5G移动通信系统 从演进到革命 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘光毅，方敏，关皓，李云岗，孙程君 著

图书标签:

• 5G
• 移动通信
• 无线通信
• 通信工程
• 技术演进
• 网络技术
• 信息技术
• 通信系统
• 5G技术
• 移动网络

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115431516

版次：1

商品编码：12009371

包装：平装

丛书名： 5G丛书

开本：小16开

出版时间：2016-11-01

用纸：胶版纸

页数：274

正文语种：中文

编辑推荐

1. 5G属前沿技术，本书内容领先业界。
2. 本书集合业界领先通信企业在5G方面的全新研究成果，涵盖内容丰富、全面。
3. 本书作者长期从事移动通信研究，此前出版过2本4G相关图书。

内容简介

本书集合业界领先通信企业在5G方面的全新研究成果，分别从5G需求与愿景、5G相关关键技术、系统设计与样机验证等方面，进行深刻、详细的分析、介绍，提炼出其中的关键技术点进行详细阐述，力求向读者展现一个完整的5G研究现状。

作者简介

刘光毅，主要研究方向为LTE、LTE-Advanced、5G等的关键技术研究、标准化与产业推进。2006年至今，就职于中国移动通信研究院，任无线所总工，负责无线领域的技术工作，曾任工信部IMT-Advanced推进组技术子组副组长，现任CCSA TC5 WG6副组长与GTI频谱工作组主席

目录

1．1　5G总体愿景　1
1．2　驱动力和市场趋势　3
1．3　典型业务、场景与性能挑战　4
1．4　可持续发展与效率需求　7
1．5　5G关键能力　8
1．6　小结　10
参考文献　10
2．1　候选频谱　11
2．1．1需求　12
2．1．2　候选频谱　14
2．2　传播特性　23
2．2．1　对系统设计的影响　24
2．2．2　传播特性分类　24
2．2．3　5G信道传播特性研究思路　27
2．2．4　测量与建模结果　30
2．3总结　35
参考文献　36
3．1　5G标准化组织概述　37
3．1．1　ITU　37
3．1．2　3GPP　39
3．1．3　NGMN　40
3．1．4　IMT-2020推进组　41
3．2　5G的标准化进展　42
3．2．1　ITU的5G标准化进展　43
3．2．2　NGMN的5G进展　46
3．2．3　中国IMT-2020推进组的5G进展　48
3．2．3　3GPP的5G进展　49
3．3总结　51
参考文献　51
5．1　5G新型多址技术面临的挑战与设计框架　93
5．2　5G与非正交多址　95
5．2．1　正交多址与非正交多址　95
5．2．2　5G与非正交多址　97
5．3　非正交容量界分析　97
5．3．1　下行正交非正交容量界分析　98
5．3．2　上行非正交容量界分析　100
5．2．3　非正交容量界给5G多址方案的启示　102
5．4　MUSA　102
5．4．1　MUSA下行设计及和其他方案比较　103
5．4．2　MUSA上行设计及和其他方案比较　107
5．4．3　MUSA应用场景与性能优势　111
5．5　SCMA　111
5．5．1　SCMA基本概念　111
5．5．2　SCMA码本设计　113
5．5．3　SCMA低复杂度接收机设计　116
5．5．4　SCMA应用场景与性能优势　116
5．5．5　SCMA未来研究方向　119
5．6小结　119
参考文献　120
6．1　无线全双工简介　123
6．2　全双工自干扰抑制　124
6．2．1　全双工自干扰抑制原理　125
6．2．2　基于数字参考重建的自干扰抵消　127
6．2．3　基于模拟参考重建的自干扰抵消　128
6．2．4　天线域自干扰抑制　130
6．2．5全双工自干扰抵消的实测性能　133
6．3　全双工在蜂窝系统中面临的挑战　135
6．4　小结　137
参考文献　137
7．1　5G链路自适应的新需求和新趋势　139
7．2　小数据分组编码　141
7．2．1　低码率的TBCC码　141
7．2．2　结合码空间检测的差错校验方法　143
7．3包编码技术　144
7．3．2　技术方案　145
7．3．3复杂度分析　147
7．3．4　仿真分析　148
7．4　软HARQ技术　148
7．4．2　软HARQ方案　149
7．4．3　基于包编码的软HARQ方案　154
7．5　小结　156
参考文献　156
8．1　5G网络架构需求 错误！未定义书签。
8．2　现有网络存在的问题 错误！未定义书签。
8．2．1　网络架构发展历程与内在逻辑 错误！未定义书签。
8．2．2　现网架构导致的现实挑战 错误！未定义书签。
8．3　5G网络架构特征 错误！未定义书签。
8．3．1　5G网络架构设计原则 错误！未定义书签。
8．3．2　5G网络架构设计目标 错误！未定义书签。
8．3．3　5G网络架构设计 错误！未定义书签。
8．4　NFV与SDN 错误！未定义书签。
8．4．1　NFV技术介绍 错误！未定义书签。
8．4．2　SDN技术介绍 错误！未定义书签。
8．4．1　SDN概念 错误！未定义书签。
8．4．2　SDN的发展历程和标准化现状 错误！未定义书签。
8．4．3　SDN在5G移动网络中的作用 错误！未定义书签。
8．4．4　NFV和SDN的关系 错误！未定义书签。
8．4．5基于NFV和SDN的5G网络架构展望　错误！未定义书签。
8．5小结　错误！未定义书签。
参考文献　错误！未定义书签。
9．1　5G移动性的特点和需求　190
9．2　5G网络中移动性的场景分析　193
9．3　移动性解决方案　195
9．3．1　备选的移动性方案　195
9．3．2　移动性的关键指标　196
9．3．3　影响移动性的关键技术　197
9．3．4　观察和分析　204
9．4　小结　205
10．1 用户为中心的自治网络需求　206
10．2　潜在技术方向　208
10．2．1　基于大数据的用户行为感知与优化　208
10．2．2多维度QCI设计　211
10．2．3用户和业务的智能感知与优化　213
10．2．4特殊场景的性能保障与提升　214
10．3　小结　216
12．1　毫米波信道传播特性：理论和实际测量结果　217
12．2　波束成形算法　219
12．3　毫米波波束成形原型系统　221
12．4　原型系统的试验结果　223
12．4．1室外试验　223
12．4．2室外对室内的穿透　225
12．4．3室外移动　225
12．4．4室内多用户　226
参考文献　227
13．1　超密集网络概述　229
13．2　LTE系统的小区结构及分析　234
13．3　UDN虚拟化技术　239
13．3．1虚拟化整体架构　240
13．3．2小区虚拟化　241
13．3．3终端虚拟化　248
13．4　5G小区虚拟化的关键支撑技术　249
13．4．1数据同步　249
13．4．2无线自回程（Self-backhaul）　250
13．5　小结　253
参考文献　253
14．1机器类型通信市场前景和现有技术　255
14．1．1机器间通信产业与市场　255
14．1．2现有M2M技术　257
14．2海量机器类型通信技术需求　258
14．2．1机器类型通信多元化应用　259
14．2．2机器类型通信终端数量　259
14．2．3机器类型通信终端成本　260
14．2．4电池寿命　260
14．2．5覆盖范围　260
14．3海量机器类型通信的网络功能　261
14．3．1终端的拥塞控制和过载控制　261
14．3．2　MTC终端触发　261
14．3．3　MTC终端分组　261
14．3．4　MTC终端监控　262
14．3．5　其他方面的要求　262
14．4海量机器类型通信的无线技术　262
14．4．1　５G机器类型通信的无线连接方式　262
14．4．2　MTC终端的接入和传输　264
14．4．3　MTC终端的成本优化　266
14．4．4　覆盖增强　267
14．4．5　降低功耗　269
14．5面向海量机器类型通信的网络架构演进　271
14．5．1　5G网络架构挑战　273
14．5．2　面向5G的MTC网络架构　274
14．5．3　M2M网络技术　275
14．5．4　M2M网络关注的领域　277
14．6小结　280
参考文献　281

《5G移动通信系统：从演进到革命》 一、引言：开启万物互联的新纪元 在数字信息爆炸的时代，移动通信技术的发展速度之快，影响力之深远，已然深刻地重塑了我们的生活、工作乃至整个社会的面貌。从2G时代简单的语音通话，到3G时代的移动互联网初现，再到4G时代的高速数据传输，每一次技术的飞跃都带来了颠覆性的变革。而今，第五代移动通信系统（5G），正以其前所未有的性能优势，宣告着一个全新的移动通信时代的到来——一个万物互联、智能涌现的革命性时代。 本书《5G移动通信系统：从演进到革命》，将带领读者踏上一段探索5G技术演进历程、洞悉其革命性变革，并展望其广阔应用前景的深度之旅。我们不仅仅关注5G技术本身的技术细节，更致力于阐释它如何从过去几代移动通信技术中汲取养分、不断演进，最终实现跨越式的“革命”。这本书将是一份详尽的指南，为理解5G的诞生、发展及其对未来社会的影响提供坚实的基础。 二、移动通信的演进之路：为5G奠定基石 要深刻理解5G的革命性，就必须回顾并审视移动通信技术一路走来的演进之路。每一代技术的进步，都伴随着对前代技术不足之处的弥补，以及对新兴应用需求的积极响应。 1G (第一代): 模拟时代的声音 1G技术标志着移动通信的诞生，它采用模拟信号传输语音，能够实现基本的移动通话功能。然而，其通话质量差、容量低、安全性差、终端笨重等缺点，使其仅限于少数精英的通讯工具。 2G (第二代): 数字化的飞跃与短信的出现 2G技术将移动通信带入了数字时代，引入了GSM、CDMA等标准，显著提升了通话质量和网络容量。更重要的是，2G催生了短信（SMS）这一革命性的通信方式，开启了文字信息时代的序幕。数据传输速率虽然不高，但也为后来的移动互联网发展埋下了伏笔。 3G (第三代): 移动互联网的萌芽 3G技术的出现，主要目标是提供更高的数据传输速率，以支持更丰富的移动互联网应用。WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等标准，让手机上网、收发邮件、浏览网页成为可能，但速度和稳定性仍有待提升，用户体验也相对有限。 4G (第四代): 高速移动宽带的实现 4G技术，特别是LTE（Long-Term Evolution）的出现，是移动通信领域的一次重大飞跃。它实现了真正的移动宽带，视频通话、高清视频流、移动游戏等应用得以普及。4G技术奠定了今天丰富多样的移动应用生态，极大地改变了人们获取信息和娱乐的方式。 正是经历了从1G到4G的每一次技术迭代与突破，移动通信系统在频谱利用、网络架构、传输速率、终端能力等方面积累了宝贵的经验和技术储备。这些宝贵的“演进”成果，为5G的“革命”提供了必要的土壤和养分，使其得以站在巨人的肩膀上，实现质的飞跃。 三、5G的革命性变革：不止于速度的提升 5G并非简单地是4G速度的简单叠加，它是一次全方位的技术革新，其核心优势体现在以下几个关键维度，这些维度共同构成了5G的革命性力量： 超高带宽 (eMBB - Enhanced Mobile Broadband): 5G将提供比4G高出数十倍甚至上百倍的峰值下载速率，理论上可达10Gbps，甚至更高。这意味着下载一部高清电影可能只需要几秒钟。这种超高的带宽将为消费者带来前所未有的流畅体验，例如超高清（4K/8K）视频直播、沉浸式虚拟现实（VR）和增强现实（AR）应用，将不再是遥不可及的梦想，而是触手可及的现实。消费者将能以全新的方式感知和互动数字世界。 超低时延 (uRLLC - Ultra-Reliable Low Latency Communications): 5G的网络时延将降低至1毫秒（ms）级别，而4G的时延通常在几十毫秒。如此低的延迟意味着设备之间的响应速度将几乎是即时的。这对于对实时性要求极高的应用至关重要，例如： 自动驾驶汽车: 车辆之间的通信、车辆与基础设施的通信（V2X）将实现近乎实时的信息交换，大大提升道路安全和交通效率。 远程医疗: 医生可以通过高清视频和触觉反馈，进行高精度的远程手术，突破地理限制。 工业自动化: 机器人之间的协同作业、机器对指令的精准响应，将实现更高效、更灵活的生产制造。 智能电网: 对电力负荷的实时监测和调整，将提升电网的稳定性和效率。 海量连接 (mMTC - Massive Machine Type Communications): 5G网络能够支持每平方公里百万级别的设备连接数，远超4G。这意味着未来将有指数级增长的物联网（IoT）设备能够接入网络。从智能家居设备、智能穿戴设备，到遍布城市各个角落的传感器，再到工业生产中的海量机器，它们都将能够稳定、可靠地连接到5G网络。这将为构建大规模的智慧城市、智能工厂、智慧农业等场景提供坚实的基础，实现物理世界与数字世界的深度融合。 网络切片 (Network Slicing): 这是5G一项革命性的网络架构创新。网络切片允许运营商将一个物理的5G网络虚拟化成多个独立的逻辑网络，每个逻辑网络可以根据不同的业务需求进行定制化配置，提供特定的服务质量（QoS）、安全性和可靠性。例如，为自动驾驶汽车提供超低时延、高可靠性的网络切片；为大规模物联网设备提供低功耗、高连接密度的网络切片；为高清视频用户提供超高带宽的网络切片。这种能力极大地提升了网络资源的灵活性和效率，能够更好地满足多样化的垂直行业需求。 新频段的应用 (New Spectrum Usage): 5G将充分利用毫米波（mmWave）、中频段（C-band）以及低频段等更宽的频谱资源。毫米波频段能够提供极高的带宽，但覆盖范围有限；中频段能够平衡带宽和覆盖；低频段则提供广泛的覆盖。通过高效地协同利用这些不同特性的频段，5G能够实现性能和覆盖范围的最佳组合。 四、5G的革命性影响：赋能千行百业，重塑社会形态 5G的出现，绝不仅仅是技术本身的进步，它将成为推动社会变革和产业升级的强大引擎。其影响将是深远的、颠覆性的。 赋能垂直行业，催生新商业模式: 5G的超高带宽、超低时延和海量连接特性，使其能够深入渗透到各行各业，解决行业痛点，催生新的商业模式。 智能制造 (工业4.0): 5G将实现生产设备的无线连接、实时数据采集与分析，支持柔性生产、协同制造、远程设备维护，提升生产效率和智能化水平。 智慧医疗: 远程诊断、远程手术、移动医疗监测、AI辅助诊断等应用将得到广泛普及，提升医疗服务的可及性和质量。 智慧交通: 自动驾驶、车路协同、智能交通管理系统将成为现实，提高交通安全性和效率，减少拥堵。 智慧教育: 沉浸式VR/AR教学、远程互动课堂、个性化学习平台将改变教育模式，提供更优质、更公平的教育资源。 智慧城市: 智能安防、环境监测、公共服务、能源管理等将更加智能化和高效化，提升城市居民的生活品质。 媒体与娱乐: 8K视频直播、VR/AR游戏、云游戏、互动式内容体验将成为主流，带来前所未有的娱乐享受。 驱动人工智能（AI）的加速发展: 5G为AI提供了高速、低时延的数据传输通道，能够支持海量数据的实时采集、传输和处理。AI算法需要大量数据进行训练和推理，5G的高速连接能力将极大地加速AI在各个领域的落地应用，例如自动驾驶中的实时感知与决策，工业生产中的智能质检，以及更智能的语音助手和推荐系统。5G和AI将形成相互促进、共同发展的良性循环。 重塑人机交互与生活方式: 5G将模糊物理世界与数字世界的界限。VR/AR技术的成熟应用，将使虚拟与现实的融合更加无缝。人们可以通过VR/AR进行远程社交、虚拟旅游、沉浸式购物，甚至进行远程工作。智能穿戴设备和传感器将采集更多个人健康和环境数据，为个性化服务和健康管理提供支持。我们的生活将变得更加便捷、智能、互联。 构建万物互联的智能社会: 5G是构建一个真正意义上的万物互联的智能社会的关键基础设施。当海量的设备能够高效、可靠地连接到网络，并进行实时的数据交换时，社会运行的各个层面都将实现智能化。从城市管理到个人生活，都将受益于5G驱动的智能化进程。 五、技术挑战与发展前景 尽管5G带来了革命性的变革，但在其发展和普及过程中，也面临着一系列技术挑战和部署难题。 频谱资源分配与利用: 5G需要更宽的频谱范围，包括毫米波等高频段，这带来了频谱规划、干扰管理和站点部署的新挑战。 网络安全与隐私保护: 海量设备的接入带来了更大的安全风险，数据泄露和网络攻击的威胁需要得到更有效的应对。 能耗管理: 5G基站的能耗问题需要通过技术优化和绿色通信技术来解决。 部署成本与投资回报: 5G网络的建设需要巨额投资，运营商需要平衡投入与回报，尤其是在农村地区和偏远地区的覆盖。 跨行业融合与标准制定: 5G在垂直行业的应用需要跨领域的技术合作与标准协同。 然而，正是这些挑战，也驱动着技术不断向前发展。从早期的NSA（非独立组网）到后来的SA（独立组网），5G网络架构不断完善。持续的技术创新，例如波束赋形、大规模MIMO、边缘计算等，都在不断提升5G的性能和效率。 展望未来，5G将持续演进，并为6G技术的发展奠定基础。6G将可能在5G的基础上，带来更快的速度、更低的延迟、更强的连接能力，并可能引入太赫兹通信、AI原生的网络等全新概念，进一步拓展人类在数字世界的可能性。 六、结论：拥抱5G，共创未来 《5G移动通信系统：从演进到革命》这本书，旨在为读者提供一个全面、深入、易于理解的5G视角。它将带领您从移动通信技术发展的历史长河中，理解5G是如何一步步走来，又为何能够实现如此颠覆性的“革命”。本书深入剖析了5G的核心技术优势，揭示了它如何赋能千行百业，如何重塑我们的生活方式和社会形态。 5G不仅仅是一项通信技术，它更是未来社会数字化的基石，是驱动人工智能、物联网、大数据等前沿技术融合发展的核心动力。理解5G，就是理解未来。通过本书的学习，您将能够更清晰地认识到5G的价值，并为迎接和参与这场由5G引领的数字革命做好准备。让我们共同拥抱5G，共同创造一个更加智能、更加互联、更加美好的未来。

评分☆☆☆☆☆

在翻阅《5G移动通信系统：从演进到革命》这本书的时候，我注意到它在介绍5G系统时，似乎有意强调了其“系统”的全面性。这意味着它可能不仅仅局限于无线接入网（RAN）的技术细节，而是会更宏观地审视整个移动通信系统的架构。我希望这本书能够详细介绍5G的核心网（Core Network）是如何演进的，特别是服务化架构（SBA）以及其对网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的支撑。这对于理解5G如何实现网络切片、按需部署以及更灵活的网络管理至关重要。另外，我很好奇书中是否会讨论5G安全性的议题。随着连接设备数量的激增和应用场景的多元化，网络安全面临的挑战也越来越严峻。这本书会如何阐述5G在安全方面的防护机制，比如增强的身份认证、加密技术以及对潜在攻击的应对策略？对这些“幕后英雄”的深入解析，对于我理解整个5G系统的稳定运行至关重要。

评分☆☆☆☆☆

我拿起《5G移动通信系统：从演进到革命》这本书，是被它在“演进”和“革命”之间建立的桥梁所吸引。这意味着它不仅仅是技术参数的堆砌，更关注技术背后的逻辑和发展脉络。我对书中关于5G标准演进的阐述特别感兴趣，比如3GPP在制定5G标准过程中的关键决策，以及不同版本（Release 15, 16, 17等）所带来的新特性和功能。它会深入分析这些标准是如何逐步完善，以满足不断变化的市场需求和技术挑战吗？例如，URLLC（超可靠低延迟通信）和mMTC（海量机器类通信）这些在4G时代难以完全实现的场景，在5G时代是如何通过标准演进得以实现的？我期待书中能提供一些历史性的视角，帮助我理解5G标准的制定并非一蹴而就，而是一个持续迭代、不断进步的过程。这样，我才能更深刻地理解5G技术的先进性和其长远发展潜力。

评分☆☆☆☆☆

我最近入手了一本关于5G移动通信的书，书名挺有意思，叫做《5G移动通信系统：从演进到革命》。虽然我还没来得及深入阅读，但光看目录和一些章节的标题，就已经让我对即将展开的知识海洋充满了期待。这本书的编排方式似乎非常注重逻辑性和层次感，从“演进”这个词就能看出，它应该会从我们熟悉的4G技术娓娓道来，一步步揭示5G是如何在前辈的基础上发展起来的。我特别好奇它会如何解释那些关键的演进节点，比如从LTE到LTE-Advanced，再到5G NR（New Radio）的演进过程，其中涉及到的关键技术突破，像是Massive MIMO、毫米波、网络切片等等，书中会以怎样的方式进行阐述？是通过深入的技术原理讲解，还是通过生动的案例分析？我尤其看重这部分内容的详实程度，希望它能解释清楚这些技术背后的驱动力，以及它们是如何协同工作，共同构建起5G这张高效、泛在的通信网络。如果能对这些技术进行深入浅出的剖析，那就太棒了，这样我这个非技术背景的读者也能更好地理解5G的强大之处。

评分☆☆☆☆☆

这本书《5G移动通信系统：从演进到革命》给我最直观的感受是它在“革命”的篇章中，似乎不仅仅停留在技术层面，而是会去触及更广泛的社会和经济影响。我非常期待书中能够深入探讨5G如何重塑商业格局，催生新的商业模式和就业机会。例如，它会分析5G在推动工业互联网、物联网应用方面的具体落地案例吗？是否会提供一些数据来支撑5G在提升生产效率、降低运营成本方面的经济效益？更重要的是，这本书能否为我们描绘出5G时代下，普通人的生活将发生哪些深刻的变化？从更便捷的通信体验，到更智能化的家居生活，再到更丰富多样的娱乐方式，书中是否会提供一些生动有趣的图景，让我们对未来充满憧憬？我希望它不仅仅是工程师的案头读物，更能引发读者对5G社会价值和未来发展方向的思考。

评分☆☆☆☆☆

拿到《5G移动通信系统：从演进到革命》这本书，最先吸引我的便是其“革命”二字所蕴含的颠覆性力量。这不仅仅是一次技术迭代，更预示着一个全新的时代。我迫切地想知道，书中是如何描绘这种“革命”的。它是否深入探讨了5G在赋能垂直行业方面所展现出的巨大潜力？例如，在智能制造领域，5G如何实现毫秒级的低延迟，从而支撑机器人协同作业和柔性生产？在自动驾驶领域，5G的可靠性与高带宽又将如何保障车辆之间、车辆与基础设施之间的实时通信，为真正的无人驾驶铺平道路？我还在期待它对智慧城市、远程医疗、沉浸式娱乐等新兴应用的未来图景的描绘。书中会分析5G在这些领域带来的商业模式创新和社会影响吗？会不会提供一些前瞻性的思考，甚至是对未来发展趋势的预测？我希望它能展现出5G不仅仅是一种通信技术，更是驱动各行各业数字化转型、智能化升级的关键引擎，并为我们描绘出一幅激动人心的未来生活蓝图。

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东西挺好的，比较全面

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评分☆☆☆☆☆

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