移动通信系统中广播多播技术与应用 9787030466327 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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田霖，周一青，石晶林 著

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• 通信系统

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030466327

商品编码：29628570452

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名:移动通信系统中广播多播技术与应用

定价：110.00元

售价：82.5元,便宜27.5元,折扣75

作者:田霖,周一青,石晶林

出版社：科学出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787030466327

字数：

页码：264

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

《移动通信系统中广播多播技术与应用》是一本专门介绍移动通信系统中广播多播技术及应用的图书，内容涵盖关键技术、基本原理、协议标准和工程实践等，主要包括：第三代、第四代移动通信系统概述及其中的多播协议，多播无线传输技术、无线资源管理技术及网络部署优化技术，基于终端协作的多播传输技术，通信与广播系统融合技术与实践。《移动通信系统中广播多播技术与应用》不仅全面介绍了移动通信系统中的广播多播技术，还对未来可能出现的新型广播多播机制及前沿技术进行了阐述，包含了该领域国内外新的研究成果。
　　《移动通信系统中广播多播技术与应用》可作为从事无线通信与多媒体无线传输专业研究的高等院校教师、研究生和高年级本科生的教学用书和参考技术著作，也可作为相关工程技术人员的参考书。

目录

作者介绍

文摘

序言

《信息科学技术学术著作丛书》序
前言

章 绪论
1．1 移动多媒体业务的传输类型
1．2 移动通信网络中的广播多播技术标准化
1．3 移动通信网络中广播多播相关研究计划
1．4 移动多媒体广播多播技术组成
1．5 本书结构

第2章 第三代移动通信系统中的广播多播协议
2．1 第三代移动通信系统简介
2．1．1 多址方式
2．1．2 网络架构
2．1．3 3G应用
2．2 MBMS概述
2．2．1 MBMS业务需求
2．2．2 MBMS服务模式
2．3 MBMS网络架构
2．3．1 功能实体
2．3．2 MBMS参考点
2．3．3 MBMS承载服务与用户服务
2．4 MBMS服务提供流程
2．5 MBMS空中接口协议
2．5．1 MBMS信道结构
2．5．2 MAC结构
2．5．3 MBMS传输
2．5．4 MBMS计数
2．5．5 主要信令
2．6 MBMS高层协议
2．6．1 服务激活与去激活
2．6．2 会话管理
2．6．3 注册与注销
2．7 MBMS系统实践
2．8 小结
参考文献

第3章 第四代移动通信系统中的广播多播协议
3．1 第四代移动通信标准简介
3．1．1 LTE系统概述
3．1．2 多址方式
3．1．3 MIMO技术
3．1．4 系统架构
3．1．5 LTE-Advanced标准
3．2 E-MBMS技术演进
3．3 E-MBMS架构
3．3．1 网络架构
3．3．2 协议架构
3．4 E-MBMS物理层协议
3．4．1 子帧结构
3．4．2 信道映射
3．4．3 物理信道与调制
3．4．4 参考信号
3．5 E-MBMS高层协议
3．5．1 多播控制信道结构
3．5．2 MBMS相关控制信息
3．5．3 信令流程
3．5．4 业务调度
3．5．5 计数过程
3．5．6 E-MBMS服务连续性
3．5．7 MBSFN区域配置
3．6 E-MBMS系统仿真
3．6．1 平台概述
3．6．2 性能比较与分析
3．7 小结
参考文献

第4章 广播多播无线传输技术
4．1 引言
……
第5章 广播多播无线资源管理技术
第6章 广播多播网络部署优化技术
第7章 基于终端协作的多播传输技术
第8章 通信与广播系统融合技术与实践

信息洪流中的高效传递：探索新一代通信网络中的广播与多播技术 在当今信息爆炸的时代，高效、可靠、低成本地将信息传递给海量用户是通信系统面临的重大挑战。传统的单播（Unicast）模式，即为每个用户建立独立的通信链路，在面对大规模用户群时，会消耗巨大的网络资源，并且难以满足实时性要求。广播（Broadcast）和多播（Multicast）技术作为解决这一问题的关键手段，在移动通信网络的演进中扮演着越来越重要的角色。本文旨在深入探讨广播与多播技术在现代通信系统中的应用，分析其核心原理、关键技术、面临的挑战以及未来发展趋势，为理解和构建更高效、更智能的通信网络提供理论依据和实践指导。 一、 广播与多播：信息传递的两种高效模式 广播和多播的核心思想在于“一次发送，多处接收”，极大地节省了网络带宽和设备资源。 广播（Broadcast）：将信息发送给网络中的所有用户。在移动通信系统中，广播主要用于发送系统级信息，如小区广播信息（Cell Broadcast Information, CBI）、系统消息（System Message）、紧急警报等。这些信息对于维持网络运行、确保用户通信安全以及提供公共服务至关重要。例如，当手机开机时，会接收到小区的广播信息，了解该小区的基本参数，以便连接到网络。在紧急情况下，政府部门可以通过广播系统向特定区域的用户发送灾害预警或安全通知，实现信息快速、广泛的传播。 多播（Multicast）：将信息发送给一组特定的用户。与广播不同，多播的用户群体是预先定义或动态选择的，这使得信息传递更加精准，避免了不必要的数据传输。在移动通信网络中，多播的应用场景极为广泛，包括但不限于： 流媒体服务：如视频直播、在线电视、音乐流等。通过多播，运营商可以将同一个视频流一次性发送给所有订阅该服务的用户，而无需为每个用户单独建立一条传输链路。这对于支持高清视频、VR/AR等高带宽应用至关重要。 软件更新和内容分发：运营商可以一次性将软件更新包、应用程序或游戏内容分发给区域内的所有用户，大大缩短了分发时间，降低了网络负荷。 实时通信：如多人视频会议、在线游戏中的实时信息同步等。多播能够保证低延迟地将关键信息传递给所有参与者，提升用户体验。 物联网（IoT）通信：在连接大量物联网设备的场景下，如果需要对一组设备下发相同的指令或数据，多播比单播更具优势。例如，智能电网中对同一区域的智能电表进行统一的计量数据收集或指令下发。 公共服务和应急通信：在特定区域内，向所有需要接收特定信息的用户（如特定区域内的所有消防员、医疗人员）发送指令或信息。 二、 广播与多播在移动通信系统中的关键技术 为了实现高效可靠的广播和多播，移动通信系统采用了多种先进技术： 1. 分组交换与IP多播：现代移动通信网络大多基于IP协议，IP多播是实现IP网络中多播的基础。通过IP多播，网络路由器能够智能地复制数据包，并将它们转发到所有需要接收该数据包的目标用户的路径上。在移动通信中，这通常体现在核心网层面的IP多播实现，为上层应用提供多播能力。 2. 多播接入技术： 多播链路层（Multicast Link-Layer）：在接入网层面，需要多播链路层来支持多播的实现。例如，在LTE系统中，可以通过配置专门的多播-PDCCH（Physical Downlink Control Channel）和PDSCH（Physical Downlink Shared Channel）来承载多播业务。用户设备（UE）会监听特定的多播调度信息，并从共享信道中接收多播数据。 多播控制信道（Multicast Control Channel, MCCH）：用于传输多播业务的控制信息，如多播服务的调度信息、参数配置等。 多播业务信道（Multicast Traffic Channel, MTCH）：用于承载实际的多播业务数据。 3. 移动性管理与多播： 组管理（Group Management）：多播的关键在于组的管理。用户需要加入或离开特定的多播组，网络需要维护这些组的成员信息，并根据成员的变化动态地调整数据分发策略。这涉及到用户注册、注销、切换等移动性管理过程。 切换（Handover）：当多播用户在移动过程中发生切换时，需要保证其能够无缝地继续接收多播数据，避免数据中断。这需要网络能够快速地将多播会话的关联信息传递给新的基站，并确保数据流的连续性。 4. QoS（Quality of Service）保证：对于视频直播、实时通信等应用，对服务质量有较高的要求，如低延迟、高吞吐量、低丢包率等。多播系统需要具备QoS保障能力，根据不同的业务需求，对多播数据流进行优先级调度和资源分配。 5. 功率控制与资源分配：在无线环境下，功率控制和资源分配是保证多播效率的重要因素。需要设计合适的功率控制策略，以覆盖所有需要接收多播的用户，同时避免对其他用户造成过多的干扰。资源分配需要平衡不同多播组的需求，以及多播业务与单播业务之间的资源竞争。 6. 安全机制：多播数据的分发通常需要考虑安全性。例如，对于付费的流媒体服务，需要对用户进行认证和授权，防止非法用户接收。此外，还需要考虑数据加密和完整性保护，防止数据被篡改或窃听。 三、 广播与多播在5G及未来通信系统中的发展 随着5G网络的部署以及向6G演进，广播与多播技术将迎来新的发展机遇和挑战： 5G中的多播与广播增强：5G系统在设计之初就考虑了多播与广播的应用。特别是对于增强型移动宽带（eMBB）和海量机器类通信（mMTC）场景，多播和广播能够极大地提升效率。例如，在mMTC场景下，大量IoT设备可能需要同时接收相同的配置信息或固件更新，此时多播比单播更加高效。5G NR（New Radio）引入了多播/广播信道（MBCH）和多播控制信道（MCCH），并支持更灵活的组管理和切换机制。 面向服务的网络架构（SBA）和多播：5G的SBA架构更加灵活，为多播服务的部署和管理提供了新的可能性。服务化接口（Service-Based Interface, SBI）可以支持更精细化的组管理和订阅机制，实现更智能、按需的多播服务。 切片中的多播：网络切片（Network Slicing）是5G的核心能力，允许运营商为不同的业务场景创建独立的逻辑网络。多播技术可以与网络切片紧密结合，为特定切片内的用户提供高效的多播服务。例如，可以为一个专用于视频直播的切片提供优化后的多播能力。 面向6G的探索：展望6G，人工智能（AI）和机器学习（ML）将更深入地融入通信网络。AI可以用于更智能地预测用户对多播服务的需求，动态地创建和管理多播组，优化资源分配和QoS保障。此外，6G可能支持更高维度的数据传输，如全息通信，这将对多播技术提出新的要求。 低功耗广域网（LPWAN）中的多播：对于物联网中的LPWAN场景，例如NB-IoT和eMTC，虽然单个终端的带宽需求不高，但终端数量庞大。在需要对大量终端进行广播式控制或数据下发时，多播技术能够有效降低网络开销。 四、 面临的挑战与未来方向 尽管广播与多播技术已经取得了显著进展，但在实际应用中仍面临一些挑战： 复杂性：多播网络的管理和维护相对复杂，特别是涉及到大规模动态组管理和移动性支持时。 QoS差异化：在同一多播组内，不同用户可能对QoS有不同的要求，如何在有限的资源下满足这些差异化需求是一个挑战。 网络拥塞与干扰：在某些区域，大量的多播业务可能会导致网络拥塞，或对其他单播用户造成干扰。 标准与互操作性：虽然在核心技术上有共通之处，但不同代际、不同厂商之间的多播实现可能存在互操作性问题。 未来的研究方向将聚焦于： 智能化和自动化：利用AI/ML实现多播组的动态预测和优化，实现自适应的QoS保障和资源分配。 高效的组管理和移动性支持：设计更轻量级、更高效的组管理和切换机制。 面向特定场景的优化：针对VR/AR、工业互联网、车联网等新兴应用场景，开发定制化的多播解决方案。 安全和隐私保护：在多播数据分发中，进一步加强安全和隐私保护措施。 与边缘计算的结合：将多播的转发和内容缓存能力部署在边缘，降低端到端延迟，提升用户体验。 结论 广播与多播技术是移动通信系统中不可或缺的高效信息传递机制。从最初的系统广播到如今支持高清视频、VR/AR等复杂应用，其技术内涵和应用广度不断拓展。随着5G的深入发展和6G的探索，广播与多播技术将与AI、边缘计算等前沿技术深度融合，为构建更加智能、高效、泛在的未来通信网络提供强有力的支撑，深刻地改变我们获取和共享信息的方式。理解和掌握这些技术，对于推动通信行业的进步和满足社会日益增长的信息需求具有重要意义。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我刚开始对“广播”和“多播”这类概念感到有些模糊，总觉得它们和单播的区别只是数量上的差异。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。作者用非常生动的比喻和贴近实际的案例，把这些复杂的网络拓扑和资源调度问题讲得清晰透彻。我特别欣赏其中关于覆盖增强和室内穿透性传输的案例分析，那些是在标准教科书里很少提及的“软知识”。它不仅仅是告诉你“怎么做”，更重要的是解释了“为什么非得这么做”，背后的物理限制和经济效益权衡被分析得淋漓尽致。阅读过程中，我感觉自己像是在参加一个顶级的行业研讨会，听着行业领军人物分享他们多年积累的独家心得。对于那些想要从理论走向工程实践，或者正在为运营商网络规划发愁的技术人员来说，这本书提供的洞见是无价的，它有效填补了理论与现场操作之间的巨大鸿沟。

评分☆☆☆☆☆

我不得不称赞一下这本书在描述复杂系统集成方面的功力。在现代通信网络中，单一技术往往无法解决所有问题，必须是多种技术的协同作用。这本书的高明之处就在于，它没有孤立地看待广播多播技术，而是将其置于整个异构网络（HetNets）的大背景下去讨论。比如，它深入探讨了如何将低功耗广域网（LPWAN）的特性与传统蜂窝网络的广播能力相结合，以实现物联网的大规模连接。章节之间的逻辑衔接非常自然，从底层物理层到上层应用层的设计哲学，层层递进，构建起一个完整的知识体系。对于我这种需要跨领域协调工作的项目经理来说，这本书极大地拓宽了我的技术视野，让我能够更宏观地把握整个系统的性能瓶颈和优化方向。它的详实程度，足以让一个初级工程师迅速成长为能够主导设计环节的专家。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和组织结构也值得点赞，虽然内容非常硬核，但阅读起来的流畅度却出乎意料地高。作者似乎深谙如何在高密度的技术信息中，巧妙地穿插一些回顾性的总结和前瞻性的展望，使得读者的心智负担不会过重。我特别欣赏它对系统级仿真结果的展示，那些曲线图和性能对比，简洁明了地印证了前面推导出的理论结论，极大地增强了说服力。它不像某些学术著作那样晦涩难懂，而是充满了工程界的实用主义精神——目标明确，方法可靠。总而言之，如果你正在寻找一本能够让你彻底理解并掌握现代移动网络中广播/多播核心技术的权威指南，那么这本书绝对是你在书架上必须占据一个重要位置的藏品。它提供的知识深度，远超我预期的价值。

评分☆☆☆☆☆

对于追求技术深度和细节的读者来说，这本书简直是打开了一个全新的宝库。我特别关注了关于频谱效率与用户体验平衡的讨论。作者没有回避关键的难题，比如在小区边缘用户体验下降的情况下，如何通过智能切换策略来维持整体系统的性能指标。书中引入了多项最新的国际标准草案中的相关优化算法，并对其复杂度进行了严格的评估，这表明作者紧跟行业脉搏，确保了内容的前沿性。我尤其喜欢它对不同场景下，如高密度体育赛事直播和公共安全通信，采用不同多播策略的对比分析。这种细致入微的场景化建模，让抽象的技术概念立刻鲜活起来，不再是冷冰冰的公式，而是解决实际问题的有力武器。这本书的参考文献列表也非常可观，为后续的深入研究提供了极好的指引。

评分☆☆☆☆☆

这本书绝对是为那些在无线电波的世界里摸爬滚打的工程师和研究人员量身打造的！我刚翻开目录，就被那种扑面而来的专业气息给镇住了。它没有那种故作高深的理论堆砌，而是直击核心，深入浅出地剖析了频谱资源如何被最大化利用的奥秘。特别是关于信道编码和调制方式的章节，作者的阐述极其细致，仿佛能让你亲手去触摸那些看不见的信号流。我记得有一个部分专门讲解了如何通过优化波束赋形来提升多用户系统的吞吐量，那部分的图表和数学推导严谨得令人印象深刻，对于需要进行实际系统性能评估的读者来说，简直是如获至宝。它不是那种泛泛而谈的科普读物，而是充满了实战经验和前沿洞察的工具书。读完后，你对5G乃至未来6G时代中，如何高效地将数据“广播”给成千上万的用户，会有一个脱胎换骨的理解，绝对值得在案头常备，随时翻阅参考。