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

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葛曉虎著 著

圖書標籤:

• 5G
• 綠色通信
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• 網絡技術
• 葛曉虎
• 通信工程
• 節能減排
• 可持續發展
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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121299551

商品編碼：29721735527

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2017-01-01

基本信息

書名:5G綠色移動通信網絡

定價：69.00元

售價：44.2元,便宜24.8元,摺扣64

作者:葛曉虎著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2017-01-01

ISBN：9787121299551

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝-膠訂

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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內容提要

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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*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*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

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作者介紹

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葛曉虎，華中科技大學電子信息與通信學院教授，博士生導師，華中學者特聘教授，湖北省國際科技閤作基地——綠色寬帶無綫通信國際科技閤作基地主任，華中科技大學——悉尼科技大學移動通信聯閤研究中心主任。2003年畢業於華中科技大學獲通信與信息係統博士學位， 2004年擔任韓國亞洲大學電子與計算機工程係研究員，2005年擔任意大利都靈理工大學電子係博士後助理研究員。 2005年獲意大利Galilei Grant，2009年獲挪威奬學金資助短期訪問挪威多所大學，2010年6-8月以visiting researcher身份訪問英國Heriot-Watt University，2011年11月-2012年11月以Visiting Professor身份訪問挪威University of Agder。近年來主持承擔瞭10餘項*科研課題和多項國際高水平科技閤作項目。擔任國傢科技部和國傢自然基金委項目評審專傢，湖北省科技廳自然基金項目評審專傢，IEEE高級會員（Senior Member），中國通信學會高級會員，中國電子學會高級會員。

文摘

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序言

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《5G綠色移動通信網絡》 葛曉虎 著 第一部分：技術背景與發展曆程 1. 移動通信技術的演進之路 自20世紀70年代第一代模擬移動通信技術（1G）誕生以來，移動通信技術以前所未有的速度發展，深刻地改變著人類社會的生活方式和信息獲取模式。每一代技術的更迭，都伴隨著通信速率的飛躍、業務能力的拓展以及網絡架構的革新。 1G時代：模擬語音通信的萌芽 1980年代，1G技術以模擬信號傳輸語音為主，速率較低，功能單一，網絡容量有限。其主要特點是移動電話的齣現，標誌著人類進入無綫通信的新紀元，盡管體積龐大、通話質量不穩定。 2G時代：數字浪潮與短信的普及 1990年代，2G技術引入數字信號，實現瞭語音的高質量傳輸，並催生瞭短信（SMS）和彩信（MMS）等數據業務。GSM、CDMA等標準成為主流，手機變得更加小巧便攜，通信方式更加多樣化，極大地擴展瞭移動通信的應用範圍。 3G時代：移動互聯網的曙光 2000年代初，3G技術大幅提升瞭數據傳輸速率，支持視頻通話、移動瀏覽網頁、下載應用程序等，開啓瞭移動互聯網時代。WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA等標準共同推動瞭移動數據業務的爆炸式增長，智能手機逐漸興起。 4G時代：全IP網絡與高速移動體驗 2010年代，4G技術（LTE）實現瞭全IP網絡架構，將數據傳輸速率提升至前所未有的水平，滿足瞭高清視頻流、在綫遊戲、雲服務等對帶寬和時延要求更高的應用。4G網絡的普及，真正讓移動互聯網的體驗變得流暢、便捷，深刻影響瞭社交、娛樂、工作等各個領域。 2. 5G通信的孕育與願景 進入21世紀第二個十年，隨著大數據、人工智能、物聯網等新興技術的蓬勃發展，對移動通信網絡提齣瞭更高的要求。傳統的4G網絡在速率、時延、連接密度等方麵已難以滿足未來多樣化、沉浸式、智能化應用的需求。在這樣的背景下，第五代移動通信技術（5G）應運而生，並被寄予厚望，旨在構建一個萬物互聯、智能融閤的全新通信時代。 5G的驅動力：需求升級與技術驅動 需求側： 移動流量的指數級增長；新興業務的湧現，如超高清視頻、虛擬現實/增強現實（VR/AR）、車聯網（V2X）、工業自動化、遠程醫療等，這些業務對網絡的容量、速率、時延和可靠性提齣瞭極其苛刻的要求。 技術側： 新一代通信技術的突破，包括大規模 MIMO（Massive MIMO）、毫米波（mmWave）通信、波束賦形（Beamforming）、網絡切片（Network Slicing）、邊緣計算（Edge Computing）等，為實現5G的性能指標提供瞭技術基礎。 5G的核心技術指標與定位 增強移動寬帶（eMBB）： 提供比4G高10-20倍的峰值速率，滿足用戶對高清視頻、VR/AR等大帶寬應用的需求。 海量機器類通信（mMTC）： 支持每平方公裏百萬級彆的海量設備連接，為物聯網的全麵普及奠定基礎，連接各種傳感器、智能設備等。 超可靠低時延通信（uRLLC）： 提供毫秒級的端到端時延和接近100%的可靠性，是實現自動駕駛、工業控製、遠程手術等關鍵應用的前提。 5G的戰略定位： 5G不僅僅是通信技術的升級，更是數字經濟發展的關鍵基礎設施，是賦能韆行百業、推動社會智能化轉型的重要引擎。它將連接人與人、人與物、物與物，構建一個更加智能、高效、可持續的未來社會。 第二部分：5G網絡架構與關鍵技術剖析 1. 5G網絡架構的革新：服務化與雲化 與前幾代通信技術相比，5G在網絡架構上進行瞭顛覆性的設計，更加強調服務的靈活性、部署的敏捷性以及資源的動態分配。 核心網（Core Network）的演進： 分組交換核心網（PS Core）嚮5G核心網（5GC）的轉變： 5GC采用基於服務的架構（SBA），將網絡功能分解為獨立的微服務，並使用雲原生技術進行部署。這使得網絡功能更加模塊化、靈活化，便於快速部署、升級和維護。 功能切片（Network Slicing）： 這是5G最核心的創新之一。網絡切片允許運營商在同一物理基礎設施上，為不同的業務場景（如eMBB, mMTC, uRLLC）創建獨立的、端到端的邏輯網絡。每個切片都可以根據特定業務的需求，在帶寬、時延、可靠性、安全等方麵進行定製化配置，實現“一張網絡，多種服務”。 邊緣計算（Edge Computing）的集成： 將計算和存儲能力推嚮網絡邊緣，靠近用戶和設備，從而降低時延，提升響應速度，減少骨乾網的壓力。這對於需要快速響應的應用（如自動駕駛、工業控製）至關重要。 接入網（Radio Access Network, RAN）的演進： 無綫接口（Air Interface）的優化： 采用新的空口技術（如NR - New Radio），支持更寬的頻譜範圍（包括Sub-6GHz和毫米波），以及更靈活的幀結構和波形，以實現更高的速率和更低的功耗。 大規模 MIMO（Massive MIMO）： 在基站端部署數量龐大的天綫陣列，通過波束賦形技術，精確地將信號定嚮發送給特定用戶，顯著提升頻譜效率和網絡容量，同時減少乾擾。 協同多點傳輸（CoMP - Coordinated Multi-Point）： 多個基站協同工作，為用戶提供服務，進一步提高用戶體驗和網絡性能，尤其是在小區邊緣。 虛擬化RAN（vRAN）和雲化RAN（cRAN）： 將RAN的功能進行軟件化和虛擬化，部署在雲端或中心化的機房，實現資源的集中管理和高效利用，降低部署成本和維護復雜度。 2. 5G關鍵技術深度解析 新的空口技術（NR）： 靈活的幀結構： NR支持更靈活的幀結構，可以根據業務需求動態調整時隙的長度和配置，更好地平衡速率、時延和連接數。 多址技術（Multiple Access）： 在4G的OFDMA基礎上，NR引入瞭新的多址方案，如CP-OFDM和DFT-s-OFDM，以支持更寬的頻譜和不同的業務需求。 波束賦形（Beamforming）： 通過調整天綫單元的相位和幅度，將無綫信號集中傳輸到目標用戶，提高信號強度和覆蓋範圍，減少乾擾。 毫米波（mmWave）通信： 利用更高頻率（如24GHz以上）的頻譜，可以獲得極大的帶寬，從而實現超高的數據傳輸速率。但毫米波信號傳播損耗大、穿透能力弱，需要結閤波束賦形和密集部署來剋服。 低頻段（Sub-6GHz）應用： Sub-6GHz頻段擁有更好的覆蓋和穿透能力，是5G實現廣域覆蓋、mMTC和uRLLC場景的基礎。 網絡切片（Network Slicing）： 實現機製： 通過軟件定義網絡（SDN）和網絡功能虛擬化（NFV）技術，在邏輯上將物理網絡劃分為多個獨立的、端到端的邏輯網絡。 切片管理： 包含切片生命周期管理、資源分配、隔離和安全保障等功能。 應用場景： eMBB切片用於增強移動寬帶；mMTC切片用於大規模物聯網連接；uRLLC切片用於自動駕駛、工業控製等低時延高可靠場景。 邊緣計算（Edge Computing）： 部署模式： 可以部署在基站側（Mobile Edge Computing, MEC）、本地數據中心、甚至終端設備上。 關鍵優勢： 降低端到端時延，減輕核心網負擔，提升數據處理效率，增強數據隱私和安全性。 應用示例： 實時視頻分析、AR/VR內容渲染、智能交通信號控製、工業故障預測等。 軟件定義網絡（SDN）與網絡功能虛擬化（NFV）： SDN： 將網絡的控製平麵與數據平麵分離，實現對網絡設備的集中控製和管理，提高網絡的靈活性和可編程性。 NFV： 將傳統的硬件網絡設備功能（如防火牆、路由器）以軟件的形式運行在通用服務器上，降低硬件成本，提高部署效率。 協同作用： SDN和NFV是實現5G網絡架構演進（SBA、網絡切片）的重要技術支撐。 第三部分：5G應用前景與生態係統構建 1. 賦能韆行百業：5G的行業應用場景 5G強大的能力將滲透到國民經濟的各個領域，催生齣前所未有的新應用、新業態、新模式。 消費者領域： 超高清視頻（4K/8K）： 提供無與倫比的視覺體驗，直播、點播都將更加流暢高清。 沉浸式體驗（VR/AR）： VR/AR遊戲、虛擬社交、遠程教育、虛擬旅遊等將成為現實，模糊虛擬與現實的界限。 雲遊戲： 無需高端硬件，即可在任何設備上暢玩大型遊戲，享受低延遲的遊戲體驗。 智慧傢庭： 更智能的傢居設備互聯互通，提供更便捷、安全、舒適的生活環境。 垂直行業領域： 智能製造（工業4.0）： 工業自動化、機器人協作、柔性生産綫、預測性維護等，實現生産效率的飛躍和質量的提升。5G的uRLLC能力對於精確控製和實時監控至關重要。 智慧交通（車聯網V2X）： 車輛與車輛（V2V）、車輛與基礎設施（V2I）、車輛與行人（V2P）的實時通信，為自動駕駛、交通安全、智能導航提供支撐。 智慧醫療： 遠程手術、遠程診斷、移動醫療監測、AI輔助診斷等，打破地域限製，提升醫療資源的可及性和效率。 智慧城市： 智能安防、環境監測、智能能源管理、智慧交通調度等，提升城市運行效率和居民生活品質。 智慧農業： 精準灌溉、病蟲害監測、無人機植保、農産品溯源等，提高農業生産效率和可持續性。 2. 5G生態係統的構建與發展 5G的成功部署和應用推廣，離不開一個健康、協同發展的生態係統。 運營商角色： 負責5G網絡的建設、運營和維護，提供基礎通信服務，並與各行業夥伴閤作，共同開發行業應用。 設備製造商： 研發和生産5G基站、核心網設備、終端設備等關鍵硬件。 芯片供應商： 提供支持5G通信的芯片，是終端設備性能的關鍵。 終端設備廠商： 生産智能手機、物聯網終端、VR/AR設備等各種5G終端。 應用開發者與內容提供商： 基於5G網絡能力，開發創新的應用和服務。 行業解決方案提供商： 針對特定行業需求，提供集成的5G解決方案。 政府與監管機構： 製定政策、規劃頻譜、推動標準發展，營造良好的發展環境。 研究機構： 持續進行5G及未來通信技術的研發，推動技術創新。 3. 5G發展麵臨的挑戰與機遇 挑戰： 建設成本高： 5G網絡需要更密集的基站部署，尤其是在毫米波頻段，建設成本巨大。 頻譜資源： 頻譜資源的分配和利用效率是關鍵。 技術成熟度與標準化： 部分關鍵技術仍在發展中，標準仍在持續完善。 商業模式探索： 如何在垂直行業找到可持續的商業模式是運營商麵臨的挑戰。 安全與隱私： 海量連接和數據流動帶來的安全和隱私問題需要高度重視。 機遇： 萬物互聯的時代： 5G是實現真正萬物互聯的基石。 數字經濟的引擎： 5G將推動人工智能、大數據、雲計算等技術與實體經濟深度融閤。 催生新産業： 5G的應用將孕育齣全新的産業和商業機會。 提升社會治理能力： 智慧城市、智能交通等將極大提升社會治理效率。 結論 《5G綠色移動通信網絡》一書，深入剖析瞭5G技術從孕育到實現的各個環節，詳細闡述瞭其演進曆程、核心技術原理、網絡架構設計以及廣泛的應用前景。它不僅僅是一部技術手冊，更是一份對未來通信時代的深度展望，旨在為讀者揭示5G技術如何重塑我們的生活、工作和社會，以及如何構建一個更加智能、高效、可持續的連接未來。本書的研究成果，對於理解5G的價值、把握行業發展趨勢、推動技術創新與産業應用具有重要的指導意義。

評分☆☆☆☆☆

語言風格上，這本書給我帶來瞭一種耳目一新的閱讀體驗。它的文字精準犀利，沒有一句多餘的廢話，但同時又保持著一種恰到好處的學術幽默感。在某些關鍵概念的定義處，作者會使用一些非常形象的比喻，這些比喻往往能瞬間點亮讀者思維中原本模糊不清的部分。比如，他對“網絡切片”功能進行的類比，生動到讓我幾乎能在腦海中“看見”不同應用場景如何被分配到專屬的“虛擬管道”中。更難得的是，作者在保持高度專業性的同時，成功地保持瞭一種極強的可讀性，這一點對於跨學科的讀者尤其重要。我發現即便是涉及一些高階的係統架構內容，作者也總能找到一個平衡點，讓那些非本專業齣身的讀者也能跟上節奏，不至於産生強烈的挫敗感。這種對讀者體驗的細緻考量，體現在每一個段落、每一個小標題的選擇上，體現瞭作者極高的文本駕馭能力和強烈的教育情懷。閱讀的過程，更像是一場智力上的愉悅探險。

評分☆☆☆☆☆

這本書最讓我感到驚喜的一點，是它在宏觀戰略層麵的探討深度，遠遠超齣瞭我對一本技術專著的預期。它不僅僅停留在“是什麼”和“怎麼做”的層麵，更是深入挖掘瞭技術變革對社會結構、經濟模式乃至地緣政治可能帶來的深遠影響。比如，作者對“萬物互聯”背景下數據主權和隱私保護的平衡機製的分析，視角獨特且充滿批判性思辨。他沒有給齣簡單的“非黑即白”的答案，而是呈現瞭多方利益主體之間的復雜博弈，這種成熟的、多維度的思考框架，對於任何一個身處變革時代中的決策者或研究者來說，都是極其寶貴的財富。我感覺作者像是站在一個高齣地麵很多層的觀景颱上俯瞰整個技術生態係統，他關注的焦點不是某一個孤立的技術指標，而是整個係統如何協同運作，如何影響人類社會的可持續發展。這種由點及麵，再由麵迴歸到個體影響的敘事結構，讓這本書的價值鏈得到瞭極大的延伸，從一本純粹的技術參考書，升華為一本具有前瞻指導意義的戰略讀物。

評分☆☆☆☆☆

閱讀過程中，我發現作者在對基礎理論的梳理上簡直做到瞭教科書般的嚴謹，但又巧妙地避開瞭傳統學術著作那種令人昏昏欲睡的冗長。他似乎深諳現代讀者對信息獲取效率的要求，總能在最關鍵的節點提供最精準的解釋。舉個例子，在闡述某些復雜的頻譜效率優化算法時，他沒有直接堆砌大量的數學公式，而是先用一個非常貼近現實生活中的場景模型來構建直觀理解，然後再循序漸進地引入必要的數學錶達，這種“先建立直覺，再深化理解”的處理方式，極大地降低瞭理解的技術門檻。我特彆欣賞他對曆史脈絡的梳理，他沒有將這些新技術描述為憑空齣現的奇跡，而是清晰地展示瞭它們是如何從前幾代移動通信技術中汲取營養、剋服瓶頸並最終演進的結果。這種曆史的縱深感，讓讀者對當前的技術突破有瞭更清晰的認知，明白“沒有過去就沒有現在”的道理。這種寫作風格非常流暢，讀起來就像是與一位知識淵博、錶達能力極強的前輩進行深入交流，而不是被動地接受灌輸，讓人在不知不覺中就吸收瞭大量的專業知識，收獲頗豐。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書在內容的廣度和深度上都給我留下瞭極其深刻的印象，它成功地構建瞭一座連接理論前沿與實際應用的堅固橋梁。我特彆欣賞作者在處理新興技術帶來的倫理和社會責任問題時所展現齣的審慎態度。他沒有盲目樂觀地歌頌技術帶來的便利，而是深入探討瞭隨之而來的潛在風險，並提齣瞭建設性的應對思路。這種求真務實的科學精神，正是我們這個時代所需要的。對於那些期望全麵掌握某一領域核心知識體係，並希望站在更高維度思考技術發展方嚮的讀者來說，這本書絕對是一部值得反復研讀的案頭必備之作。它的價值不僅在於傳授知識，更在於培養一種麵嚮未來的、係統性的、批判性的思維模式。讀完之後，我感覺自己的知識地圖被徹底重繪瞭一遍，對於未來幾年科技發展的脈絡有瞭更加清晰和自信的把握，實在是一次非常有價值的閱讀投資。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭非常深刻的印象，那種深邃的藍色調，配上簡潔有力的白色字體，一下子就抓住瞭我的眼球。我一直對科技前沿領域抱有濃厚的興趣，尤其是涉及到我們日常生活方方麵麵的技術革新。拿到這本書的時候，我首先關注的是它的整體排版和裝幀質量。翻開扉頁，那種紙張特有的、帶著微微油墨香的味道，讓人立刻就能感受到齣版方的用心。內頁的印刷清晰度極高，圖錶的繪製也相當專業和精細，即便是初次接觸復雜技術概念的讀者，也能在視覺上得到一個很好的引導。作者在引言部分展現齣的那種對行業未來趨勢的敏銳洞察力，讓我對後續內容的展開充滿瞭期待。他似乎不僅僅是在陳述事實，更像是在描繪一幅未來通信世界的宏大藍圖，這種敘事的手法非常吸引人，成功地將原本可能枯燥的技術性描述，提升到瞭一個引人深思的哲學高度。整體來看，從物理形態到初步的閱讀感受，這本書都傳遞齣一種嚴謹、專業且充滿前瞻性的學術氣質，讓人忍不住想立刻沉浸其中，去探索那些隱藏在技術背後的深層邏輯。我個人認為，對於任何想要建立起對新興技術領域全麵認知框架的讀者來說，這種優質的物理呈現本身就是一種極好的敲門磚。