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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3

1.3 典型业务、场景与性能挑战4

1.4 可持续发展与效率需求7

1.5 5G关键能力8

1.6 小结9

参考文献10

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12

2.1.2 候选频谱14

2.2 传播特性22

2.2.1 对系统设计的影响22

2.2.2 传播特性分类23

2.2.3 5G信道传播特性研究思路26

2.2.4 测量与建模结果28

2.3 小结33

参考文献33

第3章 标准化展望35

3.1 5G标准化组织概述36

3.1.1 ITU36

3.1.2 3GPP38

3.1.3 NGMN38

3.1.4 IMT-2020推进组39

3.2 5G的标准化进展40

3.2.1 ITU的5G标准化进展41

3.2.2 NGMN的5G进展44

3.2.3 中国IMT-2020推进组的5G进展45

3.2.4 3GPP的5G进展47

3.3 小结48

参考文献49

第4章 多天线技术的演进：3D-MIMO51

4.1 技术原理52

4.2 典型应用场景53

4.3 3D-MIMO中波束成形传输方案54

4.3.1 单用户波束成形传输方案55

4.3.2 多用户波束成形和联合调度56

4.4 3D-MIMO中的信道反馈方案62

4.5 3D-MIMO性能评估65

4.5.1 仿真假设65

4.5.2 3D-MIMO与2D-MIMO的系统性能对比67

4.5.3 不同配对用户数对3D-MIMO的影响69

4.5.4 不同天线形态的3D-MIMO性能对比70

4.5.5 SRS误差对3D-MIMO性能的影响71

4.6 3D-MIMO样机测试验证73

4.6.1 3D-MIMO硬件架构74

4.6.2 3D-MIMO天线暗室测试76

4.6.3 城区宏覆盖场景下的外场测试77

4.6.4 高覆盖场景下的外场测试80

参考文献84

第5章 非正交与多址87

5.1 5G新型多址技术面临的挑战与设计框架88

5.2 5G与非正交多址90

5.2.1 正交多址与非正交多址90

5.2.2 5G与非正交多址91

5.3 非正交容量界分析92

5.3.1 下行正交／非正交容量界分析92

5.3.2 上行非正交容量界分析94

5.3.3 非正交容量界给5G多址方案的启示96

5.4 MUSA97

5.4.1 MUSA下行设计及和其他方案比较97

5.4.2 MUSA上行设计及和其他方案比较100

5.4.3 MUSA应用场景与性能优势104

5.5 SCMA104

5.5.1 SCMA基本概念104

5.5.2 SCMA码本设计107

5.5.3 SCMA低复杂度接收机设计109

5.5.4 SCMA应用场景与性能优势109

5.5.5 SCMA未来研究方向112

5.6 小结112

参考文献113

第6章 全双工117

6.1 无线全双工简介118

6.2 全双工自干扰抑制119

6.2.1 全双工自干扰抑制原理119

6.2.2 基于数字参考重建的自干扰抵消121

6.2.3 基于模拟参考重建的自干扰抵消122

6.2.4 天线域自干扰抑制124

6.2.5 全双工自干扰抵消的实测性能126

6.3 全双工在蜂窝系统中面临的挑战128

6.4 小结129

参考文献130

第7章 编码与链路自适应131

7.1 5G链路自适应的新需求和新趋势132

7.2 小数据分组编码133

7.2.1 低码率的TBCC134

7.2.2 结合码空间检测的差错校验方法135

7.3 分组编码技术136

7.3.1 技术方案137

7.3.2 复杂度分析138

7.3.3 仿真分析139

7.4 软HARQ技术140

7.4.1 软HARQ方案141

7.4.2 基于分组编码的软HARQ方案144

7.5 小结146

参考文献146

第8章 网络架构149

8.1 5G网络架构需求150

8.2 现有网络存在的问题151

8.2.1 网络架构发展历程与内在逻辑151

8.2.2 现网架构导致的现实挑战152

8.3 5G网络架构特征153

8.3.1 5G网络架构设计原则153

8.3.2 5G网络架构设计目标154

8.3.3 5G网络架构设计154

8.4 NFV与SDN157

8.4.1 NFV技术介绍157

8.4.2 SDN技术介绍165

8.4.3 SDN在5G移动网络中的作用168

8.4.4 NFV和SDN的关系173

8.4.5 基于NFV和SDN的5G网络架构展望174

8.5 小结177

参考文献177

第9章 用户无感知的移动性管理179

9.1 5G移动性的特点和需求180

9.2 5G网络中移动性的场景分析182

9.3 移动性解决方案184

9.3.1 备选的移动性方案184

9.3.2 移动性的关健指标186

9.3.3 影响移动性的关键技术186

9.3.4 观察和分析193

9.4 小结194

第10章 用户为中心的自治网络195

10.1 用户为中心的自治网络需求196

10.2 潜在技术方向197

10.2.1 基于大数据的用户行为感知与优化197

10.2.2 多维度QCI设计201

10.2.3 用户和业务的智能感知与优化202

10.2.4 特殊场景的性能保障与提升203

10.3 小结205

第11章 毫米波系统的设计与验证207

11.1 毫米波信道传播特性：理论和实际测量结果208

11.2 波束成形算法210

11.3 毫米波波束成形原型系统211

11.4 原型系统的试验结果214

11.4.1 室外试验214

11.4.2 室外对室内的穿透215

11.4.3 室外移动216

11.4.4 室内多用户216

11.5 小结217

参考文献218

第12章 超密集网络及小区虚拟化221

12.1 超密集网络概述222

12.2 LTE系统的小区结构及分析226

12.3 UDN虚拟化技术231

12.3.1 虚拟化整体架构232

12.3.2 小区虚拟化233

12.3.3 终端虚拟化239

12.4 5G小区虚拟化的关键支撑技术241

12.4.1 数据同步241

12.4.2 无线自回程242

12.5 小结244

参考文献244

第13章 海量机器类通信247

13.1 机器类通信市场前景和现有技术248

13.1.1 机器间通信产业与市场248

13.1.2 现有M2M技术250

13.2 海量机器类通信技术需求251

13.2.1 机器类通信多元化应用251

13.2.2 机器类通信终端数量252

13.2.3 机器类通信终端成本253

13.2.4 电池寿命253

13.2.5 覆盖范围253

13.3 海量机器类通信的网络功能254

13.3.1 终端的拥塞控制和过载控制254

13.3.2 MTC终端触发254

13.3.3 MTC终端分组255

13.3.4 MTC终端监控255

13.3.5 其他方面的要求255

13.4 海量机器类通信的无线技术256

13.4.1 5G机器类通信的无线连接方式256

13.4.2 MTC终端的接入和传输257

13.4.3 MTC终端的成本优化259

13.4.4 覆盖增强261

13.4.5 降低功耗262

13.5 面向海量机器类通信的网络架构演进264

13.5.1 5G网络架构挑战266

13.5.2 面向5G的MTC网络架构267

13.5.3 M2M网络技术268

13.5.4 M2M网络关注的领域270

13.6 小结273

参考文献274