移动通信/普通高等教育“十二五”规划教材·普通高等教育通信类精品教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《移动通信/普通高等教育“十二五”规划教材·普通高等教育通信类精品教材》对移动通信的原理及系统作了较为细致的介绍。全书分为上、下两篇。上篇以讲述基本原理为主，包括绪论、信号的传播、噪声与干扰、抗衰落技术、组网原理五章，内容涉及通信电磁波的传播特性、噪声和干扰的类别及分析、检错与纠错编码、网络覆盖与性能评估指标等方面。下篇以描述实际系统为主，包括经典移动通信系统、新兴移动通信系统、LTE系统、短距离移动通信四章，内容以系统的发展与演进为思路，涉及从模拟移动通信系统到LTE系统，并选择性地介绍了短距离移动通信。

内页插图

目录

上篇 基本原理
第1章 绪论
1.1 人与通信
1.2 从有线通信到移动通信
1.3 移动通信的学习
本章小结
复习题
第2章 信号的传播
2.1 电磁波——信息的载体
2.2 路径传播特性
2.3 快衰落与慢衰落
2.4 多普勒效应
2.5 传播模型
本章小结
复习题
第3章 噪声与干扰
3.1 噪声
3.2 干扰的类型
3.3 同频干扰
3.4 邻频干扰
3.5 互调干扰
3.6 阻塞干扰
本章小结
复习题
第4章 抗衰落技术
4.1 分集接收
4.2 RAKE接收
4.3 检错编码
4.4 纠错编码
4.5 均衡技术
本章小结
复习题
第5章 组网原理
5.1 移动通信网
5.2 多址接入方式
5.3 区域覆盖
5.4 网络结构
5.5 容量分析
5.6 信令
5.7 功率控制
5.8 位置管理和越区切换
5.9 话务量和呼损率
本章小结
复习题

下篇 系统应用
第6章 经典移动通信系统
6.1 第一代模拟系统
6.2 第二代数字系统的标准
6.3 GSM系统
6.4 D-AMPS系统和PDC系统
6.5 通用分组无线业务
6.6 IS-95标准与系统
本章小结
复习题
第7章 新兴移动通信系统
7.1 扩频通信基础
7.2 第三代系统的标准概述
7.3 WCDMA标准与系统
7.4 CDMA2000标准与系统
7.5 时分系统与TD-SCDMA标准
7.6 TD-SCDMA的关键技术
7.7 WiMAX标准简介
本章小结
复习题
第8章 LTE系统
8.1 LTE的背景
8.2 系统架构
8.3 物理层基础
8.4 多天线技术
8.5 多点协作传输
8.6 中继
8.7 组网和干扰分析
8.8 广播多播业务
8.9 频谱与射频特征
本章小结
复习题
第9章 短距离移动通信
9.1 蓝牙概览
9.2 蓝牙传输技术
9.3 紫蜂
9.4 超宽带简述与下层技术
9.5 超宽带干扰抑制措施
本章小结
复习题

附录A 爱尔兰呼损表
A.1 制表原理
A.2 表格数据
附录B 矩阵的奇异值分解
B.1 奇异值
B.2 奇异值分解的存在性
B.3 奇异值分解的方法
附录C 紫蜂应用实例
C.1 物联网与传感器网络
C.2 智能农业系统实例
C.3 智能家居系统实例
附录D 附图

参考文献

前言/序言

蜂窝网络：从理论到实践的深度探索 本书旨在为读者提供一个关于蜂窝移动通信系统的全面且深入的理解。我们将从最基础的概念出发，逐步深入到当前最先进的技术细节，涵盖蜂窝网络的设计、运行、优化以及未来发展趋势。本书的重点在于理论与实践的结合，通过严谨的数学模型、详细的算法分析以及典型的工程应用案例，帮助读者建立起对蜂窝通信系统的深刻认知，并能够解决实际工程中遇到的问题。 第一部分：蜂窝移动通信系统基础 本部分将奠定读者对蜂窝移动通信系统的基本认识。我们将从移动通信的起源和发展历程开始，介绍不同代蜂窝移动通信系统（1G、2G、3G、4G）的核心技术和演进方向。 移动通信的演进与基本原理： 早期无线通信： 追溯无线电通信的历史，理解其在信息传递中的重要作用。 蜂窝概念的诞生： 深入剖析“蜂窝”这一核心概念的提出背景、原理及其对移动通信系统的革命性意义。理解如何通过区域划分、频率复用和邻近基站的协同工作，实现通信容量的极大提升。 关键技术回顾： 详细介绍各个代际蜂窝通信系统所采用的关键技术，如模拟通信、数字通信、信道编码、多址技术（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA）、调制解调技术、扩频技术等。重点分析这些技术是如何解决容量、速率、频谱利用效率以及用户移动性等核心问题的。 核心网络架构与组成： 核心网的演进： 从电路交换网络（如2G的PSTN/ISDN）到分组交换网络（如3G/4G的EPC），分析核心网在支持数据业务和提高灵活性方面的转变。 关键网元及其功能： 详细介绍核心网中的重要网元，如移动交换中心（MSC）、网关移动交换中心（GMSC）、归属位置寄存器（HLR）、用户位置寄存器（VLR）、分组控制单元（PCU）、服务网关支持节点（SGSN）、网关GPRS支持节点（GGSN）、移动性管理实体（MME）、服务网关（S-GW）、分组数据网络网关（P-GW）等。清晰阐述它们各自承担的功能，以及在用户接入、位置更新、切换、业务路由等过程中的协作关系。 接口协议： 介绍核心网内部各网元之间以及核心网与接入网之间的关键接口及其通信协议，例如A接口、B接口、C接口、D接口、E接口、F接口、Gn接口、Gx接口、S1接口等。 无线接入网（RAN）的组成与功能： 基站（BTS/NodeB/eNodeB/gNB）： 深入理解基站的硬件组成、软件功能以及在无线信号的发送和接收中的核心作用。 无线资源的管理： 探讨基站如何管理其覆盖范围内的无线资源，包括频率资源、时隙资源、码资源等，以服务多个用户。 基站间的协作： 介绍宏基站、微基站、皮基站、飞基站等不同类型基站的部署策略，以及它们之间的协同工作，以扩大覆盖、提高容量和改善用户体验。 第二部分：无线传输与信号处理 本部分将深入探讨蜂窝移动通信系统中至关重要的无线传输技术和信号处理方法。 无线信道的特性与模型： 信道衰落： 详细分析由于多径传播、阴影效应、快衰落等因素造成的无线信道衰落，包括瑞利衰落、莱斯衰落等模型。 信道估计与均衡： 介绍如何通过估计信道的状态来补偿由于衰落和干扰造成的信号失真。详细讲解各种均衡算法，如迫零均衡、最小均方误差（MMSE）均衡、最大似然序列估计（MLSE）等。 信道编码与解码： 阐述纠错码在对抗信道噪声、提高数据可靠性方面的作用。深入介绍卷积码、Turbo码、LDPC码等先进编码技术，以及它们在现代蜂窝通信系统中的应用。 多址技术与接入方式： 时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）、码分多址（CDMA）： 详细分析这些传统多址技术的原理、优缺点以及在早期移动通信系统中的应用。 正交频分多址（OFDMA）： 深入理解OFDMA的核心思想，即利用多个正交的子载波来传输数据，有效地对抗频率选择性衰落，并实现高效率的数据传输。详细分析OFDMA的资源分配、符号映射、IFFT/FFT等关键处理过程。 多输入多输出（MIMO）技术： 介绍MIMO技术如何利用多根天线在发射端和接收端来增加信道容量和提高链路可靠性。详细讲解空时编码（STBC）、空间复用（SM）、波束赋形（Beamforming）等MIMO技术，并分析其在提升数据速率和覆盖范围方面的作用。 调制解调技术： 基本调制方式： 介绍幅度调制（ASK）、频率调制（FSK）、相位调制（PSK）等基本调制方式，以及它们在数据转换为可传输信号过程中的作用。 高级调制方式： 重点讲解正交幅度调制（QAM）及其不同阶数（如16QAM, 64QAM, 256QAM）在提高频谱效率方面的优势。分析这些调制方式在不同信噪比条件下的性能表现。 自适应调制与编码（AMC）： 阐述AMC技术如何根据实时信道条件动态调整调制方式和编码率，以最大化频谱利用效率和用户吞吐量。 第三部分：移动性管理与网络优化 本部分将聚焦于蜂窝移动通信系统中的关键功能——移动性管理，以及提升网络性能和用户体验的网络优化技术。 用户识别与认证： IMSI、MSISDN、IMEI： 详细介绍用户身份标识符的含义和作用，包括国际移动用户识别码（IMSI）、移动用户综合服务号码（MSISDN）、国际移动设备识别码（IMEI）等。 鉴权过程： 讲解用户接入网络时，网络如何进行身份鉴权，以确保合法用户才能接入并使用服务。分析鉴权过程中的密钥生成、挑战-响应机制等。 位置更新与切换： 位置更新： 详细分析用户在移动过程中，网络如何跟踪用户的位置信息，包括注册区（Location Area）、小区（Cell）的概念，以及位置更新的触发条件和流程。 切换（Handover）： 深入剖析用户在通信过程中跨越基站覆盖范围时，实现无缝连接的切换机制。讲解硬切换和软切换的区别，以及在不同场景下的切换策略，如基于信号强度、基于网络负载等。分析切换延迟对用户体验的影响。 网络资源管理与优化： 信道分配与复用： 探讨基站如何根据用户需求和信道条件，动态分配频率、时隙、码字等资源，并实现频率复用，以提高网络容量。 功率控制： 介绍功率控制在降低干扰、延长终端电池寿命、提高链路质量方面的作用。分析开环功率控制和闭环功率控制的原理和应用。 干扰管理： 详细分析同频干扰、邻频干扰、外部干扰等，并介绍抑制干扰的技术，如干扰消除、软频率复用等。 网络容量分析与规划： 讲解如何通过数学模型来分析和预测蜂窝网络的容量，并根据业务需求和用户增长趋势进行网络规划和扩容。 性能监控与优化： 介绍网络监控指标，如吞吐量、时延、丢包率、切换成功率等，以及如何利用这些指标来诊断网络问题并进行针对性优化。 第四部分：现代蜂窝通信技术与未来展望 本部分将聚焦于当前主流的4G/5G技术，并对未来的移动通信发展趋势进行展望。 4G LTE系统深度解析： OFDMA和SC-FDMA： 深入分析LTE系统中上行和下行采用的OFDMA和SC-FDMA技术。 MIMO在LTE中的应用： 重点讲解LTE系统中MIMO技术（如MIMO-4x4, Massive MIMO）在提高数据速率和覆盖方面的贡献。 LTE核心网（EPC）： 详细介绍Evolved Packet Core（EPC）的组成和工作原理，包括MME, S-GW, P-GW, HSS等网元。 QoS（服务质量）管理： 阐述LTE系统如何支持不同业务对服务质量的要求，包括优先级、带宽保证等。 5G NR（新无线电）技术： 5G的关键愿景： 介绍5G三大应用场景：eMBB（增强移动宽带）、mMTC（海量机器类通信）、uRLLC（超可靠低时延通信）。 5G NR新特性： 详细讲解5G NR在频谱使用（Sub-6GHz, mmWave）、帧结构、波束赋形、网络切片、边缘计算等方面的创新。 5G核心网（5GC）： 介绍5G核心网的云原生架构，服务化通信（SBA），以及为支持新业务所带来的变革。 Massive MIMO与波束赋形： 深入分析Massive MIMO在5G中的关键作用，如何通过大规模天线阵列实现高精度波束赋形，提升频谱效率和覆盖。 URLLC的实现机制： 探讨5G如何通过灵活的帧结构、快速调度、前向纠错（FEC）等技术，实现超低时延和高可靠性通信。 面向未来的通信技术： 6G愿景与关键技术： 展望6G时代可能带来的新能力，如全息通信、感官互联、人工智能原生网络等，并介绍可能涉及的未来技术方向，如太赫兹通信、可见光通信、智能反射面（RIS）等。 人工智能在通信网络中的应用： 探讨AI如何赋能通信网络的智能规划、资源调度、故障诊断、用户体验优化等各个环节，实现网络的自主化和智能化。 物联网（IoT）与蜂窝通信的融合： 分析NB-IoT、LTE-M等低功耗广域网技术如何与现有蜂窝网络协同工作，满足物联网设备的海量接入和低功耗需求。 本书将通过丰富的图表、详细的公式推导和清晰的语言，力求让读者在理解蜂窝移动通信系统原理的同时，也能掌握相关的工程实践方法，为从事移动通信领域的研究、开发和工程实践打下坚实的基础。