蜂窝网络在线频率分配 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张涌 著

图书标签:

• 蜂窝网络
• 频率分配
• 无线通信
• 移动通信
• 资源管理
• 优化算法
• 信道分配
• 干扰管理
• 无线网络
• 通信工程

店铺： 北京图书大厦旗舰店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121332554

商品编码：27057708579

出版时间：2018-04-01

基本信息

商品名称： 蜂窝网络在线频率分配	出版社： 电子工业出版社	出版时间：2018-04-01
作者：张涌	译者：	开本： 16开
定价： 35.00	页数：	印次： 1
ISBN号：9787121332555	商品类型：图书	版次： 1

内容提要

本书中介绍了无线通讯网络中的在线频率分配问题。这是一类资源优化配置问题，在包括数学、计算机、通信等多个学科中都受到了广泛而深入的研究。对于频率分配问题，本书介绍了两个模型：Non-Release模型 和Release模型，针对这两个模型，着重研究了线性网络和蜂窝网络中的在线频率分配。针对大规模无线网络，探讨了根据局部信息进行计算的分布式频率分配方案。*后，本书中还介绍了无线蜂窝网络中的呼叫控制问题，当无线带宽给定时，如何充分利用有限的带宽尽可能多的满足用户的通信请求。本书可供高等院校计算机、运筹等专业高年级及研究生阅读，也可供相关专业和工程技术领域中的研究人员参考阅读。

目录

第1 章 引言····················································· 1 1.1 无线通信发展史················································ 2 1.2 移动通信流程··················································· 6 1.3 移动通信中的频率分配问题·································· 6 1.4 在线算法性能分析············································ 12 1.5 相关研究结果·················································· 13 1.6 本书的结构····················································· 17 第2 章 线性网络中的在线频率分配······················· 21 2.1 线性网络概述·················································· 21 2.2 贪心算法分析·················································· 22 2.3 线性网络在线频率分配的Non- Release 模型·············· 27 2.4 线性网络在线频率分配的Release 模型···················· 35 第3 章 蜂窝网络中在线频率分配的贪心算法············ 43 3.1 贪心算法概述·················································· 43 3.2 Non-Release 模型下的贪心算法分析························ 44 3.3 Release 模型下的贪心算法分析····························· 58 第4 章 算法Hybrid 在蜂窝网络中的性能分析··········· 63 4.1 概述····························································· 63 4.2 **竞争比····················································· 63 4.3 渐进竞争比····················································· 67 第5 章 蜂窝网络中在线频率分配的Release 模型······ 77 第6 章 蜂窝网络在线频率分配的分布式算法············ 87 6.1 分布式算法介绍··············································· 87 6.2 必要的概念····················································· 89 6.3 无三角形蜂窝网络中的分布式频率分配··················· 91 6.4 蜂窝网络中的分布式在线频率分配························· 97 第7 章 蜂窝网络中的在线呼叫控制问题················· 101 7.1 呼叫控制（ Call Control） 问题介绍·······················101 7.2 相关研究结果·················································103 7.3 在线呼叫控制的性能衡量···································103 7.4 在线呼叫控制的性能下界···································104 7.5 在线呼叫控制的频率分配算法·····························106 参考文献························································ 112

《蜂窝网络在线频率分配》内容概述 本书深入探讨了现代通信基础设施的核心——蜂窝网络中的频率分配这一关键技术。随着移动通信用户数量的指数级增长以及数据流量的爆炸式攀升，如何高效、智能地利用有限的无线频谱资源，成为运营商和设备制造商面临的严峻挑战。本书旨在为读者提供一个全面而深入的视角，理解并掌握蜂窝网络在线频率分配的原理、算法、技术实现及其面临的挑战与未来发展趋势。 第一章：蜂窝网络基础与频谱资源概览 本章将从蜂窝网络的基本架构入手，详细介绍其演进历程，包括从第一代模拟移动通信到第五代（5G）及未来第六代（6G）技术的变革。我们将重点梳理蜂窝网络通信的物理层原理，包括信号的调制解调、信道编码、多址接入技术（FDMA, TDMA, CDMA, OFDMA, NOMA等）以及关键的信号传播特性（如衰落、干扰、遮挡）。 在此基础上，本章将聚焦于无线频谱资源。频谱被誉为“空中丝绸之路”，是通信的生命线。我们将介绍频谱的划分、分配原则，以及不同频段（低频段、中频段、高频段/毫米波）在蜂窝网络中的应用及其优劣势。理解频谱的稀缺性和重要性，是理解后续频率分配技术的前提。同时，本章还会介绍现有的频谱管理机构（如ITU、国家通信管理部门）及其在频谱资源分配中的作用，以及频谱拍卖等经济手段。 第二章：频率分配的基本原理与模型 本章将深入剖析频率分配的核心概念。我们将介绍频率分配的目标，即在满足服务质量（QoS）要求的前提下，最大化频谱利用效率，最小化用户间的干扰。我们将详细阐述几种经典的频率分配模型，包括： 静态频率分配： 传统的分配方式，在网络部署初期一次性分配，灵活性差，效率低下。 动态频率分配（DFR）： 随着用户需求和网络状况的变化，实时调整频率分配策略，是本书重点关注的技术方向。我们将介绍DFR的实现机制，包括基于小区、基于用户、基于业务的动态分配。 分布式频率分配： 各小区或基站根据局部信息独立进行频率分配，协同性较差，可能导致全局最优解的缺失。 集中式频率分配： 由网络控制器进行全局优化，能够实现更优的资源利用，但对控制器的计算能力和通信开销要求较高。 此外，本章还将讨论频率分配中的关键约束条件，如干扰限制（同频干扰、邻频干扰）、信道质量要求、用户移动性、电池功耗限制等。我们将介绍一些基础的数学建模方法，如图论模型、排队论模型、博弈论模型，用于描述和求解频率分配问题。 第三章：在线频率分配的算法与技术 本章将是本书的核心，重点介绍“在线”频率分配的各种先进算法和技术。与离线优化不同，在线频率分配需要在每个时间步或每个用户请求到达时，快速做出决策，以适应不断变化的信道条件和业务需求。我们将详细介绍以下几类算法： 贪婪算法： 简单高效，直接选择当前最优的频率资源。我们将分析其优缺点，以及如何通过改进策略提升性能。 启发式算法： 如模拟退火、遗传算法、粒子群优化等，通过模拟自然进化或物理过程来搜索最优解。我们将探讨它们在蜂窝网络频率分配中的应用及其计算复杂度。 基于机器学习的算法： 随着人工智能的发展，机器学习在频率分配中扮演越来越重要的角色。我们将介绍： 监督学习： 利用历史数据训练模型，预测最佳分配策略。 无监督学习： 发现数据中的模式，用于聚类或异常检测，辅助频率分配。 强化学习： Agent通过与环境交互，学习最优的频率分配策略，能够处理复杂动态环境。我们将详细介绍Q-learning、Deep Q-Networks (DQN)等在频率分配中的应用。 博弈论方法： 将频率分配视为多个实体（基站、用户）之间的博弈，通过纳什均衡等概念求解。 优化理论方法： 如线性规划、整数规划、凸优化等，用于求解特定约束下的最优频率分配。 本章还将深入探讨在线频率分配中的一些关键技术，如： 信道状态信息（CSI）获取与反馈： 如何准确、及时地获取用户和基站的信道状态信息，是做出正确分配决策的基础。我们将讨论CSI反馈的机制、开销以及潜在的误差。 干扰协调技术： 如何在相邻小区之间进行频率分配的协调，以降低同频和邻频干扰。例如，ICIC（Inter-Cell Interference Coordination）、eICIC（Enhanced ICIC）等技术。 载波聚合（CA）与双连接（DC）： 如何在同一终端上聚合多个载波，或者同时连接到多个基站，以提升速率和频谱利用率，并对其频率分配的影响进行分析。 软件定义网络（SDN）与网络功能虚拟化（NFV）在频率分配中的作用： 如何利用SDN/NFV的灵活性和可编程性，实现更智能、更动态的频率分配。 第四章：蜂窝网络在线频率分配的实际应用与挑战 本章将聚焦于将理论算法应用于实际蜂窝网络部署中的问题。我们将分析当前主流的蜂窝网络技术（如LTE, 5G NR）中频率分配的实现细节，包括： LTE中的频率分配： RRC（Radio Resource Control）协议在频率分配中的作用，eNB（evolved NodeB）如何管理频谱资源。 5G NR中的频率分配： 引入了更多的频段、更灵活的帧结构，以及新的调度技术，对频率分配提出了新的要求。我们将讨论5G NR中上下行解耦、灵活带宽等特性如何影响频率分配。 大规模MIMO（Massive MIMO）与波束赋形（Beamforming）对频率分配的影响： 如何在大量天线和定向传输的场景下进行高效的频率分配，以最大化用户吞吐量和小区容量。 网络切片（Network Slicing）下的频率分配： 如何为不同的网络切片（如eMBB, uRLLC, mMTC）分配独立的或共享的频谱资源，以满足不同切片的服务质量要求。 同时，本章还将深入探讨在实际部署中面临的各种挑战： 计算复杂性与实时性要求： 在大规模、高动态的网络环境中，如何快速做出最优或近优的频率分配决策。 信息不完整与不确定性： CSI反馈的延迟、丢包，以及环境的随机变化，都给频率分配带来不确定性。 多目标优化： 频率分配往往需要在吞吐量、公平性、能耗、用户体验等多个目标之间进行权衡。 功耗与成本： 动态频率分配算法的计算开销和所需的额外硬件资源可能增加网络的功耗和部署成本。 安全性问题： 如何防止恶意干扰或频谱盗用。 第五章：未来展望与总结 本章将对蜂窝网络在线频率分配的未来发展进行展望，并对全书内容进行总结。 6G与未来通信技术： 展望6G可能带来的新频段（太赫兹）、新的通信范式（如天地一体化通信、全息通信）对频率分配带来的机遇与挑战。 人工智能与机器学习的进一步融合： 更加智能化的、自适应的频率分配系统，能够实现端到端的网络优化。 边缘计算与分布式智能： 将频率分配的决策能力下沉到网络边缘，减少对核心网的依赖，提升响应速度。 开放式无线接入网（Open RAN）的影响： Open RAN架构的灵活性如何促进更加开放和创新的频率分配方案。 频谱共享的新模式： 探索更多动态和灵活的频谱共享机制，以应对频谱日益增长的需求。 最后，本章将对本书的核心内容进行梳理和总结，强调理解蜂窝网络在线频率分配的重要性，并鼓励读者在此基础上进行更深入的研究和实践。 本书力求理论与实践相结合，通过详细的算法介绍、模型分析和实际案例探讨，为读者提供一个全面、深入的蜂窝网络在线频率分配的知识体系。它将是通信工程师、研究人员、学生以及对移动通信技术感兴趣的读者的宝贵参考。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就让我眼前一亮，那种深邃的蓝色背景，点缀着抽象的蜂窝状图案，仿佛在预示着一场关于通信领域前沿探索的旅程。我是一个对现代科技充满好奇的普通读者，虽然没有专业的通信背景，但“蜂窝网络”这个词本身就足够吸引我。我一直对手机信号是如何在空中传播，手机又是如何在一个巨大的网络中找到彼此并保持连接感到非常着迷。当我看到这本书的名字时，我脑海中立刻浮现出无数个关于无线电波、基站、频率分配的画面，我猜想这本书一定能为我揭示这背后隐藏的奥秘。我希望能在这本书中找到一些关于蜂窝网络基础知识的讲解，用通俗易懂的语言解释那些我一直感到困惑的概念，比如为什么在某些地方信号会变差，为什么手机需要不断地“切换”基站，以及“频率”在这个过程中扮演着怎样的角色。我尤其期待能了解一些与我们日常生活息息相关的部分，比如5G技术是如何工作的，它又能为我们带来哪些改变。虽然我不太懂那些复杂的数学公式和专业术语，但我相信作者会用一种循序渐进的方式，让我这个门外汉也能逐渐领略到蜂窝网络的神奇之处。这本书就像一扇通往未来通信世界的大门，我迫不及待地想推开它，去探索其中的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

正直的说，在看到《蜂窝网络在线频率分配》这个书名的时候，我的第一反应是它可能过于专业，不太适合我这样非技术出身的读者。我通常更倾向于那些能提供实用生活技巧或者引人入胜的故事类书籍。然而，随着我对周围科技生活的依赖日益加深，我开始意识到，理解这些看不见的技术原理，对于更好地利用和理解我们的数字世界至关重要。我猜想，这本书或许能够用一种更加直观和易懂的方式，将“频率分配”这个听起来有些枯燥的概念，与我每天都在使用的手机信号联系起来。我希望这本书能够解答我的一些日常疑问，比如为什么我们在人群密集的地方打电话会遇到困难？为什么有时候手机会自动切换到不同的网络模式（2G、3G、4G、5G）？我期待书中能有一些生动的案例分析，让我能看到频率分配是如何在现实生活中影响我的通信体验的。也许，它会用一些图表或者简单的比喻来解释那些复杂的信号原理，让我能更轻松地掌握其中的要点。我希望这本书能让我明白，看似简单的“信号满格”背后，其实蕴含着多么精密的计算和设计，让我对通信工程师们的工作有更多的敬意。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书，一股浓厚的学术气息扑面而来，这让我既兴奋又有些许忐忑。我一直认为通信技术是现代社会不可或缺的基石，而“频率分配”这个概念，在我看来，更是整个通信系统运转的“指挥官”。我一直对它在蜂窝网络中所扮演的精妙角色感到好奇。这本书的书名直接点出了核心主题，我期望它能够深入剖析蜂窝网络中频率分配的复杂机制。我想要了解，在如此庞大的用户群体和海量的通信需求下，有限的无线频谱是如何被高效地规划、分配和管理的。书中是否会探讨不同国家和地区在频谱分配上的策略差异？是否会提及一些经典的频率分配算法或模型？我希望能够理解，为何某些频段适合传输语音，而另一些频段则更适合大数据传输。这本书似乎预示着一场关于资源优化和系统效率的深度探讨，我希望能从中学习到一些关于频谱利用率、干扰抑制以及用户体验提升的先进技术和理念。我更关注的是，在不断演进的蜂窝网络技术，如5G、6G等发展趋势下，频率分配所面临的新挑战和新的解决方案。这本书，或许能为我勾勒出一幅宏大的通信频谱图景，让我对这个看似抽象但至关重要的领域有一个更清晰、更深刻的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《蜂窝网络在线频率分配》给我一种关于技术革新与资源管理的严谨感。作为一个对科技发展保持高度关注的观察者，我深知无线频谱资源的宝贵与稀缺，以及它在现代通信系统中扮演的核心角色。我期待这本书能够深入剖析蜂窝网络中频率分配的技术细节和策略。书中是否会探讨动态频谱共享（DSS）等前沿技术，以及它们如何提高频谱利用效率？我希望能够了解，在日益增长的移动数据流量需求面前，频率分配面临的挑战，以及行业内有哪些创新的解决方案。例如，我很好奇，不同代际的蜂窝网络（如4G和5G）在频率分配上是否存在根本性的区别，以及这些区别是如何影响网络性能的。这本书或许会详细介绍相关的标准、协议以及监管政策，让我对全球范围内的频率分配格局有一个全面的认识。我尤其关注书中对于未来通信技术（如6G）的展望，以及频率分配将如何适应这些更高级别的通信需求。这本书，在我看来，将是一次关于通信系统背后“隐形骨架”的深入探索，让我有机会理解技术演进的逻辑与智慧。

评分☆☆☆☆☆

我看到《蜂窝网络在线频率分配》这个书名，脑海中立刻浮现出一幅繁忙的通信图景。我一直觉得，我们手机里那些无形的信号，背后一定有一套极其复杂的运行机制。对于“频率分配”，我一直感到模糊，只知道它跟信号有关系，但具体是如何进行的，我完全没有概念。我希望这本书能像一位经验丰富的向导，带我穿越蜂窝网络的“信号迷宫”。我期待书中能够清晰地解释，为什么手机需要不同的“频道”来沟通，以及这些“频道”是如何被分配出去的。我希望看到一些生动有趣的例子，说明频率分配是如何影响我们的日常通信，比如为什么演唱会现场信号会变差，或者为什么在高铁上打电话会断断续续。这本书会不会介绍一些有趣的历史故事，比如早期的电话系统是如何分配信道的？我更期待它能揭示一些关于新技术，比如5G，是如何通过更智能的频率分配来提升速度和容量的。这本书，对我而言，就像是一本揭秘现代通信“魔法”的书籍，我渴望从中获得一些清晰的理解，让我能够更自如地享受数字生活。