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5G移动无线通信技术

作者: 陈明译 , 缪庆育译 , 刘愔译

出版社: 人民邮电出版社

出版时间: 2017-03

版次: 1

ISBN: 9787115448729

定价: 118.00

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 420页

正文语种: 简体中文

丛书: 5G丛书

分类: 工程技术

2 张插图图片

125人买过

　　本书概括介绍了全球5G的研究工作，并阐述了关键的组件技术，包括D2D、毫米波通信、大规模MIMO、多点协作、无线网络编码、干扰管理和频谱问题。书中强调了5G在汽车、建筑、能源和制造业经济领域的重要性，以及它与物联网、机器类通信（MTC）和网络物理系统之间的关系。

　　Afif Osseiran，是爱立信全球研究院大师级研究员，兼欧盟METIS 5G项目总体负责人。他目前担任职务是爱立信CTO办公室的无线电通信总监。他拥有瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的博士学位。自1999以来，他在爱立信公司担任过多个职位，曾与人合作编著了两本有关IMT-Advanced的书，他也是IEEE的高级会员。

　　Patrick Marsch，是诺基亚无线电研究部门的负责人，并担任5G-PPP项目METIS-II的技术经理。他也是EASY-C项目的技术项目协调员，该项目建立了世界上第1大的LTE-Advanced研究测试平台。他与人合作编著了《移动通信多点协作》（Coordinated Multi-Point in Mobile Communications）（剑桥大学出版社，2011年）一书。

　　Jose F. Monserrat，是瓦伦西亚理工大学通信系的教授。他是IEEE的高级会员，曾参与欧洲的多个项目，包括NEWCOM、PROSIMOS、WINNER+，METIS和METIS-II。

1．概述

1．1　历史回顾

1．1．1工业和技术革命：从蒸汽机到互联网

1．1．2 移动通信的发展：从1G到4G

1．1．3　从移动宽带到极限移动宽带

1．1．4　物联网（IoT）和5G的关系

1．2从ICT产业到社会经济

1．3　5G基本原理：海量数据，250亿连接设备和广泛的需求

1．4　全球5G倡议

1．4．1　METIS 和5G-PPP

1．4．2　中国：5G推进组

1．4．3　韩国：5G论坛

1．4．4　日本： ARIB 2020和未来专项

1．4．5　其他5G倡议

1．4．6　物联网的活动

1．5　标准化活动

1．5．1　ITU-R

1．5．2　3GPP

1．5．3　IEEE

1．6　本书的内容介绍

第二章　5G用例和概念

2．1　用例和需求

2．1．1　用例

2．1．2　要求和重要性能指标

2．2　5G系统概念

2．2．1　概念简介

2．2．2　极限移动宽带

2．2．3　海量机器通信

2．2．4　超可靠机器类通信

2．2．5　动态无线接入网络

2．2．6　极简系统控制面

2．2．7　局部内容和数据流

2．2．8　频谱工具箱

2．3　总结

第三章　5G架构

3．1　介绍

3．1．1　NFV和SDN

3．1．2　RAN架构基础

3．2　5G架构的高级要求

3．3　功能架构和5G灵活性

3．3．1　功能分拆准则

3．3．2　功能分拆选项

3．3．3　特定应用的功能优化

3．3．4　集成LTE和新的空中接口来满足5G需求

3．3．5　多RAT协作功能

3．4　物理架构和5G部署

3．4．1　部署赋能工具

3．4．2　5G灵活的功能分布

3．5　总结

第四章　机器类通信

4．1　介绍

4．1．1　用例和MTC分类

4．1．2　MTC需求

4．2　MTC基础技术

4．2．1　短包的数据和控制

4．2．2　非正交接入协议

4．3　海量MTC

4．3．1　设计原理

4．3．2　技术元素

4．4　超可靠低时延MTC

4．4．1　设计原则

4．4．2　技术元素

4．4．3　uMTC功能总结

4．5　结论

第五章　终端到终端通信

5．1　D2D：从4G 到 5G

5．1．1　D2D标准： 4G LTE D2D

5．1．2　5G中的D2D：研究活动的挑战

5．2　移动宽带D2D无线资源管理

5．2．1　移动宽带D2D RRM技术

5．2．2　D2D的RRM和系统设计

5．2．3　5G D2D RRM概念举例

5．3　临近通信和紧急服务多跳D2D通信

5．3．1　3GPP和METIS中国家安全和公共安全要求

5．3．2　网络辅助或者无网络辅助的终端搜索

5．3．3　网络辅助多跳D2D通信

5．3．4　多跳D2D 无线资源管理

5．3．5　临近D2D通信性能

5．4　多运营商D2D通信

5．4．1　多运营商D2D搜索

5．4．2　多运营商D2D模式选择

5．4．3　跨运营商D2D频谱分配

5．5　结论

6　毫米波通信

6．1频谱与法规

6．2信道传播

6．3毫米波系统的硬件技术

6．3．1设备技术

6．3．2天线

6．3．3　波束赋形架构

6．4部署场景

6．5　架构和移动性

6．5．1　双连接

6．5．2移动性

6．6　波束赋形

6．6．1　波束赋形技术

6．6．2波束发现

6．7物理层技术

6．7．1双工方式

6．7．2传输方案

6．8结论

7　5G无线接入技术

7．1　多用户通信的接入设计原则

7．1．1正交多址系统

7．1．2扩频多址系统

7．1．3多址方法的容量限制

7．2滤波的多载波：一个新的波形

7．2．1基于滤波器组的多载波

7．2．2通用滤波OFDM

7．3用于高效多址的非正交方案

7．3．1非正交多址（NOMA）

7．3．2稀疏码多址（SCMA）

7．3．3交织分多址（IDMA）

7．4密集部署的无线接入

7．4．1小区部署的OFDM数字参数

7．4．2小小区子帧结构

7．5 V2X通信的无线接入

7．6用于大规模机器类型通信的无线接入

7．6．1大规模接入的问题

7．6．2　扩展接入预留

7．6．3直接随机接入

7．7结论

8　大规模多输入多输出（MIMO）系统

8．1介绍

8．2理论背景

8．2．1　单用户MIMO

8．2．2多用户MIMO

8．2．3大规模MIMO的容量：摘要

8．3大规模MIMO的导频设计

8．3．1导频数据之间的权衡和CSI的影响

8．3．2减少导频污染的技术

8．4大规模MIMO的资源分配和收发机算法

8．4．1用于大规模MIMO的分布式协调收发机设计

8．4．2干扰分簇和用户分组

8．5大规模MIMO中基带和射频实现的基本原理

8．5．1大规模MIMO实现的基本形式

8．5．2基于CSI的预编码的混合固定波束成形（FBCP）

8．5．3用于干扰分簇和用户分组的混合波束成形

8．6信道模型

8．7　结论

9　5G中的协调多点传输

9．1　介绍

9．2　JT CoMP使能器

9．2．1信道预测

9．2．2簇和干扰基底成形

9．2．3用户调度和预编码

9．2．4干扰减缓框架

9．2．5　5G中的JT CoMP

9．3　JT CoMP与超密度网络的结合

9．4分布式协作传输

9．4．1具有本地CSI的分散的预编码滤波设计

9．4．2干扰对齐

9．5带高级接收机的JT　CoMP

9．5．1具有多个天线UE的JT　CoMP的动态分簇

9．5．2网络辅助干扰消除

9．6结论

10　中继与无线网络编码

10．1　中继技术和网络编码技术在5G无线网络中的角色

10．1．1　中继的复兴

10．1．2　从4G到5G

10．1．3　5G中的新型中继技术

10．1．4　5G中的关键应用

10．2　多流无线回传

10．2．1 直传与中继的协同传输模式（CDR）

10．2．2四向中继（FWR）

10．2．3 无线模拟有线（WEW）回传

10．3　高度灵活的多流中继

10．3．1 多流中继的基本思想

10．3．2 实现5G高吞吐量

10．3．3 性能评估

10．4　缓存辅助的中继

10．4．1 为何缓存

10．4．2 中继选择

10．4．3 中继间干扰的处理

10．4．4　扩展

10．5　小结

11　干扰管理，移动性管理和动态重配

11．1　网络部署类型

11．1．1 超密集网络或网络密集化

11．1．2　移动网络(MNs)

11．1．3　异构网络

11．2　5G中的干扰管理

11．2．1 UDN中的干扰管理

11．2．2 移动中继节点的干扰管理

11．2．3 干扰消除

11．3　5G中的移动性管理

11．3．1 UE控制与网络控制的切换

11．3．2 异构5G网络中的移动性管理

11．3．3　移动性管理中的内容可感知

11．4　5G中的动态网络重配

11．4．1　控制面用户面的分离带来的节能

11．4．2　基于移动基站网络的灵活部署

11．5　小结

12　频谱

12．1　介绍

12．1．1　4G频谱

12．1．2　5G的频谱挑战

12．2　5G 频谱格局和要求

12．3　频谱接入模式和共享场景

12．4　5G 频谱技术

12．4．1　频谱工具箱

12．4．2　主要技术组件

12．5　5G的频谱价值：从技术-经济学的角度分析

12．6　总结

第13章　5G无线传播信道模型

13．1　简介

13．2　建模需求与场景

13．2．1　信道建模需求

13．2．2　传播场景

13．3　METIS信道模型

13．3．1 基于地图的模型

13．3．2　随机过程模型

13．4　小结

14　仿真方法

14．1评估方法

14．1．1 性能指标

14．1．2　信道简化

14．2　校准

14．2．1 链路级校准

14．2．2 系统级校准

14．3　5G建模的新挑战

14．3．1 真实场景

14．3．2 新波形

14．3．3　大规模MIMO

14．3．4　较高频段

14．3．5　终端到终端链路

14．3．6　移动网络

14．4　结语

缩略语

参考文献
内容简介:
　　本书概括介绍了全球5G的研究工作，并阐述了关键的组件技术，包括D2D、毫米波通信、大规模MIMO、多点协作、无线网络编码、干扰管理和频谱问题。书中强调了5G在汽车、建筑、能源和制造业经济领域的重要性，以及它与物联网、机器类通信（MTC）和网络物理系统之间的关系。
作者简介:
　　Afif Osseiran，是爱立信全球研究院大师级研究员，兼欧盟METIS 5G项目总体负责人。他目前担任职务是爱立信CTO办公室的无线电通信总监。他拥有瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的博士学位。自1999以来，他在爱立信公司担任过多个职位，曾与人合作编著了两本有关IMT-Advanced的书，他也是IEEE的高级会员。

　　Patrick Marsch，是诺基亚无线电研究部门的负责人，并担任5G-PPP项目METIS-II的技术经理。他也是EASY-C项目的技术项目协调员，该项目建立了世界上第1大的LTE-Advanced研究测试平台。他与人合作编著了《移动通信多点协作》（Coordinated Multi-Point in Mobile Communications）（剑桥大学出版社，2011年）一书。

　　Jose F. Monserrat，是瓦伦西亚理工大学通信系的教授。他是IEEE的高级会员，曾参与欧洲的多个项目，包括NEWCOM、PROSIMOS、WINNER+，METIS和METIS-II。
目录:
1．概述

1．1　历史回顾

1．1．1工业和技术革命：从蒸汽机到互联网

1．1．2 移动通信的发展：从1G到4G

1．1．3　从移动宽带到极限移动宽带

1．1．4　物联网（IoT）和5G的关系

1．2从ICT产业到社会经济

1．3　5G基本原理：海量数据，250亿连接设备和广泛的需求

1．4　全球5G倡议

1．4．1　METIS 和5G-PPP

1．4．2　中国：5G推进组

1．4．3　韩国：5G论坛

1．4．4　日本： ARIB 2020和未来专项

1．4．5　其他5G倡议

1．4．6　物联网的活动

1．5　标准化活动

1．5．1　ITU-R

1．5．2　3GPP

1．5．3　IEEE

1．6　本书的内容介绍

第二章　5G用例和概念

2．1　用例和需求

2．1．1　用例

2．1．2　要求和重要性能指标

2．2　5G系统概念

2．2．1　概念简介

2．2．2　极限移动宽带

2．2．3　海量机器通信

2．2．4　超可靠机器类通信

2．2．5　动态无线接入网络

2．2．6　极简系统控制面

2．2．7　局部内容和数据流

2．2．8　频谱工具箱

2．3　总结

第三章　5G架构

3．1　介绍

3．1．1　NFV和SDN

3．1．2　RAN架构基础

3．2　5G架构的高级要求

3．3　功能架构和5G灵活性

3．3．1　功能分拆准则

3．3．2　功能分拆选项

3．3．3　特定应用的功能优化

3．3．4　集成LTE和新的空中接口来满足5G需求

3．3．5　多RAT协作功能

3．4　物理架构和5G部署

3．4．1　部署赋能工具

3．4．2　5G灵活的功能分布

3．5　总结

第四章　机器类通信

4．1　介绍

4．1．1　用例和MTC分类

4．1．2　MTC需求

4．2　MTC基础技术

4．2．1　短包的数据和控制

4．2．2　非正交接入协议

4．3　海量MTC

4．3．1　设计原理

4．3．2　技术元素

4．4　超可靠低时延MTC

4．4．1　设计原则

4．4．2　技术元素

4．4．3　uMTC功能总结

4．5　结论

第五章　终端到终端通信

5．1　D2D：从4G 到 5G

5．1．1　D2D标准： 4G LTE D2D

5．1．2　5G中的D2D：研究活动的挑战

5．2　移动宽带D2D无线资源管理

5．2．1　移动宽带D2D RRM技术

5．2．2　D2D的RRM和系统设计

5．2．3　5G D2D RRM概念举例

5．3　临近通信和紧急服务多跳D2D通信

5．3．1　3GPP和METIS中国家安全和公共安全要求

5．3．2　网络辅助或者无网络辅助的终端搜索

5．3．3　网络辅助多跳D2D通信

5．3．4　多跳D2D 无线资源管理

5．3．5　临近D2D通信性能

5．4　多运营商D2D通信

5．4．1　多运营商D2D搜索

5．4．2　多运营商D2D模式选择

5．4．3　跨运营商D2D频谱分配

5．5　结论

6　毫米波通信

6．1频谱与法规

6．2信道传播

6．3毫米波系统的硬件技术

6．3．1设备技术

6．3．2天线

6．3．3　波束赋形架构

6．4部署场景

6．5　架构和移动性

6．5．1　双连接

6．5．2移动性

6．6　波束赋形

6．6．1　波束赋形技术

6．6．2波束发现

6．7物理层技术

6．7．1双工方式

6．7．2传输方案

6．8结论

7　5G无线接入技术

7．1　多用户通信的接入设计原则

7．1．1正交多址系统

7．1．2扩频多址系统

7．1．3多址方法的容量限制

7．2滤波的多载波：一个新的波形

7．2．1基于滤波器组的多载波

7．2．2通用滤波OFDM

7．3用于高效多址的非正交方案

7．3．1非正交多址（NOMA）

7．3．2稀疏码多址（SCMA）

7．3．3交织分多址（IDMA）

7．4密集部署的无线接入

7．4．1小区部署的OFDM数字参数

7．4．2小小区子帧结构

7．5 V2X通信的无线接入

7．6用于大规模机器类型通信的无线接入

7．6．1大规模接入的问题

7．6．2　扩展接入预留

7．6．3直接随机接入

7．7结论

8　大规模多输入多输出（MIMO）系统

8．1介绍

8．2理论背景

8．2．1　单用户MIMO

8．2．2多用户MIMO

8．2．3大规模MIMO的容量：摘要

8．3大规模MIMO的导频设计

8．3．1导频数据之间的权衡和CSI的影响

8．3．2减少导频污染的技术

8．4大规模MIMO的资源分配和收发机算法

8．4．1用于大规模MIMO的分布式协调收发机设计

8．4．2干扰分簇和用户分组

8．5大规模MIMO中基带和射频实现的基本原理

8．5．1大规模MIMO实现的基本形式

8．5．2基于CSI的预编码的混合固定波束成形（FBCP）

8．5．3用于干扰分簇和用户分组的混合波束成形

8．6信道模型

8．7　结论

9　5G中的协调多点传输

9．1　介绍

9．2　JT CoMP使能器

9．2．1信道预测

9．2．2簇和干扰基底成形

9．2．3用户调度和预编码

9．2．4干扰减缓框架

9．2．5　5G中的JT CoMP

9．3　JT CoMP与超密度网络的结合

9．4分布式协作传输

9．4．1具有本地CSI的分散的预编码滤波设计

9．4．2干扰对齐

9．5带高级接收机的JT　CoMP

9．5．1具有多个天线UE的JT　CoMP的动态分簇

9．5．2网络辅助干扰消除

9．6结论

10　中继与无线网络编码

10．1　中继技术和网络编码技术在5G无线网络中的角色

10．1．1　中继的复兴

10．1．2　从4G到5G

10．1．3　5G中的新型中继技术

10．1．4　5G中的关键应用

10．2　多流无线回传

10．2．1 直传与中继的协同传输模式（CDR）

10．2．2四向中继（FWR）

10．2．3 无线模拟有线（WEW）回传

10．3　高度灵活的多流中继

10．3．1 多流中继的基本思想

10．3．2 实现5G高吞吐量

10．3．3 性能评估

10．4　缓存辅助的中继

10．4．1 为何缓存

10．4．2 中继选择

10．4．3 中继间干扰的处理

10．4．4　扩展

10．5　小结

11　干扰管理，移动性管理和动态重配

11．1　网络部署类型

11．1．1 超密集网络或网络密集化

11．1．2　移动网络(MNs)

11．1．3　异构网络

11．2　5G中的干扰管理

11．2．1 UDN中的干扰管理

11．2．2 移动中继节点的干扰管理

11．2．3 干扰消除

11．3　5G中的移动性管理

11．3．1 UE控制与网络控制的切换

11．3．2 异构5G网络中的移动性管理

11．3．3　移动性管理中的内容可感知

11．4　5G中的动态网络重配

11．4．1　控制面用户面的分离带来的节能

11．4．2　基于移动基站网络的灵活部署

11．5　小结

12　频谱

12．1　介绍

12．1．1　4G频谱

12．1．2　5G的频谱挑战

12．2　5G 频谱格局和要求

12．3　频谱接入模式和共享场景

12．4　5G 频谱技术

12．4．1　频谱工具箱

12．4．2　主要技术组件

12．5　5G的频谱价值：从技术-经济学的角度分析

12．6　总结

第13章　5G无线传播信道模型

13．1　简介

13．2　建模需求与场景

13．2．1　信道建模需求

13．2．2　传播场景

13．3　METIS信道模型

13．3．1 基于地图的模型

13．3．2　随机过程模型

13．4　小结

14　仿真方法

14．1评估方法

14．1．1 性能指标

14．1．2　信道简化

14．2　校准

14．2．1 链路级校准

14．2．2 系统级校准

14．3　5G建模的新挑战

14．3．1 真实场景

14．3．2 新波形

14．3．3　大规模MIMO

14．3．4　较高频段

14．3．5　终端到终端链路

14．3．6　移动网络

14．4　结语

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