5G綠色移動通信網絡 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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葛曉虎 著

圖書標籤:

• 5G
• 綠色通信
• 移動通信
• 無綫通信
• 網絡技術
• 節能減排
• 可持續發展
• 通信工程
• 信息技術
• 綠色能源

店鋪： 電子工業齣版社官方旗艦店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121299551

商品編碼：29531875120

包裝：平塑

開本：16

齣版時間：2017-01-01

商品參數

讀者對象：

    5G移動通信係統標準研發人員，移動通信科研工作者。

內容介紹

內容介紹：

     近年來，移動通信産業發展迅速，移動用戶數量激增，移動網絡設備大規模布設，隨之而來的移動通信的能耗問題日益突齣。同時，隨著有限頻譜資源的日益飽和，移動通信的頻譜效率問題日益成為其發展瓶頸。怎樣有效突破能效與頻譜效率的枷鎖，是未來5G移動通信網絡發展的關鍵。本書將著重係統介紹麵嚮5G移動通信網絡的能量與頻譜優化技術，結閤國際學術界與工業界的最新研究成果，對提高網絡及通信係統能效與頻譜效率的優化技術進行最前沿的係統分析。內容主要包括綠色通信網絡概念及應用需求、用戶需求與資源管理、網絡能效模型及評估、基於服務質量的5G通信係統能效優化、異構多網協同機製、基於用戶體驗質量和能效的5G通信係統應用等。

目錄

目  錄

 

第1章  Chapter 1

         5G綠色通信網絡概念及應用需求    1

1.1  緒論    2

1.2  綠色通信在國內外的研究現狀與趨勢    5

1.2.1  基站節能措施    5

1.2.2  基站能耗模型    7

1.2.3  無綫異構網絡能效研究    9

1.3  蜂窩網物化能耗與整體能效評估    10

1.3.1  基站的能耗組成與評估    11

1.3.2  蜂窩網絡整體能效建模及優化    17

1.3.3  蜂窩網物化能耗後續研究    20

1.4  5G綠色通信網絡的挑戰    21

1.4.1  5G迴程網絡    21

1.4.2  5G迴程網絡能效    21

1.5  本章小結    26

1.6  參考文獻    27

基  礎  篇

第2章  Chapter 2

         麵嚮綠色通信的無綫資源管理    33

2.1  緒論    34

2.2  用戶業務流量模型    36

2.2.1  數據業務    36

2.2.2  語音業務    39

2.3  輻射能量與乾擾模型    42

2.4  基於Bregman非精確過度間距的資源分配    45

2.4.1  問題描述    46

2.4.2  正則拉格朗日對偶方程和?-Excessive Gap光滑技術    47

2.4.3  具有Bregman投影的快速迭代算法    51

2.4.4  異構網絡下多服務資源分配問題    57

2.5  本章小結    61

2.6  參考文獻    62

第3章  Chapter 3

蜂窩網絡能量效率    67

3.1  隨機幾何理論    68

3.1.1  引言    68

3.1.2  隨機點過程    69

3.1.3  隨機分割理論    71

3.2  PVT隨機蜂窩網能效模型    72

3.2.1  係統模型    72

3.2.2  PVT蜂窩網流量模型與性能分析    74

3.2.3  PVT單天綫蜂窩網絡能效模型與性能分析    78

3.2.4  PVT多天綫蜂窩網絡運行功耗模型與性能分析    88

3.3  多天綫隨機蜂窩網功率優化    102

3.3.1  係統模型    102

3.3.2  多天綫蜂窩網能效模型    102

3.4  HCPP隨機蜂窩網能效模型    106

3.4.1  係統模型    107

3.4.2  基於HCPP的蜂窩網絡乾擾模型    108

3.4.3  基於HCPP的MIMO蜂窩網容量模型    112

3.4.4  HCPP蜂窩網絡能效模型    116

3.4.5  性能仿真及討論    116

3.5  本章小結    118

3.6  參考文獻    119

第4章  Chapter 4

基於服務質量的移動通信係統能效優化    123

4.1  緒論    124

4.2  誤比特率約束條件下的MIMO-OFDM通信係統能效優化    126

4.2.1  MIMO-OFDM通信係統能效模型    126

4.2.2  誤比特率約束條件下的通信係統能效優化    128

4.2.3  仿真與性能分析    132

4.3  服務質量統計約束模型及通信係統有效容量    135

4.3.1  QoS統計約束模型    135

4.3.2  通信係統有效容量    136

4.3.3  有效容量性能仿真    137

4.4  基於服務質量的MIMO-OFDM通信係統能效優化    139

4.4.1  係統模型    139

4.4.2  基於有效容量的MIMO-OFDM係統能效模型    140

4.4.3  通信係統能效優化    142

4.4.4  算法設計    144

4.4.5  仿真結果及分析    145

4.5  本章小結    155

4.6  參考文獻    156

第5章  Chapter 5

5G異構無綫多網的能效協同優化    159

5.1  緒論    160

5.2  異構無綫多網能效協同優化架構    161

5.3  異構多網網絡與終端的聯閤能效優化    163

5.3.1  現有網絡能效評估指標    163

5.3.2  網絡與終端聯閤考慮的新能效評估指標    165

5.3.3  宏微小區共存場景下的網絡能效分析    166

5.4  無綫網絡虛擬化與軟件定義無綫網絡    174

5.4.1  無綫網絡虛擬化    175

5.4.2  軟件定義無綫網絡    179

5.5  本章小結    186

5.6  參考文獻    186

應  用  篇

第6章  Chapter 6

基於用戶體驗質量的客戶端設計    191

6.1  緒論    192

6.2  相關標準與研究    192

6.2.1  漸進式超文本串流    192

6.2.2  自適應HTTP串流    193

6.2.3  MPEG-DASH    197

6.3  基於用戶體驗質量的動態自適應串流機製    198

6.3.1  緩衝預存模式    200

6.3.2  實時串流模式    203

6.3.3  動態自適應串流決策    204

6.4  係統設計與實現    204

6.4.1  軟硬件平颱介紹    204

6.4.2  係統架構與實現流程    222

6.4.3  開發環境    223

6.4.4  安卓應用程序開發環境    228

6.4.5  移植MPEG-DASH至安卓多媒體框架    228

6.5  係統結果分析    230

6.5.1  測試環境    230

6.5.2  串流設備決策機製分析    235

6.5.3  使用者觀賞體驗分析    239

6.6  結論與未來展望    242

6.7  參考文獻    243

第7章  Chapter 7

基於能效增益的安卓平颱設計    247

7.1  緒論    248

7.2  H.264視頻編譯碼標準    249

7.2.1  H.264標準介紹    249

7.2.2  H.264雙核心並行解碼機製    250

7.3  安卓多媒體係統架構    253

7.4  能效增益與動態串流機製    254

7.4.1  影音同步機製設計    254

7.4.2  網絡帶寬分析    255

7.4.3  實時硬件運算能力分析    256

7.4.4  RTSP與HTTP網絡串流    259

7.4.5  動態串流調整機製決策    261

7.5  係統架構與實現流程    265

7.5.1  編譯環境    265

7.5.2  基於H.264並行解碼的雙核心安卓平颱    269

7.5.3  安卓應用程序包設計    280

7.6  係統實現結果    284

7.6.1  測試環境與實現分析    284

7.6.2  能效增益分析    286

7.6.3  影音同步機製分析    286

7.6.4  動態串流調整機製分析    288

7.7  結論與未來展望    289

7.8  參考文獻    290

5G綠色移動通信網絡：構築可持續發展的信息未來 引言 在信息時代飛速發展的浪潮中，移動通信技術以前所未有的速度滲透到我們生活的方方麵麵。從高清視頻的流暢播放，到物聯網的廣泛應用，再到自動駕駛的雛形顯現，5G技術的革新性力量正在重塑我們的世界。然而，伴隨著技術的飛躍，其對能源消耗和環境影響的擔憂也日益凸顯。如何在高效率、大帶寬的5G網絡建設與可持續發展之間取得平衡，已成為當前全球麵臨的重要課題。“5G綠色移動通信網絡”一書，正是聚焦於這一核心挑戰，深入探討如何構建一個高效、低碳、可持續的5G通信未來。本書並非一本純粹的技術手冊，而是從宏觀視角齣發，融閤瞭技術、政策、經濟和社會多重維度，為理解和實踐5G綠色發展提供瞭一套係統性的解決方案。 第一部分：5G技術革新與綠色挑戰 本部分深入剖析瞭5G技術的核心特徵及其帶來的能源消耗挑戰。 5G技術的核心特徵與性能提升： 我們首先迴顧瞭5G相較於前代通信技術的顯著優勢，包括極高的峰值速率（理論上可達10Gbps，遠超4G）、極低的時延（毫秒級，為實時交互應用奠定基礎）以及海量的連接數（每平方公裏百萬級連接，支撐萬物互聯）。這些特性是實現諸多新興應用的關鍵，例如虛擬現實/增強現實（VR/AR）、工業自動化、智慧醫療、自動駕駛等。本書將詳細闡述這些技術指標背後的原理，如毫米波（mmWave）的運用、大規模多輸入多輸齣（Massive MIMO）技術、網絡切片（Network Slicing）等，並分析這些技術在提升網絡性能的同時，如何直接或間接地增加瞭能源的消耗。 5G網絡能耗的“隱形”增長： 盡管5G帶來瞭效率的提升，但其部署密度、更高的處理能力以及支持更多終端的需求，使得整體網絡能耗呈現齣“隱形”增長的趨勢。本書將分解5G網絡能耗的主要構成： 基站能耗： 5G基站數量龐大，且采用更多高頻段和先進的天綫技術，單位基站的功耗相較於4G有所增加。同時，為瞭保證信號覆蓋，密集組網的要求也進一步推高瞭總體基站能耗。 傳輸網能耗： 5G帶來的海量數據傳輸對核心網和傳輸網提齣瞭更高的要求，數據中心的能耗、光縴通信的能源消耗等都會隨之增加。 終端設備能耗： 支持5G的智能手機、物聯網設備等，為瞭實現高速率、低時延的連接，其芯片處理能力和射頻模塊的功耗也相應提升。 數據中心能耗： 5G驅動的雲服務、邊緣計算等應用，將進一步增加對數據中心的需求，而數據中心是能源消耗的大戶。 空調製冷能耗： 隨著電子設備處理能力的提升和高密度部署，散熱問題日益突齣，用於基站和數據中心製冷的能耗也成為重要組成部分。 環境影響與可持續發展的緊迫性： 能源消耗的增加直接關聯到碳排放，對全球應對氣候變化的目標構成挑戰。此外，電子廢棄物的産生、稀有金屬的開采等，也都是5G發展過程中不可忽視的環境議題。本書將引用最新的研究數據和案例，量化5G網絡發展對環境的影響，並強調采取綠色發展策略的緊迫性和必要性。我們將論述，一旦忽視綠色理念，5G技術的高速發展可能成為可持續發展的阻礙，而非推動力。 第二部分：綠色5G的關鍵技術與策略 本部分是本書的核心內容，深入探討實現綠色5G的技術路徑和實踐策略。 站點層麵的節能技術： 智能功耗管理： 介紹先進的基站節能技術，如動態頻率和帶寬選擇（DFD/DBW）、基站休眠模式（Sleep Mode）、按需激活（On-Demand Activation）等。這些技術能夠根據實時流量需求，動態調整基站的工作狀態，在非高峰時段自動進入低功耗模式，顯著降低待機功耗。 高效硬件設計： 探討采用更高能效比的射頻前端（RF Front-end）、低功耗芯片組以及高效的電源管理單元（PMU）等。本書將分析不同材料和設計思路在降低功耗方麵的優勢，以及如何通過集成電路設計優化來減少能量損耗。 綠色天綫技術： 介紹低功耗功放（PA）、小型化天綫設計以及有源天綫係統（AAS）的節能潛力。AAS技術可以通過波束賦形（Beamforming）將能量精準導嚮用戶，減少不必要的能量輻射，從而提高能量效率。 集中化與虛擬化： 分析集中式無綫接入網（C-RAN）和分布式單元（DU）/中央單元（CU）架構如何通過資源池化和集中化管理，提高資源利用率，減少重復建設和設備功耗。 網絡層麵的優化策略： 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）： 闡述SDN和NFV如何賦能網絡的高度靈活性和智能化。通過NFV，可以將傳統的硬件網絡功能遷移到軟件層麵，運行在通用硬件上，實現資源的動態分配和高效利用，減少硬件冗餘，降低能耗。SDN則提供瞭集中式的網絡控製，可以對流量進行更精細的調度和管理，從而優化網絡路徑，減少不必要的傳輸和處理。 邊緣計算（MEC）的綠色部署： 分析邊緣計算如何通過將計算和存儲能力部署在網絡邊緣，靠近用戶和數據源，來減少數據中心的長距離傳輸和集中式處理需求，從而降低整體能耗。本書將探討MEC在能源效率方麵的優勢，以及其與雲協同的綠色應用場景。 智能路由與負載均衡： 介紹基於AI的智能路由算法，如何根據網絡擁塞、能耗模型等因素，動態選擇最優路徑，避免低效節點，實現網絡流量的均衡分布，從而降低整體能耗。 綠色網絡切片管理： 探討如何為不同的網絡切片（如eMBB, uRLLC, mMTC）設計不同的能耗策略，實現資源的按需分配和最優能耗配置。 能源供給與迴收： 可再生能源的應用： 深入研究如何將太陽能、風能等可再生能源集成到通信基站的供電係統中。本書將介紹光伏基站、風光互補基站的設計理念、技術挑戰以及實際應用案例。 儲能技術的整閤： 討論電池儲能、超級電容器等技術在平滑可再生能源供電波動、提高能源利用率方麵的作用。 能量迴收與再利用： 探討熱能迴收（如從服務器和設備中迴收廢熱用於供暖或製冷）、能量收集（如從無綫信號或振動中收集微弱能量）等前沿技術在降低整體能耗方麵的潛力。 綠色設計與生命周期管理： 環境友好型設備設計： 關注可迴收材料的使用、減少有毒有害物質的含量、模塊化設計以方便維修和升級，以及長壽命設計等。 電子廢棄物管理： 探討設備迴收、再利用和綠色處置的策略，以及如何構建循環經濟模式。 綠色供應鏈管理： 分析如何從原材料采購、生産製造到運輸分銷，實現整個供應鏈的綠色化。 第三部分：綠色5G的政策、經濟與社會協同 本部分將從更廣闊的視野審視綠色5G的發展，強調跨領域的協同作用。 政策引導與標準製定： 政府的角色： 探討政府在推動綠色5G發展中的重要作用，包括製定能源效率標準、提供稅收優惠和補貼、鼓勵綠色技術研發以及納入碳排放交易體係等。 行業標準與認證： 分析國際和國內通信行業組織在製定綠色通信標準（如ITU-T L係列標準）方麵的努力，以及綠色認證體係對引導企業行為的重要性。 頻譜資源優化： 討論如何通過更高效的頻譜利用技術和動態頻譜共享來降低能源消耗。 經濟激勵與商業模式創新： 綠色投資的迴報： 分析綠色5G投資的經濟可行性，包括長期運營成本的節約（電費）、品牌形象的提升以及符閤ESG（環境、社會、公司治理）投資的要求。 新的商業模式： 探討能源服務提供商（ESSP）、綠色托管服務等新型商業模式，如何為綠色5G的建設提供經濟動力。 碳排放交易與市場化機製： 分析如何利用碳排放交易市場來激勵企業減少碳排放。 社會責任與公眾參與： 企業社會責任（CSR）： 強調運營商、設備製造商等企業在綠色5G建設中的社會責任，以及公開透明的能耗報告的重要性。 公眾意識的提升： 探討如何通過教育和宣傳，提高公眾對綠色5G重要性的認識，形成支持綠色通信發展的社會氛圍。 跨界閤作： 鼓勵運營商、設備商、能源企業、研究機構、非政府組織等之間的閤作，共同推動綠色5G技術和應用的創新。 結論 “5G綠色移動通信網絡”一書，旨在勾勒齣一幅清晰的綠色5G發展藍圖。它不僅揭示瞭5G技術發展所帶來的能源挑戰，更重要的是，它提供瞭一係列切實可行的技術、策略和框架，以期在追求技術進步的同時，最大限度地降低對環境的影響。本書強調，綠色5G不是一種可選項，而是麵嚮未來的必然選擇。隻有將綠色理念貫穿於5G網絡的規劃、建設、運營和維護的全過程，我們纔能真正實現信息技術的飛躍與地球的可持續發展和諧共存。本書期待能為行業決策者、技術研究人員、政策製定者以及所有關心信息技術未來發展的讀者，提供有益的啓示和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

這本書在內容組織上，呈現齣瞭一種非常有條理的結構。它圍繞著一個核心主題，層層遞進地展開討論，每個部分之間的邏輯銜接都非常自然。作者在構建知識體係時，似乎深諳讀者的認知規律，總是先提供背景信息，然後逐步深入到技術細節，最後再迴歸到實際應用和未來展望。我尤其欣賞書中在每一章節結尾處提齣的“思考題”或“討論點”，這些問題往往能夠引導我迴顧和消化本章內容，並且能夠激發我對相關問題的進一步思考。而且，本書的附錄部分也提供瞭大量的參考資料和拓展閱讀清單，這對於希望深入瞭解某個子領域的研究者來說，無疑是一筆寶貴的財富。整體而言，這本書的結構安排非常閤理，既有深度又不失廣度，讓我能夠在一個清晰的框架下，係統地學習和掌握相關知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計實在令人眼前一亮！封麵采用瞭沉靜而富有科技感的深綠色，搭配簡約流暢的綫條勾勒齣信號塔的抽象圖案，整體散發著一種專業又不失活力的氣息。拿在手中，紙張的觸感也非常舒適，有一定厚度，印刷清晰，文字排版疏朗有緻，閱讀起來不會感到疲憊。我尤其喜歡它在章節開頭和結尾處的一些小插畫，雖然簡單，卻能很好地引導讀者進入相應的主題，或者對本章內容進行一個小小的總結。而且，本書的附錄部分收錄瞭一些非常實用的行業報告摘要和術語解釋，這對於我這樣一個非專業讀者來說，極大地降低瞭理解門檻，讓我在閱讀過程中能夠更輕鬆地跟上作者的思路。整體而言，從這本書的外觀到內在的細節，都透露齣一種用心打磨的匠心，讓人在接觸它的第一刻起就充滿瞭期待，相信裏麵一定蘊含著豐富的知識和見解。

評分☆☆☆☆☆

我非常欣賞作者在闡述某個理論時的嚴謹態度。在探討某個核心概念時，書中不僅給齣瞭清晰的定義，還詳細列舉瞭不同的學術觀點和研究方法，並對它們的優劣進行瞭客觀的分析。這種多角度的審視，讓讀者能夠更全麵地理解該概念的復雜性，而不是僅僅接受單一的觀點。我尤其喜歡書中在解釋某些復雜模型時，所采用的流程圖和示意圖。這些圖錶繪製得非常精細，邏輯清晰，能夠將抽象的算法和流程直觀地展示齣來，極大地幫助我理解瞭模型的工作機製。而且，作者在引用研究成果時，也注明瞭齣處，這體現瞭嚴謹的學術規範，也方便瞭我想進一步查閱原始資料的讀者。這種基於證據和邏輯的論述方式，讓我對書中的內容深信不疑。

評分☆☆☆☆☆

這本書在梳理某個復雜技術領域時，展現瞭一種獨特的敘事邏輯。它並沒有一開始就拋齣大量的專業術語，而是從一個宏觀的視角切入，循序漸進地鋪陳開來。作者善於運用類比和故事化的手法，將一些抽象的概念具象化，讓我這個對該領域瞭解不深的人也能快速抓住核心要點。例如，在介紹某個關鍵原理時，書中穿插瞭一個生動的小案例，講述瞭這項技術是如何解決現實世界中的一個具體痛點的，這個細節的處理非常巧妙，讓冰冷的技術變得有溫度，也讓我對這項技術的重要性有瞭更直觀的認識。此外，作者在講解過程中，還會時不時地插入一些曆史發展的脈絡，讓讀者明白這項技術是如何一步步演進至今的，這種“前世今生”的講述方式，讓整個知識體係顯得更加完整和有深度，也更能激發讀者的求知欲。

評分☆☆☆☆☆

從閱讀的體驗上來說，這本書的語言風格可謂是變化多端，時而嚴謹如學者，時而活潑如好友。在介紹一些基礎概念時，作者的措辭非常規範，用詞精準，仿佛一位循循善誘的老師，耐心講解每一個細節。但當探討到一些前沿話題或者進行觀點碰撞時，作者的語言又變得富有激情，甚至帶有一些個人的思考和判斷，這讓閱讀過程充滿瞭驚喜和思考。書中時不時齣現的反問句和設問句，更是將我拉入瞭作者的思考之中，仿佛在進行一場深入的對話。而且，作者還很擅長利用一些生動形象的比喻，將枯燥的技術術語變得易於理解，讀起來一點也不覺得乏味。這種語言上的張弛有度，使得不同層次的讀者都能從中找到樂趣和收獲。