LTE与5G移动通信技术/赵珂

本书简要介绍了移动通信系统的发展史，讲解了移动通信系统从1G到5G的演进过程、系统架构和技术变迁。本书重点对LTE与5G移动通信系统中的系统架构、帧结构、物理层资源和信道、小区搜索、随机接入、小区选择和重选、功率控制、多址技术、大规模MIMO技术、小区干扰抑制、超密集组网、网络切片等关键技术做了较详细的阐述。最后还对LTE与5G移动通信的典型设备进行了介绍，以帮助读者认识BBU、RRU、AAU等设备，并建立LTE与5G所有渠道的概念，掌握通信工程师所需的基本技能。通过本书的学习，读者可以建立对LTE与5G移动通信系统的整体认识，掌握移动通信系统的关键技术原理，为进一步理解移动通信系统的信令流程，掌握网络优化等技能提供理论基础。本书可作为高校通信专业的教材，也可作为通信行业认证培训班的教材、各类移动通信技术大赛的理论考试用书、移动通信运营商的参考书，还可作为通信行业专业技术人员和广大移动通信爱好者的自学用书。

第1章 移动通信概述 1 1.1 移动通信的概念和特点 1 1.1.1 移动通信的概念 1 1.1.2 移动通信的组成 1 1.1.3 移动通信的特点 1 1.2 移动通信的分类和工作方式 3 1.2.1 移动通信的分类 3 1.2.2 移动通信的工作方式 4 1.3 移动通信的多址方式 6 1.3.1 正交多址 6 1.3.2 非正交多址 8 1.4 移动通信标准化相关组织 8 1.4.1 ITU 8 1.4.2 3GPP 9 1.4.3 3GPP2 20 1.4.4 IEEE 21 1.4.5 GSMA 21 1.4.6 ETSI 21 1.4.7 ANSI 22 1.4.8 CCSA 22 1.4.9 GTI 22 1.4.10 各组织与标准之间的关系 23 1.5 移动通信发展概述 24 思考与习题 26第2章 早期移动通信系统 27 2.1 1G 模拟移动通信系统 27 2.1.1 1G发展概述 27 2.1.2 1G制式标准 29 2.1.3 1G技术特点 30 2.2 2G GSM移动通信系统 30 2.2.1 2G发展概述 30 2.2.2 2G制式标准 31 2.2.3 2G系统架构 32 2.2.4 2G技术特点 35 2.3 3G UMTS移动通信系统 37 2.3.1 3G发展概述 37 2.3.2 UMTS制式标准 38 2.3.3 UMTS系统架构 40 2.3.4 3G技术特点 49 思考与习题 50第3章 LTE移动通信系统 51 3.1 LTE系统发展概述 51 3.1.1 LTE发展概述 51 3.1.2 LTE的需求和目标 54 3.1.3 LTE的标准演进 58 3.1.4 LTE制式标准与频段 65 3.2 LTE系统架构 74 3.2.1 SAE、E-UTRA、E-UTRAN、EPC和EPS概念 74 3.2.2 LTE系统总体架构 74 3.2.3 LTE无线接口 78 3.2.4 LTE无线协议结构 83 3.3 LTE帧结构 86 3.3.1 FDD帧结构 86 3.3.2 TDD帧结构 87 思考与习题 89第4章 LTE物理层 90 4.1 LTE物理资源和信道 90 4.1.1 LTE物理资源 90 4.1.2 LTE信道 91 4.2 LTE下行链路 93 4.2.1 下行物理信道及其处理流程 93 4.2.2 下行物理信号 101 4.2.3 下行传输信道 106 4.3 LTE上行链路 107 4.3.1 上行物理信道 107 4.3.2 上行物理信号 111 4.3.3 上行传输信道 113 4.4 LTE信道映射 113 4.5 LTE物理层过程 114 4.5.1 小区搜索 114 4.5.2 随机接入 116 4.5.3 小区选择与重选 119 4.5.4 功率控制 124 思考与习题 125第5章 LTE关键技术 126 5.1 LTE的技术特点 126 5.2 正交频分复用 126 5.2.1 OFDM概述 126 5.2.2 OFDM技术 127 5.3 多天线技术 130 5.3.1 MIMO概述 130 5.3.2 MIMO技术 132 5.4 高阶调制和AMC 134 5.4.1 高阶调制 134 5.4.2 自适应调制与编码（AMC） 135 5.5 混合自动重传 137 5.5.1 HARQ概述 137 5.5.2 HARQ的运行方式和分类 137 5.6 小区间干扰抑制 140 5.6.1 小区间干扰随机化 140 5.6.2 小区间干扰消除 141 5.6.3 小区间干扰协调 141 思考与习题 145第6章 5G移动通信系统 146 6.1 5G系统概述 146 6.1.1 5G发展概述 146 6.1.2 5G需求和关键指标 151 6.1.3 5G标准的演进 156 6.1.4 5G频段 157 6.2 5G系统架构 167 6.2.1 5G 系统总体架构 167 6.2.2 5G无线接口 175 6.2.3 5G无线协议结构 176 6.2.4 5G NR组网架构 178 6.2.5 多RAT双连接 182 6.3 5G帧结构 183 6.3.1 5G帧结构定义 183 6.3.2 5G帧结构时隙格式 185 思考与习题 188第7章 5G物理层 189 7.1 物理层概述 189 7.1.1 5G物理层结构与功能 189 7.1.2 5G物理资源 190 7.1.3 5G物理信号与物理信道 196 7.1.4 物理层流程 197 7.2 5G下行链路 198 7.2.1 下行物理信道 198 7.2.2 下行物理信号 202 7.2.3 下行物理资源 207 7.2.4 下行传输信道 207 7.3 5G上行链路 209 7.3.1 上行物理信道 209 7.3.2 上行物理信号 214 7.3.3 上行物理资源 215 7.3.4 上行传输信道 215 7.4 5G信道映射 216 7.4.1 5G逻辑信道 216 7.4.2 5G传输信道 216 7.4.3 5G信道映射 217 7.5 5G物理过程 217 7.5.1 小区搜索 218 7.5.2 随机接入 220 7.5.3 小区选择与重选 226 7.5.4 功率控制 232 思考与习题 234第8章 5G关键技术 235 8.1 新型的网络架构 235 8.1.1 新型网络架构概述 235 8.1.2 新型网络架构关键技术 237 8.2 大规模天线技术 242 8.2.1 Massive MIMO概述 242 8.2.2 Massive MIMO技术 243 8.3 超密集组网 247 8.3.1 超密集组网概述 248 8.3.2 超密集组网技术 248 8.4 新型多址技术 254 8.4.1 新型多址技术概述 254 8.4.2 NOMA 255 8.4.3 SCMA 256 8.4.4 PDMA 259 8.4.5 MUSA 260 8.4.6 RSMA 262 8.4.7 LCRS 263 8.4.8 几种多址技术比较 264 8.5 全频谱接入 265 8.5.1 全频谱接入概述 265 8.5.2 全频谱接入技术 266 思考与习题 269第9章 LTE与5G移动通信网络设备 270 9.1 LTE移动通信网络设备 270 9.1.1 LTE无线接入网设备 270 9.1.2 LTE核心网设备 284 9.2 5G移动通信网络设备 291 9.2.1 5G无线接入网设备 292 9.2.2 5G核心网设备 299 思考与习题 300附录 301 附录1 NR信道栅格与绝对频点参数NREF取值范围表 301 附录2 NR工作频段对应的同步栅格表 301 附录3 常规CP下的5G NR时隙配置表 301 附录4 5G NR身份标识表 301 附录5 PRACH前导码格式表 301 附录6 移动通信缩写词 301参考文献 302