实战无线通信应知应会 新手入门 老手温故 第二版电子书

内容提要

自序

前言

第一篇 无线基础篇

第1章无线电波传播

1.1 电磁波--麻雀减少之谜

电磁波：Electromagnetic Wave

麦克斯韦方程组——传大的理论、孤独的灵魂

赫兹——戴维也是这么想的

UHF——和军事上的长波不一样

1.2 电磁波的传播——你打过台球吗

直射波、反射波、绕射波、散射波——台球运动

nLOS——工科大学读书的时候

多径效应——水的流向

时间色散——究竟是什么

多普勒效应——警车的警报声由远而近

菲涅尔区——人眼的有效视力范围

阴影效应——地物的影子

慢衰落、快衰落——熊市股票价格的下降

1.3 功率单位——财富按指数方式增加

dBm——如果定义1元钱是0dBm

dB——每天给我提供一个涨停的股票

dBi、dBd——参考基准不同

dBc——量衣服时，喜欢用“尺”作单位

1.4 无线传播建模——成本利润模型

传播损耗——做蔬菜生意的难处

传播模型——不问过程，但要结果

自由空间传播模型——我能感觉到无线信号的大小

射线跟踪模型——北京到上海的乘客总数

Okumura模型——受教育的程度和工作后年收入的关系

SPM——考虑多种影响，权重不同

李氏准则——警察抓小偷

CW测试——没有调查，就没有发言权

路测、虚拟路测——实测不实、虚拟不虚

第2章射频器件

2.1 射频——空中遨游

射频：Radio Frequency，RF

趋肤效应——农村的土路中间积满了水

峰均比、峰值因子——贫富差距有多大

2.2 噪声——声声入耳

噪声：Noise

白噪声、高斯白噪声、噪声谱密度——有温度的用电设备就有噪声

相位噪声——航班无法正常起飞

信噪比——性价比高才是真的好

噪声系数——性价比降低了

加性噪声——涓涓细流汇聚成河

乘性噪声——吵架这点事儿

2.3 失真——你家的苹果很好看

失真：Distortion

线性失真——又给我打折了

非线性失真——小学生补数学

1dB压缩点——学习进步速度怎么变慢了

放大器功率回退——水不能倒得这么满

三阶交调——惊慌的小鸟

三阶截止点——还让不让人睡了

2.4 收发射频指标——说是一回事，听是另一回事

邻道泄漏比——小学生上课

杂散辐射——工地的探照灯

底噪——用电设备的噪声

接收灵敏度——如何让高小姐高兴

杂散响应——道德法庭的审判

2.5 传输线相关——后勤线上的困惑

行波、驻波、行驻波——部队前行

传输线、馈线——后勤补给线

特性阻抗——运输线的糟糕路况

阻抗匹配——拳击手的沙袋

反射系数——高小姐返生活费

驻波比、行波系数——高速公路上的车速比

回波损耗——八戒炒股

衰减系数——新疆的坎儿井

传播常数——睡眠质量越来越差

2.6 干扰——我上网聊会儿天再说

干扰：Interference

杂散干扰——孟子迁离墓地

阻塞干扰——小猫躲了起来

接收互调干扰——小明上了地理课

发射互调干扰——小明的朋友上了地理课

隔离度——孟母三迁的目的

杂散抑制——伟人在大街上读书

阻塞抑制——集中注意力

互调抑制——不要想入非非

2.7 射频系统——人类交谈的过程

射频系统：Radio Frequency System，RF system

发信机——人类的发声系统

接收机——人类的听觉系统

功率、电平——成龙和陈港生

功放——鼓风机送风大小的调节

功放增益——参加英语培训班一个月

低噪放——得到的信息尽量真实

混频器、变频器——追赶呼啸而过的火车

滤波器——身高大于180cm的学生去打篮球

振荡器——舞动的节奏

鉴相器——舞蹈教练

锁相环——保证车行驶在正道上

插损——旅游使小明记忆的单词损失一半

合路器——泾渭分明

功分器—一分为二浇水法

耦合器——从主干水道上获得一小部分水流

衰减器——用来减速的沙子路

负荷——防震减速的泡沫板

塔放——哨塔上的卫兵

2.8 天线——蝙蝠的超声波发送和接收

天线：Antenna

增益——水为什么流得急、射得远

极化方向——跳绳的游戏

方向图——向日葵的向日特性

波瓣宽度——使劲捏软管出口会怎么样

前后比——水枪后部漏水了

旁瓣抑制——水管侧漏问题

零点填充——塔下黑问题的解决

波束下倾——站在墙上用软水管浇花

泄漏电缆——筒子楼喝水问题

智能天线——传音入密的神功

第3章无线通信基本模型

3.1 双工技术——上传下达的途径

双工技术：Duplex Technology

时分双工——过独木桥问题

频分双工——青蛙和翠鸟同时对唱

3.2 多址方式——无论你走到哪里，我都要找到你

多址方式：Multiple Access Method

时分多址——不同时间安排不同的班

频分多址——男女声二重唱

码分多址——用不同语言交谈

空分多址——不同的班级去不同的教室

3.3 信源编码——暗号联络

信源编码：Source Coding

波形编码、参数编码、混合编码——公安部门确认嫌疑人的面貌特征

AMR——家长如何介绍自己的孩子

3.4 信道编码——如何押送生辰纲

信道编码：Channel Coding

香农定理——影响车速的因素

编码效率——人员要适当冗余

卷积编码——九宫格填数游戏

Turbo编码——涡轮增压发动机

编码增益——降低呼唤服务员的声音

交织——用针扎了很多小眼的布

3.5 扩频和加扰——把珍珠洒在沙子里

扩频：Spreading；加扰：Scrambling

扩频码——每盘菜的厨师编号

OVSF、扩频因子——英语和汉语

扰码——这个厨师是哪个酒店的

MAI——假冒产品影响市场

小结：扩频码和扰码

3.6 调制——粮仓老鼠还是厕所老鼠

调制：Modulation

调制指数——身体语言的信息量

GMSK——机器人的行走动作

BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM——八八六十四卦

3.7 比特、符号、码片、信号——麦穗的加工

比特：Bit；符号：Symbol；码片：Chip；信号：Signal

比特率、符号速率、码片速率、波特率

3.8 信道——货物传送的通道

信道：Channel

空中接口——如何向灾区捐赠

逻辑信道——选什么样的快递公司

传输信道——用什么打包

TB、TBS、TB Size、TBS Size——邮局里的包装箱

TTI——邮局交运货物的周期

TF、TFS、TFC、TFCS、TFI、TFCI——邮局面对的是很多不同的用户

BLER——包裹损坏的比率

BER——包裹里的物品损坏的概率

物理信道——用什么运输方式

信道映射——肾开窍于耳

相干时间——相片重影

相干带宽——繁忙交通干线突然变窄

3.9 分集技术——偏听则暗、兼听则明

分集技术：Diversity Technology

空间分集：Space Diversity

频率分集：Frequency Diversity

角度分集：Angle Diversity

时间分集：Time Diversity

极化分集：Polarization Diversity

小结：分集方式的比较

3.10 分集合并技术——真实情况到底是什么

最大比合并——区别对待

等增益合并——一视同仁

选择性合并——择优录取

3.11 解调门限——没听清

解调门限：Demodulation Threshold

载噪比、载干比、信噪比的比较

Ec/Io、Ec/Nt、Ec/No、Eb/Nt、Eb/No

RSCP、ISCP、RSRP、RSSI、RSRQ

小结：各种信噪比

第二篇 无线实现篇

第4章现代无线制式

4.1 模拟无线时代——人工挑货

模拟蜂窝移动通信、1G——大哥大

AMPS、TACS

4.2 数字无线时代——马车拉货

GSM——简单+勤奋的工作方式

频率复用系数——加盟项目连锁性和排他性

跳频——更换膏药的名称

VAD——谁说话给谁话筒

DTX——球不在跟前的时候，先歇会

DRX——守门员休息策略

时序调整——萨尔浒战役的时序问题

GPRS——包裹邮寄的思路

EDGE——马车队的运货能力

IS-95 CDMA——人海之中，找到了你

Rake接收机——收集并分析信息的情报机构

4.3 宽带无线时代——机车送货

3GPP、UMTS——拓宽马路的组织

IMT-2000——目标有哪些

频谱利用率——投资收益比

WCDMA——路再宽一些

cdma2000——多层高架

TD-SCDMA——面子、瘤子、辫子问题

同步——破敌人骑兵的方法

软件无线电——硬件可以拷贝就好了

多用户检测——360度考核

干扰抵消——法官判案

联合检测——相声大赛的评委

HSDPA——火车的运输能力

HS-DSCH、HS-SCCH、HS-SICH（或HS-DPCCH）——下级的汇报和上级的指示

CQI——质量指标

AMC——能者多劳

HARQ——假币要没收、残币要拼接

载波配置——独占与共享

小结：TD-SCDMA和WCDMA中HSDPA的比较

4.4 LTE——动车高铁时代

LTE——扁平化的努力

OFDM——从弓到弩

MIMO——银行的存贷款业务

CSFB——回到绿皮火车上

SVLTE——动车组和绿皮车并行

VoLTE——所有人都要高铁出行

LTE承载话音业务几种方式的总结

4.5 5G——承接移动网，增强互联网，并使能物联网

网络切片——按需配送货物

NB-IoT——不用高射炮打蚊子

4.6 无线通信制式发展的总结

各种制式的单载波峰值速率比较

数据业务频谱利用率比较

话音业务频谱利用率比较

第5章无线通信网结构

5.1 组网结构——郡县制的中央集权

组网结构：Networking Structure

NSS——GSM网络的中央机构

BSS——GSM网络的基层组织机构

MS——GSM网络服务和管理的子民

CN——UMTS的中央机构

UTRAN、RAN、RNS——UMTS网络的基层机构

UE——UMTS网络要服务和管理的子民

EPC——简单化的中央机构

e-UTRAN、eRAN、eNode B——扁平化超强功能的地方政府

5.2 网元——各司其责

网元：Network Element，NE

BTS、Node B、BBU、RRU——他大舅、他二舅都是他舅

BSC、RNC——省长和巡抚都是要职

MSC、SGSN——中央的商务部

GMSC、GGSN——中央的外交部

HLR、VLR、AuC——公安部的职责

5.3 无线接口——铁路快运公司

Um接口、Abis接口、A接口、Gb接口

Uu接口、Iub接口、Iu接口、Iur接口

X2接口、S1接口、S1-MME接口、S1-U接口、SGs接口、Sv接口

第6章无线资源管理

6.1 RRM——资源分配三步走

RRM——Radio Resource Management，无线资源管理

6.2 功率控制——你小声点，别把人吓着

功率控制：Power Control，PC

远近效应——远交近攻策略

开环功率控制——如何首先发话

PRACH开环功控——“嗨⋯⋯嗨⋯⋯你欠我的钱还没还呢”

闭环功率控制——声音大点，我没有听清

内环功率控制——销售部门的管理

外环功率控制——上级市场战略部门的管理

小结：功率控制

6.3 信道配置——座位如何安排

信道配置：Channel Configuration

DCCC——按照客户的需求分配

DCA——良禽择木而栖

6.4 移动性管理——铁打的营盘流水的兵

移动性管理：Mobility Management，MM

位置区更新、路由区更新——为了孩子的读书问题

门限、迟滞、时延——移动性管理的三板斧

小区重选——小明搬家

切换、更软切换、软切换、硬切换——工作岗位的变动

活动集、观察集、已检测集——领导团队、候补干部和普通员工

压缩模式——请拨冗处理

接力切换——先找好下家再说

小结：切换类型

6.5 分组调度——货物快速配送

分组调度：Packet Scheduling

快速调度——救灾物资的发放

RR、MaxC/I、PF——公平与效率

6.6 负荷控制——重点学校的招生问题

负荷控制：Load Control

准入控制——小学升初中的问题

负荷平衡——学校招生人数的均衡

拥塞控制——避免拥挤情况

第三篇 网规网优篇

第7章无线网络规划

7.1 RNP——组织架构的搭建

RNP——Radio Network Planning，无线网络规划

自干扰系统——鸡尾酒会上的噪声

呼吸效应——广度和厚度的关系

小区、扇区、载波——宣传队的工作方式

7.2 覆盖估算——可盖多少房子

覆盖估算：Coverage Dimensioning

最大允许路损——能支配多少钱

链路预算——家庭的财务预算

EIRP——你的到手工资是多少

最小接收电平——如何打动她的心

区域覆盖概率、边缘覆盖概率——听不清的请举手

软切换增益——村里的两个大喇叭

干扰余量、负荷因子——人多嘴杂，说话要大声

馈线损耗——电阻的大小

信道类型——做销售的技巧

链路平衡——人际交往中付出和回报的心理平衡

7.3 容量估算——去银行办理业务

容量估算：Capacity Dimensioning

CE——WCDMA中的营业员

vRU——TD-SCDMA中的营业员

话务模型——多少用户来，办理什么业务

Erlang——资源占用1小时就是1Erlang

激活因子——大学生占座

GoS、QoS——银行服务水平的衡量

Erlang-B表——银行需要配置多少个营业员

BHCA、BHSA——忙时业务需求次数

CS域话务模型——电路域话务量的求取

PS域话务模型——一次网上冲浪

Post Erlang-B、Equivalent Erlang、Campbell Theary——男女搭伙过日子

7.4 站址勘测——招亲五要素

站址勘测——Site Survey

7.5 仿真——仿佛是真的

仿真：Simulation

系统级仿真、链路级仿真——社会学和人体解剖学

静态仿真、动态仿真——照片和录像的关系

Monte-Carlo仿真——不规则形状面积的求取

正交因子——独立性不够

邻区干扰因子——同宿舍和不同宿舍对睡眠的影响

RF参数、工程参数——煤炭工人头顶的探照灯

GoB、Beam Steering、EBB——练武的不同境界

7.6 小区参数规划——寻找属于自己的一份工作

小区参数规划——Cell Parameter Planning

邻区规划——草原上的邻居关系

频率规划——如何招呼你的羊群

扰码规划——给你的羊打上耳记

RNC规划——势力范围的划分

LAC规划——广播通知的范围

7.7 室内分布系统——高级写字楼的照明系统

室内分布系统——Distributed Antenna System，DAS

IRS、PoI——机场共用

MCL——亲戚远离乡，弟兄高打墙

直放站——传令官

干放——中途加油站

第8章无线网络优化

8.1 RNO——学生素质的提高问题

RNO：Radio Network Optimization，无线网络优化

单站点验证——保证个体能力达标

簇优化——团队不等于团伙

区域优化——提高部门协作效率

8.2 RF优化——办公照明环境的优化

RF优化：Radio Frequency Optimization，射频优化

8.3 无线参数优化——舞台的灯光效果

无线参数优化：Radio Parameter Optimization

覆盖相关参数——范围多大功率说了算

功率控制参数——说话声音的大小

移动性相关参数——瞅准了你再跳

滤波系数——眼光要长远一些

小区独立偏置——小升初的加分制

8.4 覆盖问题——女生数目是个问题

覆盖问题：Coverage Problem

信号盲区——班里没有女生

覆盖空洞——虽有女生，但没说话

无主导小区——矮子里拔不出大个来

导频污染——领导太多，无所适从

越区覆盖——多管闲事

上下行不平衡——付出后，期望回报

8.5 干扰问题——诱惑太大

干扰问题：Interference Problem

8.6 切换失败——换工作的问题

切换失败：Handover Failure

邻区漏配——人咋就不帮你呢

乒乓效应——立场不稳定

孤岛效应——孤立无援

针尖效应——昙花一现

拐角效应——变化太快

8.7 掉话——婚姻需要经营

掉话：Call Drop

第9章无线网络评估体系

9.1 指标——从听诊器时代到核磁共振时代

KPI——有车有房

QoE——感觉好才是真的好

CQT——婚后的抱怨

话统指标——我是第二名

信令监测——核磁共振

9.2 覆盖——我们那里擦鞋的也是大学生

覆盖：Coverage

覆盖率——大学生普及率

导频污染比例——美女太多

上行干扰小区比例——美学女研究生是个诱惑

9.3 可接入性——李斯见秦王

可接入性：Accessibility

RRC建立成功率——求见吕老师

RAB建立成功率——秦王的召见

主叫接通率、被叫接通率——求见秦王的成功概率

端到端接通率——听到被叫振铃

9.4 保持性——如何留住他的心

保持性：Retainablity

里程掉话比——安全行驶20万千米

CS掉话率：CS Call Drop

PS掉话率：PS Call Drop

9.5 移动性——东食西宿

移动性：Mobility

软切换比例——消耗精力太多不好

软切换成功率——齐女换夫

硬切换成功率——齐女离婚

9.6 时延——小猪笑了

时延：Delay

呼叫建立时延——追求的过程太漫长

PDP激活时延——让她笑一下

Ping时延——这么长时间不给回复

9.7 系统可用性——MBA就是Married But Available

系统可用性：System Availability

小区利用率——资源调整的依据

小区拥塞率——被拒绝的概率

超忙小区比例——忙是不是好事

超闲小区比例——网络的投资收益太低

9.8 用户感知类——给你真的感觉

BLER偏高率——用户感知的首要关注

MOS——5分制

吞吐率——港口吞吐量

后记

参考文献