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Systems）的有关实践技术。在2000年至2002年与美国得克萨斯州（Texas）达拉斯（Dallas）伟创力国际有限公司（Flextronics International Inc.）合作期间，他担任公司高级网络顾问（Senior Network Consultant），为诺基亚公司（Nokia）、美国电话电报公司（AT&T）、北电网络公司（Nortel）、辛格勒无线公司（Cingular Wireless，美国最大的无线网络运营商公司）、美国声流公司（VoiceStream USA）等各类客户提供GSM与CDMA蜂窝网络领域的最优解决方案。自2003年起，他就一直在位于印度贾朗达尔（Jalandhar）的旁遮普工业大学（Punjab Technical University）工学院担任电子与通信工程专业高级教职（Senior Faculty of Electronics and Communication Engineering），主攻蜂窝与移动通信。T L Singal的研究兴趣包括数字通信系统的建模与性能分析、未来数字蜂窝网络的无缝移动性以及无线技术与互联网技术的收敛性。他召集过许多关于无线网络的国际和国内会议，并编辑出版了会议论文集。此外，他还多次在国际和国内会议上宣讲技术研究论文。 T L Singal现任位于印度旁遮普邦（Punjab）拉杰布拉（Rajpura）的奇特卡拉工程与技术学院（Chitkara Institute of Engineering and Technology）电子与通信工程系教授。他本科毕业于古鲁格舍德拉（Kurukshetra）国家技术学院（NIT，National Institute of Technology）电子与通信工程专业，研究生毕业于贾朗达尔（Jalandhar）旁遮普工业大学（Punjab Technical University）电子与通信工程专业。他已经在印度和美国的知名电信组织从事无线通信与蜂窝通信方面的工作近20年，并在海得拉巴（Hyderabad）的HAL公司、昌迪加尔（Chandigarh）的PSIDC公司等知名企业完成了各类VHFUHF无线通信项目。在1990年至1992年期间，他还在公务访问德国时传授了多址接入无线通信系统（Multi-Access Wireless Communication Systems）的有关实践技术。在2000年至2002年与美国得克萨斯州（Texas）达拉斯（Dallas）伟创力国际有限公司（Flextronics International Inc.）合作期间，他担任公司高级网络顾问（Senior Network Consultant），为诺基亚公司（Nokia）、美国电话电报公司（AT&T）、北电网络公司（Nortel）、辛格勒无线公司（Cingular Wireless，美国最大的无线网络运营商公司）、美国声流公司（VoiceStream USA）等各类客户提供GSM与CDMA蜂窝网络领域的最优解决方案。自2003年起，他就一直在位于印度贾朗达尔（Jalandhar）的旁遮普工业大学（Punjab Technical University）工学院担任电子与通信工程专业高级教职（Senior Faculty of Electronics and Communication Engineering），主攻蜂窝与移动通信。 T L Singal的研究兴趣包括数字通信系统的建模与性能分析、未来数字蜂窝网络的无缝移动性以及无线技术与互联网技术的收敛性。他召集过许多关于无线网络的国际和国内会议，并编辑出版了会议论文集。此外，他还多次在国际和国内会议上宣讲技术研究论文。 目錄： 目 录 第1章 无线通信系统的演进 1.1 无线通信发展历史概述 1.2 无线通信的优势 1.3 无线通信的劣势 1.4 无线网络的发展阶段 1.5 无线系统的比较 1.6 下一代网络的演进 1.7 无线通信的应用 1.8 潜在的市场领域 1.9 研究面临的挑战 1.10本书概要 本章小结 关键术语 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 参考文献 第2章 移动通信工程 2.1 引言 2.2 无线电路径 2.3 传播衰落 2.4 基本传播机理 2.5 移动无线信道 2.6 无线衰落信道仿真 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第3章 传播模型 3.1 传播条件 3.2 自由空间传播模型 3.3 移动点到点传播模型 3.4 室外传播路径损耗模型 3.5 室内传播路径损耗模型 3.6 由于植被引起的信号衰减 3.7 长距离传播 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第4章 蜂窝通信基本原理 4.1 蜂窝术语 4.2 蜂窝结构和簇 4.3 频率复用概念 4.4 簇的大小和系统容量 4.5 定位同信道小区的方法 4.6 频率复用距离 4.7 同信道干扰和信号质量 4.8 减少同信道干扰的方法 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第5章 蜂窝天线系统设计 5.1 天线特性 5.2 基地台处的天线 5.3 移动天线 5.4 全向天线蜂窝系统的设计 5.5 定向天线蜂窝系统的设计 5.6 天线参数及其影响 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第6章 频率管理与信道分配 6.1 频率管理 6.2 信道分配策略 6.3 固定信道分配 6.4 动态信道分配 6.5 混合的信道分配 关键术语 本章小结 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第7章 蜂窝系统设计 7.1 增加小区范围的系统参数 7.2 覆盖盲区填充及漏泄馈线 7.3 减小干扰的系统参数 7.4 增加通信容量的方法 7.5 小区分裂 7.6 调制技术回顾 7.7 均衡 7.8 分集 7.9 信道编码 7.10交织 7.11语音编码 7.12切换机制 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第8章 多址技术 8.1 简介 8.2 频分多址 8.3 时分多址 8.4 扩频多址技术 8.5 空分多址 8.6 混合多址技术 8.7 多址技术的比较 8.8 分组无线多址接入技术 8.9 载波侦听多址接入协议 8.10多载波多址接入方案 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第9章 基本蜂窝系统 9.1 早期移动通信系统的局限 9.2 蜂窝系统的组成 9.3 蜂窝系统的运行 9.4 性能标准 9.5 蜂窝系统的规划 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第10章 无线通信系统 10.1 寻呼和短信息系统 10.2 无绳电话系统 10.3 无线本地环路 10.4 LMDS 10.5 蜂窝电话系统 10.6 高级移动电话服务（AMPS） 10.7 增强型全接入通信系统 10.8 美国数字蜂窝系统（IS-54136） 10.9 个人数字蜂窝（PDC） 关键术语 本章小结 简答题与答案 自测题 自测题答案 思考题 分析题 参考文献 第11章 全球移动通信系统（GSM） 11.1 GSM网络结构 11.2 GSM信令协议架构 11.3 GSM系统使用的标示符 11.4 GSM系统的信道 11.5 GSM的帧结构 11.6 GSM语音编码 11.7 GSM的身份认证和安全 11.8 GSM呼叫程序 11.9 GSM的越区切换过程 11.10GSM业务和特征 关键术语 本章小结 简答题与答案 自测题 自测题答案 思考题 分析题 参考文献 第12章 CDMA数字蜂窝标准（IS 95） 12.1 扩频的概念 12.2 CDMA系统的结构 12.3 CDMA空中接口 12.4 IS-95 CDMA前向信道 12.5 IS-95 CDMA反向信道 12.6 CDMA呼叫处理 12.7 CDMA系统的功率控制 12.8 软切换 12.9 Rake接收机概念 12.10CDMA特性 12.11CDMA系统的性能 关键术语 本章小结 重要公式 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第13章 3G数字蜂窝技术 13.1 2.5G 时分多址（TDMA）演进路线 13.2 GPRS技术 13.3 EDGE技术 13.4 2.5G CDMAOne系统蜂窝技术 13.5 3G蜂窝网络的需求 13.6 IMT-2000全球标准 13.7 UMTS技术 13.8 W-CDMA空中接口 13.9 TD-SCDMA技术 13.10CDMA2000蜂窝技术 关键术语 本章小结 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 第14章 新兴的无线网络技术 14.1 IEEE 802.11 WLAN技术 14.2 欧洲远程通信标准协会（ETSI）高性能无线局域网（HIPERLAN）技术 14.3 IEEE 802.15 WPAN技术 14.4 IEEE 802.16 WMAN技术 14.5 移动Ad-hoc网络（MANET） 14.6 移动IP和移动性的管理 14.7 移动TCP 14.8 无线传感器网络（WSN） 14.9 RFID技术 14.10无线网络中的安全性需求 14.11IEEE 802.21标准——综述 14.12无线网络的互操作性 关键术语 本章小结 简答题与答案 自测题 自测题答案 复习题 分析题 参考文献 附录A 缩略语 附录B 关键术语表 分析题答案 模拟测试卷—类型1 模拟测试卷—类型2 模拟测试卷—类型3 模拟测试卷—类型4 內容試閱： 译 者 序 21世纪无线通信和互联网技术的飞速发展让人们亲身感受到了无线通信及其融合技术给人类带来的巨大变革和震撼。无线通信技术几乎渗透到人们生活的各个领域， 已成为全球化、 信息化时代的核心热门技术。 印度奇特卡拉工程与技术学院（Chitkara Institute of Engineering and Technology）电子与通信工程系T L Singal教授结合自己的教学实际与工程技术实践所著的《无线通信》是一本集无线通信基本理论与技术实践于一体的优秀教材， 内容涵盖无线与移动通信、 蜂窝系统结构与相关技术、 蜂窝通信系统与网络， 以及新兴无线网络技术等领域的主要问题。全书共包括14章。第1章为无线通信发展历史概述， 第2章和第3章为移动通信工程基本理论介绍， 第4章至第7章系统介绍频率复用、 同信道干扰、 天线系统设计、 小区扇区化、 频率管理与信道分配技术等蜂窝通信基本原理， 第8章阐述多信道接入技术， 第9章介绍蜂窝系统的结构与运行，第10章至第13章分别阐释第一代、 第二代和第三代蜂窝技术， 第14章深入分析WLAN、 移动Ad-hoc网络、 RFID技术、 无线传感器网络以及移动IP和TCP。书中基本理论讲解详细， 系统设计与技术实现阐释清楚， 适合作为信息通信领域本科生、 研究生教科书， 也可作为该领域工程技术人员的参考书。 本书前言、 第1章和第2章由李锵、 张瑞峰负责翻译， 第3章至第5章由宋晓炜、 杨蕾负责翻译， 第6章至第8章由于洁潇负责翻译， 第9章和第10章由宫霄霖负责翻译， 第11章和第12章由白煜负责翻译， 第13章和第14章由陈雷负责翻译， 全书由李锵负责审校。参与本书翻译和校对工作的还有关欣、 杨爱萍、 马杰、 赵全明、 詹敏晶、 周煜、 杜衡、 王哲、 王旭、 孙萍、 张琦珺、 郭龙伟、 孟凡奥、 王蒙蒙、 童云飞、 刘一达、 曹玉鑫、 师冬丽等。 该书的翻译出版是集体智慧的结晶， 渗透着众人的汗水。在此对参与本书翻译的全体教师和学生以及电子工业出版社的责任编辑表示诚挚的感谢！ 由于译审者水平有限， 加之时间仓促， 译文中难免有不妥乃至错误之处， 敬请读者不吝指正。 作 者 简 介 T L Singal现任位于印度旁遮普邦（Punjab）拉杰布拉（Rajpura）的奇特卡拉工程与技术学院（Chitkara Institute of Engineering and Technology）电子与通信工程系教授。他本科毕业于古鲁格舍德拉（Kurukshetra）国家技术学院（NIT， National Institute of Technology）电子与通信工程专业， 研究生毕业于贾朗达尔（Jalandhar）旁遮普工业大学（Punjab Technical University）电子与通信工程专业。他已经在印度和美国的知名电信组织从事无线通信与蜂窝通信方面的工作近20年， 并在海得拉巴（Hyderabad）的HAL公司、 昌迪加尔（Chandigarh）的PSIDC公司等知名企业完成了各类VHFUHF无线通信项目。在1990年至1992年期间， 他还在公务访问德国时传授了多址接入无线通信系统（Multi-Access Wireless Communication Systems）的有关实践技术。在20002002年与美国得克萨斯州（Texas）达拉斯（Dallas）伟创力国际有限公司（Flextronics International Inc.）合作期间， 他担任公司高级网络顾问（Senior Network Consultant）， 为诺基亚公司（Nokia）、 美国电话电报公司（AT＆T）、 北电网络公司（Nortel）、 辛格勒无线公司（Cingular Wireless）、 美国声流公司（VoiceStream USA）等各类客户提供GSM与CDMA蜂窝网络领域的最优解决方案。自2003年起， 他就一直在位于印度贾朗达尔（Jalandhar）的旁遮普工业大学（Punjab Technical University）工学院担任电子与通信工程专业高级教职（Senior Faculty of Electronics and Communication Engineering）， 主攻蜂窝与移动通信。 T L Singal的研究兴趣包括数字通信系统的建模与性能分析、 未来数字蜂窝网络的无缝移动性， 以及无线技术与互联网技术的收敛性。他召集过许多关于无线网络的国际和国内会议， 并编辑出版了会议论文集。此外， 他还多次在国际和国内会议上宣讲技术研究论文。 前 言 20世纪的第一个10年是一个全新的无线世纪！简而言之， 蜂窝无线电话、 无线局域网和最近的无线因特网等无线通信技术的迅速发展正在将整个世界的无线通信推向一个更加完整更加健全的水平。无论在都市拥挤的中心区域， 或者现代工业化经济区域， 还是在巨大的乡村田园， 无线语音或无线数据通信已经成为各行各业的人们当前的需求。在世界各地的许多市镇和城市， 每天都在安装和调试无线通信系统和网络。无论当地居民还是访客都可以做到在任何地点使用手持无线终端设备和笔记本电脑与世界其他地方保持联系。 越来越多的高频段（1 GHz及以上）射频频谱资源可用于移动通信， 文明社会中的移动性意识逐步深入， 无线设备与产品采用全球化标准， 应用信息技术的商业模式不断扩展以及更多的诸如此类的因素， 正在引领无线通信系统巨大的增长速度。移动新应用以及数据传输新技术的出现迟早会将多媒体移动普适计算成为现实。 本书目标 20多年以来， 我一直在顶尖电信公司从事全双工VHFUHF无线通信系统以及模拟数字蜂窝移动通信系统的设计、 开发、 测试、 系统集成和调试工作。为了实现在理论课堂上向工程爱好者传递我在无线和蜂窝通信领域工作期间积累的实践知识和行业经验的目标（理想）， 我于大约7年前开始了自己的学术生涯。在蜂窝移动通信和无线通信系统与网络课堂上同电子与通信工程专业的学生进行交流互动后， 深深地感觉到需要一本综合性的教科书， 该书应在介绍移动通信基本原理以及蜂窝通信系统设计基本概念之后， 就转向对蜂窝系统和新兴无线网络技术的全面剖析， 以期学生彻底理解。基于我在电信行业工作期间积累的各类无线与蜂窝通信系统的设计、 开发和系统集成方面的丰富经验， 激发我编写一本简明但全面的， 并且易于理解的无线通信教科书， 以此满足电子与通信工程爱好者的需要， 书中包括我的教学笔记和教学过程中学生提问的答案。 关于本书 《无线通信》是一本综合教科书， 内容涵盖无线与移动通信、 蜂窝系统结构与相关技术、 蜂窝通信系统与网络， 以及新兴无线网络技术等领域的主要问题。在工科大学和研究机构中， 电子与通信工程专业本科生以及研究生的无线通信课程和相关学科课程确定的绝大多数内容都包含在本书中。目前在市场上没有单本书能够有效地满足所有这些课程的教学要求。本书也综述了蜂窝无线通信技术发展的最新趋势， 使得读者能够在将来修订相关课程的内容。大体上讲， 本书以一种模块化的方式组织各章及各节的内容， 为课程内容的设计提供了足够的灵活性。 本书集易读性和逻辑性于一身， 并且采用循序渐进的方法使读者能够清晰地理解新概念和复杂概念。全书重点放在无线技术基本理论和标准无线系统网络两个方面， 同时， 本书也为理解诸如ITU、 IEEE以及其他类似组织制定的特定无线标准提供了全面指导。本书在教学方面的主要特点体现在各章小结、 重要公式、 关键术语、 自我测试、 综合问题、 分析问题以及各章参考文献等诸多方面， 这些都将帮助考生备考GATE、 TES、 PhD入学考试等各类竞争性考试， 并从中脱颖而出。本书也可作为参加电信与蜂窝网络领域技术面试的参考指南。 此外， 对蜂窝网络和无线局域网的合理剖析也会鼓励学生从事研究活动。本书提供了关于无线通信系统规划与设计的良好背景知识， 因此， 本书可以作为参考教科书， 也适合于无线与蜂窝通信领域从业的专业人士自学使用。 目标读者 本书主要是作为无线通信领域本科生和研究生的教科书， 读者应具备电子与通信工程方面的背景知识， 并且要熟悉信号与系统理论、 电磁场理论、 模拟与数字通信以及天线与电波传播理论。这些课程在大多数电子与通信工程专业的本科生阶段都会有所涉及， 课程内容对于学习无线移动通信、 蜂窝移动通信、 无线通信系统与网络以及先进通信系统都是非常有用的。 本书的内容可以分为两门课来讲授。第一门课涵盖第1章至第8章， 主要介绍无线移动通信的基本原理以及蜂窝系统的概念和设计。第二门课涵盖其余的章节， 内容包括基本蜂窝通信系统、 无线通信系统以及新兴蜂窝与无线网络技术。由于各章对于所讨论的主题都是相当全面的， 并且相对独立， 因此读者可以仅选取自己感兴趣的章节进行阅读， 也可以根据规定的教学大纲选择相应的章节阅读。 不同目标课程的总体规划 整本书是以章节和主题的模块化结构组织编写的， 可以对本科生和研究生工程教育阶段开设的基于无线通信的不同课程进行系统性规划。如下不同课程的章节映射图为必读主题提供了相应的指南， 也可以结合教学要求从其他章节中选读相关主题涉及的内容。 课程章节无线移动通信蜂窝移动通信无线通信系统与网络先进通信系统1234567891011~14 显著特征 本书给出了无线通信基本理论的详细描述， 也为蜂窝通信系统的规划与设计提供了很好的背景知识， 同时阐述了对无线网络技术的深刻理解。 本书的主要特征如下： ● 用简单易懂的语言介绍无线通信基本原理。 ● 蜂窝通信与天线系统设计考量的全覆盖。 ● 包括GSM、 GPRS、 CDMA在内的数字蜂窝技术的详细描述。 ● 对诸

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