书籍详情
5G移动通信系统
作者：张月霞
出版社：电子工业出版社
出版时间：2023-02-01
ISBN：9787121450266
定价：¥65.00
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内容简介
本书以5G移动通信系统为讲述对象，从通信技术的发展史入手，对5G移动通信系统中的频谱、架构及多项关键技术进行了详尽的阐述。本书的主要内容包括：概述、5G频谱与标准化组织、5G系统网络架构、5G网络关键技术、物理层技术、5G无线技术等，同时结合实际工程经验介绍了5G组网、Cloud-RAN解决方案、4G/5G融合组网、5G语音解决方案、5G物联网应用、5G车联网应用等。本书提供配套的电子课件PPT、教学大纲。本书的参考学时为32学时，可以作为高等学校通信工程、电子工程和其他电子信息类相关专业的教学用书和参考书，也可供相关工程技术人员参考。
作者简介
张月霞，北京信息科技大学信息与通信工程学院副院长，教授。北京市高教学会电子线路研究会、北京市电子学会电子线路分会理事。2022年获得北京市教育教学成果奖一等奖，排名第2；2017年获得北京市高等教育教学成果奖一等奖，排名第10；2013年获北京市教育教学成果奖一等奖，排名第4；2018年吴文俊人工智能科学技术发明奖三等奖，1/4；2013年中国人工智能学会进步奖三等奖，6/7；2014年中国人工智能学会进步奖二等奖，8/14。
目录
第1章 概述 1
1.1 移动通信的发展历史 1
1.1.1 1G：人类进入移动通信时代 1
1.1.2 2G：数字时代到来 2
1.1.3 3G：数据时代到来 2
1.1.4 4G：数据全面爆发 3
1.1.5 5G：人类将迎来智能互联网 5
1.2 5G总体愿景 6
1.3 5G的特点 6
1.4 5G的关键性能指标与核心技术 8
1.4.1 5G的关键性能指标 8
1.4.2 5G的核心技术 9
1.5 5G的产业格局 11
1.6 小结 12
第2章 5G频谱与标准化组织 14
2.1 无线频谱现状 14
2.2 候选频谱 16
2.2.1 中低频频谱 17
2.2.2 高频频谱 17
2.2.3 白频谱 18
2.3 频谱共享 19
2.3.1 频谱共享的概念 19
2.3.2 国际标准化组织研究进展 20
2.4 5G标准化组织 20
2.4.1 ITU 20
2.4.2 3GPP 21
2.4.3 NGMN 22
2.4.4 中国的5G推荐组 22
2.5 标准体系架构 23
2.5.1 控制云 27
2.5.2 接入云 27
2.5.3 转发云 28
2.5.4 网络功能虚拟化 28
2.6 小结 28
第3章 5G系统网络架构 30
3.1 5G接入网网络架构 30
3.1.1 5G无线网络架构设计挑战 30
3.1.2 5G无线网络架构 32
3.1.3 基于NFV的5G无线网络架构 36
3.1.4 基于SDN的5G无线网络架构 39
3.1.5 基于SDN、NFV和云计算的5G无线网络架构 42
3.1.6 基于软件定义的以用户为中心的5G无线网络架构 45
3.1.7 基于C-RAN的5G无线网络架构 47
3.1.8 基于H-CRAN的5G无线网络架构 51
3.1.9 5G无线接入网组网方案 53
3.2 5G核心网网络架构 56
3.2.1 5G核心网的标准化 57
3.2.2 5G核心网的关键技术 57
3.3 小结 60
第4章 5G网络关键技术 62
4.1 超密集网络 62
4.1.1 UDN的概念 62
4.1.2 UDN应用场景 63
4.1.3 面临的挑战及解决方案 64
4.1.4 面向未来UDN的网络架构演进 66
4.2 无线网络虚拟化 67
4.2.1 软件定义网络 68
4.2.2 网络功能虚拟化 69
4.3 内容分发网络 69
4.3.1 CDN的网络架构 69
4.3.2 CDN的关键技术 71
4.3.3 CDN在5G中的应用 72
4.4 5G网络切片 74
4.4.1 5G网络切片的概念 74
4.4.2 5G网络切片的架构 74
4.4.3 5G网络切片的应用场景 75
4.5 绿色通信 76
4.5.1 绿色通信的必要性 76
4.5.2 5G绿色通信关键技术 76
4.5.3 可见光绿色通信技术 77
4.6 移动边缘计算 77
4.6.1 MEC概述 77
4.6.2 MEC参考体系结构 78
4.6.3 MEC典型应用场景 79
4.6.4 ZTE MEC的解决方案 80
4.7 小结 81
第5章 物理层技术 82
5.1 物理层帧结构 82
5.2 物理信道 84
5.3 物理层过程 85
5.4 大规模MIMO 89
5.5 非正交多址 91
5.6 全双工 93
5.7 信道编码 95
5.8 链路自适应 97
5.9 毫米波通信 99
5.10 小结 101
第6章 5G无线技术 102
6.1 全双工技术 102
6.1.1 全双工的基本原理 103
6.1.2 全双工与半双工模式的性能对比 104
6.1.3 全双工自干扰消除技术 105
6.1.4 全双工的中继编码及转发 112
6.1.5 全双工的动态资源分配 112
6.2 NOMA技术 114
6.2.1 什么是NOMA技术 115
6.2.2 NOMA的应用场景分析 116
6.2.3 NOMA的关键技术 116
6.2.4 MUSA技术的解决方案 121
6.3 Massive MIMO 124
6.3.1 什么是Massive MIMO 124
6.3.2 应用场景 125
6.3.3 组网方案 126
6.3.4 MIMO产品介绍 126
6.4 调制编码技术 127
6.4.1 新型调制技术 127
6.4.2 新型编码技术 128
6.4.3 编码调制与超奈奎斯特传输的组合 132
6.5 毫米波通信 132
6.5.1 5G高频介绍 133
6.5.2 高频传播特性及信道模型 134
6.5.3 5G高频原理及实现 136
6.5.4 5G高频产品介绍 138
6.6 小结 139
第7章 5G组网 141
7.1 5G组网策略 141
7.1.1 5G SA组网 141
7.1.2 5G NSA组网 144
7.1.3 4G/5G融合组网 148
7.2 5G覆盖策略 149
7.3 5G 室分/微覆盖方案 154
7.3.1 DAS室分可行性分析 154
7.3.2 5G室分QCell解决方案 156
7.4 5G天馈方案 159
7.4.1 5G天馈系统分析 159
7.4.2 天馈系统改造方案的基本原则 161
7.4.3 天馈系统整合改造方案 161
7.4.4 典型场景天馈整合 162
7.5 小结 164
第8章 Cloud-RAN解决方案 165
8.1 无线云化的原因 165
8.1.1 无线云化的驱动力 165
8.1.2 无线云化为电信业带来的价值 169
8.2 RAN架构的演进 173
8.2.1 分布式RAN和集中式RAN 173
8.2.2 5G RAN架构 178
8.3 Cloud-RAN的具体方案 182
8.4 如何引入Cloud-RAN 190
8.5 小结 195
第9章 4G/5G融合组网 196
9.1 4G网络向5G网络的整体演进策略 196
9.1.1 4G网络向5G网络的代际演进路径 196
9.1.2 4G核心网向5G核心网演进发展方案研究 197
9.1.3 5G技术在4G网络中的应用 198
9.1.4 5G标准进展 201
9.2 4G/5G融合组网解决方案 203
9.3 4G/5G网络部署方案 208
9.3.1 网络部署策略整体建议 208
9.3.2 基于多级DC的核心侧部署策略 209
9.3.3 基于网络接入侧的部署模式 210
9.4 小结 214
第10章 5G语音解决方案 216
10.1 5G语音解决标准方案及终端 216
10.1.1 语音解决标准方案 219
10.1.2 终端对语音解决方案的支持 220
10.2 语音方案架构和分场景解决方案 222
10.2.1 非独立组网模式 223
10.2.2 独立组网模式 224
10.2.3 不同组网模式下语音解决标准方案的对比 228
10.2.4 分场景解决方案介绍 229
10.3 方案对比 235
10.3.1 方案对比 236
10.3.2 VoNR的语音质量和对RAN的要求 237
10.4 5G语音业务的现状与发展 239
10.4.1 5G语音业务的现状（以三大运营商为例） 239
10.4.2 语音业务的发展：通向VoNR之路 242
10.5 小结 242
第11章 5G物联网应用 244
11.1 物联网的发展历程 244
11.2 物联网技术分类 245
11.2.1 授权频谱物联网技术 247
11.2.2 非授权频谱物联网技术 250
11.3 物联网典型应用 253
11.3.1 智慧医疗 253
11.3.2 智能交通 254
11.3.3 智能电网 256
11.3.4 智能环保 257
11.3.5 智能安防 258
11.3.6 智能家居 259
11.3.7 智能物流 260
11.4 小结 261
第12章 5G车联网应用 263
12.1 车联网背景 263
12.2 车联网标准体系 265
12.3 车联网频谱 268
12.4 LTE-V2X 269
12.4.1 LTE-V2X的技术发展历程 269
12.4.2 LTE-V2X通信模式 270
12.4.3 LTE-V2X网络架构 273
12.5 5G-V2X 275
12.5.1 5G-V2X部署场景 275
12.5.2 5G-V2X网络架构 279
12.6 车联网安全 280
12.6.1 车联网系统安全风险 280
12.6.2 车联网系统安全架构及机制 281
12.7 小结 282
附录A 缩略词表 284
1.1 移动通信的发展历史 1
1.1.1 1G：人类进入移动通信时代 1
1.1.2 2G：数字时代到来 2
1.1.3 3G：数据时代到来 2
1.1.4 4G：数据全面爆发 3
1.1.5 5G：人类将迎来智能互联网 5
1.2 5G总体愿景 6
1.3 5G的特点 6
1.4 5G的关键性能指标与核心技术 8
1.4.1 5G的关键性能指标 8
1.4.2 5G的核心技术 9
1.5 5G的产业格局 11
1.6 小结 12
第2章 5G频谱与标准化组织 14
2.1 无线频谱现状 14
2.2 候选频谱 16
2.2.1 中低频频谱 17
2.2.2 高频频谱 17
2.2.3 白频谱 18
2.3 频谱共享 19
2.3.1 频谱共享的概念 19
2.3.2 国际标准化组织研究进展 20
2.4 5G标准化组织 20
2.4.1 ITU 20
2.4.2 3GPP 21
2.4.3 NGMN 22
2.4.4 中国的5G推荐组 22
2.5 标准体系架构 23
2.5.1 控制云 27
2.5.2 接入云 27
2.5.3 转发云 28
2.5.4 网络功能虚拟化 28
2.6 小结 28
第3章 5G系统网络架构 30
3.1 5G接入网网络架构 30
3.1.1 5G无线网络架构设计挑战 30
3.1.2 5G无线网络架构 32
3.1.3 基于NFV的5G无线网络架构 36
3.1.4 基于SDN的5G无线网络架构 39
3.1.5 基于SDN、NFV和云计算的5G无线网络架构 42
3.1.6 基于软件定义的以用户为中心的5G无线网络架构 45
3.1.7 基于C-RAN的5G无线网络架构 47
3.1.8 基于H-CRAN的5G无线网络架构 51
3.1.9 5G无线接入网组网方案 53
3.2 5G核心网网络架构 56
3.2.1 5G核心网的标准化 57
3.2.2 5G核心网的关键技术 57
3.3 小结 60
第4章 5G网络关键技术 62
4.1 超密集网络 62
4.1.1 UDN的概念 62
4.1.2 UDN应用场景 63
4.1.3 面临的挑战及解决方案 64
4.1.4 面向未来UDN的网络架构演进 66
4.2 无线网络虚拟化 67
4.2.1 软件定义网络 68
4.2.2 网络功能虚拟化 69
4.3 内容分发网络 69
4.3.1 CDN的网络架构 69
4.3.2 CDN的关键技术 71
4.3.3 CDN在5G中的应用 72
4.4 5G网络切片 74
4.4.1 5G网络切片的概念 74
4.4.2 5G网络切片的架构 74
4.4.3 5G网络切片的应用场景 75
4.5 绿色通信 76
4.5.1 绿色通信的必要性 76
4.5.2 5G绿色通信关键技术 76
4.5.3 可见光绿色通信技术 77
4.6 移动边缘计算 77
4.6.1 MEC概述 77
4.6.2 MEC参考体系结构 78
4.6.3 MEC典型应用场景 79
4.6.4 ZTE MEC的解决方案 80
4.7 小结 81
第5章 物理层技术 82
5.1 物理层帧结构 82
5.2 物理信道 84
5.3 物理层过程 85
5.4 大规模MIMO 89
5.5 非正交多址 91
5.6 全双工 93
5.7 信道编码 95
5.8 链路自适应 97
5.9 毫米波通信 99
5.10 小结 101
第6章 5G无线技术 102
6.1 全双工技术 102
6.1.1 全双工的基本原理 103
6.1.2 全双工与半双工模式的性能对比 104
6.1.3 全双工自干扰消除技术 105
6.1.4 全双工的中继编码及转发 112
6.1.5 全双工的动态资源分配 112
6.2 NOMA技术 114
6.2.1 什么是NOMA技术 115
6.2.2 NOMA的应用场景分析 116
6.2.3 NOMA的关键技术 116
6.2.4 MUSA技术的解决方案 121
6.3 Massive MIMO 124
6.3.1 什么是Massive MIMO 124
6.3.2 应用场景 125
6.3.3 组网方案 126
6.3.4 MIMO产品介绍 126
6.4 调制编码技术 127
6.4.1 新型调制技术 127
6.4.2 新型编码技术 128
6.4.3 编码调制与超奈奎斯特传输的组合 132
6.5 毫米波通信 132
6.5.1 5G高频介绍 133
6.5.2 高频传播特性及信道模型 134
6.5.3 5G高频原理及实现 136
6.5.4 5G高频产品介绍 138
6.6 小结 139
第7章 5G组网 141
7.1 5G组网策略 141
7.1.1 5G SA组网 141
7.1.2 5G NSA组网 144
7.1.3 4G/5G融合组网 148
7.2 5G覆盖策略 149
7.3 5G 室分/微覆盖方案 154
7.3.1 DAS室分可行性分析 154
7.3.2 5G室分QCell解决方案 156
7.4 5G天馈方案 159
7.4.1 5G天馈系统分析 159
7.4.2 天馈系统改造方案的基本原则 161
7.4.3 天馈系统整合改造方案 161
7.4.4 典型场景天馈整合 162
7.5 小结 164
第8章 Cloud-RAN解决方案 165
8.1 无线云化的原因 165
8.1.1 无线云化的驱动力 165
8.1.2 无线云化为电信业带来的价值 169
8.2 RAN架构的演进 173
8.2.1 分布式RAN和集中式RAN 173
8.2.2 5G RAN架构 178
8.3 Cloud-RAN的具体方案 182
8.4 如何引入Cloud-RAN 190
8.5 小结 195
第9章 4G/5G融合组网 196
9.1 4G网络向5G网络的整体演进策略 196
9.1.1 4G网络向5G网络的代际演进路径 196
9.1.2 4G核心网向5G核心网演进发展方案研究 197
9.1.3 5G技术在4G网络中的应用 198
9.1.4 5G标准进展 201
9.2 4G/5G融合组网解决方案 203
9.3 4G/5G网络部署方案 208
9.3.1 网络部署策略整体建议 208
9.3.2 基于多级DC的核心侧部署策略 209
9.3.3 基于网络接入侧的部署模式 210
9.4 小结 214
第10章 5G语音解决方案 216
10.1 5G语音解决标准方案及终端 216
10.1.1 语音解决标准方案 219
10.1.2 终端对语音解决方案的支持 220
10.2 语音方案架构和分场景解决方案 222
10.2.1 非独立组网模式 223
10.2.2 独立组网模式 224
10.2.3 不同组网模式下语音解决标准方案的对比 228
10.2.4 分场景解决方案介绍 229
10.3 方案对比 235
10.3.1 方案对比 236
10.3.2 VoNR的语音质量和对RAN的要求 237
10.4 5G语音业务的现状与发展 239
10.4.1 5G语音业务的现状（以三大运营商为例） 239
10.4.2 语音业务的发展：通向VoNR之路 242
10.5 小结 242
第11章 5G物联网应用 244
11.1 物联网的发展历程 244
11.2 物联网技术分类 245
11.2.1 授权频谱物联网技术 247
11.2.2 非授权频谱物联网技术 250
11.3 物联网典型应用 253
11.3.1 智慧医疗 253
11.3.2 智能交通 254
11.3.3 智能电网 256
11.3.4 智能环保 257
11.3.5 智能安防 258
11.3.6 智能家居 259
11.3.7 智能物流 260
11.4 小结 261
第12章 5G车联网应用 263
12.1 车联网背景 263
12.2 车联网标准体系 265
12.3 车联网频谱 268
12.4 LTE-V2X 269
12.4.1 LTE-V2X的技术发展历程 269
12.4.2 LTE-V2X通信模式 270
12.4.3 LTE-V2X网络架构 273
12.5 5G-V2X 275
12.5.1 5G-V2X部署场景 275
12.5.2 5G-V2X网络架构 279
12.6 车联网安全 280
12.6.1 车联网系统安全风险 280
12.6.2 车联网系统安全架构及机制 281
12.7 小结 282
附录A 缩略词表 284
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