5G通信系統(tǒng)

目錄
第1章 概述 1
1.1 移動(dòng)通信的發(fā)展 1
1.2 5G 特性 2
1.3 研發(fā)現(xiàn)狀 4
1.3.1 全球主要的5G 活動(dòng) 4
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程 6
1.4 本書(shū)的內(nèi)容介紹 7
1.4.1 5G 傳輸技術(shù) 7
1.4.2 5G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 8
1.4.3 5G 與人工智能 9
第2章 終端到終端通信 10
2.1 D2D 通信概念 10
2.2 D2D 鄰近設(shè)備發(fā)現(xiàn) 11
2.3 D2D 通信模式選擇 12
2.4 D2D 通信干擾分析 14
2.5 D2D 資源調(diào)配 16
2.6 基于FFR 的資源管理 18
2.7 多跳D2D 通信 23
2.8 D2D 通信的發(fā)展挑戰(zhàn) 24
第3章 大規(guī)模多輸入多輸出 26
3.1 大規(guī)模MIMO 的概念 26
3.2 大規(guī)模MIMO 信道模型 27
3.3 大規(guī)模MIMO 波束成形 30
3.4 導(dǎo)頻污染 32
3.5 系統(tǒng)容量 34
3.6 大規(guī)模MIMO 的發(fā)展挑戰(zhàn) 36
第4章 全雙工 37
4.1 全雙工概述 37
4.2 全雙工的發(fā)展過(guò)程 38
4.3 全雙工通信的自干擾抵消 38
4.3.1 天線干擾消除 40
4.3.2 射頻干擾消除 42
4.3.3 數(shù)字干擾消除 42
4.4 全雙工的性能 43
4.5 全雙工的發(fā)展挑戰(zhàn) 44
第5章 毫米波 47
5.1 毫米波概述 47
5.2 毫米波傳播特性 48
5.3 28GHz 室內(nèi)外穿透損耗和反射特性的測(cè)量 51
5.4 毫米波通信的優(yōu)點(diǎn) 55
5.5 毫米波通信的發(fā)展挑戰(zhàn) 56
第6章 信道編碼 57
6.1 信道編碼概述 57
6.2 低密度奇偶校驗(yàn)碼 58
6.3 咬尾卷積碼 61
6.4 極化碼 63
6.5 信道編碼的發(fā)展挑戰(zhàn) 65
第7章 波形設(shè)計(jì) 67
7.1 波形設(shè)計(jì)概述 67
7.2 FBMC 技術(shù) 68
7.3 GFDM 技術(shù) 69
7.4 UFMC 技術(shù) 70
7.5 F-OFDM 技術(shù) 71
7.6 波形技術(shù)特性總結(jié) 72
7.6.1 波形技術(shù)特征 72
7.6.2 波形技術(shù)性能分析 73
第8章 軟件定義的空中接口 76
8.1 軟件定義的空中接口概述 76
8.2 軟件無(wú)線電 77
8.3 認(rèn)知無(wú)線電 78
8.4 空中接口的軟件定義 80
8.5 空中接口的發(fā)展挑戰(zhàn) 84
第9章 多址技術(shù) 86
9.1 非正交多址 86
9.2 圖分多址接入 88
9.3 多用戶(hù)共享接入 91
9.4 稀疏編碼多址接入 93
9.5 多址接入的發(fā)展挑戰(zhàn) 95
第10章 接入與回傳 97
10.1 接入與回傳概述 97
10.2 C-RAN 的產(chǎn)生背景 98
10.3 C-RAN 的基本結(jié)構(gòu) 99
10.4 C-RAN 的技術(shù)實(shí)現(xiàn) 102
10.5 混合回傳網(wǎng)絡(luò) 103
10.6 回傳網(wǎng)絡(luò)性能 104
10.7 接入與回傳的發(fā)展挑戰(zhàn) 105
第11章 自組織網(wǎng)絡(luò) 107
11.1 自組織網(wǎng)絡(luò)概述 107
11.2 自組織網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu) 108
11.3 超密集場(chǎng)景下的網(wǎng)絡(luò)自組織關(guān)鍵技術(shù) 109
11.4 自組織網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展 111
11.5 5G 對(duì)SON 的需求 113
11.6 自組織網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展挑戰(zhàn) 115
第12章 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合 117
12.1 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)概述 117
12.2 異構(gòu)部署的網(wǎng)絡(luò)方案 118
12.3 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的干擾管理 118
12.3.1 頻域內(nèi)干擾管理方案 119
12.3.2 時(shí)域內(nèi)干擾管理方案 120
12.3.3 空域內(nèi)抗干擾方案 121
12.4 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入 122
12.5 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的切換 123
12.6 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)能 125
12.7 異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展挑戰(zhàn) 126
第13章 軟件定義網(wǎng)絡(luò) 127
13.1 產(chǎn)生背景 127
13.2 SDN 的典型架構(gòu) 127
13.3 SDN 的關(guān)鍵技術(shù) 129
13.4 基于SDN 的接入技術(shù) 132
13.5 基于SDN 的負(fù)載均衡 135
13.6 基于SDN 的“三朵云”5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 136
13.7 SDN 的發(fā)展挑戰(zhàn) 136
第14章 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 138
14.1 NFV 產(chǎn)生背景 138
14.2 NFV 的參考架構(gòu) 139
14.3 基于NFV 的轉(zhuǎn)發(fā) 142
14.4 網(wǎng)絡(luò)切片 143
14.5 NFV 的發(fā)展挑戰(zhàn) 147
第15章 網(wǎng)絡(luò)安全 148
15.1 網(wǎng)絡(luò)安全概述 148
15.2 網(wǎng)絡(luò)安全構(gòu)架 149
15.2.1 身份可信，行為可溯 150
15.2.2 網(wǎng)絡(luò)可信，安全分級(jí) 152
15.2.3 實(shí)體可信，內(nèi)建免疫 153
15.3 物理層的鏈路安全 153
15.4 SDN 控制層的安全控制 155
15.5 基于SDN 的網(wǎng)絡(luò)安全 156
15.6 網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展挑戰(zhàn) 157
第16章 人工智能在5G 中的應(yīng)用 160
16.1 機(jī)器學(xué)習(xí)概述 160
16.2 機(jī)器學(xué)習(xí)在5G 中的應(yīng)用 161
16.3 深度學(xué)習(xí) 163
16.4 深度學(xué)習(xí)在5G 中的應(yīng)用 165
16.4.1 無(wú)線物理層深度學(xué)習(xí) 165
16.4.2 深度學(xué)習(xí)輔助的SCMA 168
16.4.3 基于深度學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)流量預(yù)測(cè) 168
16.5 人工智能應(yīng)用于5G 的發(fā)展挑戰(zhàn) 169
第17章 5G 的應(yīng)用場(chǎng)景 172
17.1 應(yīng)用場(chǎng)景概述 172
17.2 4G 演化的增強(qiáng)移動(dòng)寬帶應(yīng)用 173
17.2.1 VR 173
17.2.2 高鐵動(dòng)車(chē)組的無(wú)線通信 174
17.3 低時(shí)延高可靠的車(chē)聯(lián)網(wǎng) 175
17.3.1 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)組成 176
17.3.2 5G 車(chē)聯(lián)網(wǎng)的特征 176
17.4 低功耗大連接的窄帶物聯(lián)網(wǎng) 177
17.5 基于云處理的業(yè)務(wù)應(yīng)用 179
17.6 5G 業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展挑戰(zhàn) 182
第18章 系統(tǒng)方案 183
18.1 總體框架 183
18.2 仿真平臺(tái) 185
18.3 5G 外場(chǎng)測(cè)試 188
18.4 5G 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 191
18.4.1 頻譜進(jìn)展 191
18.4.2 5G 傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 192
18.5 5G 商用的發(fā)展挑戰(zhàn) 193
參考文獻(xiàn) 195
縮略詞 200