5G移動通信技術與應用

本書共6章，全面地介紹了5G移動通信技術及應用。第1章從移動通信的發展入手，介紹5G發展驅動力、應用場景、使用的頻譜以及標準演進；第2章重點介紹5G網路架構，從移動通信網路構成說起，總體介紹從2G到5G網路架構演進，然後分析無線接入網的演進，引出5G基站形態，再分析5G核心網的架構，以及5G如何從4G的EPC演進而來，最後介紹5G核心網的關鍵技術；第3章介紹5G無線空口，詳細解析其空口的幀結構、通道配置、手機開機通道使用流程及空口速率計算方法；第4章首先根據5G關鍵技術的作用對其進行分類，然後逐一介紹其原理；第5章介紹5G的部署，先是NSA 和SA架構對比，再是承載網的部署方式，最後介紹三大運營商網路的演進策略；第6章介紹5G在智慧城市、智慧教育、智慧物流、智慧能源、雲遊戲中的應用。

本書是一本校企合作的雙元教材，內容全面、深入淺出、語言精練；可作為高等院校通信工程專業、電子資訊工程專業及其相關專業的專業課教材，也可以作為5G從業者的學習參考書。

第1章 揭開5G的面紗 001
1．1 移動通信的發展 002
1．2 5G的主要驅動力 004
1．3 5G三大應用場景 005
1．4 5G比4G強多少 006
1．5 5G頻譜與傳輸頻寬 007
1．6 5G標準演進 011
思考與複習題 012

第2章 5G網路架構 015
2．1 移動通信網路構成與架構演進 016
2．2 5G無線網路架構/無線接入網的演進 019
2．2．1 基站的構成 019
2．2．2 基站的部署形態 019
2．2．3 5G基站形態 021
2．2．4 5G基站的部署形態 024
2．3 5G核心網架構 026
2．3．1 5G核心網全貌 026
2．3．2 5G核心網主要模組的功能 029
2．3．3 4G核心網到5G核心網演進 030
2．4 與5G網路架構相關的關鍵技術 034
2．4．1 軟體定義網路SDN 034
2．4．2 網路功能虛擬化NFV 037
2．4．3 網路切片 039
2．4．4 邊緣計算 041
思考與複習題 045

第3章 5G空中介面 048
3．1 5G NR無線幀結構 049
3．1．1 不同子載波間隔對應的不同幀結構 050
3．1．2 5G NR Slot格式 053
3．1．3 eMBB場景典型的幀結構配置 054
3．1．4 5G NR 的時頻資源 056
3．1．5 5G峰值速率計算 058
3．2 5G NR 物理通道和信號 060
3．2．1 5G NR物理通道 060
3．2．2 5G NR實體信號 061
3．2．3 5G手機開機通道使用流程 062
思考與複習題 063

第4章 5G關鍵技術 067
4．1 5G關鍵技術分類 068
4．2 Massive MIMO 069
4．3 高效調製256QAM 071
4．4 通道編碼 072
4．5 多址技術 073
4．6 全雙工與靈活雙工 075
4．7 毫米波技術 077
4．8 上下行解耦 078
4．9 超密集組網 079
4．10 D2D 080
4．11 免調度 082
4．12 無線網CU/DU分離網路架構 083
4．13 SON 083
思考與複習題 085

第5章 5G網路部署 087
5．1 5G組網概述 088
5．1．1 獨立組網 089
5．1．2 非獨立組網 090
5．1．3 NSA和SA之對比 094
5．1．4 5G組網演進路徑 095
5．1．5 運營商組網方案的選擇 096
5．2 5G承載網路 097
5．3 5G網路演進策略 099
思考與複習題 100

第6章 5G賦能應用 102
6．1 5G賦能智慧城市 103
6．1．1 5G與多種技術融合，實現智慧城市協同智慧 106
6．1．2 5G在智慧城市中的應用場景 107
6．1．3 智慧安防，全時空高效保障城市安全 109
6．1．4 智慧環保，生態監管有抓手 113
6．1．5 智慧醫療，踐行公平、可及、普惠的醫療改革 114
6．1．6 智慧治理，政府處置重大應急事件的智慧工具箱 119
6．2 5G助力智慧教育 121
6．2．1 何謂智慧教育 121
6．2．2 智慧教學類 122
6．2．3 智慧評測管理類 125
6．3 5G助力智慧物流 128
6．3．1 5G助力智慧物流細分場景分類 129
6．3．2 物流園區類 130
6．3．3 物流倉儲類 133
6．3．4 物流配送類 134
6．4 5G助力智慧能源 136
6．4．1 智能電網 137
6．4．2 5G賦能煤炭產業 139
6．4．3 5G賦能燃氣行業 139
6．5 5G助力雲遊戲 140
思考與複習題 141

附錄一 主要縮略語 142
附錄二 部分習題答案 146
參考文獻 151