編輯推薦
適讀人群 :通信領域的從業人員、通信技術初學者及愛好者以及高等院校相關專業師生 “書到用時方恨少”,這大概是初入無綫通信設計領域的朋友們直接的感受瞭。無綫通信網絡設計一項綜閤瞭理論和實踐的工作,我們需要知道網絡製式的工作原理,也需要掌握查勘的技巧等,把工程的來龍去脈搞清楚能大大增強我們對無綫通信係統的理解。《大話無綫通信——網絡設計完全攻略》一書能給朋友們在無綫網絡設計領域帶來一個良好的開端,並指引大傢在該領域一直走下去。 《大話無綫通信——網絡設計完全攻略》具有以下特點: 1.以工程建設的流程為主綫,從立項開始按時間點逐步展開,條理清晰; 2.書中所有實例均取自作者親自參與的項目中,具有很高的工程指導意義; 3.書中理論知識本著夠用、為實踐服務的原則,避免太多復雜的公式; 4.與生活中的例子相結閤進行講解,白話的方式更加通俗易懂,讓高大上的內容變得接地氣。
內容簡介
本書以無綫網絡設計的流程為主綫,沿著工程建設的時間點逐步展開,詳細介紹瞭無綫網絡設計的相關知識。其中,基礎篇主要介紹瞭GSM、CDMA IS95、CDMA200、WCDMA、TDSCDMA和LTE網絡製式的網絡結構、關鍵技術和網絡容量性能,無綫網絡的覆蓋規劃和容量規劃;實戰篇主要介紹瞭室外宏基站的查勘和設計,包括無綫工程的建設流程,宏基站的電源係統,愛立信、華為和中興典型設備的結構、容量和使用原則,宏基站的天綫係統,常用軟件工具和施工圖紙繪製注意事項;以及室內分布係統的查勘和設計,重點闡述瞭室內分布工程中常用到的無綫設備和覆蓋場景分類等。 本書內容實用性強,理論與實踐緊密結閤,采用通俗易懂的白話語言和形象生動的類比方式,嚮讀者完整勾勒瞭一幅無綫網絡設計的“藍圖”,具有很強的工程指導意義。 本書適閤從事無綫通信網絡設計的工程技術人員閱讀使用,也可用作高等院校通信等相關專業師生的教材和參考書。
作者簡介
陳華旺,愛立信全球服務中心廣州分公司,工程師,畢業於廣東工業大學信息工程學院信息工程專業,獲學士學位。曾在廣東南方電信谘詢設計院有限公司無綫院擔任無綫通信設計師。現供職於 愛立信(西安)全球服務中心廣州分公司,是一名係統集成工程師。
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目錄
[基礎篇]
第1章語音服務——拉開通信時代的序幕
1.1從零開始——無綫通信基礎2
1.1.1不做大哥好多年——從大哥大說起2
1.1.2醉翁之意不在酒——頻率調製4
1.1.3浮在空中的通信鏈路——頻分多址6
1.1.4物盡其用——頻率復用技術8
1.2曾經的貴族——製霸全球的GSM11
1.2.1棒打鴛鴦——模擬信號離散數字化11
1.2.2越切越小的蛋糕塊——GSM幀結構12
1.2.3條條大路通羅馬——GSM無綫信道15
1.2.4基站、載波、小區和載扇17
1.2.5層疊的金字塔——GSM網絡結構17
1.2.6各司其職——GSM網元功能介紹18
1.3手機上網的開端——GPRS和EDGE22
1.3.1站在巨人的肩膀——GPRS網絡結構22
1.3.2說說GPRS和EDGE的網速23
第2章更高更快——數據業務大爆炸
2.1獨行俠——獨樹一幟的CDMA25
2.1.1CDMA擴頻碼——Walsh碼25
2.1.2變化的頻譜帶寬——擴頻和解擴27
2.1.3關於編碼、調製和擴頻的討論30
2.1.4CDMA IS95進階——CDMA2000 1X31
2.1.5流量為王的3G時代——EVDO和EVDV34
2.2王朝的更迭——鋒芒畢露的WCDMA36
2.2.1物盡其用——WCDMA的網絡結構36
2.2.2變通纔有齣路——OVSF碼和軟切換37
2.2.3沒有快,隻有更快——WCDMA後續演進38
2.3大唐的標準夢——TDSCDMA40
2.3.1我本布衣——TDSCDMA坎坷成名路40
2.3.2拿來主義——TDSCDMA網絡結構41
2.3.3技多不壓身——TDSCDMA關鍵技術41
2.3.4TDSCDMA容量計算45
第3章分久必閤——大一統的LTE
3.1LTE基礎知識48
3.1.14G標準爭奪戰——早産兒LTE48
3.1.2世界是平的——LTE網絡結構49
3.1.3OFDM正交頻分復用技術50
3.1.4SCFDMA單載波頻分復用技術52
3.1.5MIMO多入多齣技術53
3.2TDDLTE容量討論55
3.2.1TDDLTE與FDDLTE幀結構55
3.2.2TDDLTE下行速率估算57
3.2.3TDDLTE上行速率估算60
3.3無綫設計基礎62
3.3.1關於無綫信號傳播過程62
3.3.2關於基站的覆蓋半徑63
3.3.3關於基站覆蓋效果定義70
第4章未雨綢繆——無綫網絡規劃仿真
4.1無綫網絡規劃仿真概述73
4.2無綫網絡覆蓋規劃76
4.2.1鏈路預算76
4.2.2無綫傳播模型78
4.2.3覆蓋預算81
4.3無綫網絡容量規劃83
4.3.1話務量、話務模型、呼損率、愛爾蘭B錶83
4.3.2容量規劃流程84
4.3.3GSM網絡容量規劃85
4.3.43G網絡業務模型87
4.3.53G業務的話務量分析89
4.3.63G數據業務話務量統計91
4.4無綫網絡規劃仿真94
4.4.1主流仿真軟件介紹94
4.4.2網絡仿真步驟94
4.4.3網絡仿真結果分析95
[實戰篇一——室外宏基站查勘設計]
第5章建設流程和基站概述
5.1無規則不成方圓——無綫基站建設流程98
5.1.1動腦子——立項階段99
5.1.2動手腳——實施階段100
5.1.3數票子——驗收投産階段102
5.2宏基站機房概述102
5.2.1工欲善其事,必先利其器——查勘必帶裝備103
5.2.2眾裏尋他韆百度——如何定位基站104
5.2.3狡兔三窟——種類繁多的機房106
5.2.4寸土黃金——宏基站設備簡介110
第6章宏基站的胃——電源係統
6.1基站機房中的交流電113
6.1.1基站電力來源——市電引入113
6.1.2什麼是三相四綫製?114
6.1.3基站市電分類116
6.1.4基站內部電力係統結構116
6.1.5交流配電箱116
6.2電力淨化器——直流電源櫃119
6.2.1交流電為什麼要整流120
6.2.2直流電源櫃內部結構121
6.2.3直流整流模塊的配置原則126
6.3有備無患——備用電池組127
6.3.1蓄電池的分類127
6.3.2蓄電池的容量配置130
6.3.3無間斷電源係統(UPS)分類132
6.3.4UPS容量配置136
6.4大氣是一種美德——電力綫的選用137
6.4.1交流電力綫選配138
6.4.2直流迴路電力綫選配138
6.4.3接地迴路接地綫選配141
第7章宏基站的大腦——無綫主設備
7.1萬變不離其宗——無綫主設備概述144
7.1.1無綫主設備結構簡述144
7.1.2無綫主設備的神經中樞——數字基帶處理模塊147
7.1.3功率有多大,信號就能跑多遠——射頻信號單元148
7.1.4無綫主設備的管傢婆——電源模塊148
7.2無綫老大——老而彌堅的愛立信149
7.2.1愛立信無綫主設備概覽150
7.2.2愛立信RBS2000係列151
7.2.3功率閤成與分配單元進化史153
7.2.4愛立信RBS3000係列159
7.2.5愛立信RBS6000係列160
7.3從無綫到有綫——傳輸網絡簡介162
7.3.1傳輸網絡的結構163
7.3.2無綫設備帶寬配置原則164
7.3.3無綫基站裏的傳輸設備165
第8章宏基站的四肢——天饋係統
8.1射頻信號的搬運工——饋綫168
8.1.1雁過拔毛——饋綫分類與損耗168
8.1.2門當,戶對——饋綫特性阻抗169
8.1.3鑽齣來吧,給你自由——饋綫窗的自由哲學171
8.1.4俯首甘為孺子牛——走綫架173
8.2基站橋頭堡——室外天綫詳解174
8.2.1萬物皆有奇點——電磁波如何産生174
8.2.2電磁波的走路方式——天綫極化方式176
8.2.3魚與熊掌不可兼得——波瓣寬度與覆蓋距離178
8.2.4縮小基站覆蓋範圍——天綫下傾角180
8.2.5團結就是力量——天綫增益183
8.2.6限行車道——天綫適用頻率184
8.2.7距離産生美——天綫隔離度187
8.2.8覆蓋好不好,就看方嚮角——天綫的方嚮角189
8.2.9蘿蔔青菜,各有所愛——天綫的主要指標190
8.3美化天綫和天綫杆體191
8.3.1披著羊皮的狼——僞裝室外美化天綫191
8.3.2天綫也要抱大腿——基站天綫杆體195
第9章宏基站查勘總結
9.1共址宏站查勘要點203
9.1.1調查纔有發言權——基站資源核實203
9.1.2有圖有真相——共址站查勘拍照要求204
9.1.3好記性不如爛筆頭——共址站查勘信息記錄207
9.2新址宏站查勘要點208
9.2.1機會隻留給有準備的人——新址站施工查勘準備208
9.2.2眼觀六路,耳聽八方——查勘現場信息記錄208
9.2.3無綫專業與土建專業的分工問題211
9.3談談MapInfo和Google earth的使用211
9.3.1MapInfo的畫紙——MapInfo的錶212
9.3.2馬良手中的神筆——MapInfo工具使用213
9.3.3疊羅漢之術——MapInfo文件的層級結構214
9.3.4利用MapInfo插件 Site See製作扇區圖216
9.3.5利用MapInfo規劃查勘路綫219
9.3.6利用Google earth製作扇區圖221
第10章宏基站的五官——圖紙設計
10.1CAD製圖介紹226
10.1.1施工圖紙要素一——綫條圖形227
10.1.2施工圖紙要素二——關於標注232
10.1.3施工圖紙要素三——關於文字235
10.1.4CAD進階一——關於圖層和塊236
10.1.5CAD進階二——設計圖紙圖框238
10.2一錘定音——施工圖紙繪製242
10.2.1室外宏基站施工圖紙構成243
10.2.2室外宏基站機房設備布置安裝圖243
10.2.3室外宏基站天麵設備安裝示意圖245
10.2.4室外宏基站的綫纜配置246
10.2.5室外設備的防雷措施247
10.3該收工瞭——竣工結算、齣版250
10.3.1室外宏基站預算基礎250
10.3.2關於齣版那點事兒252
[實戰篇二——室內分布係統設計]
第11章室內分布係統設計基礎
11.1室分係統簡介254
11.1.1形散神不散——室分係統與宏站係統對比255
11.1.2室分係統信源方案256
11.1.3室分係統無源器件簡介259
11.2室分係統無源器件介紹260
11.2.1一碗水端平——功分器260
11.2.2不患寡而患不均——耦閤器262
11.2.3殊途同歸——閤路器和電橋263
11.3室分係統天綫介紹266
11.3.1全方位無死角——吸頂天綫266
11.3.2麵朝房間背靠牆——室內定嚮闆狀天綫266
11.3.3邊走邊漏——泄露電纜267
11.3.4楔形天綫——對數周期天綫268
11.3.5此木非彼木——八木天綫269
11.4室分係統信號傳播模型介紹270
11.4.1KeenanMotley模型270
11.4.2ITUR_12385傳播模型271
11.4.3室分係統平層傳播模型272
11.5室分係統查勘的技巧273
11.5.1新建室分係統查勘要點273
11.5.2共址室分係統查勘要點276
第12章室分係統方案設計
12.1室分係統分場景覆蓋策略278
12.1.1室分係統的饋綫主乾綫278
12.1.2室分係統覆蓋典型場景一——車庫和商場279
12.1.3室分係統覆蓋典型場景二——走廊和隧道282
12.1.4室分係統覆蓋典型場景三——電梯284
12.1.5室分係統覆蓋典型場景四——商業廣場284
12.1.6室分係統覆蓋典型場景五——城中村285
12.1.7室分係統信號的外泄和乾擾問題287
12.2新建室分係統工程方案設計288
12.2.1室分係統安裝圖紙概述289
12.2.2室分係統天綫安裝圖設計292
12.2.3室分係統天綫原理圖設計293
12.2.4室分係統信源設備安裝圖設計294
12.2.5室分係統信源設備原理圖設計296
12.2.6室分係統設計方案材料錶和預算錶298
12.2.7室分係統設計說明文件298
12.3信源改造工程方案設計300
12.3.1信源改造工程信號閤路方式300
12.3.2信源改造圖紙設計關鍵點301
附錄一GSM仿真報告
附錄二100個信道愛爾蘭B錶
附錄三Auto CAD常用快捷命令錶
參考文獻
前言/序言
《無綫通信網絡設計:從基礎到實踐》 內容簡介: 在當今信息爆炸的時代,無綫通信技術已滲透到我們生活的方方麵麵,從智能手機的普及到物聯網的興起,再到智慧城市的構建,都離不開穩定、高效的無綫網絡。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入的無綫通信網絡設計知識體係,幫助您掌握從理論基礎到實際應用的全方位技能。我們不僅僅關注技術的“是什麼”,更緻力於探討“為什麼”和“如何做”,讓您真正理解無綫通信網絡的內在邏輯,並能夠獨立解決設計和優化中的各類挑戰。 本書的結構清晰,邏輯嚴謹,循序漸進地引導讀者進入無綫通信網絡設計的廣闊天地。 第一部分:無綫通信網絡的基礎理論 在深入設計之前,牢固掌握基礎理論是必不可少的。本部分將帶您迴顧並深入理解無綫通信的核心概念。 電磁波與頻譜: 我們將從電磁波的産生、傳播特性齣發,詳細闡述其在無綫通信中的關鍵作用。瞭解不同頻段的特點、限製以及監管政策,是進行閤理頻譜規劃和資源分配的前提。您將學習到如頻率、波長、衰減、反射、衍射、散射等基本物理概念,並理解它們如何影響無綫信號的傳輸質量。 調製與解調: 信號的調製是將信息加載到載波上的過程,而解調則是從中提取信息。本部分將詳細介紹各種常見的調製技術,包括幅度調製(AM)、頻率調製(FM)、相位調製(PM)以及更高級的數字調製方式,如正交幅度調製(QAM)、相移鍵控(PSK)等。我們將分析它們的優缺點,以及在不同場景下的適用性,例如帶寬效率、抗噪聲能力等。 信道編碼與糾錯: 無綫傳輸過程中信號容易受到乾擾和衰減,導緻錯誤。本部分將重點講解信道編碼技術,如漢明碼、捲積碼、LDPC碼、Turbo碼等,以及它們如何通過增加冗餘來提高數據的可靠性。您將深入理解糾錯的原理,以及如何在設計中權衡編碼的復雜度和糾錯能力。 多址技術: 在有限的頻譜資源下,如何讓多個用戶共享網絡是關鍵。本部分將詳盡介紹各種多址技術,包括頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)以及目前主流的正交頻分多址(OFDMA)。我們將分析它們的工作原理、優勢以及在不同代際通信係統(如2G、3G、4G、5G)中的應用演進。 交換技術: 無綫網絡需要將終端用戶連接到核心網絡,並實現數據交換。本部分將簡要迴顧分組交換和電路交換的基本原理,並側重於介紹在無綫通信中扮演重要角色的分組交換網絡,以及其在現代通信架構中的地位。 第二部分:無綫網絡架構與關鍵技術 在打下堅實的基礎後,本部分將聚焦於無綫通信網絡的核心架構和關鍵技術,為您揭示現代無綫網絡的“骨骼”和“肌肉”。 蜂窩網絡架構: 從最初的蜂窩概念到如今復雜的異構網絡,我們將詳細解析蜂窩網絡的基本組成單元——基站、移動交換中心、歸屬位置寄存器等,以及它們之間的協同工作機製。您將理解小區劃分、切換、漫遊等概念的實現原理。 核心網與接入網: 本部分將區分並深入介紹核心網(Core Network)和無綫接入網(Radio Access Network, RAN)的設計理念和組成部分。我們將探討如何設計一個高效、可靠的核心網來支撐海量數據傳輸,以及如何構建一個靈活、可擴展的接入網以滿足不同業務的需求。 天綫技術與傳播模型: 天綫是無綫通信的“眼睛”和“耳朵”。本部分將介紹不同類型天綫的原理,如全嚮天綫、定嚮天綫、MIMO天綫等,並重點講解MIMO(多輸入多輸齣)技術如何通過多根天綫顯著提升頻譜效率和通信可靠性。同時,我們將深入研究各種無綫傳播模型(如自由空間傳播模型、對數距離傳播模型、Ricean衰落模型、Rayleigh衰落模型等),理解它們如何描述信號在不同環境下的衰減和衰落,這對於鏈路預算和覆蓋設計至關重要。 功率控製與乾擾管理: 在復雜的無綫環境中,有效控製發射功率和管理用戶間的乾擾是提升網絡性能的關鍵。本部分將詳細講解功率控製的原理和算法,以及各種乾擾抑製技術,如軟切換、智能天綫、乾擾協調等,幫助您學會如何在有限的資源下實現用戶公平和高質量通信。 移動性管理: 用戶在移動過程中,網絡需要無縫地為其提供連接。本部分將深入探討移動性管理機製,包括位置更新、切換(軟切換、硬切換)的流程和策略,以及如何確保用戶在移動過程中通話不中斷、數據不丟失。 網絡接入與認證: 安全可靠的網絡接入是無綫通信的基石。本部分將介紹用戶接入網絡的流程,包括注冊、認證、鑒權等安全機製,以及如何設計和部署安全可靠的無綫接入方案。 第三部分:無綫通信網絡的設計實踐 理論與實踐相結閤,本部分將帶您進入無綫通信網絡的實際設計領域,掌握從需求分析到方案實施的全過程。 需求分析與業務建模: 任何成功的網絡設計都始於清晰的需求分析。本部分將指導您如何從業務需求齣發,分析用戶數量、數據速率、覆蓋範圍、服務質量(QoS)要求等關鍵指標,並將其轉化為網絡設計目標。 鏈路預算與覆蓋規劃: 鏈路預算是評估無綫鏈路性能的重要工具。我們將詳細講解如何計算鏈路增益、路徑損耗,以及如何根據接收靈敏度、信噪比等參數,進行覆蓋範圍的預測和規劃,確保信號能夠達到預期的覆蓋區域。 容量規劃與資源分配: 隨著用戶數量和數據需求的增長,網絡容量的規劃至關重要。本部分將介紹如何根據業務模型和技術特性,估算網絡容量,並探討各種資源分配策略,如頻譜分配、時隙分配、功率分配等,以最大化網絡吞吐量和用戶體驗。 關鍵性能指標(KPI)與優化: 網絡設計完成後,持續的性能監測和優化是保證網絡穩定運行的關鍵。本部分將介紹常用的無綫網絡KPI,如覆蓋率、接通率、掉綫率、吞吐量、時延等,並深入探討各種優化技術,包括參數調整、乾擾排查、切換參數優化等,幫助您建立一套行之有效的網絡優化體係。 網絡仿真與測試: 在實際部署前,仿真和測試是驗證設計方案有效性的重要手段。本部分將介紹常用的網絡仿真工具和測試方法,以及如何利用仿真結果來評估網絡性能、發現潛在問題並指導設計改進。 新技術展望與挑戰: 無綫通信技術日新月異,本部分將對當前和未來的熱門技術進行展望,如5G/6G的演進、邊緣計算、人工智能在網絡中的應用、物聯網(IoT)的連接技術等,並分析這些新技術對網絡設計帶來的新機遇和新挑戰。 本書特點: 係統性強: 覆蓋瞭無綫通信網絡設計的各個關鍵環節,從基礎理論到實踐應用,形成瞭一個完整的知識閉環。 深入淺齣: 理論闡述嚴謹,同時注重用易於理解的語言和實例來解釋復雜的概念,降低瞭學習門檻。 實踐導嚮: 強調實際問題的解決,提供瞭大量的案例分析和設計方法,幫助讀者將理論知識轉化為實際能力。 前沿性: 關注行業最新動態和技術發展趨勢,幫助讀者保持知識的更新。 無論您是通信工程專業的學生、網絡工程師、係統集成商,還是對無綫通信網絡設計感興趣的從業者,本書都將是您寶貴的參考資料和學習夥伴,助力您在這個日新月異的領域中取得卓越成就。