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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 ITU 48

3.1.2 3GPP 50

3.1.3 NGMN 51

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-MIMO 65

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 MUSA 112

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 SCMA 119

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TBCC 150

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SDN 173

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 NR 401

附录二 5G标准按时完成，产业携手加速商用步伐 411