移动通信中的关键技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 在线阅读 2026

基本信息

书名：移动通信中的关键技术

定价：34.00元

作者：吴伟陵著

出版社：北京邮电大学出版社有限公司

出版日期：2001-01-01

ISBN：9787563504657

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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移动通信是目前外发展*快的新技术之一。它的主要特点是高技术含量大，新技术层出不穷。为了适应这一发展需要，本书主要从原理介绍了第二代数字式移动通信，第三代宽带多媒体移动通信以及移动通信中将要采用的一些新的关键性技术。

内容提要

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为提高移动通信的数量（有效性）与质量（可靠性）指标，分别介绍和讨论了提高有效性和可靠性的各项措施。为了提高移动通信的有效性，介绍了提高单个用户有效性的信源编码技术；有效性调制技术；以及提高多个用户即小区容量的多址接入技术等等。为了提高移动通信的可靠性，介绍了在移动通信训抗各种衰落提高可靠性的措施；扩频技术、调制技术、信道编码与交织技术、功率控制技术、分集接收、Rake接收与发端分集等技术。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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移动通信中的关键技术（非本书内容） 引言 在信息爆炸的时代，移动通信已然成为现代社会不可或缺的基石，它深刻地改变着人们的生活方式、工作模式乃至社会结构的方方面面。从最初的模拟电话到如今高速率、低延迟的5G网络，移动通信技术的每一次飞跃都伴随着一系列复杂而精妙的技术革新。然而，本书所探讨的“移动通信中的关键技术”并非简单罗列这些技术名词，而是深入剖析其背后隐藏的原理、挑战与前沿发展。我们旨在呈现一个多维度、多层次的视角，帮助读者构建起对移动通信技术体系的全面认知。 第一章：无线传输的基石——电磁波与频谱管理 移动通信的本质是利用电磁波在空间中进行信息的无线传输。电磁波的特性，如频率、波长、传播损耗、多径效应等，直接决定了通信的覆盖范围、速率和可靠性。本章将从最基础的物理学原理出发，深入浅出地阐释电磁波在移动通信中的作用。我们将探讨不同频段电磁波的传播特性，为何低频段穿透能力强但频谱资源有限，而高频段虽然频谱资源丰富但传播损耗大、易受阻挡。 更重要的是，我们还会聚焦于“频谱管理”这一至关重要的议题。全球的无线电频谱资源是有限的，如何有效地分配、利用和管理这些宝贵的资源，是保证移动通信系统有序运行和不断发展的前提。本章将介绍频谱分配的国际与国内标准，分析频谱共享、动态频谱接入（DSA）等新兴技术如何提高频谱利用效率，以及频谱感知、干扰协调等技术在复杂无线环境下的应用。我们将揭示，并非所有“好”的频率都被立即使用，而是有着精密的规划和动态的调整。 第二章：信号的“语言”——调制与解调技术 电磁波本身只能承载频率和幅度的变化，而我们要传输的信息是复杂多样的，例如语音、数据、视频等。因此，我们需要一种“语言”来将这些信息“翻译”成电磁波能够承载的形式，并能够在接收端“翻译”回来。这就是“调制”与“解调”技术的核心作用。 本章将详细介绍各种经典的调制技术，例如幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM），以及它们在早期的移动通信系统中的应用。随着移动通信向更高的数据速率和更强的抗干扰能力演进，正交频分复用（OFDM）技术应运而生，成为现代移动通信（如4G和5G）的核心技术之一。我们将深入解析OFDM的原理，理解它如何将宽带信号分割成多个窄带子载波进行传输，从而有效克服多径衰落，提高频谱利用率。 除了OFDM，本章还会探讨其他重要的调制技术，例如最小频移键控（MSK）、高斯最小频移键控（GMSK）等，它们在特定场景下有着独特的优势。我们还将讨论高级调制方案，如16QAM、64QAM、256QAM甚至更高阶的调制，以及它们如何通过增加每个符号携带的信息量来提升数据速率。同时，解调作为调制的逆过程，其高效性直接影响到通信的误码率，本章也会对相应的解调算法进行介绍。 第三章：让信号“跑得快”——多址技术与信道接入 在一个移动通信系统中，往往不止一个用户同时使用有限的无线资源。如何让众多用户共享同一无线链路，同时又能够各自独立地进行通信，而不产生混乱或干扰，这就是“多址技术”解决的问题。本章将从最基础的频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）讲起，分析它们的基本原理、优缺点以及在不同代移动通信系统中的应用。 随着技术的发展，这些传统的多址技术逐渐演进或结合，催生出更先进的接入方式。例如，在4G和5G系统中广泛使用的正交频分多址（OFDMA）和单载波频分多址（SC-FDMA），它们是如何结合OFDM的优势，实现灵活的资源分配和高效的用户接入。我们还将探讨资源调度算法，包括时域调度、频域调度、载波聚合（Carrier Aggregation）等，它们是如何根据用户需求、信道条件和网络负载，动态地分配无线资源的。 此外，本章还会涉及随机接入（Random Access）和预留接入（Grant-based Access）的机制，以及它们在用户首次接入网络和数据传输过程中的作用。理解这些多址技术和接入机制，对于理解蜂窝网络的容量、公平性和效率至关重要。 第四章：让信号“听得清”——信道编码与纠错 无线信道并非完美的传输介质，信号在传播过程中会受到噪声、干扰和衰落的影响，导致接收到的信号失真，产生错误。如果不对这些错误进行处理，通信的质量将大打折扣，甚至无法正常通信。信道编码与纠错技术正是为了解决这个问题而生。 本章将系统介绍各种信道编码的基本原理。我们将从简单的重复码、奇偶校验码开始，逐步深入到更复杂的线性分组码（如汉明码、BCH码、RS码）以及卷积码。这些编码技术通过在原始数据中增加冗余信息，使得接收端能够检测和纠正一定数量的错误。 随着移动通信对数据速率和可靠性要求的不断提高，Turbo码和低密度奇偶校验（LDPC）码等现代高性能编码技术成为了4G和5G等先进系统的核心。本章将详细解析Turbo码的迭代译码原理，以及LDPC码在构建高效纠错系统中的优势，并探讨它们是如何在追求更高编码增益和更低译码复杂度的道路上不断进步的。我们还将讨论交织（Interleaving）技术，它如何与编码配合，进一步提高系统抵抗突发性错误的能力。 第五章：信号的“身份识别”——多天线技术（MIMO） 为了进一步提升移动通信的吞吐量和频谱效率，科学家们提出了“多天线技术”，也称为MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）。MIMO技术利用在发射端和接收端使用多个天线，可以在不增加频谱资源或发射功率的情况下，显著提高数据传输速率，或在相同速率下提高信号的可靠性。 本章将深入剖析MIMO技术的核心原理。我们将介绍空间复用（Spatial Multiplexing），它如何通过在多个天线上传输独立的数据流来增加数据速率。接着，我们将探讨分集（Diversity）技术，例如空间分集，它如何通过在不同空间路径上传输相同的数据来抵抗衰落，提高信号的鲁棒性。 更进一步，本章将介绍波束赋形（Beamforming）技术，这是一种更为智能的多天线应用。通过对多个天线发射信号的相位和幅度进行精确控制，可以将信号能量聚焦于特定的方向，从而提高目标用户的接收信号强度，并减少对其他用户的干扰。我们还将讨论MIMO的各种配置，如SU-MIMO（单用户MIMO）和MU-MIMO（多用户MIMO），以及它们在不同场景下的应用。 第六章：网络的“大脑”——网络架构与协议设计 移动通信系统不仅仅是无线传输技术，更是一个复杂的网络体系。从用户终端到核心网，再到互联网，每一个环节的协同工作都至关重要。本章将探讨移动通信网络的基本架构，包括接入网（RAN）和核心网（Core Network）的组成部分，以及它们之间的接口和通信协议。 我们将介绍不同代移动通信（1G、2G、3G、4G、5G）在网络架构上的演进，例如从电路交换到分组交换的转变，以及向软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等新技术的发展。本章还将深入分析网络层、传输层和应用层中关键的协议设计，例如IP协议、TCP/UDP协议、HTTP协议等，以及它们在移动通信场景下的特点和优化。 此外，我们还将探讨移动通信网络中的一些核心功能，如移动性管理（漫游、切换）、会话管理、接入控制、数据承载等，以及支撑这些功能的关键协议。理解网络架构和协议设计，有助于我们理解整个移动通信系统是如何运作的，以及为何能支持如此庞大的用户群体和多样化的业务。 第七章：安全无虞——移动通信安全机制 在享受移动通信带来的便利的同时，安全性问题也日益凸显。从用户身份认证到数据传输加密，再到网络抵御攻击，移动通信安全是保障用户隐私和通信可靠性的基石。本章将聚焦于移动通信系统中的各类安全机制。 我们将介绍用户身份认证的多种方式，如SIM卡认证、EAP框架等，以及它们在保障合法用户接入网络中的作用。接着，我们将深入探讨通信数据的加密技术，包括空口加密（如AES）和端到端加密，以及它们如何在传输过程中保护用户信息的机密性。 本章还会讨论网络安全方面的挑战，例如拒绝服务攻击（DoS/DDoS）、中间人攻击、恶意软件等，并介绍移动通信系统为应对这些威胁所设计的防御机制，如身份验证、密钥管理、入侵检测等。我们还将探讨5G等新一代通信技术在安全性方面的新特性和安全增强措施。 第八章：智能的未来——面向未来的移动通信技术 移动通信技术从未停止前进的脚步。本章将展望移动通信的未来发展趋势，探讨一些前沿和新兴的关键技术。 我们将重点关注5G网络的后续演进，以及6G网络的潜在关键技术。这可能包括超大规模MIMO（mMIMO）、全息通信、太赫兹通信、可见光通信等。同时，我们还将探讨人工智能（AI）和机器学习（ML）在移动通信中的深度融合，例如AI驱动的网络优化、智能资源调度、预测性维护等。 此外，本章还将讨论物联网（IoT）的爆发式增长对移动通信提出的新要求，例如低功耗广域网（LPWAN）技术、海量连接的管理等。我们还会触及边缘计算（Edge Computing）在移动通信中的应用，它如何将计算和存储能力推向网络边缘，以支持低延迟、高可靠性的应用。 结论 “移动通信中的关键技术”不仅仅是一本技术手册，它是一次对塑造我们现代世界的隐形力量的探索。从电磁波的物理法则到网络的智慧大脑，从信号的语言翻译到安全的屏障，每一个环节都凝聚着人类的智慧和不懈的努力。本书希望通过对这些关键技术的深入解析，引导读者超越表面的便捷，去理解和欣赏移动通信系统背后所蕴含的科学原理、工程挑战以及创新精神。这些技术不仅支撑着我们今天的互联互通，更将指引着我们迈向更加智能、高效、安全和美好的未来。