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从局部到整体5G系统观

从局部到整体5G系统观

作者:张晨璐,vivo通信研究院 著

出版社:人民邮电出版社

出版时间:2019-12-01

ISBN:9787115523563

定价:¥199.00

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内容简介
  本书主要介绍3GPP R15 5G系统设计中涉及的关键技术和对应的国际技术标准,主要内容涉及物理层、接入网高层(MAC层、RLC层、PDCP层、SDAP层和RRC层)、接口(Xn、N2等)和核心网技术。为了降低5G学习门槛,本书引入大量技术间、系统间和协议层间的整理和分析,给读者一个端到端、全程、全网的系统视野。本书每部分的论述既自成体系又前后呼应,而对于技术本身的描述也不单单阐述技术“是什么”,还思考了“为什么”;同时还将单点技术放在系统中进行端到端的打通,使读者可以全方位地理解和系统性地思考,建立系统观概念。本书的读者对象可覆盖通信领域研究、开发、系统设计、网络运营等相关人员,同时,本书也可供高等院校通信及相关专业的师生参考。
作者简介
  张晨璐维沃(vivo)移动通信有限公司通信研究院(深圳)总监、团队负责人,重庆邮电大学硕士研究生导师。广东省科技厅、深圳市科技创新委员会、深圳市人力资源与保障局技术专家,美国培训认证协会(AACTP)认证培训师。毕业于俄罗斯圣彼得堡国立技术大学,从事3GPP 4G、5G移动通信标准化工作11年,对物理层技术、L2和核心网技术有较深入的理解。曾牵头或参与“IMT-Advanced中继技术研究”“5G产品研发规模试验”等10余个国家、省市级的科技专项;牵头国家IMT-2020(5G)推进组终端直通技术(TDCT)“业务连续性子课题”研究并负责国家5G技术报告相关章节的撰写工作。申请4G、5G技术发明专利100余项,曾获“中国专利奖”。
目录
第 1章 通信的演进与驱动力001
1.1 通信的前世今生002
1.1.1 古代通信:一切靠“吼”的时代003
1.1.2 近代通信:给通信插上“电”的翅膀005
1.1.3 “移动”给通信带来新生008
1.2 通信“进化论”011
1.2.1 通信技术“进化”的材料:基础科学的进步012
1.2.2 通信技术“进化”的温床:研究和标准化组织014
1.2.3 通信技术“进化”的方向和动力:不断涌现的用户需求016
1.3 新场景、新思维:5G新愿景017
1.3.1 5G三大典型应用场景019
1.3.2 5G关键性能指标022
1.3.3 5G标准化进程024
【系统观1】通信系统功能分解025
第 2章 从LTE中领悟到的演进需求037
2.1 LTE系统标准化历史039
2.2 LTE网络架构040
2.2.1 LTE接入网、核心网网络架构与演进需求040
2.2.2 LTE协议栈架构045
2.3 LTE关键技术简述与演进需求047
2.3.1 LTE多址技术与演进需求048
2.3.2 LTE物理帧结构与演进需求049
2.3.3 LTE物理资源与演进需求054
2.3.4 LTE HARQ技术与演进需求056
2.4 LTE与5G NR的功能比较058
第3章 5G系统架构与特征063
3.1 宏观角度:5G核心网架构064
3.1.1 5G核心网概述064
3.1.2 5G核心网架构的“核心亮点”:基于服务的网络架构068
3.2 宏观角度:5G接入网架构073
3.2.1 5G接入网概述073
3.2.2 5G接入网架构的“核心亮点”:多连接075
3.3 微观角度:5G协议栈结构079
【系统观2】LTE协议栈与OSI七层、TCP IP四层模型081
第4章 系统灵魂:RAN1物理层规范087
4.1 物理层标准进展与规范架构088
4.2 5G NR物理层传输资源结构089
4.2.1 时域资源:帧、时隙和OFDM符号089
【系统观3】Mini-Slot与自包含子帧094
4.2.2 频域资源:NR资源网格096
4.2.3 上下行资源配置100
4.2.4 BWP105
4.2.5 补充上行108
【系统观4】从宏观到微观:时频资源110
4.3 从开机到初始接入111
4.3.1 “小白”的行为:同步和系统信息块(SSB)接收112
4.3.2 额外信息接收121
【系统观5】同步、系统信息接收整体流程130
4.3.3 连通控制面的“桥梁”:随机接入131
【系统观6】随机接入过程系统理解139
【系统观7】初始接入过程系统理解145
4.4 从业务触发到数据传输148
4.4.1 你在哪里:寻呼148
【系统观8】寻呼高层信令与流程155
4.4.2 物理层下行控制信道(PDCCH)156
4.4.3 行动有章法:共享信道(PDSCH PUSCH)175
4.4.4 上行控制信道(PUCCH)194
4.5 传输和移动性的保障:5G参考信号199
4.5.1 信道状态信息参考信号(CSI-RS)202
【系统观9】CSI-RS的RRC参数配置214
【系统观10】RRM测量与高层配置215
4.5.2 解调参考信号(DMRS)218
【系统观11】PDSCH资源分配与DMRS映射224
4.5.3 相位跟踪参考信号(PTRS)230
4.5.4 上行探测参考信号(SRS)232
【系统观12】LTE与NR参考信号和同步信号功能的比较234
4.6 应对高频之变:波束管理236
4.6.1 初始接入过程中的波束扫描和配对237
4.6.2 波束调整240
4.6.3 波束指示和TCI242
4.6.4 波束恢复243
第5章 系统大脑:RAN2接入网高层规范247
5.1 接入网高层标准进展与规范结构248
5.2 为空口“定制”的L2:MAC、RLC、 PDCP和SDAP子层250
5.2.1 系统的“调度师”:MAC子层250
【系统观13】逻辑信道、传输信道和物理信道258
【系统观14】5G信令体系(UE相关)273
5.2.2 系统的“快递打包员”:RLC子层275
5.2.3 系统的“防火墙”:PDCP子层294
5.2.4 系统的“需求对接员”:SDAP子层307
【系统观15】无线承载:SRB和DRB311
5.3 系统的“大脑”:RRC层315
5.3.1 RRC概述315
5.3.2 小区特定(Cell-Specific)的初始配置:系统信息318
5.3.3 直接控制与性能优化:RRC流程与消息323
【系统观16】RRC建立、重建与恢复流程的差异和联系329
【系统观17】与RRC重配关联的其他动作332
5.3.4 RRC非激活态334
【系统观18】RNA、RA、TA与RAN寻呼、CN寻呼340
5.3.5 移动性和连接管理的“起点”:测量管理343
5.3.6 无线链路监控(RLM)和无线链路失败(RLF)350
5.3.7 移动性管理:小区选择与重选353
5.3.8 移动性管理:切换363
5.3.9 UE能力信息371
【系统观19】用户行为背后的协议动作373
第6章 从用户走向网络:RAN3 NG-RAN接口规范377
6.1 接入网与核心网的桥梁:NG接口379
6.1.1 NG接口概述379
6.1.2 重要的N2消息举例384
6.2 接入网内线:Xn接口387
6.2.1 Xn接口概述387
6.2.2 重要Xn消息举例390
6.3 5G新增接口:F1接口391
【系统观20】F1信令与RRC、N2串联395
6.4 5G新增接口:E1接口397
【系统观21】E1信令与RRC、N2、F1信令串联399
第7章 业务创新“孵化器”:5G核心网规范401
7.1 核心网标准进展与规范结构403
7.2 系统的“多面手”:服务质量体系405
7.2.1 QoS在移动通信系统中的演变405
7.2.2 5GC QoS体系407
【系统观22】接入网QoS框架419
【系统观23】QoS模型在底层的实现422
7.3 从“物理网络”到“逻辑网络”:网络切片【多样性】424
7.3.1 为何“切”424
7.3.2 如何“切”426
【系统观24】网络切片与QoS框架比较434
7.4 核心网的第 一个动作:注册管理436
7.4.1 注册管理概况436
7.4.2 5GC注册流程439
【系统观25】LTE附着和5GC注册的区别447
【系统观26】不同注册场景分析448
7.5 5GC连接管理与接入控制450
7.5.1 连接管理450
7.5.2 网络接入控制453
7.6 按需定制:移动性管理功能460
7.6.1 定制所需:移动性限制【多样性】461
7.6.2 为大数据而生:移动图案(Mobility Pattern)464
7.6.3 为物联网而生:MICO模式【节能】【多样性】464
7.6.4 可达性管理466
【系统观27】5G移动性“按需定制能力”系统理解468
7.7 会话管理功能470
【系统观28】5GC与EPC功能比较471
7.7.1 会话管理概述473
7.7.2 5GC的会话管理关键特征475
7.7.3 5G会话管理过程485
7.8 5G和其他系统的互操作488
7.8.1 3GPP和非3GPP接入网支持【高密度】488
7.8.2 5G和LTE互操作490
【系统观29】新能力孵化的新服务495
附录 【系统观】全局整理499
附录A 5G“超能力”是如何炼成的:5G新功能与能力总结499
附录B 5G各类标识符512
附录C 5G重要概念整理539
参考文献545
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