无线资源管理与3G网络规划优化

　　本书系统阐述蜂窝移动通信系统的无线资源管理机制与网络规划优化技术，内容包括各种3g制式和3g系统的演进、适合各3g制式和演进系统的无线资源管理算法、无线网络容量负载评估、接入控制机制、负载控制机制、功率控制机制、切换控制机制、动态信道分配机制、分组调度机制、cdma系统无线网络规划和无线网络优化、0fdm和mim0系统的资源分配和调度、0fdm干扰协调等。
　　 本书可供在移动通信领域工作的专业技术人员、管理人员，特别是从事3g及其演进系统的无线资源算法研究、无线系统仿真、cdma和ofdm系统网络规划优化与维护的人员，以及大专院校相关专业的师生阅读参考。本书也可以作为工程硕士和研究生学习无线网络规划优化和管理等相关课程的教材或者参考书。

第1章　第三代移动通信系统及其演进
1.1　第三代移动通信系统概述
　 1.1.1　3g系统的双工模式
　 1.1.2　tdd-cdma无线通信系统及其演进
　 1.1.3　fdd-cdma无线通信系统及其演进
　 1.1.4　imt-advanced系统
1.2　基于cdma的3g系统特征
　 1.2.1　智能天线技术
　 1.2.2　分集接收技术
　 1.2.3　编译码技术
　 1.2.4　调制技术
1.3　0fdm系统特征
1.3.1　0fdm产生背景
1.3.2　0fdm基本原理
1.3.3　0fdm在下一代移动通信中的应用
1.3.4　0fdm系统关键机制
第2章　无线资源管理及性能评估
　2.1　gsm系统的无线资源管理机制
　 2.1.1　硬切换控制
　 2.1.2　功率控制

　　在蜂窝移动通信系统中，无线资源管理作为一种关键技术，成为衡量一个标准是否可行，系统服务质量优劣，是否被运营商所接纳的重要性能指标。无线资源管理的目标是在有限带宽的条件下，为网络内无线用户终端提供服务质量保证。其基本出发点是在网络话务量分布不均匀、信道因衰落和干扰而起伏变化等情况下，灵活分配和动态调整无线传输部分和网络的可用资源，尽量提高无线频谱利用率，防止网络阻塞和保持尽可能小的信令负荷等。.
　　第三代蜂窝移动通信系统(3G)主要存在4种主流的无线空中接口标准：欧洲的WCDMA、北美的cdma2000、由我国提出的具有自主知识产权的TD-SCDMA和2007年批准的OFDMATDDWMAN。前3种标准都基于CDMA技术，最后一种为OFDMA技术，它们采用的双工模式也有所不同，WCDMA和cdma2000采用了频分双工(FDD)，而TD-SCDMA和OFDMA TDD WMAN采用了时分双工(TDD)。不同的双工模式对无线网络的规划和优化会产生影响，必须仔细研究无线资源管理机制在不同3G系统中的异同，保证能够高效组网和运营，这在3G网络商用化后显得更加急迫和重要。无线资源管理算法对于GSM等2G系统而言，是提高信号质量，满足QoS要求的重要保障，属于网络优化的范畴。而对于3G CDMA系统而言，由于系统干扰受限，无线资源管理算法的优劣直接影响到系统容量和网络覆盖，它不仅仅是网络优化的重要内容和理论基础之一，实际上贯穿于网络从规划到优化过程的始终。另外，对于3G OFDMA TDD WMAN和3G增强和演进系统来说，由于存在更多维的无线资源，同时采用了很多的自适应处理技术，使得无线资源管理更加重要和更加复杂，高效和操作简单的无线资源管理机制对保证无线网络的性能至关重要。
　　3G系统的演进是一个比较复杂的过程，从WCDMA和TD-SCDMA来看，其将经历HSPA、HSPA+／LTE、LTE+最后到IMT-Advanced的演进路线；而从cdma2000来说，将经历1xEV-DO、1xEV-DV、UMB、UMB+到IMT-Advanced的演进过程；从WiMAX来看，其将经历802．16e到802．16m的演进路程。贯穿于这些演进技术和系统的则是分组数据业务的资源分配以及OFDM系统的无线资源管理和调度。
　　鉴于国内已有部分图书阐述了FDD-CDMA系统的无线资源管理机制，本书在全面介绍3G CDMA无线资源管理机制的同时，特别重点阐述了TDD-CDMA系统无线资源管理机制的特点。一旦3G CDMA系统投入运营，本书能够帮助运营商、制造商，以及科研院所的技术人员进行网络性能研究以及不同制式的3GCDMA网络规划优化。在《3G无线资源管理与网络规划优化》(彭木根，王文博编著)一书的基础上，本书特别增加了分组数据业务的资源管理和调度的内容以反映HSPA和HSPA+技术需求。另外，考虑到3G的长期演进、移动WiMAX和4G系统将基于OFDM和MIMO等先进技术，本书专门增加了一章介绍基于OFDM和MIMO技术的无线资源分配和调度机制。考虑到3G CDMA网络的工程需求，特别是TD-SCDMA网络设计的需要，根据读者的反馈，本书专门对网络规划章节内容重新进行了撰写。..
　　本书首先介绍了CDMA网络规划优化的理论基础，特别注意比较了以WCDMA为代表的FDD-CDMA和以TD-SCDMA为代表的TDD-CDMA系统在无线资源管理机制上的差别，并且简单介绍了3G系统的3种CDMA空中接口标准以及关键技术，并提出了OFDM系统的技术特征和关键机制：第2章扼要介绍了3G和后3G系统的无线资源管理机制，阐明了其和网络觌划优化的关系；第3章对采用不同双工模式以及不同多天线技术的CDMA系统容量和负载进行了理论分析，给出了容量评估模型和仿真验证结果：第4章阐述了CDMA系统的接入控制机制；第5章阐述了CDMA系统的负载控制机制；第6章对CDMA系统的功率控制技术进行了详细讲解；第7章对各种切换技术进行了描述；第8章着重讨论了TDD-CDMA系统特有的动态信道分配机制；第9章讨论了适合分组数据业务的CDMA单频点和多频点系统分组调度机制。第10～11章重点阐述了CDMA网络规划和网络优化；第10章是CDMA系统的网络规划技术，对预规划、详细规划和性能调整等进行了讲解，并且就电子地图和路测内容进行了阐述；第11章给出了CDMA系统的网络优化内容，包括容量和覆盖等的优化。第12章主要阐述了基于OFDM和MIMO技术的无线资源管理机制，内容包括：OFDM子载波、比特和功率的分配， 时频二维资源的调度，MIMO时域资源调度，OFDM-MIMO资源分配，以及干扰协调等。
　　本书是作者根据多年对蜂窝移动通信系统无线资源管理机制的理论研究和网络规划优化的工程实践编写而成的，主要取材于作者在国际期刊、国际学术会议和国内核心学术期刊多年来发表的学术论文和博士学位论文，其内容反映了当前在移动通信领域最新的研究成果。
　　本书主要由彭木根和王文博撰写，高卫东、袁广翔、朱松、王坤、盛煜、徐阳、田涛、韩晶、洪伟、杨常青等参与了部分章节的写作，梁栋、张兴、郑侃、彭涛、彭岳星、赵慧、胡春静、啜钢对本书内容提出了很多好的建议，在此表示感谢。在写作过程中得到了移动通信领域有关专家和权威人士有益的指导，信息产业部无线电监测中心黄标高级工程师和中国电信北京研究院孙震强教授审阅了部分章节，特此致谢。
　　本书的部分研究内容受国家“863”计划项目——异构无线接入网的协同机理研究项目(编号2006AA01Z257)资助，在此特别表示感谢。
　　3G和3G演进系统的无线资源管理机制是一个不断推陈出新、不断演进的热门研究领域，而3G系统的网络规划优化更是一项庞大的工程，不同的标准、不同的制式、不同厂家的设备、不同的应用对网络规划优化都会有影响。限于作者的水平和时间，很难将其作一个全面而且深入的总结，本书可能会有谬误之处，恳请读者批评指正。读者可将宝贵意见和建议发至编辑电子邮箱chenwanshou@ptpress．com．cn。...
　　编著者
　　

　　第1章第三代移动通信系统及其演进
　　 信息化是当今世界发展的重要主题，20世纪90年代以来，全球的信息化建设迅速拉开了序幕，只有拥有信息资源开发和网络应用优势，才能掌握信息化建设的主动权。信息化，尤其是信息基础设施的建设，已成为各国综合国力的象征。
　　 作为信息领域支柱产业之一的移动通信，从20世纪70年代开始蓬勃发展。20世纪70年代末到80年代中期，采用频分复用(FDMA)无线接入方式以及模拟制式的第一代移动通信系统(简称lG)得到了快速发展，但频谱效率低、容量小、同频干扰大、保密性差等问题使其很快就被20世纪90年代推出的第二代移动通信系统(简称2G)所取代，其中比较有代表性的是欧洲的GSM、北美的Is-95和IS-136等系统，它们都采用了有很大技术优势的数字化处理方式，无线接入方式可以采用时分复用(TDMA，如GSM)或窄带码分复用(CDMA，如IS-95)。与FDMA模拟蜂窝系统相比，2G有很多优势，比如频谱效率高、系统容量大、保密性能好、话音质量高等。
　　 但是，2G只能提供话音和低速率数据业务，而在当前信息时代，图像、话音和数据相结合的多媒体业务和高速率数据业务的业务量大大增加。为了寻求频谱利用率更高，通信容量更大，能在全球范围内更好地实现无缝漫游以及为用户提供多媒体业务的移动通信系统，第三代移动通信系统(简称3G)成为电信领域的一个新的热点话题和非常具有吸引力的商业投资方向。
　　 3G概念最早于1985年由总部设在日内瓦的联合国标准化组织——国际电信联盟(ITU)提出，当时称为未来公共陆地移动通信系统(FPLMTS)，1996年更名为国际移动通信-2000系统(IMT．2000)，意即该系统工作于2 000MHz频段，提供最高2 000kbit／s的数据速率，原定2000年左右开始商用。
　　 为了支持更高速的数据业务，3G系统在2000年以来就开展了3G短期演进技术研究，包括3GPP的HSPA以及3GPP2的lx EV-D0和lxEV-DV等。为了应对移动WiMAx等宽带无线接入技术的威胁，移动通信业界在3G系统逐步进入商用的同时，开始了3G长期演进技术的研究工作。3GPP和3GPP2分别在2004年底和2005年初推出了长期演进(LTE)和超移动宽带(UMB)的研究项目。3G短期和长期演进的提出不仅极大地改善了传统3G技术的数据业务能力，使得3G技术在今后十年内能够保持对其他新技术的较强的竞争力；同时也为3G以及3G增强型技术向4G技术平滑演进起到了良好的铺垫作用。
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