5G移動通信面向全連接的世界（精裝版）

第 1章 5G需求與愿景 001
1．1 5G總體愿景 002
1．2 驅(qū)動力和市場趨勢 004
1．3 典型業(yè)務(wù)、場景與性能挑戰(zhàn) 005
1．4 可持續(xù)發(fā)展與效率需求 006
1．5 5G關(guān)鍵能力 007
1．6 小結(jié) 009
參考文獻 009
第 2章 候選頻率與傳播特征 011
2．1 候選頻譜 012
2．1．1 需求 013
2．1．2 候選頻譜 014
2．1．3 國內(nèi)5G頻率分配方案 023
2．2 傳播特性 024
2．2．1 對系統(tǒng)設(shè)計的影響 024
2．2．2 傳播特性分類 025
2．2．3 5G信道傳播特性研究思路 028
2．2．4 測量與建模結(jié)果 030
2．3 5G信道模型 034
2．3．1 主模塊 035
2．3．2 6 GHz以下頻段的擴展模塊 036
2．3．3 基于地圖的混合信道模塊 037
2．3．4 路徑損耗與陰影模型 037
2．3．5 穿透損耗 041
2．3．6 LOS 概率 042
2．3．7 快衰模型 043
2．4 小結(jié) 044
參考文獻 044
第3章 5G推進展望 047
3．1 5G重要組織概述 048
3．1．1 ITU 048
3．1．2 3GPP 050
3．1．3 NGMN 051
3．1．4 IMT-2020推進組 051
3．2 5G的推進進展 052
3．2．1 ITU的5G推進進展 053
3．2．2 NGMN的5G進展 057
3．2．3 中國IMT-2020推進組的5G進展 060
3．2．4 3GPP的5G進展 062
3．3 小結(jié) 063
參考文獻 064
第4章 多天線技術(shù)的演進：3D-MIMO 065
4．1 技術(shù)原理 066
4．2 典型應(yīng)用場景 067
4．3 3D-MIMO中波束成形傳輸方案 068
4．3．1 單用戶波束成形傳輸方案 069
4．3．2 多用戶波束成形和聯(lián)合調(diào)度 070
4．4 3D-MIMO中的信道反饋方案 076
4．5 3D-MIMO性能評估 079
4．5．1 仿真假設(shè) 079
4．5．2 3D-MIMO與2D-MIMO的系統(tǒng)性能對比 082
4．5．3 不同配對用戶數(shù)對3D-MIMO的影響 083
4．5．4 不同天線形態(tài)的3D-MIMO性能對比 084
4．5．5 SRS誤差對3D-MIMO性能的影響 085
4．6 3D-MIMO樣機測試驗證 088
4．6．1 3D-MIMO硬件架構(gòu) 088
4．6．2 3D-MIMO天線暗室測試 090
4．6．3 城區(qū)宏覆蓋場景下的外場測試 090
4．6．4 高覆蓋場景下的外場測試 094
參考文獻 098
第5章 非正交與多址 101
5．1 5G新型多址技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)與設(shè)計框架 102
5．2 5G與非正交多址 105
5．2．1 正交多址與非正交多址 105
5．2．2 5G與非正交多址 106
5．3 非正交容量界分析 106
5．3．1 下行正交 非正交容量界分析 107
5．3．2 上行非正交容量界分析 109
5．3．3 非正交容量界給5G多址方案的啟示 111
5．4 MUSA 112
5．4．1 MUSA下行設(shè)計及和其他方案比較 112
5．4．2 MUSA上行設(shè)計及和其他方案比較 115
5．4．3 MUSA應(yīng)用場景與性能優(yōu)勢 118
5．5 SCMA 119
5．5．1 SCMA基本概念 119
5．5．2 SCMA碼本設(shè)計 121
5．5．3 SCMA低復(fù)雜度接收機設(shè)計 124
5．5．4 SCMA應(yīng)用場景與性能優(yōu)勢 124
5．5．5 SCMA未來研究方向 127
5．6 小結(jié) 127
參考文獻 128
第6章 全雙工 131
6．1 無線全雙工簡介 132
6．2 全雙工自干擾抑制 133
6．2．1 全雙工自干擾抑制原理 134
6．2．2 基于數(shù)字參考重建的自干擾抵消 136
6．2．3 基于模擬參考重建的自干擾抵消 137
6．2．4 天線域自干擾抑制 138
6．2．5 全雙工自干擾抵消的實測性能 140
6．3 全雙工在蜂窩系統(tǒng)中面臨的挑戰(zhàn) 142
6．4 小結(jié) 144
參考文獻 144
第7章 編碼與鏈路自適應(yīng) 147
7．1 5G鏈路自適應(yīng)的新需求和新趨勢 148
7．2 小數(shù)據(jù)分組編碼 150
7．2．1 低碼率的TBCC 150
7．2．2 結(jié)合碼空間檢測的差錯校驗方法 151
7．3 分組編碼技術(shù) 152
7．3．1 技術(shù)方案 153
7．3．2 復(fù)雜度分析 154
7．3．3 仿真分析 155
7．4 軟HARQ技術(shù) 156
7．4．1 軟HARQ方案 157
7．4．2 基于分組編碼的軟HARQ方案 161
7．5 小結(jié) 162
參考文獻 163
第8章 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 165
8．1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)需求 166
8．2 現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的問題 167
8．2．1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)發(fā)展歷程與內(nèi)在邏輯 167
8．2．2 現(xiàn)網(wǎng)架構(gòu)導(dǎo)致的現(xiàn)實挑戰(zhàn) 168
8．3 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征 170
8．3．1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計原則 170
8．3．2 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計目標(biāo) 170
8．3．3 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計 171
8．4 NFV與SDN 173
8．4．1 NFV技術(shù)介紹 173
8．4．2 SDN技術(shù)介紹 181
8．4．3 SDN在5G移動網(wǎng)絡(luò)中的作用 185
8．4．4 NFV和SDN的關(guān)系 190
8．4．5 基于NFV和SDN的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)展望 190
8．5 小結(jié) 193
參考文獻 194
第9章 用戶無感知的移動性管理 195
9．1 5G移動性的特點和需求 196
9．2 5G網(wǎng)絡(luò)中移動性的場景分析 199
9．3 移動性解決方案 200
9．3．1 備選的移動性方案 201
9．3．2 移動性的關(guān)鍵指標(biāo) 202
9．3．3 影響移動性的關(guān)鍵技術(shù) 203
9．3．4 觀察和分析 210
9．4 小結(jié) 210
第 10章 以用戶為中心的自治網(wǎng)絡(luò) 211
10．1 以用戶為中心的自治網(wǎng)絡(luò)需求 212
10．2 潛在技術(shù)方向 214
10．2．1 基于大數(shù)據(jù)的用戶行為感知與優(yōu)化 214
10．2．2 多維度QCI設(shè)計 217
10．2．3 用戶和業(yè)務(wù)的智能感知與優(yōu)化 219
10．2．4 特殊場景的性能保障與提升 220
10．3 小結(jié) 222
第 11章 毫米波系統(tǒng)的設(shè)計與驗證 223
11．1 毫米波信道傳播特性：理論和實際測量結(jié)果 224
11．2 波束成形算法 226
11．3 毫米波波束成形原型系統(tǒng) 228
11．4 原型系統(tǒng)的試驗結(jié)果 230
11．4．1 室外試驗 230
11．4．2 室外對室內(nèi)的穿透 232
11．4．3 室外移動 232
11．4．4 室內(nèi)多用戶 233
11．5 小結(jié) 233
參考文獻 234
第 12章 超密集網(wǎng)絡(luò)及小區(qū)虛擬化 235
12．1 超密集網(wǎng)絡(luò)概述 236
12．2 LTE系統(tǒng)的小區(qū)結(jié)構(gòu)及分析 241
12．3 UDN虛擬化技術(shù) 245
12．3．1 虛擬化整體架構(gòu) 247
12．3．2 小區(qū)虛擬化 248
12．3．3 終端虛擬化 255
12．4 5G小區(qū)虛擬化的關(guān)鍵支撐技術(shù) 256
12．4．1 數(shù)據(jù)同步 256
12．4．2 無線自回傳 257
12．5 小結(jié) 260
參考文獻 260
第 13章 海量機器型通信 263
13．1 機器型通信市場前景和現(xiàn)有技術(shù) 264
13．1．1 機器間通信產(chǎn)業(yè)與市場 264
13．1．2 現(xiàn)有M2M技術(shù) 266
13．2 海量機器型通信技術(shù)需求 267
13．2．1 機器型通信多元化應(yīng)用 268
13．2．2 機器型通信終端數(shù)量 268
13．2．3 機器型通信終端成本 269
13．2．4 電池壽命 269
13．2．5 覆蓋范圍 270
13．3 海量機器型通信的網(wǎng)絡(luò)功能 270
13．3．1 終端的擁塞控制和過載控制 270
13．3．2 MTC終端觸發(fā) 270
13．3．3 MTC終端分組 271
13．3．4 MTC終端監(jiān)控 271
13．3．5 其他方面的要求 271
13．4 海量機器型通信的無線技術(shù) 272
13．4．1 5G機器型通信的無線連接方式 272
13．4．2 MTC終端的接入和傳輸 273
13．4．3 MTC終端的成本優(yōu)化 275
13．4．4 覆蓋增強 277
13．4．5 降低功耗 279
13．5 面向海量機器型通信的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)演進 281
13．5．1 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)挑戰(zhàn) 282
13．5．2 面向5G的MTC網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 283
13．5．3 M2M網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 284
13．5．4 M2M網(wǎng)絡(luò)關(guān)注的領(lǐng)域 286
13．6 小結(jié) 290
參考文獻 290
第 14章 5G標(biāo)準(zhǔn)概覽 293
14．1 5G R15概覽 294
14．1．1 5G部署方式 295
14．1．2 5G端到端網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與協(xié)議 297
14．1．3 5G新空口的主要特征 301
14．1．4 5G新核心網(wǎng)的主要特征 307
14．2 5G R16標(biāo)準(zhǔn)概述 310
14．2．1 5G新空口R16的新功能 310
14．2．2 5G新核心網(wǎng)R16的新功能 332
14．3 小結(jié) 342
參考文獻 342
第 15章 3．5 GHz 5G樣機設(shè)計與外場試驗 345
15．1 5G產(chǎn)業(yè)推進規(guī)劃 346
15．2 5G基站的樣機規(guī)劃和技術(shù)要求 351
15．3 5G基站樣機開發(fā) 364
15．3．1 RF通道數(shù)的選擇 365
15．3．2 CPRI eCPRI的選擇 368
15．3．3 整機性能 370
15．4 5G樣機的外場試驗 374
15．5 小結(jié) 380
參考文獻 380
第 16章 5G應(yīng)用與部署展望 381
16．1 全球運營商5G部署規(guī)劃 382
16．2 5G應(yīng)用展望 387
16．2．1 5G的核心能力及其商業(yè)模式 388
16．2．2 5G典型應(yīng)用 392
16．3 5G發(fā)展面臨的挑戰(zhàn) 394
16．4 小結(jié) 398
參考文獻 399
附錄一 Global Mobile Industry Ready to Start Full-Scale Development of 5G NR 401
附錄二 5G標(biāo)準(zhǔn)按時完成，產(chǎn)業(yè)攜手加速商用步伐 411