基本信息
书名：移动通信原理与应用技术(信息与通信工程精品课程配套教材)
定价：38.00元
作者：啜钢,李卫东著
出版社：人民邮电出版社
出版日期：2010-11-01
ISBN：9787115226655
字数：
页码：
版次：1
装帧：平装
开本：16开
商品重量：0.540kg
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内容提要
本书较详细地介绍了移动通信原理和应用技术。首先介绍了无线通信的传播环境和传播预测模型、移动通信中调制解调技术以及抗衰落技术；其次介绍了蜂窝网组网的基本概念和理论，在此基础上重点介绍了GSM、CDMA IS-95、第三代移动通信系统以及移动通信无线网络规划和优化基础；后对当前移动通信的发展和一些研究热点进行了介绍。
本书力求兼顾移动通信的基础理论和应用系统，内容由浅入深，可供不同层次的人员学习。每章开头有学习指导，结尾处有习题和思考题。
本书可以作为信息与通信相关专业本科生教材，并可作为成人教育的教材，另外，也可供从事移动通信研究和工程技术人员学习参考。
目录
章 概述
第2章 移动通信电波传播与传播预测模型
第3章 调制技术
第4章 抗衰落技术
第5章 蜂窝组网技术
第6章 GSM和CDMA IS-95系统
第7章 cdma2000 1x、WCDMA和TD-SCDMA系统
第8章 无线网络规划与优化基础
第9章 无线移动通信未来发展
附录 缩写索引
作者介绍
文摘
序言
HJ 移动通信原理与应用技术 (信息与通信工程精品课程配套教材) 概述 随着科技的飞速发展，移动通信已成为现代社会不可或缺的组成部分。从最初的语音通信到如今的多媒体信息传输，移动通信技术经历了翻天覆地的变革。本书旨在为信息与通信工程领域的学生及从业人员提供一个全面、深入的学习平台，系统阐述移动通信的核心原理，并详细介绍当前主流及未来发展趋势的应用技术。本书内容紧密结合信息与通信工程精品课程的教学要求，力求理论与实践并重，帮助读者构建扎实的专业基础，掌握解决实际问题的能力。 第一章 移动通信系统概述 本章将为读者勾勒出移动通信的宏观图景，介绍移动通信系统的基本组成、发展历程以及未来发展方向。我们将从以下几个方面展开： 移动通信的定义与特点： 阐述移动通信的本质，探讨其区别于固定通信的关键特征，如移动性、无线接入、多用户共享频谱等。 移动通信系统的发展阶段： 回顾第一代（1G）模拟移动通信，第二代（2G）数字移动通信（GSM、CDMA），第三代（3G）宽带移动通信（WCDMA、CDMA2000），第四代（4G）LTE 技术，以及第五代（5G）通信技术的发展脉络。每一代技术的关键突破和性能提升将得到重点介绍。 移动通信系统组成： 详细解析移动通信系统的主要组成部分，包括移动台（用户设备）、基站子系统、核心网以及用户数据库等。我们将深入探讨各部分的功能和相互作用。 移动通信的分类： 介绍不同制式、不同频段的移动通信系统，如公用移动通信网、专用移动通信网、卫星移动通信等。 移动通信的未来展望： 展望下一代移动通信技术（如6G）的发展方向，包括更高的数据速率、更低的延迟、更广的连接范围、人工智能与通信的融合等，以及其可能带来的社会和经济影响。 第二章 无线传播与衰落 无线信号的传播是移动通信的基石，但同时也是面临挑战的主要环节。本章将深入探讨无线电波在移动通信环境下的传播特性，以及由此带来的各种衰落现象。 无线电波传播模型： 介绍自由空间传播模型、两射线模型、多径传播模型等，分析不同场景下信号的传播路径和损耗。 路径损耗： 阐述信号强度随距离增加而衰减的规律，并介绍影响路径损耗的因素，如频率、传播环境等。 阴影衰落（Shadowing）： 解释由于障碍物（如建筑物、山体）对信号的遮挡导致的信号强度缓慢变化，并介绍其统计特性。 快衰落（Fading）： 重点分析由于多径效应导致的信号幅度、相位和到达时间的变化，这是移动通信中最主要的衰落类型。我们将详细介绍瑞利衰落、Rice衰落等模型，并分析其对通信质量的影响。 信道模型： 介绍用于描述移动通信信道特性的数学模型，包括独立同分布（i.i.d.）模型、高斯近似模型等，以及如何通过这些模型来评估通信系统的性能。 衰落的对抗技术： 提前介绍一些用于克服衰落影响的基本技术，如分集接收、均衡等，为后续章节的技术细节埋下伏笔。 第三章 移动通信中的多址技术 在有限的频谱资源下，如何让众多用户共享无线信道是移动通信的关键问题。本章将详细介绍实现多用户共享的核心技术——多址技术。 多址技术概述： 阐述多址技术的概念、重要性以及分类。 频分多址（FDMA）： 介绍如何将总带宽划分为若干个独立的窄带信道，每个用户分配一个信道进行通信。分析其优缺点。 时分多址（TDMA）： 解释如何将一个信道的时间划分为若干个时隙，每个用户分配一个或多个时隙进行通信。分析其优缺点。 码分多址（CDMA）： 深入探讨CDMA的工作原理，即利用不同的扩频码来区分不同的用户。重点介绍直接序列扩频（DSSS）和跳频扩频（FHSS）技术，分析其抗干扰能力强、频谱利用率高等优点。 正交频分复用（OFDM）： 详细介绍OFDM技术，其将高速数据流分割成多个低速子载波进行传输，有效对抗频率选择性衰落。分析其在4G及5G中的广泛应用。 多址技术的比较与发展： 对比不同多址技术的性能，并探讨其在不同代际移动通信系统中的演进和融合。 第四章 蜂窝网络规划与基站技术 蜂窝网络是移动通信系统实现大规模覆盖和高容量服务的基础。本章将聚焦于蜂窝网络的规划原则、关键参数以及基站的核心技术。 蜂窝网络结构： 介绍以小区（cell）为基本单元的蜂窝网络结构，以及小区覆盖、小区半径等概念。 基站（BTS/NodeB/gNB）功能： 详细阐述基站作为无线接入点的核心功能，包括信号收发、信道编码、调制解调、功率控制等。 小区覆盖与容量： 分析影响小区覆盖范围的因素（如发射功率、天线增益、传播损耗），以及影响小区容量的因素（如用户数量、带宽、频率复用因子）。 频率复用与同频干扰： 解释频率复用概念，通过在不同小区使用相同频率来提高频谱利用率，并重点讨论同频干扰的产生机制及抑制方法。 小区边界与切换： 介绍当用户从一个小区移动到另一个小区时，如何进行无缝切换（Hard Handover, Soft Handover），保证通信不中断。 基站天线技术： 介绍不同类型天线（如全向天线、定向天线）的特点，以及MIMO（多输入多输出）和波束赋形（Beamforming）等先进天线技术在提升容量和覆盖方面的作用。 网络规划工具与仿真： 简要介绍用于蜂窝网络规划和优化的工具和仿真技术。 第五章 移动通信中的信道编码与调制解调 为了在有噪声和衰落的无线信道中可靠地传输数据，必须对信息进行编码和调制。本章将深入探讨这些关键技术。 信道编码： 纠错码概述： 介绍信道编码的目的，即增加数据的冗余度以检测和纠正错误。 分组码： 介绍汉明码、卷积码等经典分组码的工作原理和性能。 Turbo码与LDPC码： 重点介绍在现代移动通信系统中（如3G、4G、5G）广泛应用的Turbo码和LDPC码，分析其接近香农限的优异性能。 调制解调技术： 调制概述： 解释如何将数字信息映射到模拟信号的载波上进行传输。 幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）： 介绍基本的模拟调制技术。 数字调制技术： 重点介绍ASK、FSK、PSK、QAM等数字调制方式，分析其调制阶数、数据速率和抗干扰能力。 OFDM中的调制： 结合OFDM技术，介绍其子载波上的调制方式。 自适应调制与编码（AMC）： 介绍根据信道条件动态调整调制和编码方案以优化性能的技术。 第六章 移动通信中的多址接入与资源调度 在有限的频谱和信道条件下，高效地分配和管理无线资源是提升网络性能的关键。本章将深入探讨移动通信系统中的多址接入和资源调度机制。 多址接入（MAC）层功能： 介绍MAC层的核心作用，包括用户接入控制、资源分配、差错控制等。 随机接入（RACH）过程： 详细阐述用户终端如何向基站发起接入请求，包括信道竞争、同步等过程。 资源调度概述： 解释资源调度的概念，即如何在时间和频率维度上有效地分配无线资源给各个用户。 调度算法： 静态调度： 如FDMA、TDMA中的固定分配。 动态调度： 公平调度： 如比例公平（PF）调度算法，平衡用户吞吐量和公平性。 最大吞吐量调度： 如最大载干比（C/I）调度算法，优先选择信道条件好的用户。 联合调度： 考虑用户之间的干扰和相关性进行调度。 时频资源调度： 介绍如何同时在时域和频域进行资源分配，以最大化系统吞吐量。 服务质量（QoS）保障： 讨论如何通过调度机制满足不同业务（如语音、视频、数据）对时延、丢包率的要求。 第七章 移动通信核心网（Core Network） 核心网是移动通信系统的“大脑”，负责连接基站、管理用户、提供业务和与其他网络的互联互通。本章将深入解析核心网的架构和关键功能。 核心网架构演进： 2G/3G电路交换（CS）与分组交换（PS）核心网： 介绍GPRS、UMTS核心网的组成（如MSC, SGSN, GGSN, HLR, VLR）。 4G EPC（Evolved Packet Core）： 详细解析4G核心网架构，包括MME, SGW, PGW, HSS等关键网元，及其在移动性管理、承载管理、用户认证等方面的作用。 5G核心网（5GC）： 介绍5G核心网的云原生架构、服务化（SBA）设计理念，以及UPF, AMF, SMF, NRF等新网元的功能。 关键功能： 移动性管理： 用户位置更新、越区切换、漫游管理。 用户认证与鉴权： 确保用户身份合法性。 承载管理： 为数据业务建立和管理端到端的IP连接。 计费与策略控制： 实现数据业务的计量和流量控制。 与外部网络的互联： 如与Internet、PSTN等的连接。 第八章 移动通信系统性能分析 评估和优化移动通信系统的性能是至关重要的。本章将介绍衡量系统性能的关键指标和分析方法。 关键性能指标（KPIs）： 吞吐量（Throughput）： 单位时间内传输的数据量。 时延（Latency）： 数据从发送端到接收端所需的时间。 误码率（BER）/包错误率（PER）： 传输过程中发生的错误比例。 信噪比（SNR）/载干比（C/I）： 信号质量的衡量标准。 覆盖率（Coverage）： 信号能够有效覆盖的区域比例。 容量（Capacity）： 系统能够同时支持的最大用户数或数据流量。 连接成功率/切换成功率： 用户成功建立或维持连接的概率。 性能分析方法： 理论分析： 利用数学模型和概率论进行推导和计算。 仿真分析： 使用仿真软件模拟系统行为，评估不同参数下的性能表现。 测试分析： 在实际网络中进行测量和数据采集，验证理论和仿真结果。 系统优化： 基于性能分析结果，提出提高系统吞吐量、降低时延、扩大覆盖、提升容量的优化策略。 第九章 现代移动通信技术（4G/5G） 本章将重点介绍当前主流的4G LTE和下一代5G移动通信技术，深入剖析其关键技术和创新点。 4G LTE（Long Term Evolution）： OFDMA与SC-FDMA： 详细介绍LTE下行和上行的多址接入技术。 MIMO与波束赋形： 讲解LTE中MIMO技术的应用，提升数据速率和覆盖。 LTE核心网（EPC）： 回顾EPC的架构和功能。 LTE-Advanced（LTE-A）： 介绍载波聚合、更高级MIMO等增强技术。 5G NR（New Radio）： 5G的关键愿景： eMBB（增强移动宽带）、uRLLC（超可靠低时延通信）、mMTC（海量机器类通信）。 频谱利用： 引入Sub-6GHz和毫米波（mmWave）频段。 新型多址接入： 引入OFDM的灵活框架，支持灵活的帧结构。 Massive MIMO与全维度波束赋形： 介绍5G中Massive MIMO的巨大潜力。 网络切片： 强调5G网络能够为不同业务提供定制化的虚拟网络。 边缘计算： 探讨将计算能力部署在网络边缘，降低时延，提升效率。 5G核心网（5GC）： 再次强调5GC的云原生和服务化设计。 5G的应用场景： 智能制造、自动驾驶、远程医疗、虚拟现实等。 第十章 移动通信的应用与发展 本章将从应用的角度，探讨移动通信技术如何深刻地影响我们的生活和工作，并展望其未来的发展方向。 移动通信在各行各业的应用： 消费电子： 智能手机、平板电脑、可穿戴设备。 物联网（IoT）： 智能家居、智能交通、智慧城市。 工业互联网： 智能制造、远程监控、机器人控制。 媒体与娱乐： 高清视频流、VR/AR体验、云游戏。 公共安全与应急通信： 灾难救援、应急指挥。 移动通信的安全与隐私： 探讨移动通信系统面临的安全威胁，如窃听、欺骗、拒绝服务攻击等，以及相应的安全防护措施。 绿色通信与可持续发展： 关注移动通信技术的能耗问题，介绍节能技术和可持续发展策略。 移动通信的未来技术趋势： AI与通信的融合： AI在网络优化、资源调度、用户体验提升中的作用。 天地一体化通信： 卫星通信与地面蜂窝网络的融合。 量子通信在移动通信中的潜在应用。 人机交互的演进： 基于通信技术的新型交互方式。 本书的编写力求严谨、全面，并充分考虑了信息与通信工程学科的特点。我们希望通过对这些内容的深入学习，能够帮助读者构建起扎实的移动通信理论基础，并掌握分析和解决实际工程问题的能力，为他们在未来的学习和职业生涯中奠定坚实的基础。
这本书的语言风格极其晦涩和冗长，仿佛作者在努力用最复杂的方式来阐述最基础的原理。很多简单的概念，比如信道编码的原理，能用一整页篇幅来绕圈子，用大量非直观的比喻来解释，结果反而让人更加困惑。我不得不承认，对于那些已经有一定基础的读者来说，这种写法可能被解读为“严谨”，但对于我这种从零开始学习的门外汉，简直就是一堵难以逾越的高墙。我花了大量时间去理解作者试图表达的那个“弯弯绕绕”的逻辑链条，而不是直接吸收知识点本身。如果教材的目标是普及和推广移动通信知识，那么清晰、简洁、直观的表达是首要任务。这本书在这一点上彻底失败了，它更像是一份供少数资深专家内部交流的文献摘要，而非面向大众的优秀教材。我建议未来的修订版应该引入更多的可视化解释和类比，让复杂的数学模型更具象化。