描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787121281327丛书名: 5G新技术丛书
2019年的巴展再一次让5G成为全球通信界的热门，5G真的来了，并将在不久的将来改变我们的生活方式，正如我们无法预料3G、4G带来移动互联网的繁荣，从而让人类迈进令人叹为观止的时代一样，我们相信5G必将开启一个新的纪元。
《大话5G》的出版正当时，作为国内早期的5G图书，它介绍了国内外5G的发展现状，涵盖了5G的需求与场景，并重点阐述了当前热门的5G空口候选技术，5G网络候选技术。本书作为5G的启蒙读物，相信会让广大读者从中获益。
4G已经商用多年，5G正方兴未艾。业界对5G系统的研究，已形成广泛共识：未来5G将支持海量的数据连接，灵活适配多种空口技术，支持20Gbps的超高速率。尽管5G的场景和需求已基本明确，但是候选关键技术仍在不断发展， 5G技术已处于标准化的关键阶段。
本书作为5G的早期图书，首先从5G的需求和场景出发，重点介绍了5G的业务场景和技术指标；其次阐述了全球5G的*研发进展，让读者能够对5G的研究形成全貌的认识；再次从无线物理层、接入网架构和核心网架构等方面重点阐述了候选的5G空口关键技术和网络关键技术。
本书立足于通信从业人员，用浅显易懂的方式论述深奥的5G通信原理，适合通信设备制造商、手机制造商、网络运营商、科研人员、高校教师、大学生、研究生等人员阅读与参考。
目 录
第1章 移动通信系统的发展和挑战 / 1
移动通信技术的发展 / 1
4G面临的挑战 / 3
运营商面临的挑战 / 3
用户需求的挑战 / 4
技术面临的挑战 / 5
4G增强技术的演进 / 7
LTE 演进路线 / 7
4G网络架构演进 / 8
未来移动通信的需求和挑战 / 9
未来移动通信的需求 / 10
未来移动通信的挑战 / 11
第2章 5G的需求和场景 / 15
什么是5G / 15
5G的需求 / 17
5G的业务需求 / 17
5G的技术需求 / 21
5G面临的挑战 / 23
技术不成熟 / 23
频谱短缺 / 24
技术融合的障碍 / 25
能耗的挑战 / 25
终端设备的挑战 / 25
业务适配的挑战 / 25
5G的场景和应用 / 26
第3章 全球5G研发进展 / 31
全球各国政府及组织 / 33
欧盟 / 33
中国 / 35
日本 / 42
韩国 / 44
美国 / 45
标准组织 / 46
ITU / 46
3GPP / 48
NGMN / 49
设备商 / 52
华为 / 52
三星 / 58
诺基亚 / 64
爱立信 / 66
中兴 / 72
第4章 5G空口关键技术 / 78
新型多址 / 81
NOMA / 83
MUSA / 83
SCMA / 88
PDMA / 94
新波形 / 95
基于滤波器组的多载波技术（FBMC） / 96
F-OFDM / 99
UF-OFDM / 101
新型调制编码 / 103
调制技术 / 104
Polar码 / 107
Massive MIMO / 111
MIMO原理 / 112
Massive MIMO概要 / 112
Massive MIMO的优势和挑战 / 114
Massive MIMO应用场景 / 115
Massive MIMO总结 / 117
新频段 / 117
毫米波通信 / 118
可见光通信 / 121
频谱共享 / 128
第5章 5G网络关键技术 / 134
扁平化 / 136
C-RAN / 137
什么是C-RAN / 137
C-RAN的原理 / 139
C-RAN的关键技术 / 140
C-RAN的挑战 / 142
C-RAN Based 5G架构 / 143
SDN-RAN/NFV / 151
什么是SDN / 153
SDN的核心技术 / 155
软件定义无线接入网络 / 156
软件定义核心网 / 160
什么是NFV / 162
SDN/NFV如何影响5G架构 / 166
网络能力开放 / 168
SDN和C-RAN的融合 / 169
Ultra-Dense Network / 170
什么是超密网络 / 171
超密网络关键技术 / 172
CDN / 175
什么是CDN / 175
CDN的原理 / 175
CDN在5G的应用 / 176
SDN和CDN的结合 / 178
D2D / 179
为什么需要D2D / 179
什么是D2D / 180
D2D的优势和挑战 / 181
第6章 不能被遗忘的角落 / 183
5G语音如何设计 / 183
双待机终端解决方案 / 183
语音回落解决方案 / 183
VoLTE解决方案 / 184
信令风暴如何解决 / 184
信令风暴产生的根源 / 184
信令风暴解决方案 / 185
5G的安全怎么办 / 186
5G安全非常严峻 / 186
5G安全解决方案 / 187
5G终端如何发展 / 188
5G终端应用场景 / 188
5G终端技术挑战 / 190
附 录 / 192
序 一
现在全世界普及率的产品就是手机。2015年全球移动通信普及率达96.8%，其中近半数具有移动宽带（3G/4G）能力；中国的移动通信普及率为95.5%，其中超过60%为宽带用户。目前智能终端与宽带无线的结合大大拓展了移动通信的功能，手机已经成为个人生活和工作的数字助理，增强了我们的感知能力。但人们对通信能力的追求是无止境的，更高、更快、更广的目标一直激励科技工作者前行。
2015年国际电信联盟明确了5G标准化的时间表，不少国家提出了2020年5G商用的目标。现在5G跃升为国际通信技术竞争新的制高点，在近30年来国际PCT专利累计数前20名的企业中，移动通信企业占到60%，移动通信技术已成为国际知识产权竞争集中的领域，可见移动通信产业规模之大、移动通信服务应用之广。据Gartner公司分析，2012年全球消费者ICT支出中近一半用在移动服务和手机上，GSM和德勤公司联合研究得出的结论是：若3G移动数据应用增加100%，人均GDP增速将提升1.4个百分点。可以想象，5G与云计算和大数据及产业互联网相结合，其对社会经济的影响难以估量，3G/4G将望尘莫及。因此，5G受到主要国家的科技界、芯片业、通信设备制造业、运营业、互联网服务业等和政府的高度关注，今年2月在巴塞罗那召开的世界移动通信大会（WMC2016）上5G话题就成为热点。
什么是5G？不要说大多数人不知道，就是在通信界，很多人也说不清楚。因为5G不是单一的技术，而且也不仅是无线接口技术，需要有新型网络体系结构来支持，目前虽然有一些候选技术，但终能否纳入到标准化还有不确定性。另外，目前虽然对5G可能的应用场景和期望达到的性能已有了共识，但对能否满足这些需求还不能说都心中有数，所设想的应用能否开拓百亿甚至千亿美元的市场还有待实践，但5G的设计需要朝着这一方向去努力。5G的发展充满挑战，这也正是5G的魅力所在，相信有很多人希望了解5G，《大话5G》的出版正当其时。
在5G技术尚未定型和应用还未开始的情况下写《大话5G》，既需要勇气，更需要对5G前瞻性技术有全面的了解。而且，用通俗手笔表述先进的新技术，把复杂的问题说简单，浅出根植深入，大话难在大彻，这对作者的通信网技术积累和科普写作经验都是不小的考验。本书较好地兼顾了技术的严谨性和科普性，作者低调的笔名并不掩盖其实力，没有在通信科技开发工作多年的深耕是写不出这本书的，这也是我国移动通信产业实力提升的反映。现在5G标准化还在路上，各国正在加大5G的研发力度，今后还会提出更多的新技术；我国与先进国家同步开展5G技术研究，将为我们争取到广阔的创新空间。期待本书将引发通信业更多人对5G技术的关注，并为之做出贡献。
中国工程院院士 邬贺铨
前 言
移动通信技术已经从代（1G）演进到第四代（4G），纵观整个移动通信系统的发展历程，每一次变革都有标志性的技术革新。1G于20世纪80年代初提出，是以模拟通信为代表的模拟蜂窝语音通信；2G是以时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）为主的数字蜂窝语音技术；3G是以码分多址（CDMA）为核心的窄带数据多媒体移动通信；而4G则是以正交频分复用（OFDM）和多入多出（MIMO）为核心的宽带数据移动互联网通信。
随着移动网络的飞速发展，手机成为今天人们生活不可或缺的工具。随着4G以前所未有的速度替代3G，移动互联网获得了真正的腾飞，智能手机也随之成为人类密不可分的伴侣。
生活中，无论是汽车上、地铁上、十字路口，低头族成为一种普遍的现象，人们从移动互联网中便捷地获取丰富的资讯，而这都归功于移动通信技术的发展，使得这一切成为可能。
迄今为止，4G已经满足了人们的绝大部分通信和娱乐需求，4G之后移动通信技术如何发展，这已经成为通信界的头等大事。
从历史的经验来看，人们对更高性能移动通信的追求从未停止，可以预见，4G之后必然会有下一代移动通信技术，未来随着物联网、车联网的兴起，移动通信技术又将成为万物互联的基础，由此带来爆炸性的数据流量增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景。可以确定，未来移动通信产业即将迎来新的一轮变革——诞生万众瞩目的第五代移动通信系统（5G）。
对于第五代移动通信的技术形态和业务场景，工业界和学术界都在不断进行探索。目前，可喜的是业界在5G上已经达成广泛共识：不同于前四代移动通信技术， 5G移动通信系统不是简单地以某个单点技术或者某些业务能力来定义，5G将是一系列无线技术的深度融合，它不仅关注更高速率、更大带宽、更强能力的无线空口技术，而且更关注新型的无线网络架构；5G将是融合多业务、多技术，聚焦于业务应用和用户体验的新一代移动通信网络。
目前，5G已经成为世界通信强国的国家战略，各国政府和全球知名标准组织都已经制订出5G的商用计划：阶段，2015年年底完成5G宏观描述；第二阶段，2016年到2017年年底，完成5G技术准备；第三阶段，从2017年年底开始，各国政府和国际组织将向ITU提交候选技术，2020年年底ITU将发布正式的5G标准，并进入商用。
4G还未远去，5G已经“热气袭人”。有人说4G将死，5G未生；有人说4G之后，再无他G；也有人说，5G是移动通信的涅槃重生……5G之路，是寂寞？是离愁？还是别有一番滋味在心头？
阿桑说：“孤单，是一群人的狂欢；狂欢，是一群人的孤单。”不管未来是坦途，还是荆棘，我们能做的，只有——勇往直前！
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