5G移动通信技术与应用（姚美菱）

　　本书共6章，全面地介绍了5G移动通信技术及应用。第1章从移动通信的发展入手，介绍5G发展驱动力、应用场景、使用的频谱以及标准演进；第2章重点介绍5G网络架构，从移动通信网络构成说起，总体介绍从2G到5G网络架构演进，然后分析无线接入网的演进，引出5G基站形态，再分析5G核心网的架构，以及5G如何从4G的EPC演进而来，最后介绍5G核心网的关键技术；第3章介绍5G无线空口，详细解析其空口的帧结构、信道配置、手机开机信道使用流程及空口速率计算方法；第4章首先根据5G关键技术的作用对其进行分类，然后逐一介绍其原理；第5章介绍5G的部署，先是NSA 和SA架构对比，再是承载网的部署方式，最后介绍三大运营商网络的演进策略；第6章介绍5G在智慧城市、智慧教育、智慧物流、智慧能源、云游戏中的应用。本书是一本校企合作的双元教材，内容全面、深入浅出、语言精练；可作为高等院校通信工程专业、电子信息工程专业及其相关专业的专业课教材，也可以作为5G从业者的学习参考书。

　　姚美菱，女，48岁，石家庄邮电职业技术学院副教授，培训师。 研究方向：移动通信网络规划与设计、5G、AI。 一、教育背景 1992.9—1996.7 南京邮电大学无线通信专业，本科，学士学位。 2005.9—2008.7 西安电子科技大学通信工程专业，研究生，硕士士学位 二、业务成果 主持或参与完成科研课题30余项。在全国性刊物上发表学术论文40余篇，核心期刊4篇。 部分课题： 项目名称 项目来源单位 1 基于Android的电力工程概预算定额查询系统的设计与研发 河北省科学技术厅 2 通信物理项目式教学资源平台的构建 河北省教育厅 3 河北省高职学生就业结构性矛盾及对策研究 河北省人力资源和社会保障厅 4 移动通信技术专业设置范例研究 教育部高等学校高职高专通信类专业教学指导委员会 河北省深化供给侧结构性改革与构建现代化经济体系研究 河北省统计局 基于软件无线电的快递无人机监控系统 邮政应用技术协同创新中心科研基金 河北省学生就业结构性矛盾研究 中共河北省委机构编制委员会办公室 5 思维导图在教学中应用与实践 工业和信息化职业教育教学指导委员会 6 面向全国移动通信技术大赛的教材编写研究 工业和信息化职业教育教学指导委员会 7 基于NB－IoT的航空快件信息采集系统设计研究 全国工业和信息化职业教育教学指导委员会 8 人脸识别语音交互智能快递柜教学模型研究 工业和信息化职业教育教学指导委员会 9 通信工程设计与监理专业设置范例研究 教育部高职高专通信类教学指导委员会 10 基于Matlab的移动通信教学仿真平台的设计 教育部高职高专通信类教学指导委员会 11 通信电源实验系统课件开发－高频开关电源操作维护 教育部高职高专通信类教学指导委员会 12 通信工程设计与监理专业指导性规范 教育部高职高专通信类教学指导委员会 13 基于matlab的天线实验仿真 教育部高职高专通信类教学指导委员会 14 开放式低速数据通讯实验平台开发 教育部高职高专通信类教学指导委员会 15 移动通信技术专业指导性规范 教育部高职高专通信类教学指导委员会 16 基于VR虚拟现实增强技术的工程项目实践教学研究 全国工业和信息化职业教育教学指导委员会 17 移动通信技术专业教学标准和实验实训装备技术标准 全国工业和信息化职业教育教学指导委员会

第1章  揭开5G的面纱 001
1.1　移动通信的发展 002
1.2　5G的主要驱动力 004
1.3　5G三大应用场景 005
1.4　5G比4G强多少 006
1.5　5G频谱与传输带宽 007
1.6　5G标准演进 011
思考与复习题 012

第2章  5G网络架构 015
2.1　移动通信网络构成与架构演进 016
2.2　5G无线网络架构/无线接入网的演进 019
2.2.1　基站的构成 019
2.2.2　基站的部署形态 019
2.2.3　5G基站形态 021
2.2.4　5G基站的部署形态 024
2.3　5G核心网架构 026
2.3.1　5G核心网全貌 026
2.3.2　5G核心网主要模块的功能 029
2.3.3　4G核心网到5G核心网演进 030
2.4　与5G网络架构相关的关键技术 034
2.4.1　软件定义网络SDN 034
2.4.2　网络功能虚拟化NFV 037
2.4.3　网络切片 039
2.4.4　边缘计算 041
思考与复习题 045

第3章  5G空中接口 048
3.1　5G NR无线帧结构 049
3.1.1　不同子载波间隔对应的不同帧结构 050
3.1.2　5G NR Slot格式 053
3.1.3　eMBB场景典型的帧结构配置 054
3.1.4　5G NR 的时频资源 056
3.1.5　5G峰值速率计算 058
3.2　5G NR 物理信道和信号 060
3.2.1　5G NR物理信道 060
3.2.2　5G NR物理信号 061
3.2.3　5G手机开机信道使用流程 062
思考与复习题 063

第4章  5G关键技术 067
4.1　5G关键技术分类 068
4.2　Massive MIMO 069
4.3　高效调制256QAM 071
4.4　信道编码 072
4.5　多址技术 073
4.6　全双工与灵活双工 075
4.7　毫米波技术 077
4.8　上下行解耦 078
4.9　超密集组网 079
4.10　D2D 080
4.11　免调度 082
4.12　无线网CU/DU分离网络架构 083
4.13　SON 083
思考与复习题 085

第5章  5G网络部署 087
5.1　5G组网概述 088
5.1.1　独立组网 089
5.1.2　非独立组网 090
5.1.3　NSA和SA之对比 094
5.1.4　5G组网演进路径 095
5.1.5　我国运营商组网方案的选择 096
5.2　5G承载网络 097
5.3　5G网络演进策略 099
思考与复习题 100

第6章  5G赋能应用 102
6.1　5G赋能智慧城市 103
6.1.1　5G与多种技术融合，实现智慧城市协同智能 106
6.1.2　5G在智慧城市中的应用场景 107
6.1.3　智慧安防，全时空高效保障城市安全 109
6.1.4　智慧环保，生态监管有抓手 113
6.1.5　智慧医疗，践行公平、可及、普惠的医疗改革 114
6.1.6　智慧治理，政府处置重大应急事件的智慧工具箱 119
6.2　5G助力智慧教育 121
6.2.1　何谓智慧教育 121
6.2.2　智慧教学类 122
6.2.3　智慧评测管理类 125
6.3　5G助力智慧物流 128
6.3.1　5G助力智慧物流细分场景分类 129
6.3.2　物流园区类 130
6.3.3　物流仓储类 133
6.3.4　物流配送类 134
6.4　5G助力智慧能源 136
6.4.1　智能电网 137
6.4.2　5G赋能煤炭产业 139
6.4.3　5G赋能燃气行业 139
6.5　5G助力云游戏 140
思考与复习题 141

附录一  主要缩略语 142

附录二  部分习题答案 146

参考文献 151