5G：关键技术与系统演进 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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陈鹏 著

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店铺： 北京群洲文化专营店

出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111521976

商品编码：29482462113

包装：平装-胶订

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：5G：关键技术与系统演进

定价：49.80元

作者：陈鹏

出版社：机械工业出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787111521976

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装-胶订

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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以深入浅出、易读为准则，全面展示5G概念体系。　　以无线通信诸要素为维度，系统厘清5G关键技术。　　以系统设计与标准为目标，清晰呈现5G演进思考。

内容提要

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本书旨在为技术研究与标准化工作提供尽可能详实的参考资料，主要介绍了系统概述、需求、网络架构以及潜在关键技术。全书 对在国际上的研究进展、网络需求和指标进行介绍，并且从网络架构和接入技术两方面对潜在关键技术展开具体阐述，其中接入技术包括的热门研究方向：大规模天线、超密集组网、高频应用、新型物理接入技术等，系统呈现了关于演进的思考。

本书适合作为从事无线蜂窝通信领域的研发人员、系统设计人员在技术研究开发时的参考资料，同时也可供高等院校通信及相关专业的师生参考阅读。

目录

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序
前言
章 5G概述
　1.1 移动通信的演进背景
　1.2 5G来了
第2章 5G需求
　2.1 5G驱动力：移动互联网/物联网飞速发展
　2.1.1 服务更多的用户
　2.1.2 支持更高的速率
　2.1.3 支持无限的连接
　2.1.4 提供个性的体验
　2.2 运营需求
　2.2.1 建设5G“轻形态”网络
　2.2.2 业务层面需求
　2.2.3 终端层面需求
　2.3 5G系统指标需求
　2.3.1 ITU-R指标需求
　2.3.2 用户体验指标
　2.3.3 系统性能指标
　2.4 5G技术框架展望
　参考文献
第3章 整体网络架构
　3.1 5G核心网演进方向
　3.1.1 软件定义网络
　3.1.2 网络功能虚拟化
　3.2 5G无线接入网架构演进方向
　3.2.1 多网络融合
　3.2.2 无线MESH
　3.2.3 虚拟化
　3.3小结
　参考文献
第4章 大规模天线技术
　4.1 大规模天线概述
　4.2 大规模天线技术基础
　4.2.1 传统MIMO技术
　4.2.2 大规模天线技术的理论基础
　4.2.3 大规模天线信道模型
　4.3 大规模天线的挑战
　4.3.1 天线的非理想特性
　4.3.2 信道信息的获取
　4.3.3 多用户传输的挑战
　4.3.4 覆盖与部署
　4.4 大规模天线技术方案前瞻
　4.4.1 大规模天线的部署场景
　4.4.2 大规模天线的关键技术研究
　4.4.3 轻量化大规模天线的技术方案
　4.5小结
　参考文献
第5章 异构网络部署
　5.1 技术基础及标准演进
　5.1.1 小区间干扰协调
　5.1.2 协同多点传输(CoMP)
　5.1.3 动态小区开关
　5.1.4 数据信道的增强接收机
　5.2 超密集组网技术方案前瞻
　5.2.1 UDN应用场景
　5.2.2 UDN的挑战
　5.2.3 UDN的关键技术
　5.2.4 UDN移动性管理
　5.2.5 UDN性能分析
　5.3 网络解决方案
　5.3.1 热点、盲点识别和覆盖
　5.3.2 物理小区标识管理
　5.3.3 切换参数优化
　5.3.4 商业模式
　参考文献
第6章 先进的频谱利用
　6.1 概述
　6.2 无线频谱分配现状
　6.2.1 中低频段分配现状
　6.2.2 高频段分配现状
　6.3 增强的中低频谱利用
　6.3.1 授权辅助接入
　6.3.2 授权共享接入
　6.4 高频频谱利用
　6.4.1 高频信道模型
　6.4.2 高频器件发展
　6.4.3 高频组网性能评估
　6.5 小结
　参考文献
第7章 灵活的物理接入
　7.1 技术基础
　7.2 5G系统物理层的挑战
　7.3 非正交多址技术
　7.3.1 非正交多址的系统模型与理论界限
　7.3.2 非正交多址的方案设计
　7.3.3 非正交多址的应用场景与系统设计
　7.4 灵活双工技术
　7.4.1 技术原理与应用场景
　7.4.2 频段使用规则
　7.4.3 共存分析
　7.5 同时同频全双工技术
　7.5.1 全双工的技术原理
　7.5.2 全双工的系统设计和应用场景
　7.6 新型调制与编码
　7.6.1 新型调制技术
　7.6.2 新型编码技术
　7.6.3 调制编码与软件无线电
　参考文献
第8章 探讨与实践
　8.1 机器间通信（M2M/MTC）
　8.1.1 M2M市场规模与前景
　8.1.2 M2M/MTC技术标准演进
　8.1.3 M2M技术的机遇与挑战
　8.2 设备间直接通信（D2D）
　8.2.1 D2D技术概述
　8.2.2 D2D标准进展
　8.2.3 D2D终端中继技术探索
　8.3 小结
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《5G：关键技术与系统演进》 一、 导言：时代浪潮下的通信革新 我们正置身于一个前所未有的信息爆炸时代。从智能手机的普及到物联网的兴起，从高清视频的流畅播放到虚拟现实的沉浸体验，这一切都对通信网络提出了更高的要求。传统的4G通信技术在速度、容量和延迟方面已逐渐显露出其局限性，无法满足未来日益增长的个性化、智能化和多样化的通信需求。正是在这样的时代背景下，第五代移动通信技术（5G）应运而生，它不仅仅是通信速度的简单提升，更是一次深刻的通信范式革新，旨在构建一个万物互联、智能感知的未来数字世界。 本书《5G：关键技术与系统演进》深入剖析了这场通信革命的核心驱动力，详细解读了5G技术在关键技术上的突破与创新，并系统性地阐述了5G系统如何从概念走向现实，再到不断演进的完整历程。它并非一本泛泛而谈的科普读物，而是旨在为读者提供一个全面、深入、且具有前瞻性的视角，去理解5G技术背后的科学原理、工程实现以及未来发展趋势。 二、 5G的核心驱动力：超越速度的极致追求 5G的出现，并非仅仅是为了让手机上网更快，而是为了满足不同场景下对通信性能的差异化需求。它被赋予了三大典型应用场景的愿景： 增强型移动宽带（eMBB）： 这是最直观的5G体现，旨在提供 Gbps 级别的峰值速率和数百 Mbps 的用户体验速率，满足高清视频、VR/AR、云游戏等对带宽要求极高的应用。想象一下，下载一部高清电影只需几秒钟，身临其境的VR体验成为可能，这些都离不开eMBB的支撑。 海量机器类通信（mMTC）： 随着物联网设备的指数级增长，未来每平方公里将连接数百万个设备。mMTC 场景下的5G需要支持海量设备的接入，并提供低功耗、低成本的通信连接，从而赋能智能家居、智慧城市、工业物联网等大规模连接应用。 超可靠低时延通信（uRLLC）： 这是5G最具颠覆性的能力之一，旨在实现毫秒级的端到端时延和高达99.999%的可靠性。uRLLC 将为自动驾驶、远程医疗、工业自动化、触觉互联网等对时延和可靠性要求极为苛刻的应用提供关键支撑，这些应用一旦出现通信故障，后果不堪设想。 本书将从这些核心驱动力出发，揭示5G技术如何围绕这三大场景进行设计和优化，从而展现其巨大的潜力和变革力量。 三、 5G的关键技术：驱动革新的核心引擎 为了实现上述宏伟目标，5G技术在多个层面进行了颠覆性的创新。本书将逐一深入剖析这些关键技术： 1. 新空口技术（New Radio, NR）： 5G采用了全新的空口设计，以适应更宽的频谱范围和更灵活的部署方式。 大规模天线技术（Massive MIMO）： 通过在基站端部署数量巨大的天线单元，实现对信号方向和波束的精准控制，大幅提升频谱效率和覆盖能力。这就像在空中搭建了无数个“定向天线”，可以同时为多个用户提供高质量的信号，并有效抑制干扰。 灵活的频谱利用： 5G将利用包括Sub-6GHz和毫米波（mmWave）在内的更宽频谱范围。Sub-6GHz 提供广覆盖，而毫米波则提供超大带宽，两者结合，实现“广覆盖”与“热点高容量”的平衡。本书将详细介绍不同频段的特性及其应用场景。 波束赋形（Beamforming）： 通过调整天线单元的信号相位，形成高度集中的信号波束，定向传输给目标用户，从而提高信号强度、减少干扰、提升用户体验。这如同将激光笔的光束精确地照射到需要的位置，而不是像灯泡一样全方位散开。 新帧结构与调度： 5G采用了更灵活的帧结构和调度机制，以满足不同业务对时延、吞吐量和可靠性的需求。例如，为uRLLC场景设计的短帧和快速调度，以及为mMTC场景优化的低功耗设计。 2. 网络架构演进（Network Architecture Evolution）： 5G的网络架构也发生了根本性变革，以支持更灵活、更智能、更高效的网络运行。 服务化架构（Service-Based Architecture, SBA）： 采用微服务理念，将网络功能解耦，以服务的形式提供，提高了网络的灵活性、可扩展性和可编程性。这使得网络可以根据业务需求快速调整和部署新的功能。 网络功能虚拟化（Network Function Virtualization, NFV）与软件定义网络（Software Defined Networking, SDN）： 将传统的硬件网络功能转化为软件，运行在通用服务器上，并实现网络的集中化控制。NFV提高了网络资源的利用率和灵活性，SDN则提供了对网络的全局视图和精细控制能力，为网络切片、动态资源调度等奠定了基础。 网络切片（Network Slicing）： 这是5G最核心的创新之一。通过NFV/SDN技术，可以在同一物理网络基础设施上，逻辑上划分出多个独立的、端到端的网络切片，每个切片可以根据特定的业务需求（如eMBB、mMTC、uRLLC）进行定制化的资源分配、性能保障和安全隔离。就好比在一条高速公路上，划分出专门的卡车道、小汽车道和紧急救援通道，各自保证速度和安全。 边缘计算（Multi-access Edge Computing, MEC）： 将计算和存储能力部署在靠近用户侧的网络边缘，靠近基站或接入点。这大大缩短了数据传输路径，降低了时延，提高了数据处理效率，对于uRLLC场景和需要实时分析的应用至关重要。 3. 核心网增强（Core Network Enhancement）： 5G核心网（5GC）在功能和设计上都进行了重大升级，以支持更广泛的服务和更高的性能。 云原生设计： 5GC采用云原生技术，使其部署更加灵活、易于扩展和管理。 控制与用户面分离（Control and User Plane Separation, CUPS）： 将控制信令和用户数据流量进行分离，允许分别对控制面和用户面进行独立扩展和优化，提高了网络的灵活性和效率。 新的网络功能： 引入了新的网络功能，如统一数据管理（UDM）、接入与移动管理函数（AMF）、会话管理函数（SMF）等，以适应5G的新特性和新业务。 四、 5G系统的演进与未来展望：从部署到智能化 5G并非一成不变，它正处于持续的演进之中，不断适应新的技术发展和业务需求。 3GPP Release 15-17： 早期版本主要聚焦于满足ITU定义的5G愿景，实现了eMBB的商用部署。 Release 18及后续版本： 随着5G的深入发展，后续版本将持续增强mMTC和uRLLC的能力，并引入更先进的技术，如AI/ML在网络中的应用、全息通信、感官互联等。 5G Advanced： 5G的进一步演进，将集成人工智能、大数据分析等前沿技术，进一步提升网络性能、智能化水平和应用场景覆盖。 与Wi-Fi、卫星通信等融合： 5G将与Wi-Fi、卫星通信等其他通信技术协同发展，构建一个更加泛在、高效、智能的融合通信网络。 本书还将探讨5G在不同行业领域的应用前景，如智能制造、智慧医疗、智能交通、智慧农业等，以及5G对社会经济发展带来的深远影响。从推动产业升级到催生新的商业模式，5G的潜力将随着技术的成熟和生态的完善而不断释放。 五、 结论：拥抱5G，赋能未来 《5G：关键技术与系统演进》力求为读者呈现一个立体、动态、且富有洞察力的5G世界。它不仅梳理了5G技术发展的脉络，解析了其核心技术细节，更展望了5G的未来演进方向和对社会的深远影响。通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解5G的战略意义和核心价值： 认识到5G并非简单的技术升级，而是支撑未来数字社会发展的基石。 掌握5G关键技术的原理和应用： 能够理解Massive MIMO、波束赋形、网络切片、边缘计算等技术的运作机制。 洞察5G系统的演进路径： 了解5G标准的发展和未来演进方向。 把握5G赋能千行百业的机遇： 识别5G在各行各业的应用潜力和变革力量。 无论您是通信行业的从业者，还是对前沿科技充满好奇的研究者、学生，抑或是希望了解未来数字生活图景的普通读者，本书都将为您提供宝贵的知识和深刻的启示。让我们一同深入探索5G的奥秘，共同迎接一个更加智能、互联的未来。

评分☆☆☆☆☆

我花了整整一个周末才算是初步啃完了这本书的前半部分，坦率地说，里面的数学推导和公式的复杂程度，确实对我的理解力是个不小的考验。不过，正是在那些看似晦涩的章节里，我找到了对“为什么”的真正答案。比如，它深入剖析了MIMO（多输入多输出）技术在提高系统容量上的物理学原理，而不是仅仅停留在“它能让你网速更快”的表层介绍。作者用近乎严谨的工程逻辑，一步步拆解了编码、调制、波束赋形等核心技术的底层逻辑。每当我觉得快要跟不上时，书中穿插的那些历史沿革的小插曲，比如某个关键算法的诞生背景，又总能及时地将我的思绪拉回更宏观的叙事轨道上，起到了很好的调剂作用。这本书的价值不在于你是否能记住每一个公式，而在于它强迫你用一种更系统、更底层的方式去思考无线通信的本质限制与突破口，非常适合希望“知其所以然”的工程师们深挖。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实吸引眼球，封面那深邃的蓝色调，配上醒目的橙色字体，一下子就给人一种专业且富有科技感的印象。初次翻阅时，我本以为会是一本枯燥的技术手册，但没想到作者在引言部分就非常巧妙地为我们勾勒出了一幅宏大的通信技术发展图景。虽然我不是通信领域的科班出身，但那些关于频谱效率提升、低延迟应用的描述，即便是门外汉也能感受到其背后蕴含的巨大变革潜力。特别是关于毫米波技术在城市密集区域部署的挑战与应对策略的探讨，写得非常细致入微，案例分析也很有说服力，让我对未来城市基础设施的智能化升级有了更具象的认识。而且，书中对于不同国家和地区在技术标准制定上的博弈分析，也展现了作者深厚的行业洞察力，这绝非一般教科书能提供的视角。整体来看，这是一本兼顾理论深度与前沿应用，同时在视觉和结构上都下足了功夫的佳作。

评分☆☆☆☆☆

作为一名长期关注通信行业动态的观察者，我总觉得市面上很多书籍都过分关注“快”和“新”，却忽略了实施的复杂性。这本书在这方面做得非常到位。我尤其关注它关于基础设施部署和运营成本的经济性分析部分。作者没有回避大规模网络建设中实际会遇到的供应链瓶颈、选址难题以及功耗优化等现实挑战。它用大量图表对比了不同频段部署的投入产出比，这种基于实际商业考量的分析，对于决策层来说，比单纯的技术参数堆砌要实用得多。阅读过程中，我不断在思考，理论上的完美方案如何在现实的物理世界和经济约束下落地生根。这本书就像一个经验丰富的老工程师在跟你娓娓道来，既有高瞻远瞩的战略布局，又不失脚踏实地的工程智慧，真正做到了理论联系实际。

评分☆☆☆☆☆

这本书最让我感到惊喜的是它对“系统演进”这一概念的宏大叙事。它没有孤立地看待某一项新技术，而是将5G视为整个信息技术生态系统中的一个关键节点。我特别欣赏作者在探讨网络切片和边缘计算时所展现出的前瞻性视野。书中不仅仅描述了这些技术是什么，更深入地分析了它们将如何重塑垂直行业——从智能制造的柔性生产线到远程医疗的实时数据交互，每一个场景的描绘都充满了画面感和现实意义。这让我意识到，5G的影响力远远超出了我们日常使用手机上网的范畴。另外，书中对安全性和隐私保护方面的章节处理得尤为谨慎和全面，这一点在当前这个数据驱动的时代显得尤为重要，足见作者的责任心和行业格局。读完这些内容，我感觉自己对未来几年内企业数字化转型的路径规划都有了更清晰的脉络。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构布局安排得非常有条理，每一章之间的逻辑衔接非常顺畅，读起来有一种层层递进、水到渠成的感觉。我注意到作者在引用参考文献时非常严谨，很多关键结论都有明确的出处，这大大增强了内容的可信度。尤其值得称赞的是，书中对新兴应用，例如车联网（V2X）和工业物联网（IIoT）的结合点进行了详尽的阐述，它清晰地界定了5G在这些特定应用场景下的核心价值主张，避免了空泛的炒作。即便有些章节涉及到了复杂的协议栈细节，作者也总是能巧妙地穿插一些对比性的说明，帮助读者在不同技术方案中找到平衡点。总的来说，这本书更像是一部权威的工具书，它不是那种读完就扔掉的流行读物，而是会让你时不时翻回去查阅某个关键概念或者某个技术细节的案头必备良书。