无线与峰窝通信 目录

作者: (美)William C. Y. Lee 出处:清华大学出版社 　2008-07-25 14:11　   砖    好    评论  条 　进入论坛

阅读提示：《无线与峰窝通信》全面介绍了蜂窝移动通信和宽带无线接入方面的知识，内容涉及蜂窝移动通信的基本概念、工作原理以及它的现状与发展趋势。这是本书的目录部分。

目录
 
第1章  移动无线电的发展趋势 1

1.1  蜂窝移动的历史 1
1.1.1  AMPS系统(第1代系统) 1
1.1.2  第2代系统 2
1.1.3  3G系统 4
1.1.4  4G系统 5
1.1.5  其他类蜂窝系统 5
1.2  无线数据网络 6
1.2.1  总体描述 6
1.2.2  无线LAN标准 7
1.2.3  无线WAN的发展 8
1.3  卫星通信系统 9
1.3.1  历史 9
1.3.2  属性 10
1.3.3  不同轨道的卫星 10
1.4  寻呼系统 12
1.5  标准化组织 13
1.5.1  国际标准化组织 13
1.5.2  不同地区中的标准化组织 15
1.6  频谱分配 18
1.6.1  美国的频谱分配 19
1.6.2  ITU：提供给3G(IMT-2000)的频谱 20
1.6.3  世界其他地区 22
1.7  频谱效率探讨 23
1.8  参考文献 24

第2章  蜂窝系统导论 27

2.1  基本的蜂窝系统 27
2.1.1  电路交换系统 27
2.1.2  分组交换系统 30
2.2  性能指标 30
2.2.1  话音质量 30
2.2.2  数据质量 31
2.2.3  图片/视觉质量 31
2.2.4  服务质量 32
2.2.5  特殊功能 32
2.3  移动无线电环境的特殊性 32
2.3.1  移动无线电传输介质描述 32
2.3.2  传输介质模型 34
2.3.3  移动衰落特性 36
2.3.4  直射波路径、视距路径与阻碍路径 44
2.3.5  蜂窝频段的噪声电平 45
2.3.6  放大器的噪声 46
2.4  蜂窝系统的操作 46
2.4.1  操作流程 46
2.4.2  每个小区中每小时的最大呼叫次数 47
2.4.3  每个小区的最大频率信道数 49
2.5  频率复用信道的概念 50
2.5.1  频率复用方案 51
2.5.2  频率复用距离 52
2.5.3  系统中的用户数量 52
2.6  同频干扰衰减因子 53
2.7  全向天线系统中正常情况下所需的C/I 55
2.7.1  解析方法 55
2.7.2  仿真求解 57
2.8  切换机制 58
2.9  小区分裂 59
2.9.1  小区分裂的原因 59
2.9.2  小区分裂的方式 61
2.10  蜂窝系统组成的其他考虑 61
2.10.1  天线 62
2.10.2  交换设备 62
2.10.3  数据链路 62
2.11  不同的蜂窝系统和B3G         系统 63
2.12  参考文献 63

第3章  模拟系统标准 65

3.1  术语和功能的定义 65
3.2  移动台(设备)标准(美国) 67
3.2.1  功率 67
3.2.2  调制 67
3.2.3  在发射上的限制 69
3.2.4  安全与识别 70
3.2.5  监测 70
3.2.6  呼叫处理 71
3.2.7  移动台在话音信道上的控制 74
3.2.8  信令格式 76
3.3  基站标准(美国) 77
3.3.1  功率 78
3.3.2  发射限制 78
3.3.3  呼叫处理 78
3.3.4  信令格式 82
3.3.5  附加无线频谱(Additional Spectrum Radio，ASR) 86
3.4  世界上其他模拟蜂窝系统的不同标准 87
3.5  参考文献 91

第4章  数字蜂窝系统(2G系统) 93

4.1  数字系统的介绍 93
4.1.1  数字系统的优势 93
4.1.2  数字技术 94
4.1.3  ARQ技术 109
4.1.4  数字语音 113
4.2  全球移动通信系统 120
4.2.1  GSM结构 121
4.2.2  层次模型(OSI模型) 124
4.2.3  传输 125
4.2.4  GSM信道和信道模式 127
4.2.5  多址方案 129
4.2.6  信道编码与交织 132
4.2.7  无线资源(RR)管理 134
4.2.8  移动性管理(MM) 135
4.2.9  通信管理 137
4.2.10  网络管理 139
4.2.11  GSM总结 140
4.3  北美TDMA 140
4.3.1  发展史 140
4.3.2  NA-TDMA结构 141
4.3.3  传输与调制 142
4.3.4  时间校准和发射限制 148
4.3.5  纠错 150
4.3.6  交织与编码 151
4.3.7  SCM和SID 152
4.3.8  NA-TDMA信道 153
4.3.9  在数字业务信道上的不连续传输 154
4.3.10  鉴权 154
4.3.11  信令格式 155
4.3.12  字格式 156
4.3.13  增强NA-TDMA(IS-136) 156
4.4  CDMA 158
4.4.1  CDMA系统的关键术语 158
4.4.2  输出功率范围与控制 161
4.4.3  调制特性 163
4.4.4  联合检测 181
4.4.5  鉴权、加密和保密 181
4.4.6  故障检测 184
4.4.7  呼叫处理 184
4.4.8  切换过程 185
4.5  其他移动系统 188
4.5.1  TDD系统 188
4.5.2  其他全双工系统 192
4.5.3  非蜂窝系统 195
4.6  参考文献 198

第5章  B2G系统 203

5.1  GPRS 203
5.1.1  GPRS的空中接口 203
5.1.2  GPRS的网络结构 205
5.1.3  传输平面和信令平面 207
5.1.4  GPRS的业务性能 208
5.2  EDGE 210
5.2.1  介绍 210
5.2.2  网络结构 211
5.2.3  网络控制 213
5.3  HSCSD 213
5.4  iDEN 214
5.4.1  历史 214
5.4.2  iDEN的特征描述 215
5.4.3  iDEN的独特特征 216
5.4.4  iDEN的通信网络 216
5.4.5  无线链路 221
5.4.6  调度呼叫处理 225
5.4.7  分组数据网络 229
5.5  PHS 230
5.5.1  介绍 230
5.5.2  PHS的网络结构与系统成分 231
5.5.3  增值业务平台 232
5.5.4  PHS物理层 233
5.5.5  PHS协议 235
5.5.6  PHS基本功能和业务 238
5.6  IS-95B(RTT 1X) 239
5.7  参考文献 243

第6章  3G系统 245

6.1  WCDMA-UMTS(UTRA-FDD)物理层 246
6.1.1  物理层描述 246
6.1.2  传输信道 248
6.1.3  物理信道 249
6.1.4  传输特性 250
6.1.5  用户数据传输 253
6.1.6  物理层的功能 255
6.2  WCDMA-ARIB物理层 256
6.2.1  FDD模式 256
6.2.2  TDD模式 260
6.2.3  FDD和TDD模式的公共物理层特征 261
6.3  WCDMA-TDD物理层 261
6.3.1  WCDMA-TDD的信道结构 261
6.3.2  信道映射 262
6.3.3  扩频(信道化)码 263
6.3.4  调制与扩频 263
6.3.5  带宽需求与容量 264
6.4  UMTS网络结构 266
6.4.1  描述 266
6.4.2  MAC层 267
6.4.3  RLC层 269
6.4.4  PDCP层 270
6.4.5  BMC层 271
6.4.6  RRC层 271
6.4.7  3GPP R99网络概要 272
6.5  UMTS-3GPP R4及后继版本(R5、R6、R7)的演进 276
6.5.1  R4核心网络结构 276
6.5.2  VoIP技术 277
6.5.3  3GPP R5核心网络结构(HSDPA、IMS、PoC) 283
6.5.4  3GPP R6(MBMS、EUDCH) 285
6.5.5  3GPP R7 286
6.6  cdma2000物理层 286
6.6.1  物理信道 286
6.6.2  cdma2000 FDD的无线接口参数 289
6.6.3  cdma2000 TDD的传输特性 295
6.7  cdma2000网络 296
6.7.1  MAC子层 296
6.7.2  RLP层 299
6.7.3  SRBP层 300
6.7.4  系统接入方式 300
6.7.5  LAC子层 301
6.7.6  子层处理 303
6.7.7  层与子层间的通信 304
6.7.8  上层 305
6.7.9  功率控制 306
6.7.10  网络结构 309
6.8  cdma2000 EV-DO和EV-DV 310
6.8.1  前向链路物理层 312
6.8.2  前向链路MAC层 315
6.8.3  反向链路物理层 315
6.8.4  1xEV-DO网络 317
6.8.5  1xEV-DV 318
6.9  参考文献 319

第7章  B3G系统 321

7.1  基于IEEE的无线标准系统 321
7.2  IEEE 802.11系统 322
7.2.1  PPM、DSSS和FHSS传输技术 324
7.2.2  OFDM技术 325
7.2.3  通用物理层 332
7.2.4  特定系统的物理层(802.11b/a/g) 334
7.2.5  特定系统的有效带宽(802.11b/a/g) 337
7.2.6  802.11a/b/g吞吐量比较 342
7.2.7  802.11b和802.11g共存 342
7.2.8  MAC层 343
7.2.9  Wi-Fi 356
7.3  热点 358
7.4  802.16和相关标准 360
7.4.1  802.16a(一个BWA系统) 361
7.4.2  802.16-2004 367
7.4.3  802.16e 371
7.4.4  802.20 374
7.4.5  WiMAX 论坛 376
7.5  参考文献 376

第8章  小区的信号覆盖和天线 379

第Ⅰ部分：小区覆盖 379

8.1  概述 379
8.1.1  地面入射角和地面仰角 380
8.1.2  地面反射角与反射点 381
8.2  获得移动台点对点模型(Lee模型) 382
8.2.1  标准条件 382
8.2.2  为人工建筑群获得区对区的预测曲线 382
8.2.3  直接路径和地面反射路径间的相位差 387
8.2.4  为什么从路径损耗曲线可以得到恒定的标准偏差 389
8.2.5  有置信度的直线路径损耗斜率 390
8.2.6  置信区间的测量 392
8.2.7  移动无线电传播的一般公式 394
8.2.8  传播模型的评价 394
8.3  水面或开阔地上的传播 395
8.3.1  固定台之间 395
8.3.2  水面上陆地台到移动台的传输 398
8.4  植被损耗 399
8.5  近距离传播 402
8.5.1  为什么采用1英里截收点 402
8.5.2  近距离传播曲线 402
8.5.3  近场距离传播的计算 404
8.6  远距离传播 405
8.6.1  在半径为50英里的区域内 405
8.6.2  在320km距离(200英里)处 405
8.7  从点到点的预测模型得到路径损耗：一种常用方法 406
8.7.1  在无障碍条件下 406
8.7.2  在有障碍的环境中 411
8.7.3  获得折射损耗中的注意点 414
8.8  点到点模型的形成 414
8.8.1  Lee模型的一般公式 414
8.8.2  点对点模型的优点 415
8.9  点对点预测的计算机生成 417
8.9.1  地势高度数据 417
8.9.2  高度图 419
8.9.3  等高线 420
8.10  小区基站天线高度及信号覆盖小区 421
8.10.1  基站天线高度的影响 421
8.10.2  信号覆盖小区的目测 423
8.10.3  小区呼吸 424
8.11  建筑物内和建筑物间的传播预测 424
8.12  移动台到移动台的传播 425
8.12.1  传播信道的传输函数 425
8.12.2  空间时间相关性 428
8.12.3  复包络的功率谱 429

第Ⅱ部分：天线 431

8.13  小区基站天线 431
8.13.1  为了覆盖范围使用：全向天线 431
8.13.2  降低干扰的措施：定向天线 432
8.13.3  定位天线 435
8.13.4  建立信道天线 435
8.13.5  用于小区基站的空间分集天线 435
8.13.6  伞形方向图天线 436
8.13.7  降低干扰的天线 437
8.14  小区基站天线的独特状况 438
8.14.1  在自由空间和移动环境下的天线方向图 438
8.14.2  小区基站接收天线的最小间隔 439
8.14.3  小区基站天线的常规检验 440
8.14.4  选择天线场地 441
8.15  智能天线 442
8.15.1  概述 442
8.15.2  智能天线的类型 443
8.15.3  应用 444
8.15.4  多天线通信 446
8.16  移动台天线 448
8.16.1  安装在车顶上的天线 448
8.16.2  安装在车窗玻璃上的天线 448
8.16.3  移动台高增益天线 450
8.16.4  水平方向排列的空间分集天线 451
8.16.5  垂直方向排列的空间分集天线 452
8.17  手机、天线和电池 453
8.17.1  手机的注意事项 454
8.17.2  射频天线特性 454
8.17.3  不同的手机类型和PCMCIA天线 454
8.17.4  电池的基本原理 457
8.18  参考文献 458

第9章  降低同频干扰和码道干扰 465

9.1  同频干扰 465
9.2  移动通信系统中同频干扰的研究 466
9.2.1  测试方法1：利用移动接收机寻找同频干扰区域 466
9.2.2  测试方法2：寻找影响基站的同频干扰区域 467
9.3  实时测量移动无线信号收发机中的同频干扰 469
9.4  最坏情况下全向天线系统的设计 471
9.5  定向天线系统的设计 473
9.5.1  K=7蜂窝小区模式中的定向天线 474
9.5.2  K=4蜂窝小区模式中的定向天线 476
9.5.3  K=7和K=4系统的比较 477
9.6  降低天线高度 478
9.6.1  在高山或高地上 478
9.6.2  在山谷中 479
9.6.3  在森林地区 480
9.7  在倾斜式天线上开槽以降低同频干扰 480
9.7.1  引言 480
9.7.2  理论分析 480
9.7.3  机械式向下倾斜天线对覆盖方向图的影响 481
9.7.4  降低干扰的方法 484
9.7.5  倾斜天线的注意事项 485
9.8  伞形方向图的作用 485
9.8.1  远距离传播仰角 485
9.8.2  伞形方向图的优点 486
9.9  无源振子的使用 487
9.10  功率控制 489
9.10.1  谁控制功率电平 489
9.10.2  移动交换中心(MSO)功能 489
9.10.3  降低码道干扰 490
9.11  分集接收机 491
9.12  为预先确定的存在同频干扰的区域设计一个系统 493
9.12.1  平坦地面 493
9.12.2  非平坦地面 495
9.13  参考文献 496

第10章  非同频干扰类型 497

10.1  主观测试和客观测试 497
10.1.1  主观测试 497
10.1.2  客观测试 499
10.1.3  SINAD测试 499
10.2  邻近信道干扰 500
10.2.1  邻接信道干扰 500
10.2.2  相邻信道干扰 501
10.2.3  发射信道干扰和接收信道干扰 501
10.2.4  邻近系统干扰 502
10.3  近端-远端干扰 502
10.3.1  在一个小区 502
10.3.2  在两个系统的小区中 503
10.4  近端移动台的影响 505
10.4.1  避免近端-远端干扰 505
10.4.2  非线性放大 507
10.5  串音-语音信道的独特         特征 508
10.6  功率降低和天线高度以及波束倾斜对覆盖范围与干扰的影响 510
10.6.1  选择合适的小区基站 510
10.6.2  功率降低 511
10.6.3  天线高度降低 511
10.6.4  天线方向图 512
10.6.5  小区基站的发射天线和接收天线 514
10.6.6  39dBμ和32dBμ边界 514
10.7  小区基站部件的效能 517
10.7.1  信道合路器 517
10.7.2  接收端信号分离器 518
10.7.3  AMPS系统中SAT单音 519
10.8  系统间干扰 522
10.8.1  同一个城市 522
10.8.2  邻近城市 523
10.9  UHF TV干扰 524
10.9.1  蜂窝移动发射机对UHFTV接收机的干扰 524
10.9.2  UHF TV发射机对蜂窝移动接收机的干扰 527
10.10  远距离干扰 528
10.10.1  水上路径 528
10.10.2  陆上路径 528
10.11  参考文献 529

第11章  切换和掉话 531

11.1  实施切换的意义 531
11.1.1  为什么要切换 531
11.1.2  切换的类型 532
11.1.3  切换的两类决策参数 533
11.1.4  确定需要硬切换的概率 534
11.1.5  每次呼叫的硬切换次数 535
11.1.6  小区内软切换的区域 535
11.2  硬切换的启动 535
11.3  延缓切换 537
11.3.1  双切换电平算法 537
11.3.2  延缓切换的优点 538
11.4  强制切换 538
11.4.1  控制切换 538
11.4.2  建立切换 538
11.5  切换的排队 538
11.6  功率差切换 542
11.7  移动台辅助切换(MAHO)和/软切换 543
11.8  仅基站切换 543
11.9  系统间的切换 544
11.10  掉话率的介绍 545
11.10.1  掉话率的定义 545
11.10.2  呼叫中断的研究 545
11.10.3  容量、话音质量与掉话率之间的关系 545
11.10.4  覆盖90%等强度线 546
11.11  掉话率的公式 547
11.11.1  掉话率的通用公式 547
11.11.2  掉话率常用公式 548
11.11.3  呼叫的切换分布(αn) 549
11.12  为求掉话率而求δ和μ的值 550
11.12.1  δ和μ的公式 550
11.12.2  在单个小区中δ和μ的计算 550
11.12.3  在切换区域中，由于两个基站的自然差异性而改善的δh和μh 552
11.13  软切换 553
11.14  参考文献 554

第12章  操作技巧和相关技术 555

12.1  系统参数的调整 555
12.1.1  增加噪声受限系统的覆盖范围 555
12.1.2  降低干扰 558
12.1.3  增加业务容量 559
12.2  固定信道分配方案 560
12.2.1  邻近信道的分配 560
12.2.2  信道共享和借用 560
12.2.3  扇形区划分 562
12.2.4  底层-顶层配置 562
12.3  非固定信道分配算法 565
12.3.1  不同算法的描述 565
12.3.2  仿真过程和结论 566
12.4  盲区覆盖填充器 568
12.4.1  增强器(中继器) 568
12.4.2  无源反射器 570
12.4.3  分集 573
12.4.4  同相技术 576
12.5  泄漏馈线 577
12.5.1  泄漏波导 577
12.5.2  馈线泄漏无线电通信 579
12.6  小区分裂 582
12.6.1  分裂后的发射功率 582
12.6.2  小区分裂技术 583
12.6.3  分裂大小的限制和话务量处理 584
12.6.4  有关分裂的影响 584
12.7  小型小区(微小区) 585
12.7.1  无塔天线的安装 585
12.7.2  建造一个均匀覆盖的小区 587
12.7.3  车辆定位方法 587
12.7.4  便携式基站 589
12.7.5  移动台上不同的天线安装方法 589
12.8  窄波束的概念 590
12.9  沿公路的基站之间的间隔 593
12.9.1  全向天线 593
12.9.2  两副定向天线 594
12.10  低密度小市场的设计 595
12.11  参考文献 595

第13章  交换和话务 599

13.1  概述 599
13.1.1  介绍 599
13.1.2  基本交换技术 601
13.1.3  系统阻塞 603
13.1.4  系统的最大容量 604
13.1.5  掉话 606
13.2  蜂窝模拟交换设备 606
13.2.1  模拟交换设备 606
13.2.2  蜂窝系统中对模拟交换设备的改进 607
13.2.3  基站控制器及其硬件 608
13.3  蜂窝数字交换设备 609
13.3.1  一般概念 609
13.3.2  交换机中的功能单元 610
13.3.3  5ESS(No.5电子交换系统) 611
13.3.4  集中式系统与分布式系统的比较 612
13.4  分组交换 612
13.4.1  概述 612
13.4.2  移动汇接交换机中的分组交换 613
13.4.3  分组交换协议和硬件 614
13.5  分组网络 615
13.5.1  ATM网络 615
13.5.2  软交换：下一代的话音网络 617
13.6  与话务处理相关的功能 618
13.6.1  底层-顶层话务管理 618
13.6.2  直接呼叫重试 618
13.6.3  同时使用高站和低站的系统 618
13.6.4  系统间切换 619
13.6.5  排队功能 620
13.6.6  漫游 621
13.7  MSO互连 621
13.7.1  MSO连接到一个有线网络 621
13.7.2  MSO连接到基站 623
13.8  小型交换系统 623
13.9  系统功能的增强 623
13.10  参考文献 624

第14章  数据链路与微波 625

14.1  数据链路 625
14.2  微波链路可用频率 627
14.3  微波链路的设计与分集要求 628
14.4  射线折转现象 631
14.5  系统的可靠性 633
14.5.1  设备可靠性 634
14.5.2  路径可靠性 634
14.6  微波天线 638
14.6.1  微波天线的特性 638
14.6.2  微波%

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