邁向5G：從關(guān)鍵技術(shù)到網(wǎng)絡(luò)部署

5G　初探篇
第 1章　邁向5G之路 3
1．1　十年的契約——探索5G起點(diǎn) 3
1．2　站在風(fēng)口上——5G原生動(dòng)力 4
1．2．1　需求決定供給—5G業(yè)務(wù)融合 5
1．2．2　開創(chuàng)“新經(jīng)濟(jì)”—5G數(shù)字紅利 6
1．2．3　第 一生產(chǎn)力—5G技術(shù)創(chuàng)新 10
1．2．4　“中國流”布局—5G國家戰(zhàn)略 11
1．3　5G初印象——如何定義5G 12
1．3．1　揭開神秘面紗—三大典型場(chǎng)景 13
1．3．2　審美的標(biāo)準(zhǔn)—八大關(guān)鍵指標(biāo) 17
1．4　路還有多遠(yuǎn)——5G商用預(yù)判 21
1．5　小結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
第 2章　香農(nóng)路徑再思考 25
2．1　5G探索方向——敢問路在何方 25
2．1．1　1G到4G的先導(dǎo)—回顧歷代系統(tǒng)發(fā)展歷史 26
2．1．2　香農(nóng)路徑—總結(jié)通信技術(shù)發(fā)展規(guī)律 33
2．1．3　5G的演進(jìn)方向—站在香農(nóng)路徑的盡頭 37
2．2　5G主要挑戰(zhàn)——發(fā)散的演進(jìn)道路 39
2．2．1　性能挑戰(zhàn)—全方位、大幅度提升需求 40
2．2．2　技術(shù)挑戰(zhàn)—多種技術(shù)組合與統(tǒng)一 41
2．2．3　頻譜資源—演進(jìn)路徑上的最大難題 41
2．2．4　產(chǎn)業(yè)聯(lián)動(dòng)—網(wǎng)絡(luò)升級(jí)的核心動(dòng)力 42
2．3　5G大門的打開方式——革命還是演進(jìn) 43
2．3．1　新空口革命方式—一步到位的解決方案 44
2．3．2　漸進(jìn)式演進(jìn)方式—兼顧技術(shù)先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)效益 44
2．4　小結(jié) 49
參考文獻(xiàn) 49
5G　空中接口篇
第3章　從無到有設(shè)計(jì)5G新空口 53
3．1　需求分析——5G場(chǎng)景技術(shù)需求 53
3．2　發(fā)散思維——5G技術(shù)路線 54
3．3　技術(shù)遴選——5G無線使能技術(shù) 55
3．3．1　提升空間復(fù)用度 55
3．3．2　提高頻譜效率 56
3．3．3　增加系統(tǒng)帶寬 58
3．4　實(shí)施方案——5G空口設(shè)計(jì) 59
3．4．1　空口設(shè)計(jì)理念 59
3．4．2　5G低頻新空口 60
3．4．3　5G高頻新空口 61
3．5　小結(jié) 62
參考文獻(xiàn) 62
第4章　5G無線使能技術(shù) 65
4．1　大規(guī)模 MIMO—多并行信道傳輸 65
4．1．1　MIMO系統(tǒng)模型 67
4．1．2　信道預(yù)處理 72
4．1．3　自適應(yīng)波束賦形 76
4．1．4　導(dǎo)頻污染 80
4．1．5　三維信道建模 81
4．1．6　大規(guī)模MIMO天線 83
4．2　超密集組網(wǎng)——以空間換性能 85
4．2．1　小小區(qū) 85
4．2．2　干擾消除/協(xié)調(diào)技術(shù) 87
4．3　新型多載波——濾波器組技術(shù)的賦能 91
4．3．1　FBMC 94
4．3．2　UFMC 99
4．3．3　GFDM 101
4．3．4　F-OFDM 103
4．4　新型多址——非正交帶來的增益 104
4．4．1　PD-NOMA 106
4．4．2　SCMA 108
4．4．3　MUSA 111
4．4．4　PDMA 112
4．4．5　NOMA技術(shù)的性能比較 115
4．5　先進(jìn)調(diào)制編碼——無線信道安全衛(wèi)士 117
4．5．1　Turbo碼 118
4．5．2　LDPC碼 121
4．5．3　Polar碼 123
4．6　全雙工通信——同時(shí)同頻復(fù)用 127
4．6．1　自干擾消除技術(shù) 129
4．6．2　全雙工組網(wǎng)技術(shù) 136
4．7　靈活雙工通信——時(shí)頻資源靈活復(fù)用 138
4．8　全頻譜接入——多頻段混合組網(wǎng) 140
4．8．1　認(rèn)知無線電 141
4．8．2　毫米波通信 145
4．8．3　可見光通信 150
4．9　頻譜共享——有限資源的局部共用 153
4．9．1　授權(quán)頻譜共享 153
4．9．2　非授權(quán)頻譜共享 154
4．10　小結(jié) 157
參考文獻(xiàn) 157
5G　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)篇
第5章　5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變形記 163
5．1　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)趨勢(shì) 163
5．1．1　代際更迭啟示 164
5．1．2　5G架構(gòu)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn) 165
5．1．3　5G架構(gòu)設(shè)計(jì)思路 168
5．2　5G架構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)基礎(chǔ)——網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的先決條件 168
5．2．1　SDN—控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離 169
5．2．2　NFV—軟件與硬件解耦 180
5．2．3　SDN與NFV的關(guān)系 189
5．3　5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)解析——5G的內(nèi)核 192
5．3．1　5G邏輯網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)—網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)五步走 193
5．3．2　5G架構(gòu)關(guān)鍵特征—還5G本來面目 199
5．4　小結(jié) 203
參考文獻(xiàn) 203
第6章　5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù) 205
6．1　網(wǎng)絡(luò)切片——靈活自適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài) 205
6．1．1　網(wǎng)絡(luò)切片系統(tǒng)架構(gòu) 206
6．1．2　網(wǎng)絡(luò)切片主要優(yōu)點(diǎn) 209
6．1．3　接入網(wǎng)切片設(shè)計(jì) 209
6．1．4　網(wǎng)絡(luò)切片實(shí)現(xiàn)方案 211
6．1．5　網(wǎng)絡(luò)切片創(chuàng)建流程 213
6．2　移動(dòng)邊緣計(jì)算——業(yè)務(wù)本地化的利器 214
6．2．1　MEC平臺(tái)架構(gòu) 215
6．2．2　MEC關(guān)鍵技術(shù) 216
6．2．3　MEC與網(wǎng)絡(luò)切片異同 217
6．2．4　MEC應(yīng)用場(chǎng)景 218
6．3　無線Mesh網(wǎng)絡(luò)——新型寬帶多跳無線網(wǎng)絡(luò) 221
6．3．1　Mesh網(wǎng)絡(luò)架構(gòu) 222
6．3．2　Mesh網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì) 224
6．3．3　Mesh應(yīng)用方向 226
6．4　動(dòng)態(tài)自組織網(wǎng)絡(luò)——智能組網(wǎng) 226
6．4．1　控制面設(shè)計(jì) 227
6．4．2　用戶面設(shè)計(jì) 229
6．5　D2D通信——實(shí)現(xiàn)海量機(jī)器類通信的秘訣 230
6．5．1　D2D關(guān)鍵技術(shù) 231
6．5．2　D2D主要優(yōu)勢(shì) 234
6．5．3　D2D應(yīng)用場(chǎng)景 235
6．6　C-RAN——無線接入網(wǎng)架構(gòu)優(yōu)化 236
6．6．1　C-RAN架構(gòu)演進(jìn) 237
6．6．2　CU-DU切分方案 238
6．6．3　CU-DU靈活部署 241
6．6．4　C-RAN架構(gòu)優(yōu)勢(shì) 242
6．7　小結(jié) 243
參考文獻(xiàn) 243
5G　實(shí)踐部署篇
第7章　5G技術(shù)4G化 247
7．1　5G標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間表 248
7．2　4G發(fā)展現(xiàn)狀 249
7．3　5G演進(jìn)影響 250
7．4　架構(gòu)組網(wǎng)探討 252
7．4．1　組網(wǎng)演進(jìn)策略 252
7．4．2　C-RAN池化部署 257
7．4．3　微小站部署 260
7．5　資源配置探討 264
7．5．1　MEC部署 265
7．5．2　微小站開關(guān) 267
7．6　承載網(wǎng)絡(luò)探討 268
7．6．1　5G承載網(wǎng)絡(luò)的需求 269
7．6．2　C-RAN承載方案 272
7．6．3　中傳/回傳承載方案 276
7．6．4　5G承載候選技術(shù) 278
7．6．5　承載網(wǎng)發(fā)展建議 281
7．7　小結(jié) 281
參考文獻(xiàn) 282
第8章　5G網(wǎng)絡(luò)部署初探 285
8．1　5G設(shè)計(jì)要點(diǎn) 285
8．1．1　毫米波信道建模 286
8．1．2　云化多維評(píng)估 297
8．1．3　無人機(jī)輔助設(shè)計(jì) 300
8．2　5G站址規(guī)劃 302
8．2．1　頻率使用 303
8．2．2　容量需求 304
8．2．3　環(huán)境因素 305
8．2．4　規(guī)劃小結(jié) 306
8．3　5G工建要點(diǎn) 307
8．3．1　5G站址儲(chǔ)備 307
8．3．2　供電方式革新 310
8．3．3　工參遠(yuǎn)程獲取 311
8．4　5G建設(shè)模式 314
8．4．1　鐵塔共享模式 314
8．4．2　基站共享模式 320
8．4．3　小站眾包模式 324
8．5　小結(jié) 324
參考文獻(xiàn) 325
第9章　網(wǎng)絡(luò)融合與安全挑戰(zhàn) 327
9．1　廣播—寬帶融合趨勢(shì) 327
9．2　5G網(wǎng)絡(luò)安全挑戰(zhàn) 329
9．2．1　移動(dòng)通信安全的發(fā)展 330
9．2．2　5G網(wǎng)絡(luò)安全需求 332
9．2．3　5G網(wǎng)絡(luò)安全架構(gòu) 333
9．3　小結(jié) 335
參考文獻(xiàn) 335
縮略語 337