《5G 移動通信空口新技術》是由楊昉,劉思聰,高鎮所著，由電子工業出版社於2020年7月出版。本書主要介紹以5G移動通信為代表的未來移動通信中的新型空口技術，闡述覆蓋增強技術、頻效提升技術、頻譜擴展技術、能效提升技術。
基本介紹
- 書名：5G 移動通信空口新技術
- 作者：楊昉,劉思聰,高鎮
- 出版時間：2020年7月
- 頁數：336 頁
- 開本：16 開
- ISBN：9787121391934
- 千 字 數：377
- 版 次：01-01
簡介,目錄,
簡介
本書主要介紹以5G移動通信為代表的未來移動通信中的新型空口技術，闡述覆蓋增強技術、頻效提升技術、頻譜擴展技術、能效提升技術。本書內容包括新型編碼調製、新波形、新型多址、全時雙工、大規模天線、高頻段通信、頻譜共享、超密集組網、終端通信等，並結合高可靠低時延（uRLLC）和大規模機器類型通信（mMTC）等典型套用場景講授基礎理論、典型套用、模型構建和仿真評估。本書在對5G新型空口技術進行全面梳理和總結的基礎上，從多維度闡述相關技術，幫助讀者快速了解5G移動通信技術需求、基礎理論、關鍵技術以及套用場景，加深對通信技術理解，輔助科研工作。
目錄
第1章 移動通信概述 1
1.1 移動通信系統概況 1
1.2 移動通信發展史 2
1.2.1 移動通信的早期歷史 2
1.2.2 移動通信的標準化 3
1.2.3 移動通信系統發展歷程 4
1.3 無線信道建模 9
1.3.1 電磁波的傳播機制 9
1.3.2 大尺度衰落 10
1.3.3 小尺度衰落 10
1.3.4 中繼信道 11
1.3.5 常見信道模型 12
1.3.6 基本傳輸場景 13
1.4 移動通信相關技術 14
1.4.1 蜂窩組網技術 14
1.4.2 多址接入 17
1.4.3 調製技術 19
1.4.4 抗衰落技術 21
1.5 第五代移動通信（5G）系統 25
1.5.1 5G總體願景 25
1.5.2 需求與挑戰 26
1.5.3 5G關鍵性能指標（KPI） 31
1.6 未來移動通信 33
第2章 新型編碼調製 35
2.1 熵與信道容量 36
2.1.1 熵 36
2.1.2 信道容量 37
2.1.3 信道編碼 39
2.1.4 線性分組碼 40
2.2 信道編碼：LDPC碼 41
2.2.1 LDPC碼定義 41
2.2.2 校驗矩陣構造 42
2.2.3 LDPC碼編碼 44
2.2.4 LDPC碼解碼 46
2.3 信道編碼：Polar碼 53
2.3.1 信道合併 54
2.3.2 信道分離 56
2.3.3 信道極化 56
2.3.4 Polar碼編碼 58
2.3.5 Polar碼解碼 58
參考文獻 59
第3章 5G新波形 61
3.1 概述 61
3.2 OFDM技術基礎 62
3.3 FBMC 66
3.3.1 濾波器組實現 66
3.3.2 原型濾波器設計 67
3.3.3 偏移調製 70
3.4 UFMC 71
3.4.1 UFMC系統發射機 71
3.4.2 UFMC系統接收機 72
3.5 GFDM 73
3.5.1 GFDM基本原理及系統實現 74
3.5.2 GFDM系統發射機 75
3.5.3 GFDM系統接收機 77
3.6 性能仿真和分析 78
3.6.1 技術特點 78
3.6.2 計算複雜度 78
3.6.3 與OFDM技術的比較 79
第4章 非正交多址接入 87
4.1 OMA與NOMA概述 88
4.2 功率域NOMA 92
4.2.1 基於SIC接收機的標準功率域NOMA 93
4.2.2 基於MIMO技術的功率域NOMA 97
4.2.3 多用戶協作的功率域NOMA 98
4.2.4 多點協作的功率域NOMA 99
4.3 碼域NOMA 100
4.3.1 基於LDS的CDMA系統 101
4.3.2 基於LDS的OFDM系統 106
4.3.3 稀疏碼多址接入 107
4.4 未來NOMA的關鍵問題 109
4.4.1 系統性能的理論分析 109
4.4.2 擴頻序列或碼本設計 109
4.4.3 接收機設計 110
4.4.4 信道估計 110
4.4.5 免授權NOMA 110
參考文獻 111
第5章 同頻全雙工技術 113
5.1 同頻全雙工技術概要 114
5.1.1 自干擾消除技術 114
5.1.2 研究發展現狀 115
5.2 自干擾消除信號處理技術 116
5.2.1 自干擾模型 116
5.2.2 自干擾消除原理 121
5.2.3 自干擾消除算法 123
5.3 全雙工系統架構與技術實現 125
5.3.1 全雙工系統架構 125
5.3.2 模擬抵消技術 128
5.3.3 高級數字抵消技術 130
參考文獻 133
第6章 大規模多輸入多輸出技術 135
6.1 大規模MIMO技術簡介 135
6.2 大規模MIMO技術基本原理 138
6.2.1 點對點MIMO 138
6.2.2 MU-MIMO 140
6.3 大規模MIMO技術中預編碼方法 143
6.3.1 ZF預編碼 143
6.3.2 MMSE預編碼 144
6.3.3 其他預編碼方法 145
6.4 大規模MIMO技術中多用戶信號檢測方案 146
6.4.1 ZF多用戶信號檢測器 147
6.4.2 MMSE多用戶信號檢測器 147
6.4.3 下行多用戶多天線信號檢測方案 149
6.4.4 其他多用戶信號檢測器 152
6.5 大規模MIMO技術中的信道估計 154
6.5.1 TDD與FDD信道估計差異 154
6.5.2 基於正交導頻信道估計的瓶頸與導頻污染 155
6.5.3 基於壓縮感知的信道估計方案 159
6.5.4 其他信道估計方案進展 160
6.6 總結和展望 162
參考文獻 163
第7章 毫米波多天線技術 168
7.1 背景介紹 168
7.2 毫米波多天線收/發機結構 172
7.2.1 RF模擬波束賦形架構 173
7.2.2 混合模—數波束賦形架構 174
7.3 毫米波通信中的波束賦形技術 178
7.3.1 模擬波束賦形設計 178
7.3.2 混合波束賦形設計 181
7.4 毫米波通信中的信道估計技術 186
7.4.1 基於壓縮感知的窄帶信道估計 186
7.4.2 基於壓縮感知的寬頻信道估計 191
7.5 其他技術簡介 194
7.6 總結 196
7.7 參考文獻 196
第8章 頻譜共享技術 201
8.1 頻譜共享技術背景 202
8.1.1 技術背景 202
8.1.2 相關研究現狀與面臨挑戰 205
8.2 動態頻譜接入技術 209
8.2.1 頻譜接入模型 209
8.2.2 動態頻譜接入架構 212
8.2.3 頻譜感知 215
8.3 認知無線電技術 218
8.3.1 軟體定義無線電 218
8.3.2 認知無線電架構與功能 220
8.3.3 認知無線電的套用與標準 222
8.4 本章小結 225
參考文獻 226
第9章 超密集組網 228
9.1 面向5G的超密集組網概述 228
9.1.1 技術背景與研究現狀 228
9.1.2 5G場景需求下的超密集組網 230
9.2 超密集組網技術特性與面臨的挑戰 233
9.2.1 超密集組網概念 233
9.2.2 超密集組網技術特性 234
9.2.3 超密集組網面臨的挑戰 235
9.3 超密集組網架構 238
9.3.1 超密集組網架構發展趨勢 238
9.3.2 架構與功能實體 239
9.3.3 技術發展方向 240
9.4 超密集組網關鍵技術 242
9.4.1 AP群組技術 242
9.4.2 智慧型網路聯結技術 248
9.4.3 高級干擾管理技術 253
9.5 本章小結 257
參考文獻 258
第10章 終端到終端（D2D）通信 260
10.1 D2D通信概述 260
10.1.1 研究背景及現狀 260
10.1.2 D2D通信關鍵技術 262
10.1.3 D2D通信研究面臨的挑戰 265
10.2 D2D通信襯底蜂窩網路 265
10.2.1 基於D2D襯底的蜂窩網路概念 265
10.2.2 LTE-A網路與D2D通信架構 266
10.2.3 D2D襯底的LTE/LTE-A網路研究 269
10.3 D2D通信干擾協調管理 272
10.3.1 干擾分析與防止 272
10.3.2 功率控制 273
10.4 D2D資源管理 278
10.4.1 資源管理模型 278
10.4.2 基於博弈論的資源分配 283
10.5 D2D通信的套用 287
10.5.1 車聯網套用 287
10.5.2 移動網際網路套用 288
10.5.3 M2M通信套用 289
10.6 本章小結 289
參考文獻 290
第11章 5G套用場景 293
11.1 5G套用場景概述 293
11.2 增強型移動寬頻 296
11.2.1 具體套用場景 296
11.2.2 關鍵技術 298
11.2.3 典型場景布局 299
11.3 超可靠和低時延通信 303
11.3.1 具體套用場景 303
11.3.2 關鍵技術 305
11.3.3 典型場景布局 307
11.4 大規模機器類型通信 308
11.4.1 具體套用場景 308
11.4.2 關鍵技術 309
11.4.3 典型場景布局 314
參考文獻 315
附錄A ZF/MMSE預編碼器MATLAB仿真程式 317
附錄B ZF/MMSE多用戶信號檢測器MATLAB仿真程式 319
附錄C BD+ZF/MMSE多用戶信號檢測器MATLAB仿真程式 321
附錄D 符號說明 324
