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基本信息

书名:无线网络架构与演进趋势

：29.00元

售价：19.7元,便宜9.3元,折扣67

作者:吕召彪

出版社：机械工业出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787111397465

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：大16开

商品重量：0.300kg

编辑推荐

内容提要

　　本书以无线网络架构及演进为主线，着重介绍包括第三代移动通信系统、宽带无线接入系统、LTE系统等应用广泛且具有较大潜力的无线通信网络的体系架构、关键技术及应用情况等；在此基础上，针对未来网络演进的趋势，展现了多网络融合的架构、基带池组化无线网络架构及面向未来移动互联网业务的新型通信网络架构。
　　本书适合通信、计算机以及电子工程专业的高年级本科生和研究生作为无线通信系统架构相关专业课程的教材，同时也适合相关领域的从业人员作为技术参考书。

目录

作者介绍

文摘

序言

蜂窝通信的脉络：从GSM到5G的进化之旅 在信息爆炸的时代，我们享受着前所未有的便捷通信体验，而这一切的基石，正是不断演进的蜂窝移动通信技术。本书将带您深入探索蜂窝通信系统的发展历程，剖析每一代技术的关键革新，以及它们如何深刻地改变了我们的生活与社会。我们将从2G GSM的诞生出发，逐步揭示3G WCDMA的崛起，4G LTE的飞跃，直至当下正深刻影响世界的5G浪潮，并展望未来6G的无限可能。 第一章：2G GSM的奠基石——数字语音的曙光 2G GSM（Global System for Mobile Communications）的出现，标志着移动通信从模拟时代迈向数字时代的巨大飞跃。在此之前，移动电话使用的模拟技术存在着信号不稳定、保密性差、频谱利用效率低下等诸多弊端。GSM的诞生，彻底改变了这一切。 数字语音编码与信道编码： GSM引入了先进的数字语音编码技术，将模拟语音信号转化为数字比特流。与模拟信号相比，数字信号在传输过程中具有更强的抗干扰能力，大大提升了通话质量。同时，信道编码技术进一步增强了信号的鲁棒性，即便在信号衰减或受到干扰的情况下，也能保证数据的可靠传输。 时分多址（TDMA）与频分多址（FDMA）： GSM采用TDMA和FDMA相结合的复用技术，显著提高了频谱资源的利用效率。TDMA技术允许在同一频率上划分不同的时隙，供多个用户轮流使用；FDMA技术则将整个可用频段划分成若干个信道，分配给不同的用户。这两种技术的结合，使得GSM能够支持比2G模拟系统多得多的用户数量，为移动通信的普及奠定了基础。 分组交换与电路交换的融合： GSM不仅支持传统的电路交换用于语音通话，还引入了分组交换技术，为数据通信服务（如SMS短信）提供了可能。虽然早期的SMS速率不高，但它开启了移动数据通信的先河，预示着未来移动互联网的到来。 漫游与国际化： GSM的标准化和全球推广，使得不同运营商的GSM网络能够互联互通，用户可以在全球范围内漫游。这极大地促进了国际商务和旅游的发展，使移动通信真正成为一种全球性的服务。 第二章：3G WCDMA的进化——迈向移动互联的新纪元 随着人们对移动数据通信需求的日益增长，2G GSM的速率已无法满足要求。3G（第三代移动通信）应运而生，其中以WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）为代表的技术，为移动互联网的普及奠定了坚实的基础。 宽带码分多址（WCDMA）： WCDMA的核心技术是码分多址。与TDMA和FDMA不同，WCDMA允许所有用户在同一时间和同一频率上通信，通过不同的伪随机码来区分不同的用户。这种技术具有更高的频谱利用效率、更强的抗干扰能力，并能支持更高的用户密度。 高速数据传输： 3G WCDMA的最大亮点在于其大幅提升的数据传输速率。理论上，WCDMA可以达到数百kbps甚至Mbps级别的下行速率，这使得网页浏览、电子邮件收发、在线音乐播放等成为可能，用户体验得到了质的飞跃。 多媒体业务的拓展： 高速数据传输能力为3G带来了丰富的多媒体业务。视频通话、移动电视、在线游戏、社交媒体分享等应用场景得以实现，移动设备不再仅仅是通讯工具，更成为集娱乐、信息获取、社交于一体的移动终端。 UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）： WCDMA是UMTS的核心空中接口技术。UMTS是一个全球性的3G标准，旨在实现与现有2G网络的互通，并提供更丰富的数据业务。 第三章：4G LTE的飞跃——全IP化与极致体验 4G LTE（Long-Term Evolution）的出现，标志着移动通信进入了一个全新的时代，其核心理念是“全IP化”，并带来了前所未有的高速率和低时延体验。 OFDMA与SC-FDMA： 4G LTE采用了OFDMA（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）作为下行多址接入技术，SC-FDMA（Single-Carrier Frequency Division Multiple Access）作为上行多址接入技术。OFDMA通过将宽带通信信号划分为多个窄带正交子载波进行并行传输，极大地提高了频谱利用效率，并增强了对频率选择性衰落的抵抗能力，从而实现了更高的峰值速率。 全IP化网络架构： 4G LTE完全采用了IP（Internet Protocol）作为核心网的传输协议。这意味着语音、数据、视频等所有业务都可以在IP网络上进行传输，简化了网络结构，提高了网络灵活性和效率。VoLTE（Voice over LTE）技术的出现，更是将语音通话也带入了IP时代，实现了更高质量、更低时延的语音通信。 高速率与低时延： 4G LTE能够提供高达数百Mbps的下行峰值速率，远超3G时代。同时，其网络时延也大幅降低，接近固定宽带网络的水平。这为高清视频流、在线游戏、实时协作等对带宽和时延要求极高的应用提供了强大的支持。 MIMO技术： 多输入多输出（MIMO）技术在4G LTE中得到了广泛应用。MIMO通过在发送端和接收端使用多个天线，可以显著提升通信容量和链路质量，进一步增强了网络的传输性能。 第四章：5G的革命——连接万物，赋能未来 5G，第五代移动通信技术，不仅仅是速度的提升，更是一场深刻的产业变革，它将连接万物，为社会经济的数字化转型提供强大的支撑。 三大应用场景：eMBB、mMTC、uRLLC： 5G被设计来满足三大主要的应用场景： 增强型移动宽带（eMBB）： 提供超高的下载和上传速率，支持8K视频、VR/AR等沉浸式体验。 海量机器类通信（mMTC）： 支持大规模物联网设备的连接，实现智慧城市、智能家居等场景。 超可靠低时延通信（uRLLC）： 提供极低的延迟和极高的可靠性，满足自动驾驶、远程医疗、工业自动化等关键任务应用的需求。 更宽的频谱范围： 5G采用了更宽的频谱范围，包括低频段（Sub-6GHz）、中频段和高频段（毫米波）。不同频段的优势各不相同，低频段覆盖范围广，中频段兼顾覆盖与容量，高频段则提供巨大的带宽潜力。 网络切片（Network Slicing）： 5G引入了网络切片技术，允许运营商在同一物理网络基础设施上创建多个逻辑上独立的虚拟网络。每个网络切片可以根据特定应用场景的需求进行定制，例如为自动驾驶提供超低时延的网络，为物联网提供海量连接的网络。 边缘计算（Edge Computing）： 5G与边缘计算紧密结合，将计算和存储能力部署在网络边缘，靠近用户和设备。这可以显著降低数据传输的延迟，提升数据处理效率，为需要实时响应的应用提供支持。 第五章：展望6G——智能的未来，无处不在的连接 当前，虽然5G的部署仍在如火如荼地进行，但关于6G（第六代移动通信）的研发已经拉开帷幕。6G被设想为一个更加智能、更加泛在的通信网络，将深度融合人工智能、机器学习、量子计算等前沿技术。 千倍于5G的速率与更低的延迟： 6G将提供比5G高出几个数量级的传输速率，并实现亚毫秒级的延迟，为全息通信、数字孪生等更具未来感的应用奠定基础。 人工智能的深度融合： 6G网络将不仅仅是传输数据的管道，更将成为一个具备人工智能能力的智能体。AI将贯穿于网络的各个层面，从资源调度、故障诊断到业务优化，实现网络的自主化和智能化。 天地一体化网络： 6G有望实现天地一体化的通信网络，将地面蜂窝网络与卫星通信网络无缝融合，实现全球无死角的连接覆盖，尤其是在偏远地区和海洋等区域。 物理世界与数字世界的无缝连接： 6G将模糊物理世界与数字世界的界限，实现更高级别的沉浸式体验，例如触觉互联网（Haptic Internet），让人们能够“感受”到远方的物体。 新的应用场景： 6G将催生出我们今天难以想象的新应用，例如远程精准手术、大规模分布式智能机器人协同、全息通信和更具沉浸感的虚拟现实/增强现实体验。 通过对2G到6G的系统性梳理，本书力求为读者展现蜂窝通信技术从语音通话到连接万物，再到驱动未来智能社会的演进轨迹。每一代技术的革新，都不仅是技术上的突破，更是对人类生活方式和社会发展模式的深刻重塑。理解这些技术的内在逻辑和发展趋势，对于把握未来通信的脉搏，洞察数字化时代的机遇与挑战至关重要。