Technologies for the Wireless Future pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:David, Klaus 编

出品人:

页数:506

译者:

出版时间:2008-11

价格:1658.00元

装帧:

isbn号码:9780470993873

丛书系列:

图书标签:

无线通信
6G
无线技术
物联网
移动通信
网络技术
通信工程
无线网络
未来技术
5G

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具体描述

The third volume of the influential WWRF Book of Visions of research and trends in mobile communications has been fully updated. It includes three new chapters on flexible spectrum use, ultra-broadband convergent home-area networks, and the system concept. Visions from manufacturers, network operators, research institutes and academia from all over world are captured by the WWRF in one comprehensive single point of reference. Technologies for the Wireless Future, Volume 3 describes the expectations and requirements of a user in the ‘future wireless world’ between 2010 and 2017. This will enable readers to prioritise research topics based on the provision of cost-effective solutions. This book is ideal for researchers from both academia and industry, as well as engineers, managers, strategists, and regulators. WWRF has become highly influential on the future of wireless communication. You can see the evidence already, as many of the concepts described in the very first Book of Vision have been adopted in today’s wireless implementations. The organization brings together the long-range views of academia with the practical constraints and requirements of industry. This is a powerful combination. Mark Pecen, Vice President, Research In Motion Limited The WWRF Book of Vision series of books are an invaluable source of information for key thoughts and technology developments in wireless and mobile communication. The comprehensiveness and diversified nature of its research reports and results can prove to be a very useful tool in planning and developing the next generation network and services. Bill Huang, General Manager, China Mobile Research As mobile broadband becomes part of our daily lives, in the same way that mobile telephony has done, and helps us to support important issues such as health care, education and many other priorities, WWRF is again exploring the options for mobile and wireless systems in its' third edition of the Book of Visions. Earlier versions have helped to reach global consensus on research objectives, reduce investment risk and generate critical mass in research efforts. The third book of visions provides key insights into the international academic and commercial discussion on tomorrows' hot topics in mobile research! Håkan Eriksson, Senior Vice President, CTO, Ericsson

深入理解未来通信的基石：下一代无线技术与系统架构本书旨在为电子工程、计算机科学、通信工程领域的学生、研究人员以及行业专业人士提供一个全面而深入的视角，探讨构建未来无线通信系统的关键技术、理论基础与新兴架构。我们将聚焦于当前无线通信面临的挑战，并详尽剖析旨在突破这些瓶颈的前沿解决方案，确保读者对 6G 乃至更远期无线技术的发展路径有清晰的认识。第一部分：无线信道理论的再审视与高级建模本部分将超越传统的香农-哈特利定理框架，探讨在极端场景下（如高频段、复杂环境、大规模MIMO）无线信道的非平稳性、时变性和高度不确定性。第一章：太赫兹（THz）通信的物理层挑战与机遇太赫兹频段（0.1 THz 至 10 THz）是实现 Tbps 级数据速率的关键。本章将深入分析太赫兹波的传播特性，包括：分子吸收与大气衰减模型：建立精确的频率选择性衰减模型，重点关注水蒸气和氧气的吸收峰值对系统设计的影响。波束赋形与大规模阵列设计：探讨在太赫兹波束宽度极窄的情况下，如何利用超大规模天线阵列（Ultra-Massive MIMO）实现有效的能量聚焦，并讨论相控阵和透镜天线在毫米波/太赫兹波段的应用与权衡。材料科学对通信的影响：考察新型超材料（Metamaterials）和超表面（Metasurfaces）在实现动态波束控制、表面透射和高效率信道增强中的作用。第二章：智能反射面（RIS）与环境辅助通信智能反射面代表了一种范式转变，即将无源环境转变为可编程的通信媒介。本章将系统阐述 RIS 的基本原理及其在优化覆盖和容量方面的潜力： RIS 的电磁响应建模：深入分析 RIS 单元（Element）的相位和幅度控制机制，以及如何通过离散或连续的反射系数矩阵来重构信道。信道状态信息获取（CSI Acquisition）：探讨 RIS 辅助系统中的信道估计难题，包括盲识别、半监督方法和基于优化的联合优化算法。能效优化下的 RIS 部署策略：研究如何在满足特定速率需求的前提下，最小化 RIS 阵元的功耗，并结合用户移动性进行动态配置。第二部分：下一代网络架构与资源管理随着连接设备数量的激增和应用场景的复杂化，传统的集中式网络架构已难以为继。本部分将聚焦于分布式、去中心化以及对异构性高度敏感的新一代网络架构。第三章：空天地海一体化（NTN）网络：融合与协同下一代无线网络不再局限于地面蜂窝基站。本章详细阐述了低轨卫星（LEO）、高空平台（HAPS）与地面网络的深度融合技术：轨道力学与多普勒补偿：分析 LEO 卫星群的星座设计对链路预算和多普勒频移的影响，以及高精度快速跟踪算法的实现。异构网络间的干扰管理：探讨在不同传输距离、功率谱密度和传输协议并存的 NTN 环境下，如何制定跨层级的干扰协调策略。非授权频谱共享与动态频谱接入：研究如何利用认知无线电技术，使地面系统能够安全地共享或接入受卫星系统保护的频谱资源。第四章：超低延迟与确定性网络的理论基础面向工业物联网（IIoT）和远程医疗等关键任务应用，网络必须提供可预测的端到端延迟和极高的可靠性。时间敏感网络（TSN）在无线领域的延伸：讨论 TSN 的关键机制（如时间同步和整形）如何映射到无线物理层和 MAC 层。基于排队论的延迟界限分析：采用先进的随机几何模型和随机过程理论，推导在随机接入和多址接入协议下，系统能提供的最大可靠延迟界限。时延敏感型资源分配：提出一种结合预测性调度和反馈机制的资源分配算法，确保关键数据包在预定时间内到达目标，即使面对随机的信道衰落。第三部分：人工智能驱动的无线系统（AI for Wireless）人工智能，特别是深度学习，正从辅助工具转变为无线系统设计和运行的核心驱动力。本部分探讨 AI 如何重塑通信的各个层面。第五章：基于深度学习的物理层优化本章关注如何利用神经网络替代或增强传统的信号处理模块。深度信道均衡与检测：提出使用深度神经网络替代传统的迫零（ZF）或最小均方误差（MMSE）均衡器，以处理高度非平稳的复杂信道，并分析其在信噪比敏感性方面的表现。深度强化学习（DRL）在接入控制中的应用：探讨 DRL 代理如何在动态变化的干扰和拥塞环境中，学习最优的随机接入功率和传输速率选择策略，以最大化系统吞吐量。生成模型在波形设计中的探索：初步探讨如何利用生成对抗网络（GANs）生成更具鲁棒性和抗干扰能力的定制化通信波形。第六章：语义通信与信息论的新前沿语义通信旨在超越传统的信息论，关注“传输了多少有意义的信息”，而非仅仅是比特的精确传输。语义信息的量化与建模：建立描述信息语义内容的数学模型，并探讨如何利用预共享的知识库或上下文信息来定义“语义失真”。端到端语义编码与解码：设计结合深度神经网络的联合编码/解码方案，允许接收端仅恢复与任务目标相关的核心语义，从而大幅降低传输需求。应用案例：视觉信息传输中的语义优化：结合计算机视觉，分析在低带宽限制下，如何优先传输图像中最关键的特征点或目标信息，而非像素级的精确数据。第四部分：安全性、隐私与信任机制随着网络变得更加开放和软件定义，安全性必须内建于设计之初。第七章：物理层安全与抗窃听技术本章关注利用无线信道的固有物理特性来防御被动和主动的窃听攻击。机密性区域（Secrecy Cell）的构建：研究如何通过精确的波束控制和功率分配，最大化合法用户到基站的信道容量，同时最小化至窃听者的容量。可信中继与协作安全：探讨在多跳网络中，如何识别并隔离恶意中继节点，以及设计激励机制以确保中继节点维护通信的机密性。第八章：区块链与分布式信任机制在无线资源管理中的整合探讨利用去中心化的账本技术增强无线系统管理的可信度和透明度。去中心化的频谱交易市场：设计基于智能合约的平台，允许用户安全、透明地进行短时频谱租用和交易，解决频谱资源分配的信任问题。网络切片的安全审计与维护：讨论如何利用区块链记录网络切片部署和运行的关键状态，确保运营商和客户之间对服务质量（QoS）的承诺具有不可篡改的证据。本书的结构设计旨在引导读者从基础的物理层挑战出发，逐步过渡到系统架构的革新，最终聚焦于智能驱动和安全内建的未来网络愿景。每章的理论推导都辅以工程实例和仿真分析，以期提供扎实的理论深度与实际操作指导。