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第1章 移动通信技术的发展及5G标准1

1.1移动通信的发展历史1

1.1.1移动通信的发展1

1.1.2第一代（1G）移动通信系统1

1.1.3第二代（2G）移动通信系统2

1.1.4第三代（3G）移动通信系统4

1.1.5第四代LTE移动通信系统5

1.2 4G面临的挑战9

1.2.1运营商面临的挑战9

1.2.2用户需求的挑战9

1.2.3技术面临的挑战10

1.3 5G移动通信研究与标准化11

1.3.1国际标准化组织11

1.3.2地区和国家组织14

第2章 5G愿景与需求18

2.1 5G需求18

2.1.1 5G的驱动力18

2.1.2运营需求20

2.1.3业务需求21

2.1.4用户需求22

2.1.5网络需求22

2.1.6效率需求23

2.1.7终端需求23

2.2 5G愿景24

2.2.1 5G总体愿景24

2.2.2 5G网络的特征25

2.3 5G网络的性能26

2.3.1 5G网络的性能指标26

2.3.2 5G关键能力29

2.3.3满足5G关键能力的途径30

2.4 5G应用33

2.4.1 5G应用趋势33

2.4.2 5G应用场景34

2.4.3 5G业务类型及特点34

第3章 5G无线技术40

3.1多址技术40

3.1.1非正交多址技术的概念和优势41

3.1.2非正交多址接入系统模型和理论极限41

3.1.3串行干扰消除SIC技术44

3.1.4功率域非正交多址接入45

3.1.5码域非正交多址接入47

3.1.6星座域非正交多址接入51

3.1.7图样分割多址接入技术（PDMA）51

3.1.8非正交多址接入技术比较53

3.2双工技术54

3.2.1灵活双工技术54

3.2.2同频同时双工59

3.3多载波技术65

3.3.1OFDM改进66

3.3.2超奈奎斯特技术（FTN）70

3.4多天线技术72

3.4.1多天线技术概述72

3.4.2大规模MIMO简介73

3.4.3Massive MIMO原理及关键技术75

3.4.4Massive MIMO系统传输方案78

3.4.5Massive MIMO性能及部署79

3.5调制编码技术84

3.5.1新型调制技术84

3.5.2新型编码技术84

3.5.3链路自适应92

3.5.4调制编码与软件无线电93

3.6毫米波通信94

3.6.1毫米波通信技术简介94

3.6.2面向5G的毫米波网络架构95

3.6.3毫米波的传播97

3.6.4面向5G的毫米波天线98

第4章 5G网络技术100

4.1 5G网络结构需求100

4.1.1 5G网络的特性和愿景100

4.1.2现有无线网络存在的问题100

4.1.3 5G网络架构的标准化进展101

4.1.4 5G蜂窝网络架构技术特征102

4.2 5G网络架构设计总体要求107

4.2.1 5G需求与网络功能映射107

4.2.2网络逻辑功能框架108

4.2.3基础设施平台109

4.2.4网络架构技术方向110

4.3G网络服务——端到端网络切片111

4.4 5G网络架构的关键技术112

4.4.1超密集网络113

4.4.2网络虚拟化113

4.4.3内容分发网络118

4.4.4绿色通信118

4.5 5G接入网网络架构119

4.5.1 5G无线网架构设计挑战119

4.5.2基于控制与承载分离的5G无线网架构121

4.5.3基于NFV的5G无线网络架构126

4.5.4基于SDN的5G无线网络架构129

4.5.5基于SDN、NFV和云计算的5G无线网络架构131

4.5.6一种基于软件定义的以用户为中心的无线网络架构135

4.5.7基于C-RAN的5G无线网络架构138

4.5.8基于H-CRAN的无线网络架构143

4.5.9 5G无线接入网组网方案147

4.6 5G核心网网络架构150

4.6.1移动核心网网络架构现状及其发展趋势150

4.6.2 5G核心网的标准化151

4.6.3 5G应用场景和对网络的需求151

4.6.4 5G核心网关键技术152

4.7超密集组网（UDN）155

4.7.1超密集组网的概念155

4.7.2UDN应用场景156

4.7.3 5G超密集组网网络架构157

4.7.4UDN的关键技术158

4.7.5 5G超密集组网具体部署场景170

4.7.6UDN面临的挑战174

第5章 5G的频谱176

5.1无线频谱分配现状176

5.1.1概述176

5.1.2现有频谱分配178

5.2 5G频谱183

5.2.1 5G频谱需求183

5.2.2 5G频谱框架185

5.2.3 5G频谱核心工作内容186

5.3中低频频谱187

5.3.1授权频谱与非授权频谱187

5.3.2授权辅助接入（LAA）189

5.3.3授权共享接入（LSA）196

5.4频谱共享196

5.4.1频谱共享的内涵197

5.4.2频谱共享的分类199

5.4.3授权的频谱共享201

5.4.4动态频谱共享技术204

5.4.5国际频谱共享实施案例206

5.4.6我国的频谱共享策略209

5.5高频频谱214

5.5.1高频段频谱现状215

5.5.2超高频信号的传播217

5.5.3高频信道建模、射频器件及射频指标222

5.5.4高频频段的应用场景226

5.6白频谱的利用229

5.6.1白频谱的定义229

5.6.2广电频谱230

5.6.3雷达频谱231

5.7全频谱接入231

5.7.1全频谱接入的研究现状231

5.7.2全频谱接入应用场景232

5.7.3全频谱接入关键技术232

5.8认知无线电234

5.8.1认知无线电的概念234

5.8.2认知无线网络的关键技术235

5.8.3认知无线网络特点及应用241

第6章 5G支撑技术244

6.1移动云技术244

6.1.1云计算的概念244

6.1.2移动云的概念246

6.1.3移动云的网络架构247

6.1.4移动云的资源248

6.1.5移动云使能技术250

6.1.6移动云的关键技术257

6.1.7移动云计算的安全260

6.2双连接技术261

6.2.1双连接技术简介261

6.2.2LTE双连接架构262

6.2.3双连接技术优势和面临的挑战265

6.2.4 5G建设中的双连接265

6.3SON技术268

6.3.1自组织网络的发展与演进268

6.3.2SON的基本功能269

6.3.3LTE SON的管理系统架构273

6.3.4 5G中的S0N277

6.4M2M技术282

6.4.1M2M/MTC标准概述282

6.4.2关键技术283

6.5D2D技术284

6.5.1D2D技术概述284

6.5.2D2D通信的原理及场景285

6.5.3D2D的技术特点289

6.5.4D2D的应用290

6.5.5关键技术292

6.6网络切片技术293

6.6.1网络切片的概念及特征293

6.6.2网络切片的总体架构294

6.6.3网络切片的功能及分类296

6.6.4基于虚拟化技术的5G网络切片实现方案1298

6.6.5基于虚拟化技术的5G网络切片实现方案2301

6.6.6虚拟化技术下的网络切片的资源管理304

6.7边缘计算技术305

6.7.1边缘计算技术概述305

6.7.2移动边缘计算系统平台架构306

6.7.3MEC的关键技术311

6.7.4MEC典型应用场景313

6.7.5MEC应用于本地分流314

6.7.6MEC面临的问题与挑战318

6.7.7MEC从4G到5G的平滑过渡部署建议319

6.8CDN321

6.8.1CDN概述321

6.8.2CDN的网络架构322

6.8.3CDN网络关键技术324

6.8.4CDN在5G的应用327

6.8.5虚拟CDN329

第7章 5G网络的安全334

7.1移动通信网络安全概述334

7.2 5G网络安全的实现334

7.2.1 5G网络安全面临的挑战334

7.2.2 5G网络安全的目标338

7.2.3 5G网络的安全架构338

7.2.4 5G网络新的安全能力341

7.2.5 5G网络安全的关键技术346

第8章 5G网络规划部署初探348

8.1 5G网络规划面临的挑战348

8.1.1 5G应用场景348

8.1.2 5G空中接口350

8.1.3 5G网络规划面临的挑战352

8.2网络规划设计的考虑353

8.2.1无线网络规划的思考353

8.2.2网络建设方式353

8.3小基站设备的应用356

8.3.1小基站的概念与优势356

8.3.2小基站的分类357

8.3.3小基站应用场景360

8.3.4小基站解决的问题360

8.3.5小基站设备的架构及特点362

8.3.6小基站的部署363

8.4 5G绿色超密集无线异构网络369

8.4.1 5G时代能量损耗面临的挑战369

8.4.2国内外绿色通信发展战略和理念371

8.4.3 5G网络绿色通信的关键技术372

8.5 5G室内覆盖376

8.5.1 5G室内覆盖的特点及面临的挑战376

8.5.2 5G室内密集立体覆盖的计算通信377

8.6 5G传输网络379

8.6.1运营商传输现状379

8.6.2 5G时代传输网络建设的思考381

参考文献383