng)中的語音處理流程　
　　3.3.4　跳頻技術　
　3.4　GSM系統(tǒng)的接續(xù)和管理　
　　3.4.1　SIM卡的結構和特點　
　　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　
　　3.5.1　概述　
　　3.5.2　GPRS網(wǎng)絡結構、接口及協(xié)議　
　　3.5.3　GPRS移動性管理和會話管理　
　　3.5.4　GPRS空中接口　
　思考與習題　
第4章　CDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術　
　4.1　概述　
　　4.1.1　CDMA技術標準化　
　　4.1.2　CDMA技術基本原理　
　　4.1.3　IS-95標準　
　　4.1.4　網(wǎng)絡結構及接口標準　
　　4.1.5　提供的業(yè)務和編號計劃　
　　4.1.6　系統(tǒng)信道的分類和定時　
　　4.1.7　系統(tǒng)特點　
　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)關鍵技術　
　　4.3.1　功率控制　
　　4.3.2　分集技術和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　信道結構　
　　4.4.2　導頻信道　
　　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)務信道　
　4.6　IS-95 CDMA系統(tǒng)接續(xù)和移動性管理　
　　4.6.1　登記注冊　
　　4.6.2　呼叫處理　
　　4.6.3　軟切換　
　思考與習題　
第5章　WCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術　
　5.1　WCDMA移動通信系統(tǒng)的演進過程　
　　5.1.1　WCDMA系統(tǒng)演進　
　　5.1.2　WCDMA系統(tǒng)的特點　
　5.2　WCDMA系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構　
　　5.2.1　UMTS網(wǎng)絡結構　
　　5.2.2　核心網(wǎng)的結構　
　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)的關鍵技術　
　　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　
　　5.4.5　系統(tǒng)安全　
　5.5　WCDMA系統(tǒng)的信號處理流程　
　　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　
　思考與習題　
第6章　CDMA2000系統(tǒng)組網(wǎng)技術　
　6.1　CDMA2000移動通信系統(tǒng)演進過程　
　　6.1.1　CDMA2000系統(tǒng)的演進　
　　6.1.2　CDMA2000特點　
　　6.1.3　從CDMA2000 1x向1x EV-DO演進　
　6.2　CDMA2000系統(tǒng)網(wǎng)絡結構　
　　6.2.1　網(wǎng)絡結構　
　　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)的關鍵技術　
　　6.4.1　CDMA2000 1x關鍵技術　
　　6.4.2　CDMA2000 1x EV-DO關鍵技術　
　6.5　CDMA2000數(shù)據(jù)業(yè)務流程　
　　6.5.1　用戶狀態(tài)　
　　6.5.2　1x EV-DO數(shù)據(jù)業(yè)務流程　
　思考與習題　
第7章　TD-SCDMA系統(tǒng)組網(wǎng)技術　
　7.1　概述　
　　7.1.1　TD-SCDMA提出的背景與演進過程　
　　7.1.2　TD-SCDMA系統(tǒng)的特點　
　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　
　　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　隨機接入過程　
　7.4　TD-SCDMA系統(tǒng)的關鍵技術　
　　7.4.1　聯(lián)合檢測技術　
　　7.4.2　接力切換　
　　7.4.3　動態(tài)信道分配　
　　7.4.4　軟件無線電　
　　7.4.5　智能天線　
　思考與習題　
第8章　移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化技術　
　8.1　移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化的概念　
　　8.1.1　網(wǎng)絡優(yōu)化的概念　
　　8.1.2　網(wǎng)絡優(yōu)化流程　
　　8.1.3　網(wǎng)絡性能評估　
　8.2　移動通信網(wǎng)絡優(yōu)化　
　　8.2.1　交換網(wǎng)絡優(yōu)化　
　　8.2.2　無線參數(shù)優(yōu)化　
　8.3　網(wǎng)絡關鍵問題優(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　
　思考與習題　
第9章　第四代移動通信網(wǎng)絡展望　
　9.1　未來移動通信發(fā)展的方向　
　　9.1.1　移動通信發(fā)展的3個方向　
　　9.1.2　4G網(wǎng)絡的基本結構和關鍵技術　
　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的幀結構　
　　9.3.3　TDD LTE的優(yōu)勢及不足　
　　9.3.4　TDD LTE和FDD LTE的現(xiàn)狀對比　
　9.4　WiMAX　
　　9.4.1　WiMAX網(wǎng)絡技術特點　
　　9.4.2　WiMAX面臨的競爭　
　思考與習題　
參考文獻　

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：7.4.3 動態(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）和動態(tài)信道分配（Dynamic Channel Allocation，DCA）兩種。FCA根據(jù)預先估計的覆蓋區(qū)域的業(yè)務負荷，將可用信道分配給特定小區(qū)。根據(jù)某種頻率復用模式，每個小區(qū)被固定分配某個信道集合，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。FCA的主要優(yōu)點是簡單，不需復雜的信道選擇。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)的一個呼叫建立一個通信鏈路。FCA的主要缺點是頻譜利用率低，不能很好地適應網(wǎng)絡中負荷的變化需求。由于在2G系統(tǒng)中主要以語音業(yè)務為主，不同用戶使用的業(yè)務對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)運行過程中，DCA根據(jù)當前的網(wǎng)絡狀態(tài)、系統(tǒng)負荷和業(yè)務的QoS參數(shù)，動態(tài)地將信道分配給某個用戶。在一定的區(qū)域內(nèi)，幾個小區(qū)的可用信道資源被集中起來，由無線網(wǎng)絡控制器（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函數(shù)，動態(tài)地將信道分配給呼叫。DCA的優(yōu)點是頻率利用率高，無須信道預規(guī)劃，可自動適應網(wǎng)絡中負載和干擾的變化，非常適合網(wǎng)絡中負載變化大的情況；缺點是相對于固定分配實現(xiàn)較為復雜，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／時隙，擴頻碼的組合來標記的，信道分配實質(zhì)上就是無線資源的分配過程。采用DCA是TDD模式的優(yōu)勢之一，能夠靈活地分配時隙資源，動態(tài)地調(diào)整上下行時隙的個數(shù)，從而可以靈活地支持對稱及非對稱的業(yè)務。7.4.4 軟件無線電軟件無線電（Sofware Defined Radio，SDR）就是采用數(shù)字信號處理技術，在可編程控制的通用硬件平臺上，利用軟件來定義實現(xiàn)無線終端的各部分功能，包括前端接收、中頻處理以及信號的基帶處理等，即整個無線終端從高頻、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，把盡可能多的無線及個人通信功能通過可編程軟件來實現(xiàn)，使其成為一種多工作頻段、多工作模式、多信號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)結構具有很好的通用性，功能實現(xiàn)靈活，系統(tǒng)互聯(lián)和升級變得非常方便。通過改變軟件來實現(xiàn)新業(yè)務和使用新技術，大大降低了新通信產(chǎn)品的開發(fā)成本和周期。所以這一技術也成為TD-SCDMA系統(tǒng)的關鍵技術之一。軟件無線電技術主要涉及數(shù)字信號處理硬件（DSPH）、現(xiàn)場可編程器件（FPGA）、數(shù)字信號處理（DSP）等。

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