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內(nèi)容簡介

　　本書針對5G主要應用場景和性能指標，詳細描述了5G系統(tǒng)的初始接入和隨機接入過程。作為3GPP Rel-15的四步隨機接入的增強，對3GPP Rel-16兩步隨機接入的標準化方案做了較為系統(tǒng)的論述，包含物理層和高層的設(shè)計，并且涉及非授權(quán)頻譜NR-U中的隨機接入增強，以及 3GPP Rel-17的非連接態(tài)的小數(shù)據(jù)分組傳輸增強技術(shù)的一些設(shè)計考慮和仿真評估。本書適合從事無線通信的科技和工程人員、工科大學師生閱讀，也可以作為工程技術(shù)及科研教學的參考書。

作者簡介

　　田力同濟大學本碩博畢業(yè)，意大利博洛尼亞大學聯(lián)合培養(yǎng)博士。2015年至今在中興通訊擔任無線標準技術(shù)總監(jiān)，移動網(wǎng)絡(luò)和移動多媒體技術(shù)國家重點實驗室成員，負責5G物理層關(guān)鍵技術(shù)的研究和標準推進。興趣方向包括：信道建模、非正交多址、隨機接入、非授權(quán)頻譜等。擔任3GPP Rel-16 NR 2-Step RACH立項報告人。發(fā)表學術(shù)論文40余篇，申請百余項發(fā)明專利，并多次擔任各類學術(shù)會議主題演講嘉賓。袁弋非國家特聘專家。清華大學本科和碩士畢業(yè)，美國卡內(nèi)基-梅隆大學博士畢業(yè)，2000-2008年在朗訊（后合并為阿爾卡特-朗訊）從事3G和4G關(guān)鍵技術(shù)研究。2008年-2020年在中興通訊擔任無線標準技術(shù)總監(jiān)，負責4G和5G的關(guān)鍵技術(shù)研究和標準推進。2020年中國移動擔任首席專家，負責5G和6G前沿技術(shù)研究及標準化，已出版4G和5G的專著7部。IEEE資深會員，擔任漢斯《無線通信》期刊主編，China Communications 和Communications Letters編委。張峻峰天津大學碩士畢業(yè)，1999年至今在中興通訊從事無線算法和標準化工作，先后負責UMTS、LTE、5G NR等標準協(xié)議中多個技術(shù)方向的研究和標準推進工作。興趣方向包括：隨機接入、同步信號、參考信號、跳頻、CoMP、URLLC等。申請了多項專利，并有兩件專利榮獲國家發(fā)明專利金獎。邱徵虹同濟大學本科和碩士畢業(yè)，西班牙馬德里理工大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士。2018年至今在中興通訊從事無線標準技術(shù)預研工作，負責5G關(guān)鍵技術(shù)的研究和標準推進，申請專利十余項。興趣方向包括：隨機接入、衛(wèi)星通訊、最小化路測和網(wǎng)優(yōu)等。

圖書目錄

第 1章 5G概述\t1
1．1　蜂窩通信系統(tǒng)的演進　2
1．2　第五代蜂窩通信　4
1．2．1　典型場景和設(shè)計指標　5
1．2．2　5G NR標準化演進　7
1．3　信道接入機制　8
1．3．1　基于調(diào)度的信道接入機制　9
1．3．2　基于競爭的信道接入機制　10
1．4　小結(jié)　11
第　2章 NR初始接入設(shè)計　13
2．1　概述　14
2．2　小區(qū)搜索過程　14
2．3　下行同步信道及信號　16
2．3．1　同步廣播塊集合　16
2．3．2　同步廣播塊　21
2．3．3　主同步信號　22
2．3．4　輔同步信號　23
2．3．5　物理廣播信道　24
2．3．6　其他系統(tǒng)消息　25
第3章　隨機接入信道　37
3．1　ZC序列及其檢測性能　38
3．2　前導序列設(shè)計　39
3．3　PRACH資源分配　47
3．4　RACH OFDM符號生成　51
第4章　Rel-15隨機接入過程　53
4．1　基本過程概述　54
4．2　物理層過程　57
4．2．1　Msg1隨機接入前導　57
4．2．2　Msg2隨機接入反饋　59
4．2．3　Msg3 PUSCH數(shù)據(jù)　60
4．2．4　Msg4競爭解決　63
4．3　重傳及功率控制　63
4．3．1　PRACH功率控制　64
4．3．2　Msg3 PUSCH功率控制　65
4．4　高層過程　67
4．4．1　隨機接入初始化　67
4．4．2　Msg1資源選擇　69
4．4．3　Msg2接收　71
4．4．4　Msg2內(nèi)容與格式　73
4．4．5　競爭解決　76
第5章　Rel-16兩步隨機接入增強　79
5．1　基本原理　80
5．2　整體流程　81
5．3　信道結(jié)構(gòu)　83
5．3．1　MsgA 信道結(jié)構(gòu)　83
5．3．2　MsgA 資源選擇　92
5．3．3　MsgB 反饋與接收　96
5．3．4　競爭解決　102
5．4　功率控制　103
5．4．1　MsgA PRACH功率控制　103
5．4．2　MsgA PUSCH功率控制　104
5．4．3　回退情況下的功率控制　105
5．5　接收機設(shè)計　107
5．5．1　前導檢測　107
5．5．2　數(shù)據(jù)譯碼　107
5．6　仿真評估　109
5．6．1　評估指標和仿真假設(shè)　109
5．6．2　MsgA 數(shù)據(jù)承載評估　112
5．6．3　信令開銷評估　118
5．6．4　功耗評估　119
5．6．5　時延評估　120
5．6．6　可靠性評估　122
5．7　基于人工智能的RACH增強展望　125
第6章　非RRC連接態(tài)的小數(shù)據(jù)分組傳輸　127
6．1　RRC非激活狀態(tài)介紹　128
6．1．1　RNA更新　129
6．1．2　RRC狀態(tài)切換　132
6．2　基于兩步RACH的小數(shù)據(jù)分組傳輸　135
6．2．1　涉及控制面的數(shù)據(jù)傳輸　135
6．2．2　不涉及控制面的數(shù)據(jù)傳輸　137
6．3　非正交多址接入增強　138
6．3．1　非正交多址基本原理　138
6．3．2　非正交多址發(fā)射端設(shè)計方案　141
6．3．3　非正交多址接收機設(shè)計　148
6．4　仿真評估　150
6．4．1　評估方案　150
6．4．2　仿真假設(shè)　153
6．4．3　評估結(jié)果　154
第7章　非授權(quán)頻譜中的信道接入　157
7．1　非授權(quán)頻譜接入的演進　158
7．2　LAA/NR-U部署場景　159
7．2．1　LAA部署場景　159
7．2．2　NR-U部署場景　160
7．3　LBT接入方式　160
7．3．1　信道接入過程　160
7．3．2　信道/信號的LBT機制　164
7．3．3　COT共享　165
7．3．4　連續(xù)傳輸　166
7．3．5　循環(huán)前綴擴展　167
7．3．6　LBT類型指示　167
7．3．7　競爭窗調(diào)整　170
7．3．8　能量檢測門限　170
7．3．9　FBE模式下的信道接入　172
7．4　前導序列的設(shè)計　173
7．4．1　設(shè)計目標及候選方案　173
7．4．2　評估指標　176
7．4．3　各候選方案性能評估　178
7．4．4　標準化進展　194
7．5　NR-U與Wi-Fi共存評估　202
7．5．1　評估方法和目的　202
7．5．2　評估場景和參數(shù)　203
7．5．3　性能評估指標　207
7．5．4　評估結(jié)果　207
縮略語　213
參考文獻　217