5G : 開啟移動網絡新時代

Jonathan Rodriguez

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商品描述

本書概述了5G移動網絡的核心功能,討論了5G網絡技術創新及其所面臨的主要挑戰,闡述了5G網絡的技術路線圖,展望了5G的未來發展方向。

本書內容豐富,涵蓋影響5G發展的各個方面,包括未來的互聯網、雲計算、小型基站、自組織網絡、協同通信、動態頻譜管理、認知無線電、廣播寬帶融合、5G移動通信網絡的安全挑戰,以及綠色射頻等到內容。

本書首次從整體的角度,向5G產業鏈中的所有利益相關者闡述了5G網絡關鍵技術的趨勢,提出了解決5G移動系統無縫運行的跨學科設計方案。

作者簡介

Rui L.Aguiar :2001年獲得阿威羅大學的電氣工程博士學位。現在是阿威羅大學教授,之前在卡耐基梅隆大學信息網絡學院擔任兼職教授。

他在ITAV領導了關於下一代網絡架構和協議的研究團隊。

目前的研究方向是先進無線網絡系統的實現,重點是關於未來Internet網絡QoS和移動性等方面的研究。

他已經發表了400餘篇論文,並且作為多個學術會議的技術主席,例如Monami 2012、NTMS 2014、ISCC 2014、MobiArch 2014等,並經常被邀請進行關於5G網絡的學術演講。

目錄大綱

第1章5G驅動力:無處不在的連接型社會/1 
1.1簡介/1 
1.2無線通信的歷史發展趨勢/2 
1.3從LTE技術向“後4G”技術的演進/5 
1.45G路線圖/7 
1.55 G的10個核心點/7 
1.5.1現有無線接入技術的演進/8 
1.5.2高密度小小區的部署/9 
1.5.3自組織網絡/9 
1.5.4機器類通信/10 
1.5. 5發展毫米波的無線接入技術/10 
1.5.6重新設計回傳鏈路/11 
1.5.7能量效率/11 
1.5.8為5G分配新的頻譜資源/12 
1.5.9頻譜共享/12 
1.5. 10無線接入網虛擬化/13 
1.6歐洲5G研發情況/13 
1.6.1Horizo​​n2020框架項目/14 
1.6.25G基礎設施公私合作夥伴關係/15 
1.6.3METIS項目/16 
1.6.45G創新中心/17 
1.6.5各公司願景/17 
1.7北美5G研發情況/18 
1.7.1高校研究/19 
1.7.2企業研究/19 
1.8亞洲5G研發情況/20 
1.8.1中國5G研發情況/20 
1.8.2韓國5G研發情況/ 24
1.8.3日本5G研發情況/26 
1.95G架構/28 
1.10小結/30 
致謝/31 
參考文獻/31 
第2章5GInternet/35 
2.1簡介/35 
2.2物聯網與上下文感知/39 
2.2.1物聯網/40 
2.2.2上下文感知/42 
2.3組網重配置和虛擬化支持/43 
2.3.1網絡定義組網/44 
2.3.2網絡功能虛擬化/46 
2.4移動性/48 
2.4.1從現有Internet出發的演進方法/49 
2.4.2全新設計方法clean—slate/54 
2.5服務質量控制/56 
2.5.1網絡資源供應/57 
2.5.2聚合資源供應/58 
2.6資源超量供應的改進方法/61 
2.6.1控制信息寄存器/62 
2.6.2業務許可控制策略/63 
2.6.3網絡資源提供/63 
2.6.4控制執行功能/65 
2.6.5網絡配置/65 
2.6.6網絡操作/66 
2.7小結/68 
致謝/ 69 
參考文獻/69 
第3章5G移動網絡的小小區/78 
3.1簡介/78
3.2小小區是什麼?/80 
3.2.1候選小小區技術:WiFi和家庭基站/82 
3.2.2WiFi和家庭基站的性能—室內vs室外/89 
總結/91 
3.3密集部署的容量限制和性能增益/92 
3.3.1多天線技術的性能增益/92 
3.3.2小小區的性能增益/94 
總結/96 
3.4移動數據需求/98 
3.4.1方案策略/98 
3.5需求VS容量/102 
3.6小小區的挑戰/111 
3.7小結和展望/114 
參考文獻/118 
第4章下一代無線網絡中的協作通信/126 
4.1簡介/126 
4.2協作分集和中繼策略/129 
4.2.1協作和網絡編碼/129 
4.2.2協作ARQMAC協議/130 
4.3PHY層對MAC協議分析的影響/133 
4.3.1快衰落和陰影衰落對QoS保證數據包接收的影響/134 
4.3.2陰影衰落空間相關性的影響/135 
4.4研究實例:NCCARQ/136 
4.4.1NCCARQ概述/ 136 
4.4.2PHY影響/137 
4.5性能評估/139 
4.5.1仿真場景/140 
4.5.2仿真結果/141 
4.6小結/146
致謝/147 
參考文獻/147 
第5章移動雲:未來通信平台技術與業務/150 
5.1簡介/150 
5.2移動雲/152 
5.2.1用戶資源/156 
5.2.2軟件資源/156 
5.2.3硬件資源/ 157 
5.2.4網絡資源/158 
5.3移動雲使能技術/159 
5.3.1移動用戶域/160 
5.3.2無線技術/162 
5.3.3軟件和中間件/167 
5.4網絡編碼/168 
5.5小結/174 
參考文獻/174 
第6章5G無線網絡的認知無線電/177 
6.1簡介/177 
6.25G認知無線電技術總覽/178 
6.3利用認知無線電的頻譜優化/180 
6.45G的相關頻譜優化/181 
6.4.1動態頻譜接入/181 
6.4.2頻譜管制政策/183 
6.4.3市場政策和模型/183 
6.5認知無線電和頻譜聚合/184 
6.6高能效的認知無線電技術/185 
6.75G認知終端的關鍵需求和挑戰/186 
6.7.15G認知無線電終端/187 
6.7.25G認知終端的挑戰/190 
6.8小結/193
參考文獻/194 
第7章解決無線頻譜危機:將白頻譜用於5G?/196 
7.1簡介/196 
7.2背景/199 
7.2.1早期的頻譜管理/200 
7.2.2廣播電視白頻譜的歷史/201 
7.2.3雷達白頻譜的歷史/203 
7.3電視白頻譜技術/203 
7.3.1標準/205 
7.3.2白頻譜的工作方式/206 
7.4白頻譜的機會與挑戰/208 
7.5廣播電視白頻譜的應用/212 
7.5.1固定無線網絡/214 
7.5.2公共安全應用/216 
7.5.3移動寬帶/217 
7.6國際上的努力/220 
7.7白頻譜在5G中的角色/221 
7.8小結/222 
參考文獻/223 
第8章趨向統一的5G廣播—寬帶架構/228 
8.1簡介/228 
8.2研究背景/ 229 
8.3挑戰/233 
8.3.1頻譜規劃/233 
8.3.2終端市場分裂風險/235 
8.3.3電視消費模式轉變和靈活方案需求/236 
8.3.4商業相關障礙/237 
8.3.5社會需求:扮演歐洲公共服務多媒體平台的電視廣播/237 
8.4廣播—寬帶融合方案中的候選網絡架構/238
8.4.1方案1:電視頻段上的蜂窩廣播架構/239 
8.4.2方案2:混合網絡架構——採用DVB—T2FEFs技術的LTE傳輸/241 
8.4.3方案3:下一代公共廣播系統/243 
8.5廣播—寬帶融合研究:需要做什麼?/244 
8.5.1歐洲電視和視頻的未來消費模式/245 
8.5.2廣播—寬帶融合架構方案選擇/245 
8.5.3廣播—寬帶融合方案仿真與評估/245 
8.5.4可行性研究/246 
8.6小結/246 
參考文獻/247 
第9章5G通信安全/249 
9.1簡介/249 
9.2潛在5G通信系統架構概述/250 
9.35G通信系統中的安全問題和挑戰/252 
9.3.1用戶終端/252 
9.3.2接入網絡/255 
9.3.3核心網/260 
9.3.4外部IP網絡/262 
9.4小結/263 
參考文獻/263 
第10章5G移動網絡的SON演進/266 
10.1簡介/266 
10.2UMTS和LTE中的SON/ 268 
10.35G中的SON需求/280 
10.4面向小小區為主的異構網絡的演進/285 
10.4.1面向5G的SON新架構/287 
10.5小結/290
參考文獻/291 
第11章5G綠色靈活射頻/292 
11.1簡介/292 
11.2無線系統設計/293 
11.2.15G中的天線設計/294 
11.2.2面向5G的基於SIW的無源前端設計/308 
11.2.3射頻功率放大/313 
11.3MIMO系統中的非線性串擾/317 
11.4小結/323 
致謝/324 
參考文獻/324 
第12章總結及未來展望/329 
12.1下一代網絡的設計驅動力/329 
12.25G:一種綠色的網絡互聯體驗/330 
12.2.1大幅減少信令開銷的新方法/334 
12.35G移動通信的願景/335 
12.4小結/339 
縮略語/343