3G移动网——W-CDMA和Cdma2000 (2010 年度畅销榜NO.9654 )

本书全面、系统化地介绍了第三代（3G）移动通信系统，阐述了3G系统设计中最重要的一些问题，所讨论的问题涉及无线信道面临的挑战、新老技术的演化、码分多址技术基础、系统规划、系统体系结构及其演进等方面。本书的内容详尽，理论深度适中。\r\n\r\n 本书适合从事3G系统开发的工程师以及在校相关专业的师生，也可供与3G系统产品相关的业务经理、市场人员、销售人员以及想了解3G系统的人员阅读。 \r\n\r\n

第1章 导论 \r\n\r\n 1.1 早期系统 \r\n\r\n 1.2 蜂窝系统 \r\n\r\n 1.3 TDMA系统 \r\n\r\n 1.3.1 IS-54和IS-136 \r\n\r\n 1.3.2 GSM \r\n\r\n 1.4 cdmaOne（基于IS-95-A和IS-95-B） \r\n\r\n 1.5 个人通信系统 \r\n\r\n 1.6 第三代（3G）移动通信技术 \r\n\r\n 1.6.1 对3G的要求 \r\n\r\n 1.6.2 3G系统的演化 \r\n\r\n 1.7 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第2章 无线移动信道的传播特性 \r\n\r\n \r\n\r\n 2.1 大尺度变化 \r\n\r\n 2.1.1 自由空间中的信号变化 \r\n\r\n 2.1.2 市区中由地形和地物干扰引起的信号变化 \r\n\r\n 2.1.3 郊区和乡下的信号改变 \r\n\r\n 2.1.4 信号电平局部平均值的变化 \r\n\r\n 2.1.5 传播模型 \r\n\r\n 2.2 信号的短时变化 \r\n\r\n 2.2.1 短时变化的影响 \r\n\r\n 2.3 相干带宽和功率时延谱 \r\n\r\n 2.4 无线移动信道的仿真模型 \r\n\r\n 2.5 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第3章 宽带CDMA（W-CDMA）原理 \r\n\r\n \r\n\r\n 3.1 多址方案 \r\n\r\n 3.1.1 FDMA \r\n\r\n 3.1.2 TDMA \r\n\r\n 3.1.3 扩频多址 \r\n\r\n 3.2 CDMA技术 \r\n\r\n 3.2.1 直接扩频CDMA原理 \r\n\r\n 3.2.2 CDMA系统的容量 \r\n\r\n 3.3 3G无线发射机功能 \r\n\r\n 3.4 语音编码 \r\n\r\n 3.5 信道编码 \r\n\r\n 3.5.1 卷积编码器 \r\n\r\n 3.5.2 解卷积码 \r\n\r\n 3.5.3 收缩码 \r\n\r\n 3.5.4 UMTS的信道编码器 \r\n\r\n 3.6 交织器 \r\n\r\n 3.7 调制 \r\n\r\n 3.7.1 相位调制信号的解调 \r\n\r\n 3.8 扩频 \r\n\r\n 3.8.1 Walsh码 \r\n\r\n 3.8.2 扰码 \r\n\r\n 3.9 接收机 \r\n\r\n 3.9.1 接收机结构 \r\n\r\n 3.9.2 硬和软判决 \r\n\r\n 3.9.3 Viterbi 解码 \r\n\r\n 3.10 CDMA中的多径分集 \r\n\r\n 3.10.1 Rake接收机 \r\n\r\n 3.10.2 多用户检测 \r\n\r\n 3.11 智能天线 \r\n\r\n 3.12 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第4章 cdmaOne和cdma2000 \r\n\r\n \r\n\r\n 4.1 cdmaOne \r\n\r\n 4.1.1 频谱分配 \r\n\r\n 4.1.2 物理信道 \r\n\r\n 4.1.3 反向信道传输功能 \r\n\r\n 4.1.4 前向信道功能 \r\n\r\n 4.1.5 功率控制 \r\n\r\n 4.1.6 IS-95切换技术 \r\n\r\n 4.2 cdma2000 \r\n\r\n 4.2.1 系统特征 \r\n\r\n 4.2.2 协议栈 \r\n\r\n 4.2.3 物理信道 \r\n\r\n 4.2.4 前向信道传输功能 \r\n\r\n 4.2.5 反向信道传输功能 \r\n\r\n 4.3 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第5章 GSM系统和通用分组无线业务 \r\n\r\n （GPRS） \r\n\r\n \r\n\r\n 5.1 GSM系统的特性 \r\n\r\n 5.2 系统结构 \r\n\r\n 5.2.1 语音编码器 \r\n\r\n 5.2.2 信道编码器 \r\n\r\n 5.2.3 交织 \r\n\r\n 5.2.4 调制方式——GMSK \r\n\r\n 5.3 逻辑信道 \r\n\r\n 5.4 GSM帧和时隙结构 \r\n\r\n 5.5 GSM中的数据业务 \r\n\r\n 5.5.1 GPRS的一般功能和特点 \r\n\r\n 5.5.2 GPRS网络结构 \r\n\r\n 5.5.3 GPRS协议栈 \r\n\r\n 5.5.4 数据包结构 \r\n\r\n 5.5.5 逻辑信道 \r\n\r\n 5.5.6 分组传输协议 \r\n\r\n 5.6 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第6章 通用移动通信系统（UMTS） \r\n\r\n \r\n\r\n 6.1 系统特征 \r\n\r\n 6.2 无线网络结构 \r\n\r\n 6.3 无线接口协议栈——概述 \r\n\r\n 6.4 物理层 \r\n\r\n 6.4.1 物理层功能概述 \r\n\r\n 6.4.2 传输信道 \r\n\r\n 6.4.3 物理信道 \r\n\r\n 6.4.4 分组模式数据 \r\n\r\n 6.4.5 从传输信道到物理信道的映射 \r\n\r\n 6.4.6 物理层处理过程 \r\n\r\n 6.4.7 扩频和调制 \r\n\r\n 6.4.8 物理层测量 \r\n\r\n 6.5 MAC层协议 \r\n\r\n 6.5.1 概述 \r\n\r\n 6.5.2 MAC过程 \r\n\r\n 6.5.3 MAC层数据格式 \r\n\r\n 6.6 无线链路控制协议 \r\n\r\n 6.6.1 RLC功能 \r\n\r\n 6.6.2 RLC协议描述 \r\n\r\n 6.7 分组数据会聚协议（PDCP） \r\n\r\n 6.7.1 概述 \r\n\r\n 6.7.2 报头压缩 \r\n\r\n 6.8 广播/组播（BMC）协议 \r\n\r\n 6.9 无线资源控制协议 \r\n\r\n 6.9.1 RRC功能 \r\n\r\n 6.9.2 RRC连接的管理 \r\n\r\n 6.9.3 切换 \r\n\r\n 6.10 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第7章 移动通信网络的演进 \r\n\r\n \r\n\r\n 7.1 3G需求回顾 \r\n\r\n 7.2 网络的演进 \r\n\r\n 7.2.1 第一代网络 \r\n\r\n 7.2.2 第二代网络 \r\n\r\n 7.2.3 2G+网络 \r\n\r\n 7.2.4 3G网络 \r\n\r\n 7.2.5 全IP网络 \r\n\r\n 7.3 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第8章 呼叫控制和移动性管理 \r\n\r\n \r\n\r\n 8.1 接入和核心网的协议栈 \r\n\r\n 8.1.1 GSM \r\n\r\n 8.1.2 UMTS \r\n\r\n 8.2 呼叫控制 \r\n\r\n 8.3 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第9章 3G系统的服务质量（QoS） \r\n\r\n \r\n\r\n 9.1 引言 \r\n\r\n 9.2 概念综述 \r\n\r\n 9.3 业务分类 \r\n\r\n 9.4 UMTS业务属性 \r\n\r\n 9.5 QoS请求——RSVP协议 \r\n\r\n 9.6 许可控制 \r\n\r\n 9.6.1 接入控制策略 \r\n\r\n 9.6.2 资源分配 \r\n\r\n 9.6.3 管制 \r\n\r\n 9.7 提供所请求的QoS \r\n\r\n 9.8 区分服务（DiffServ） \r\n\r\n 9.9 移动系统中的RSVP \r\n\r\n 9.10 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第10章 网络规划和设计 \r\n\r\n \r\n\r\n 10.1 网络设计 \r\n\r\n 10.1.1 频谱需求 \r\n\r\n 10.1.2 链路预算计算 \r\n\r\n 10.2 频率规划 \r\n\r\n 10.2.1 模拟和TDMA系统 \r\n\r\n 10.2.2 CDMA系统 \r\n\r\n 10.3 蜂窝系统增长 \r\n\r\n 10.3.1 小区分裂 \r\n\r\n 10.3.2 重叠设计 \r\n\r\n 10.4 小结 \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n \r\n\r\n 第11章 超3G \r\n\r\n \r\n\r\n 11.1 4G背后的推动力 \r\n\r\n 11.2 4G的应用和特征 \r\n\r\n 11.2.1 技术 \r\n\r\n 11.2.2 其他考虑 \r\n\r\n \r\n\r\n 参考文献 \r\n\r\n 关于作者 \r\n
\r\n

不同时代和不同国度的人们都在不断寻求信息. 他们很清楚的是：信息是世界上最有价值和效能的商品之一. 那些拥有它的人会变得更加有实力, 比其他人更快获得到它的人会获得非常领先的社会地位. 为此, 人们总是在寻找尽可能快地产生. 存储. 访问和传递信息的方法. 这种对获取和传递信息的方法的寻求, 使得人们在许多方面作出创新--创造新的用语. 新的记录信息的方法. 新的解释信息的方法和新的传输信息的方法. 近观历史, 在过去的几千年中, 人们创造的方法有烟雾信号的使用. 语言的产生和演化. 邮政系统. 信使服务. 电报. 无线广播. 固定电话. 移动电话和电子邮件等等. 在寻求信息过程中, 最受重视的方面是传递信息的数量. 类型. 速率. 安全和存取的难易.

正如其他许多科学技术的发展一样, 通信的发展也有周期性. 开始时某项技术的发展过程较缓慢, 直到达到临界点, 接着开始飞跃发展, 像这样周而复始地进行下去. 最后, 这些飞跃发展将把技术带到这样的转折点上：所承担的业务(农业. 医学. 工程. 科学或任何其他业务)将变得廉价和可靠, 足以成为经济可行的大众产品, 促使人们生活质量产生一次巨大的变化. 我们有幸生活在历史的转折点上, 能够观察到发生在眼前的有关信息传递的许多技术进步. 以前从一地到另一地, 我们还不能用轻巧小型得能随便放入衣袋中的便携式小设备, 迅速. 安全和实时地传递大多数类型的信息(文本. 图像和声音). 20年前, 这些还是科幻作家和电影制片人的杰作, 但前期科学技术的飞跃却将这些成就迅速从想像变成了现实. 为了实现通信技术产品的廉价和普及, 从事通信技术研究的人员制定了第三代移动通信标准, 即通常所说的3G.

编写和实现3G方案的科研人员将为公众提供巨大的社会和经济效益, 学习3G方案所依靠的技术和方法的基础是他们完成这项重要任务中的第一步, 而本书正好可帮助人们达到此目的. 本书的技术理论深度刚好适合正在从事系统开发的在校研究生和工程师, 也适合想在本课题中拓展视野的其他人, 它描述了整个3G系统设计中最重要的一些问题. 本书对业务经理. 产品经理. 销售和市场人员. 律师和其他需要获得这方面一般性知识的人都是适合的. 同时, 本书也适合更高层次的读者, 他们可以利用本书明确该领域中的重要问题, 并通过查阅本书引用的参考文献进一步研究这些问题. 本书所讨论的一些问题涉及到无线信道面临的挑战. 较老技术向现有新技术的演化. 码分多址(CDMA)技术基础. 系统规划和系统体系结构及其演进. 本书内容可读性强, 能为读者提供关于3G无线技术课题方面学习和参考的丰富资源.

我希望每位读者都能够像我一样喜爱本书并能从中获益.

Victor B. Lawrence

朗讯科技贝尔实验室

高级通信技术副总裁

M. R. Karim, 前贝尔实验室技术雇员中的杰出成员, 是开发世界上第一套蜂窝系统的原创团队的成员之一. 他曾在移动通信和分组交换领域发表了很多论著, 著有《ATM Technology and Services Delivery》(Prentice Hall, 1999)一书.

Mohsen Sarraf于1986年从南加利福尼亚大学获得博士学位. 他于1987年加入贝尔实验室, 在那里从事有关通信系统的各方面事务. 在最近10年里, 他致力于无线系统的设计. 实现和项目领导. 目前, 他是贝尔实验室高级多媒体通信部主任.

作者在朗讯科技公司致力于第三代(3G)移动通信系统的研究时, 就发现有关该课题的书籍并不多. 1999年, ITU-R定义了4种3G系统并发布了一套标准. 大多数情况下, 科研人员唯一的信息来源就是这些标准. 它们虽然很详尽, 但不提供详细解释的文档. 本书的目的就是填补这方面的空白, 提供对3G系统的全面描述. 上述标准规定了基于宽带CDMA(W-CDMA)和宽带TDMA的空中接口. 但是, 既然W-CDMA是优先选择的接口, 那么作者就决定阐述W-CDMA, 同时也较为详细地阐述cdma2000和UMTS FDD, 并给出3G采用的各项技术和帮助读者理解这些技术的必要的技术背景. 在某些情况下, 正是这些技术背景推动了3G系统的发展. 本书对以上课题的叙述既不过于详细也不过于简单, 作者期望本书拥有多层次的读者--系统工程师. 工程经理. 研究设计人员. 对该领域陌生却又想了解的人, 相信他们都将发现本书是很有用的.

本书第1章以回溯方式叙述了移动电话系统从模拟系统(高级移动电话业务, AMPS)到第二代(2G)系统以及正在走向3G系统的演化过程. 本章所包含的内容概述了3G系统的性能. 特征和需求.

了解无线移动信道的传播特性对于理解和设计蜂窝系统是至关重要的, 因此第2章给出了关于这个专题的概述.

第3章描述了宽带CDMA的基本原理, 研究了提供3G系统物理层功能性的各种课题.

cdmaOne和cdma2000是第4章讨论的主题. 因为cdma2000是从cdmaOne演化而来的, 利用与cdmaOne一样的核心网标准(即IS-41), 两系统可以共存, 所以本章首先概述cdmaOne, 接着再描述cdma2000.

第5章致力于GSM和通用分组无线业务(GPRS). 阐述这两种系统的原因在于：GSM和UMTS共享一样的核心网, 都利用7号信令系统的移动应用部分(MAP)协议. 同样, UMTS中的分组数据业务以及相关网络实体和协议, 都与GPRS的协调一致. 因此, 尽管UMTS陆地无线接入网(UTRAN)与GSM存在着无线空中接口标准上的重大差别, 但在本章里描述GSM和GPRS对读者是有帮助的.

第6章描述UMTS. 本章通过一些实例, 讨论各层的协议. 同步机制. 功率控制和切换过程.

既然分组数据是3G系统的重要方面, 那么现有核心网围绕电路交换结构建立, 就要与路由器和网关协同工作, 提供分组模式数据业务. 事实上, 由于在下一代系统中有大量的数据传递需求, 故核心网正在进化为全IP的体系结构. 第7章描述了移动通信网的演化.

第8章主要涉及无线网中的呼叫控制和移动管理. 为了帮助读者更好地理解这个专题, 本章也包括对于各种接口点处的协议栈的简要描述.

第9章研究与3G有关的服务质量(QoS)的概念. 为读者提供对于该主题的基本理解, 并讨论在网络中实现灵活的资源管理机制的必要性, 该机制将为移动台提供跨越全IP网的端对端QoS.

第10章给出网络规划和设计论题, 如频谱需求. 链路预算. 频率规划和蜂窝增长等. 在第11章中, 从考虑问题的角度出发, 在即将到来的超3G基础上, 讨论了第四代(4G)系统背后的推动力量, 并提及一些在4G发展中会起重要作用的技术.

M. R. Karim

Mohsen. Sarraf