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第1章 5G需求与愿景1

1.1 5G总体愿景2

1.2驱动力和市场趋势4

1.3典型业务、场景与性能挑战5

1.4可持续发展与效率需求6

1.5 5G关键能力7

1.6小结9

参考文献9

第2章 候选频率与传播特征11

2.1候选频谱12

2.1.1需求13

2.1.2候选频谱14

2.1.3国内5G频率分配方案23

2.2传播特性24

2.2.1对系统设计的影响24

2.2.2传播特性分类25

2.2.3 5G信道传播特性研究思路28

2.2.4测量与建模结果30

2.3 5G信道模型34

2.3.1主模块35

2.3.2 6 GHz以下频段的扩展模块36

2.3.3基于地图的混合信道模块37

2.3.4路径损耗与阴影模型37

2.3.5穿透损耗41

2.3.6 LOS概率42

2.3.7快衰模型43

2.4小结44

参考文献44

第3章 5G推进展望47

3.1 5G重要组织概述48

3.1.1 ITU48

3.1.2 3GPP50

3.1.3 NGMN51

3.1.4 IMT-2020推进组51

3.2 5G的推进进展52

3.2.1 ITU的5G推进进展53

3.2.2 NGMN的5G进展57

3.2.3中国IMT-2020推进组的5G进展60

3.2.4 3GPP的5G进展62

3.3小结63

参考文献64

第4章 多天线技术的演进：3D-MIMO65

4.1技术原理66

4.2典型应用场景67

4.3 3D-MIMO中波束成形传输方案68

4.3.1单用户波束成形传输方案69

4.3.2多用户波束成形和联合调度70

4.4 3D-MIMO中的信道反馈方案76

4.5 3D-MIMO性能评估79

4.5.1仿真假设79

4.5.2 3D-MIMO与2D-MIMO的系统性能对比82

4.5.3不同配对用户数对3D-MIMO的影响83

4.5.4不同天线形态的3D-MIMO性能对比84

4.5.5 SRS误差对3D-MIMO性能的影响85

4.6 3D-MIMO样机测试验证88

4.6.1 3D-MIMO硬件架构88

4.6.2 3D-MIMO天线暗室测试90

4.6.3城区宏覆盖场景下的外场测试90

4.6.4高覆盖场景下的外场测试94

参考文献98

第5章 非正交与多址101

5.1 5G新型多址技术面临的挑战与设计框架102

5.2 5G与非正交多址105

5.2.1正交多址与非正交多址105

5.2.2 5G与非正交多址106

5.3非正交容量界分析106

5.3.1下行正交/非正交容量界分析107

5.3.2上行非正交容量界分析109

5.3.3非正交容量界给5G多址方案的启示111

5.4 MUSA112

5.4.1 MUSA下行设计及和其他方案比较112

5.4.2 MUSA上行设计及和其他方案比较115

5.4.3 MUSA应用场景与性能优势118

5.5 SCMA119

5.5.1 SCMA基本概念119

5.5.2 SCMA码本设计121

5.5.3 SCMA低复杂度接收机设计124

5.5.4 SCMA应用场景与性能优势124

5.5.5 SCMA未来研究方向127

5.6小结127

参考文献128

第6章 全双工131

6.1无线全双工简介132

6.2全双工自干扰抑制133

6.2.1全双工自干扰抑制原理134

6.2.2基于数字参考重建的自干扰抵消136

6.2.3基于模拟参考重建的自干扰抵消137

6.2.4天线域自干扰抑制138

6.2.5全双工自干扰抵消的实测性能140

6.3全双工在蜂窝系统中面临的挑战142

6.4小结144

参考文献144

第7章 编码与链路自适应147

7.1 5G链路自适应的新需求和新趋势148

7.2小数据分组编码150

7.2.1低码率的TBCC150

7.2.2结合码空间检测的差错校验方法151

7.3分组编码技术152

7.3.1技术方案153

7.3.2复杂度分析154

7.3.3仿真分析155

7.4软HARQ技术156

7.4.1软HARQ方案157

7.4.2基于分组编码的软HARQ方案161

7.5小结162

参考文献163

第8章 网络架构165

8.1 5G网络架构需求166

8.2现有网络存在的问题167

8.2.1网络架构发展历程与内在逻辑167

8.2.2现网架构导致的现实挑战168

8.3 5G网络架构特征170

8.3.1 5G网络架构设计原则170

8.3.2 5G网络架构设计目标170

8.3.3 5G网络架构设计171

8.4 NFV与SDN173

8.4.1 NFV技术介绍173

8.4.2 SDN技术介绍181

8.4.3 SDN在5G移动网络中的作用185

8.4.4 NFV和SDN的关系190

8.4.5基于NFV和SDN的5G网络架构展望190

8.5小结193

参考文献194

第9章 用户无感知的移动性管理195

9.1 5G移动性的特点和需求196

9.2 5G网络中移动性的场景分析199

9.3移动性解决方案200

9.3.1备选的移动性方案201

9.3.2移动性的关键指标202

9.3.3影响移动性的关键技术203

9.3.4观察和分析210

9.4小结210

第10章 以用户为中心的自治网络211

10.1以用户为中心的自治网络需求212

10.2潜在技术方向214

10.2.1基于大数据的用户行为感知与优化214

10.2.2多维度QCI设计217

10.2.3用户和业务的智能感知与优化219

10.2.4特殊场景的性能保障与提升220

10.3小结222

第11章 毫米波系统的设计与验证223

11.1毫米波信道传播特性：理论和实际测量结果224

11.2波束成形算法226

11.3毫米波波束成形原型系统228

11.4原型系统的试验结果230

11.4.1室外试验230

11.4.2室外对室内的穿透232

11.4.3室外移动232

11.4.4室内多用户233

11.5小结233

参考文献234

第12章 超密集网络及小区虚拟化235

12.1超密集网络概述236

12.2 LTE系统的小区结构及分析241

12.3 UDN虚拟化技术245

12.3.1虚拟化整体架构247

12.3.2小区虚拟化248

12.3.3终端虚拟化255

12.4 5G小区虚拟化的关键支撑技术256

12.4.1数据同步256

12.4.2无线自回传257

12.5小结260

参考文献260

第13章 海量机器型通信263

13.1机器型通信市场前景和现有技术264

13.1.1机器间通信产业与市场264

13.1.2现有M2M技术266

13.2海量机器型通信技术需求267

13.2.1机器型通信多元化应用268

13.2.2机器型通信终端数量268

13.2.3机器型通信终端成本269

13.2.4电池寿命269

13.2.5覆盖范围270

13.3海量机器型通信的网络功能270

13.3.1终端的拥塞控制和过载控制270

13.3.2 MTC终端触发270

13.3.3 MTC终端分组271

13.3.4 MTC终端监控271

13.3.5其他方面的要求271

13.4海量机器型通信的无线技术272

13.4.1 5G机器型通信的无线连接方式272

13.4.2 MTC终端的接入和传输273

13.4.3 MTC终端的成本优化275

13.4.4覆盖增强277

13.4.5降低功耗279

13.5面向海量机器型通信的网络架构演进281

13.5.1 5G网络架构挑战282

13.5.2面向5G的MTC网络架构283

13.5.3 M2M网络技术284

13.5.4 M2M网络关注的领域286

13.6小结290

参考文献290

第14章 5G标准概览293

14.1 5G R15概览294

14.1.1 5G部署方式295

14.1.2 5G端到端网络架构与协议297

14.1.3 5G新空口的主要特征301

14.1.4 5G新核心网的主要特征307

14.2 5G R16标准概述310

14.2.1 5G新空口R16的新功能310

14.2.2 5G新核心网R16的新功能332

14.3小结342

参考文献342

第15章 3.5 GHz 5G样机设计与外场试验345

15.1 5G产业推进规划346

15.2 5G基站的样机规划和技术要求351

15.3 5G基站样机开发364

15.3.1 RF通道数的选择365

15.3.2 CPRI/eCPRI的选择368

15.3.3整机性能370

15.4 5G样机的外场试验374

15.5小结380

参考文献380

第16章 5G应用与部暑展望381

16.1全球运营商5G部署规划382

16.2 5G应用展望387

16.2.1 5G的核心能力及其商业模式388

16.2.2 5G典型应用392

16.3 5G发展面临的挑战394

16.4小结398

参考文献399

附录一 Global Mobile Industry Ready to Start Full-Scale Development of 5G NR401

附录二 5G标准按时完成，产业携手加速商用步伐411