本書以5G移動通信系統為講述對象，從通信技術的發展史入手，對5G移動通信系統中的頻譜、架構及多項關鍵技術進行了詳盡的闡述。本書的主要內容包括：概述、5G頻譜與標準化組織、5G系統網絡架構、5G網絡關鍵技術、物理層技術、5G無線技術等，同時結合實際工程經驗介紹了5G組網、Cloud-RAN解決方案、4G/5G融合組網、5G語音解決方案、5G物聯網應用、5G車聯網應用等。本書提供配套的電子課件PPT、教學大綱。本書的參考學時為32學時，可以作為高等學校通信工程、電子工程和其他電子信息類相關專業的教學用書和參考書，也可供相關工程技術人員參考。
張月霞，北京信息科技大學信息與通信工程學院副院長，教授。北京市高教學會電子線路研究會、北京市電子學會電子線路分會理事。2022年獲得北京市教育教學成果獎一等獎，排名第2；2017年獲得北京市高等教育教學成果獎一等獎，排名第10；2013年獲北京市教育教學成果獎一等獎，排名第4；2018年吳文俊人工智能科學技術發明獎三等獎，1/4；2013年中國人工智能學會進步獎三等獎，6/7；2014年中國人工智能學會進步獎二等獎，8/14。
第1章 概述 1
1.1 移動通信的發展歷史 1
1.1.1 1G：人類進入移動通信時代 1
1.1.2 2G：數字時代到來 2
1.1.3 3G：數據時代到來 2
1.1.4 4G：數據全面爆發 3
1.1.5 5G：人類將迎來智能互聯網 5
1.2 5G總體愿景 6
1.3 5G的特點 6
1.4 5G的關鍵性能指標與核心技術 8
1.4.1 5G的關鍵性能指標 8
1.4.2 5G的核心技術 9
1.5 5G的產業格局 11
1.6 小結 12
第2章 5G頻譜與標準化組織 14
2.1 無線頻譜現狀 14
2.2 候選頻譜 16
2.2.1 中低頻頻譜 17
2.2.2 高頻頻譜 17
2.2.3 白頻譜 18
2.3 頻譜共享 19
2.3.1 頻譜共享的概念 19
2.3.2 國際標準化組織研究進展 20
2.4 5G標準化組織 20
2.4.1 ITU 20
2.4.2 3GPP 21
2.4.3 NGMN 22
2.4.4 中國的5G推薦組 22
2.5 標準體系架構 23
2.5.1 控制云 27
2.5.2 接入云 27
2.5.3 轉發云 28
2.5.4 網絡功能虛擬化 28
2.6 小結 28
第3章 5G系統網絡架構 30
3.1 5G接入網網絡架構 30
3.1.1 5G無線網絡架構設計挑戰 30
3.1.2 5G無線網絡架構 32
3.1.3 基于NFV的5G無線網絡架構 36
3.1.4 基于SDN的5G無線網絡架構 39
3.1.5 基于SDN、NFV和云計算的5G無線網絡架構 42
3.1.6 基于軟件定義的以用戶為中心的5G無線網絡架構 45
3.1.7 基于C-RAN的5G無線網絡架構 47
3.1.8 基于H-CRAN的5G無線網絡架構 51
3.1.9 5G無線接入網組網方案 53
3.2 5G核心網網絡架構 56
3.2.1 5G核心網的標準化 57
3.2.2 5G核心網的關鍵技術 57
3.3 小結 60
第4章 5G網絡關鍵技術 62
4.1 超密集網絡 62
4.1.1 UDN的概念 62
4.1.2 UDN應用場景 63
4.1.3 面臨的挑戰及解決方案 64
4.1.4 面向未來UDN的網絡架構演進 66
4.2 無線網絡虛擬化 67
4.2.1 軟件定義網絡 68
4.2.2 網絡功能虛擬化 69
4.3 內容分發網絡 69
4.3.1 CDN的網絡架構 69
4.3.2 CDN的關鍵技術 71
4.3.3 CDN在5G中的應用 72
4.4 5G網絡切片 74
4.4.1 5G網絡切片的概念 74
4.4.2 5G網絡切片的架構 74
4.4.3 5G網絡切片的應用場景 75
4.5 綠色通信 76
4.5.1 綠色通信的必要性 76
4.5.2 5G綠色通信關鍵技術 76
4.5.3 可見光綠色通信技術 77
4.6 移動邊緣計算 77
4.6.1 MEC概述 77
4.6.2 MEC參考體系結構 78
4.6.3 MEC典型應用場景 79
4.6.4 ZTE MEC的解決方案 80
4.7 小結 81
第5章 物理層技術 82
5.1 物理層幀結構 82
5.2 物理信道 84
5.3 物理層過程 85
5.4 大規模MIMO 89
5.5 非正交多址 91
5.6 全雙工 93
5.7 信道編碼 95
5.8 鏈路自適應 97
5.9 毫米波通信 99
5.10 小結 101
第6章 5G無線技術 102
6.1 全雙工技術 102
6.1.1 全雙工的基本原理 103
6.1.2 全雙工與半雙工模式的性能對比 104
6.1.3 全雙工自干擾消除技術 105
6.1.4 全雙工的中繼編碼及轉發 112
6.1.5 全雙工的動態資源分配 112
6.2 NOMA技術 114
6.2.1 什么是NOMA技術 115
6.2.2 NOMA的應用場景分析 116
6.2.3 NOMA的關鍵技術 116
6.2.4 MUSA技術的解決方案 121
6.3 Massive MIMO 124
6.3.1 什么是Massive MIMO 124
6.3.2 應用場景 125
6.3.3 組網方案 126
6.3.4 MIMO產品介紹 126
6.4 調制編碼技術 127
6.4.1 新型調制技術 127
6.4.2 新型編碼技術 128
6.4.3 編碼調制與超奈奎斯特傳輸的組合 132
6.5 毫米波通信 132
6.5.1 5G高頻介紹 133
6.5.2 高頻傳播特性及信道模型 134
6.5.3 5G高頻原理及實現 136
6.5.4 5G高頻產品介紹 138
6.6 小結 139
第7章 5G組網 141
7.1 5G組網策略 141
7.1.1 5G SA組網 141
7.1.2 5G NSA組網 144
7.1.3 4G/5G融合組網 148
7.2 5G覆蓋策略 149
7.3 5G 室分/微覆蓋方案 154
7.3.1 DAS室分可行性分析 154
7.3.2 5G室分QCell解決方案 156
7.4 5G天饋方案 159
7.4.1 5G天饋系統分析 159
7.4.2 天饋系統改造方案的基本原則 161
7.4.3 天饋系統整合改造方案 161
7.4.4 典型場景天饋整合 162
7.5 小結 164
第8章 Cloud-RAN解決方案 165
8.1 無線云化的原因 165
8.1.1 無線云化的驅動力 165
8.1.2 無線云化為電信業帶來的價值 169
8.2 RAN架構的演進 173
8.2.1 分布式RAN和集中式RAN 173
8.2.2 5G RAN架構 178
8.3 Cloud-RAN的具體方案 182
8.4 如何引入Cloud-RAN 190
8.5 小結 195
第9章 4G/5G融合組網 196
9.1 4G網絡向5G網絡的整體演進策略 196
9.1.1 4G網絡向5G網絡的代際演進路徑 196
9.1.2 4G核心網向5G核心網演進發展方案研究 197
9.1.3 5G技術在4G網絡中的應用 198
9.1.4 5G標準進展 201
9.2 4G/5G融合組網解決方案 203
9.3 4G/5G網絡部署方案 208
9.3.1 網絡部署策略整體建議 208
9.3.2 基于多級DC的核心側部署策略 209
9.3.3 基于網絡接入側的部署模式 210
9.4 小結 214
第10章 5G語音解決方案 216
10.1 5G語音解決標準方案及終端 216
10.1.1 語音解決標準方案 219
10.1.2 終端對語音解決方案的支持 220
10.2 語音方案架構和分場景解決方案 222
10.2.1 非獨立組網模式 223
10.2.2 獨立組網模式 224
10.2.3 不同組網模式下語音解決標準方案的對比 228
10.2.4 分場景解決方案介紹 229
10.3 方案對比 235
10.3.1 方案對比 236
10.3.2 VoNR的語音質量和對RAN的要求 237
10.4 5G語音業務的現狀與發展 239
10.4.1 5G語音業務的現狀（以三大運營商為例） 239
10.4.2 語音業務的發展：通向VoNR之路 242
10.5 小結 242
第11章 5G物聯網應用 244
11.1 物聯網的發展歷程 244
11.2 物聯網技術分類 245
11.2.1 授權頻譜物聯網技術 247
11.2.2 非授權頻譜物聯網技術 250
11.3 物聯網典型應用 253
11.3.1 智慧醫療 253
11.3.2 智能交通 254
11.3.3 智能電網 256
11.3.4 智能環保 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 小結 261
第12章 5G車聯網應用 263
12.1 車聯網背景 263
12.2 車聯網標準體系 265
12.3 車聯網頻譜 268
12.4 LTE-V2X 269
12.4.1 LTE-V2X的技術發展歷程 269
12.4.2 LTE-V2X通信模式 270
12.4.3 LTE-V2X網絡架構 273
12.5 5G-V2X 275
12.5.1 5G-V2X部署場景 275
12.5.2 5G-V2X網絡架構 279
12.6 車聯網安全 280
12.6.1 車聯網系統安全風險 280
12.6.2 車聯網系統安全架構及機制 281
12.7 小結 282
附錄A 縮略詞表 284
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