无线移动通信系统(第四版)(英文版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Dharma P. AgrawalD. P 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121285134

商品编码：29691987393

包装：平装

出版时间：2016-04-01

基本信息

书名:无线移动通信系统(第四版)(英文版)

定价：89.00元

售价：60.5元,便宜28.5元,折扣67

作者: Dharma P. Agrawal(D. P. 阿格拉沃尔)

出版社：电子工业出版社

出版日期：2016-04-01

ISBN：9787121285134

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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本书覆盖了无线移动通信所涉及的各个主题，还提供了开拓思维的实验项目，是无线移动通信本科课程的理想双语教材。

内容提要

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本书系统、全面地介绍了无线移动通信的基本理论，分析了无线移动通信所涉及的各个主题，包括无线移动信号的传输、蜂窝的基本概念、多路无线接入、多址技术、调制技术、信道分配技术、通信系统的设计、网络协议、现有的蜂窝系统、IEEE 802系列技术、Ad Hoc网络与传感器网络、无线网络的安全性与隐私问题、卫星通信系统等。为了加强对书中概念的理解，各章还给出了开拓思维的实验。

目录

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目 录CHAPTER 1 Introduction 11.1 History of Cellular Systems 11.2 Characteristics of Cellular Systems 121.3 Fundamentals of Cellular Systems 151.4 Cellular System Infrastructure 211.5 Network Protocols 241.6 IEEE 802.11 Technologies 241.7 Ad Hoc Networks 251.8 Sensor Networks 261.9 Wireless MANs, LANs, BANs, and PANs 271.10 Security and Privacy in Wireless Networks 281.11 Satellite Systems 281.12 Recent Advances 291.13 Outline of the Book 291.14 References 301.15 Problems 31Chapter 2 Mobile Radio Propagation 332.1 Introduction 332.2 Types of Radio Waves 332.3 Propagation Mechanisms 342.4 Free Space Propagation 352.5 Land Propagation 372.6 Path Loss 392.7 Slow Fading 412.8 Fast Fading 432.8.1 Statistical Characteristics of the Envelope 432.8.2 Characteristics of Instantaneous Amplitude 462.9 Doppler Effect 482.10 Delay Spread 502.11 Intersymbol Interference 512.12 Coherence Bandwidth 522.13 Cochannel Interference 522.14 Summary 532.15 References 532.16 Experiments 542.17 Open-Ended Projects 552.18 Problems 55Chapter 3 Cellular Concept 583.1 Introduction 583.2 Cell Area 583.3 Signal Strength and Cell Parameters 603.4 Capacity of a Cell 643.5 Frequency Reuse 663.6 How to Form a Cluster 673.7 Cochannel Interference 703.8 Cell Splitting 723.9 Cell Sectoring 723.10 Summary 753.11 References 753.12 Experiments 753.13 Open-Ended Projects 773.14 Problems 77Chapter 4 Multiple Radio Access 814.1 Introduction 814.2 Multiple Radio Access Protocols 824.3 Contention-Based Protocols 834.3.1 Pure ALOHA 844.3.2 Slotted ALOHA 854.3.3 CSMA 864.3.4 CSMA/CD 904.3.5 CSMA/CA 914.4 Comparison of CSMA/CD and CSMA/CA 954.5 Summary 954.6 References 954.7 Experiments 974.8 Open-Ended Projects 984.9 Problems 98Chapter 5 Multiple Division Techniques 1005.1 Introduction 1005.2 Concepts and Models for Multiple Divisions 1005.2.1 FDMA 1015.2.2 TDMA 1035.2.3 CDMA 1055.2.4 OFDM 1105.2.5 SDMA 1125.2.6 Comparison of Multiple Division Techniques 1135.3 Modulation Techniques 1145.3.1 Amplitude Modulation (AM) 1145.3.2 Frequency Modulation (FM) 1145.3.3 FSK 1165.3.4 Phase Shift Keying (PSK) 1165.3.5 Quadrature Phase Shift Keying (QPSK) 1175.3.6 π/4QPSK 1175.3.7 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) 1195.3.8 16QAM 1195.4 Summary 1205.5 References 1215.6 Experiments 1215.7 Open-Ended Projects 1225.8 Problems 122Chapter 6 Channel Allocation 1256.1 Introduction 1256.2 Static Allocation versus Dynamic Allocation 1266.3 Fixed Channel Allocation (FCA) 1266.3.1 Simple Borrowing Schemes 1276.3.2 Complex Borrowing Schemes 1276.4 Dynamic Channel Allocation (DCA) 1306.4.1 Centralized Dynamic Channel Allocation Schemes 1306.4.2 Distributed Dynamic Channel Allocation Schemes 1316.5 Hybrid Channel Allocation (HCA) 1326.5.1 Hybrid Channel Allocation (HCA) Schemes 1326.5.2 Flexible Channel Allocation Schemes 1336.6 Allocation in Specialized System Structure 1336.6.1 Channel Allocation in One-Dimensional Systems 1336.6.2 Reuse Partitioning-Based Channel Allocation 1346.6.3 Overlapped Cells–Based Channel Allocation 1356.7 System Modeling 1376.7.1 Basic Modeling 1376.7.2 Modeling for Channel Reservation 1396.8 Summary 1406.9 References 1416.10 Experiments 1416.11 Open-Ended Projects 1436.12 Problems 143Chapter 7 Mobile Communication Systems 1477.1 Introduction 1477.2 Cellular System Infrastructure 1477.3 Registration 1517.4 Handoff Parameters and Underlying Support 1537.4.1 Parameters Influencing Handoff 1537.4.2 Handoff Underlying Support 1547.5 Roaming Support 1567.5.1 Home Agents, Foreign Agents, and Mobile IP 1577.5.2 Rerouting in Backbone Routers 1597.6 Multicasting 1617.7 Ultra-Wideband Technology 1647.7.1 UWB System Characteristics 1647.7.2 UWB Signal Propagation 1657.7.3 Current Status and Applications of UWB Technology 1657.7.4 Difference between UWB and Spread Spectrum Techniques 1667.7.5 UWB Technology Advantages 1667.7.6 UWB Technology Drawbacks 1677.7.7 Challenges for UWB Technology 1677.7.8 Future Directions 1687.8 Femto Cell Network 1

作者介绍

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Dharma Prakash Agrawal 博士,美国俄亥俄州教育局计算机科学与工程专业杰出教授，美国辛辛那提大学电气工程与计算机科学系分布式移动计算中心的创办主任。他获得了IEEE计算机学会的众多证书和奖励，并被选为核心成员，他还是ACM、AAAS和WIF会士，美国国家发明家科学院的会员，2008年获得哈里谷德奖（IEEE CS Harry Goode Award）。Qing-An Zeng（曾庆安） 1997年于日本静岗大学获得电子工程学博士学位，毕业后进入日本电气株式会社（NEC），从事第三代移动通信系统的开发和研究，曾作为NEC的两名专家代表之一参加了第三代移动通信系统的数据层和网络层的标准制定工作，还作为NEC的专家代表参加了香港第三代移动通信系统的选定工作。1999年，他被美国辛辛那提大学聘为教授、博士生导师。他还是IEEE高级会员。

文摘

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序言

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《无线通信网络：原理、设计与性能分析》 内容概述： 本书深入探讨了现代无线通信网络的构建、运行及其性能评估的关键要素。从基础的信号传播原理，到复杂的网络架构和资源管理策略，再到前沿的下一代技术，本书为读者提供了一个全面而深入的视角。内容涵盖了无线通信系统的理论基础、系统设计中的权衡考量、实际部署中面临的挑战，以及如何通过先进的分析方法来优化网络性能。 第一部分：无线通信基础 本部分奠定了读者理解后续章节的基础，详细阐述了无线信道的物理特性及其对信号传输的影响。 电磁波传播模型： 介绍不同传播环境下的射线追踪、菲涅尔区、自由空间损耗、阻挡损耗、衰落等基本传播模型。分析路径损耗、多径效应、阴影效应等关键因素如何影响信号强度和可靠性。 衰落与干扰： 详细分析瑞利衰落、莱斯衰落等幅度衰落模型，以及快衰落（费钉衰落）和慢衰落（阴影衰落）的影响。探讨同频干扰、邻频干扰、噪声干扰等常见的干扰源及其对系统性能的制约。 多址技术： 深入讲解频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）以及正交频分多址（OFDMA）等核心多址技术。分析其工作原理、优缺点以及在不同通信系统中的应用。 调制与编码： 覆盖幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及各种数字调制方案，如ASK、FSK、PSK、QAM等。重点介绍差错控制编码，包括线性分组码（汉明码、BCH码、RS码）、卷积码以及 Turbo码和LDPC码等现代高效编码技术，以及它们在提高通信可靠性中的作用。 信道估计与均衡： 阐述在存在衰落和多径效应的情况下，如何准确估计信道状态。详细介绍各种均衡技术，如线性均衡、非线性均衡（DFE）、自适应均衡等，以对抗多径效应造成的符号间干扰。 第二部分：现代无线网络架构 本部分将重点放在构成现代无线通信网络的系统级架构和关键组成部分。 蜂窝网络原理： 深入剖析蜂窝结构的设计理念，包括小区划分、频率复用、切换（handoff）机制、功率控制等。解释这些设计如何实现频谱的高效利用和服务的连续覆盖。 接入技术： 详细介绍2G（GSM）、3G（UMTS/WCDMA、CDMA2000）、4G（LTE/LTE-Advanced）和5G（NR）等主流无线接入技术。分析其关键技术演进，如OFDM/OFDMA、MIMO、波束赋形、网络切片等，以及它们如何带来更高的速率、更低的延迟和更广泛的应用。 网络协议栈： 阐述无线通信中的协议栈设计，包括物理层、MAC层、网络层、传输层等，以及各层之间的交互。重点关注MAC层在资源调度、接入控制、数据传输中的作用，以及网络层和传输层如何处理用户移动性和服务质量（QoS）的保证。 移动性管理： 详细介绍用户在移动过程中的位置更新、注册、切换等机制。分析不同切换策略（如硬切换、软切换）的优缺点，以及如何最小化切换过程中可能出现的通信中断。 服务质量（QoS）保证： 探讨在有限的无线资源下，如何为不同类型的业务（如语音、数据、视频）提供差异化的服务质量。介绍QoS参数（如延迟、抖动、丢包率）及其测量方法，以及相关的调度和拥塞控制机制。 第三部分：无线网络设计与优化 本部分聚焦于无线网络的实际设计考量，以及如何通过各种技术手段来提高网络性能和用户体验。 网络规划与覆盖： 介绍无线网络规划的基本流程，包括需求分析、站点选址、天线选择、功率设置等。讨论覆盖模型、最小接收电平、小区边界等关键概念，以及如何通过仿真工具进行覆盖分析和优化。 容量分析与管理： 分析无线网络的容量限制因素，如频谱、终端数量、业务负载等。讲解如何进行容量规划和预测，并介绍多种资源管理技术，包括动态资源分配、负载均衡、小区吞吐量优化等。 干扰管理： 深入研究各种干扰的成因及其对网络性能的影响。介绍先进的干扰协调技术，如小区间干扰协调（CoMP）、分层小区、动态频率选择（DFS）等，以最大化系统容量和用户吞吐量。 异构网络（HetNets）与微小区： 探讨异构网络环境下，宏小区、微小区、飞小区等不同层次网络协同工作的原理。分析其在提升覆盖、增加容量、降低功耗方面的优势，以及面临的协调和管理挑战。 能效优化： 关注无线通信系统的能耗问题。介绍各种节能技术，如终端休眠、基站关断、动态功率调整等，以及如何平衡性能和能耗。 第四部分：前沿与未来技术 本部分展望了无线通信技术的未来发展方向，以及新兴技术对无线网络带来的变革。 MIMO与波束赋形： 详细介绍多输入多输出（MIMO）技术的原理，包括空间复用、空间分集等。深入探讨波束赋形技术，包括固定波束赋形和动态波束赋形，及其在提高频谱效率和覆盖范围方面的作用。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）： 阐述SDN和NFV如何改变无线网络的架构和管理方式，实现网络的灵活性、可编程性和效率提升。 物联网（IoT）通信： 探讨针对物联网应用的无线通信技术，如低功耗广域网（LPWAN）技术（LoRa、NB-IoT）、低功耗蓝牙（BLE）等，以及它们在不同场景下的适用性。 人工智能（AI）在无线通信中的应用： 展望AI技术在无线网络中的应用前景，包括智能调度、预测性维护、异常检测、用户行为分析等方面，以实现更智能、更高效的网络运行。 下一代移动通信（6G）愿景： 探讨6G技术可能的发展方向，包括太赫兹通信、可见光通信、空天地一体化网络、智能反射面（RIS）等，以及这些技术将如何推动无线通信迈向新的高度。 适用读者： 本书适合对无线通信系统有浓厚兴趣的本科生、研究生，以及在通信行业工作的工程师、研究人员和技术决策者。无论是希望建立扎实理论基础的学习者，还是寻求深入理解现代无线网络技术细节的专业人士，都能从本书中获益。通过系统性的学习，读者将能够深刻理解无线通信的复杂性，掌握网络设计和优化的关键技术，并为应对未来无线通信领域的挑战做好准备。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图表和示意图数量非常可观，而且质量极高，几乎每一个关键概念都有对应的可视化辅助说明，这在阅读中起到了至关重要的作用。我发现很多教科书的图表往往是草草了事，但这里的图示，无论是星座图、功率谱密度图还是链路预算的流程图，都经过了精心的设计和标注，比例精确，信息密度适中。特别是对MIMO系统的空间复用和预编码的阐述，通过三维的几何图示，将原本抽象的向量空间操作变得可视化和直观，极大地帮助我理解了这些高阶技术是如何在物理空间中实现的。对于那些学习视觉化思维的工程师来说，这本书提供了一个极好的范本，它证明了好的插图远胜于冗长累赘的文字描述。可以说，这些精心制作的图形，是这本书成为优秀参考书的关键因素之一。

评分☆☆☆☆☆

与其他一些偏向于描述当前热点技术的书籍相比，这本著作的基石非常稳固，它花费了大量篇幅来阐述那些看似“过时”但却是万变不离其宗的通信原理。我特别留意了它对时域、频域以及变换域处理方法的对比分析，作者的论述层次分明，对于如何从不同角度理解同一物理现象给出了深刻的洞察。我注意到，尽管书名包含了“移动通信系统”，但它并没有过度追逐最新的蜂窝标准代号，而是将重点放在了支撑所有系统运行的底层物理层和介层技术上，比如多址接入、功率控制、以及基本的频谱效率理论。这种“返璞归真”的叙事方式，反而赋予了这本书极强的生命力，因为无论技术如何迭代，这些基本原理始终是解决新问题的钥匙。它更像是一部经典的工程学著作，而非一本快速消费的技术手册。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分简直是“魔鬼级别”的考验，我尝试做了几道难度系数较高的综合题，发现它们不仅仅是对课本知识点的简单重复应用，而是需要将好几个章节的概念融会贯通才能解决。特别是那些需要进行参数优化和性能评估的题目，设计得极其巧妙，真正触及了系统设计的核心难点。我个人最欣赏的是，书后提供的部分习题参考答案（尽管并不详尽）能提供一个大致的方向，但计算过程需要自己完整推导，这强制性地训练了读者的独立分析和解决问题的能力，远比直接抄写标准答案来得有价值。对于研究生阶段的学习者来说，这本书的习题集无疑是一个绝佳的“磨刀石”，它能有效地检验你对复杂系统建模和仿真能力的掌握程度，让你在面对真实工程挑战时，能有更坚实的基础去应对。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末的时间粗略翻阅了这本著作的前三章，最大的感受是作者的叙述逻辑极其严密，仿佛在带领读者进行一场精心策划的知识探险。他不是简单地罗列概念，而是将基础理论与实际应用场景无缝对接。比如在讲解信道编码时，他并没有停留在抽象的数学推导上，而是立刻引入了衰落信道对信号的影响，并用非常直观的比喻解释了纠错码的工作原理，这种教学方式极大地降低了初学者的理解门槛。语言风格偏向于学术性的严谨，但又不失流畅性，阅读过程中很少感到晦涩难懂，更多的是一种“原来如此”的豁然开朗。不过，对于那些只求快速获取某项特定技术细节的读者来说，可能需要花费一些时间在章节之间跳转，因为作者更注重构建一个完整的知识体系，而不是提供碎片化的信息点。这本书的深度和广度兼顾得很好，展现了作者深厚的学术功底和极高的教学热情。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当朴实，没什么花哨的图案，蓝灰色的主色调给人一种专业和严谨的感觉。拿到手里的时候，首先注意到的是它的分量，挺沉的，这通常意味着内容很扎实。内页的纸张质量一般，不算特别光滑，但印刷清晰，字体大小适中，阅读起来不费劲。我比较看重的是索引和目录的编排，这两块做得非常到位，结构清晰，层次分明，对于快速定位感兴趣的章节非常有帮助。特别是那些复杂的公式和图表，排版得井井有条，没有出现跨页或者图表模糊不清的情况，这对于需要经常查阅公式的工程师来说，简直是福音。书脊的装帧看起来也挺牢固，希望能够经受住反复翻阅的考验。整体而言，从物理形态上看，这是一本合格甚至可以说优秀的教材或参考书，散发出一种老牌技术书籍特有的可靠气息，让人觉得里面的知识是经过时间沉淀的。