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| 书名： | 从LTE到5G移动通信系统--技术原理及其LabVIEW实现 |
| 出版社： | 清华大学出版社 |
| 出版日期 | 2019 |
| ISBN号： | 9787302537656 |
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| 本书主要介绍LTE移动通信技术及其向第五代移动通信技术的演进，涉及LTE和5G NR的原理、技术规范及LabVIEW实现等内容。书中分析LTE的关键技术和相关规范，阐述5G移动通信系统的NSA和SA标准，研究讨论业界关注的5G移动通信新技术。基于LabVIEW图形化设计语言和通用软件无线电平台(USRP)，给出详细的WLAN和LTE框架实现，以及5G移动通信中大规模MIMO、GFDM新波形的LabVIEW实现。 |
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| 原理、技术和实现相结合的通信工程专业前沿性书籍。本书在对LTE关键技术和规范深入分析的基础上，全面介绍5G移动通信系统的NSA和SA标准，并研究业界关注的5G移动通信新技术，内容新颖。 |
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| 第1章移动通信技术概述 1.1移动通信发展历程 1.2演进分组系统概述 1.2.1网络结构演进 1.2.2LTE技术指标 1.2.3LTE关键技术 1.2.4LTEAdvanced 1.3第五代移动通信技术 1.3.15G总体愿景 1.3.25G的应用场景和技术需求 1.3.35G的标准化进展 1.3.45G新空口 1.4基于USRP的移动通信技术研发 1.5本书内容安排 第2章LTE网络体系架构 2.1网络体系架构 2.1.1基本概念 2.1.2EPS体系架构 2.1.3EPS的特点 2.2网络接口 2.2.1S1接口 2.2.2S1的灵活组网 2.2.3X2接口 2.3用户平面和控制平面 2.3.1用户平面结构 2.3.2控制平面结构 2.4无线接口协议 2.4.1协议的分层结构 2.4.2无线信道 2.4.3物理层 2.4.4MAC 2.4.5RLC 2.4.6RRC 2.4.7PDCP 2.4.8NAS协议 2.5本章小结
第3章LTE关键技术 3.1OFDM技术 3.1.1OFDM基本原理 3.1.2OFDM的IFFT实现 3.1.3OFDM系统的抗多径原理 3.1.4OFDM系统中的信道估计技术 3.2MIMO技术 3.2.1空时分组码 3.2.2MIMO空间复用技术 3.2.3MIMO预编码技术 3.2.4虚拟MIMO 3.3自适应编码调制 3.4HARQ 3.5本章小结 第4章LTE技术规范 4.1工作频带及带宽 4.1.1LTE频带划分 4.1.2LTE带宽分配 4.2帧结构和资源块 4.2.1帧结构 4.2.2资源块及其映射 4.3上行传输过程 4.3.1上行信道编码 4.3.2PUSCH传输过程 4.3.3PUCCH传输过程 4.3.4上行参考信号 4.3.5SCFDMA生成 4.3.6上行调度与链路自适应 4.3.7随机接入过程
4.4.1物理下行传输一般过程 4.4.2PDSCH传输过程 4.4.3PDCCH传输过程 4.4.4PCFICH及PHICH传输过程 4.4.5下行参考信号 4.4.6OFDM信号产生 4.4.7下行资源调度及链路自适应 4.4.8限制小区间干扰的方法 4.5eMBMS 4.6本章小结 第5章LTEA技术增强 5.1LTE中的载波聚合技术 5.1.1载波聚合技术的引入 5.1.2载波聚合的分类 5.1.3载波聚合实现方式 5.1.4控制信道设计 5.1.5载波聚合的聚合方式 5.1.6载波聚合中的随机接入过程 5.1.7载波聚合中的资源管理 5.2LTEA中的中继技术 5.2.1中继的原理及特点 5.2.2中继分类 5.2.33GPP中继系统框架 5.2.4中继双工方式 5.3LTEA中的多点协作技术 5.3.1多点协作基本概念 5.3.2多点协作分类 5.3.3多点协作传输方案 5.4本章小结 第6章5G移动通信网络架构 6.15G应用场景及技术指标 6.1.15G应用场景 6.1.2基于服务的网络架构 6.1.3关键性能指标 6.1.45G的频谱规划
6.2.1采用SDN和NFV技术的原因 6.2.2SDN技术及其在5G的应用 6.2.3NFV编排和功能分拆 6.2.45G网络的部署 6.2.5LTE与5G新空口的协作 6.3网络架构标准进展及选项 6.3.1NSA与SA 6.3.2网络架构及选项 6.3.35G架构演进方案 6.4网络切片 6.5本章小结 第7章5G物理层技术规范 7.15G NR物理层规范概述 7.2帧结构和物理资源 7.2.1参数集 7.2.2帧结构 7.2.3物理资源 7.3整体架构和信号生成 7.3.1调制映射 7.3.2序列生成 7.3.3OFDM基带信号生成 7.3.4调制和上变频 7.4信道编码及在5G中的应用 7.4.1不同信道编码方式 7.4.2LDPC码及其应用 7.4.3极化码及其应用 7.5本章小结 第8章5G无线传输新技术 8.15G无线传输新技术概述 8.2大规模MIMO技术 8.2.1大规模MIMO概述 8.2.2大规模MIMO关键技术 8.2.3大规模MIMO的预编码技术 8.3毫米波无线通信技术 8.3.1毫米波通信概述 8.3.2单用户混合波束成形 8.3.3多用户混合波束成形 8.4GFDM原理及性能分析 8.4.1GFDM与OFDM的比较 8.4.2GFDM基本原理 8.4.3脉冲成形滤波器及性能 8.4.4编码GFDM 8.5同时同频全双工技术 8.5.1灵活双工概述 8.5.2全双工系统干扰分析 8.5.3全双工系统中的自干扰消除技术 8.6本章小结 第9章软件无线电平台简介 9.1什么是软件无线电 9.1.1软件无线电的定义和特点 9.1.2软件无线电的发展历程 9.1.3软件无线电基本架构 9.1.4NI软件无线电基本架构 9.2LabVIEW Communications简介 9.2.1什么是LabVIEW Communications 9.2.2LabVIEW Communications的功能及特点 9.3NI USRPRIO简介 9.3.1什么是NI USRPRIO 9.3.2NI USRPRIO的功能及特点 9.4构建软件无线电平台 9.5本章小结 第10章LabVIEW Communications编程基础 10.1LabVIEW Communications导航 10.1.1LabVIEW Editor简介 10.1.2LabVIEW Communications中的FPGA设计流程 10.2LabVIEW Communications编程基础 10.2.1VI的组成 10.2.2VI的前面板 10.2.3VI的程序框图 10.2.4基于文本的设计语言支持 10.2.5程序结构 10.2.6VI的调试 10.3本章小结 第11章快速构建实时无线系统实例 11.1从LabVIEW Communications开始 11.1.1MathScript节点： 简单的正弦波 11.1.2使用捕捉到的数据 11.2实现一个FM收音机 11.3算法设计和测试 11.3.1使用多速率图标创建一个OFDM调制器 11.3.2显示和配置采样计数 11.3.3使用图表探针 11.3.4测试OFDM算法 11.4定点转换 11.4.1复制层次结构 11.4.2分析复制的层次结构 11.4.3将数据类型转换为定点数据 11.4.4微调定点设计 11.5将应用程序部署到FPGA上 11.5.1NI USRP数据流项目范例 11.5.2利用SystemDesigner创建一个新的FIFO 11.5.3修改Streaming Xcvr FPGA程序 11.5.4编译FPGA生成规范 11.6本章小结 第12章LTE数据链路的软件无线电实现 12.1LTE数据链路的软件无线电实现概要设计 12.1.1LTE数据链路中需要实现的关键特性 12.1.2如何完成LTE数据链路的软件无线电实现 12.2FPGA实现概述 12.2.1下行链路发射机(基站发送) 12.2.2上行链路发射机(用户发送) 12.2.3上行链路接收机(基站接收) 12.2.4FPGA时钟考虑 12.3上位机实现概述 12.3.1上位机初始化 12.3.2配置RX/TX基带和RF 12.3.3同步和自动增益控制(AGC) 12.3.4更新图表和指标 12.3.5计算吞吐量和误块率 12.3.6DL和UL的子帧配置参数 12.3.7接收UDP数据/生成反馈 12.3.8发送UDP数据/接收反馈 12.3.9多个eNodeB场景的定时调整 12.3.10DL和eNodeB时序调整 12.3.11UE定时调整 12.4基于LTE数据链路应用程序框架构建软件无线电应用 12.5本章小结 第13章MIMO数据链路的软件无线电实现 13.1MIMO数据链路的软件无线电实现概要设计 13.1.1MIMO数据链路中需要实现的关键特性 13.1.2如何完成MIMO数据链路的软件无线电实现 13.2大规模MIMO基站实现概述 13.2.1基站端定时和同步 13.2.2大规模MIMO基站软件架构图 13.3大规模MIMO用户端实现概述 13.4大规模MIMO应用案例 13.5基于MIMO数据链路应用程序框架构建软件无线电应用 13.6本章小结 第14章移动通信新技术的软件无线电实现 14.15G NR毫米波原型系统 14.1.1NI毫米波收发系统框架介绍 14.1.2NI毫米波收发原型系统介绍 14.1.35G NR毫米波系统运行结果 14.1.4NI毫米波系统扩展应用 14.2新型物理层研究 14.2.1基于GFDM的物理层系统框架介绍 14.2.2GFDM原型系统介绍 14.2.3GFDM原型系统运行结果 14.35G网络层和物理层联合研究 14.3.15G网络层与物理层联合研究系统框架介绍 14.3.25G网络层和物理层联合原型系统介绍 14.3.35G网络层和物理层联合原型系统运行结果 14.4本章小结 缩略词表 参考文献 |
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| 随着移动通信技术的飞速发展，人们开始意识到移动通信技术给自身生活带来的巨大变化。在第四代(4G)移动通信技术不断成熟和人 们理念不断更新的前提下，第五代（5G）移动通信技术应运而生并有了很大的进展。随着5G移动通信标准NSA和SA标准第一版本的冻 结，移动通信产业开始把注意力转向如何为其他行业提供有效的通信能力，万物互联成为移动通信的愿景。 。首先分析LTE的关键技术和相关规范，然后阐述5G移动通信系统的NSA和SA标准，并研究讨论业界关注的5G移动通信新技术。在实现 方面，在介绍基于LabVIEW图形化设计语言和通用软件无线电平台(USRP)的基础上，给出详细的LTE框架实现，以及5G移动通信中大规 模MIMO、GFDM等新技术的LabVIEW实现。 动通信技术的研究开发，整体上本书可分为两大部分： 第一部分是LTE和5G的基本原理和技术规范，包括第1~8章； 第二部分包括第 9~14章，主要介绍LabVIEW和USRP在移动通信新技术上的应用。 过程有一个全面认识。为了便于对LTE技术规范的学习，在介绍LTE技术规范之前，在第2章首先给出LTE的体系架构，然后重点介绍无 线接入的物理层技术和规范。第3章介绍LTE的关键技术，包括OFDM技术、多天线技术、自适应编码和调制技术、带有软合并的HARQ技 术等。第4章介绍LTE技术规范，包括LTE物理层概述、上行传输过程和下行传输过程等。第5章介绍LTEAdvanced技术，包括LTEA 中的多天线技术、多点协作技术、中继技术和载波聚合技术。 第7章围绕当前5G NR的系列标准，给出物理层传输的一般过程，重点阐述5G采用的编码方式。第8章从研究领域重点介绍5G移动通信 物理层传输新技术，包括大规模MIMO技术、毫米波混合波束成形、新波形技术和全双工干扰抑制等。 LabVIEW构建无线系统的实例，第12章介绍LTE在USRP上的实现，第13章介绍MIMO平台的构建，第14章介绍NI公司开发的其他的第五代 移动通信新技术的实现方案。 子科技大学通信工程学院多年来对LTE/LTEAdvanced以及5G移动通信技术研究的基础上，结合通信与信息工程国家级实验教学示范 中心的通信与网络综合开发实验以及NI公司在移动通信领域最新的成果编写而成的。感谢西安电子科技大学通信工程学院以及通信与 信息工程实验教学示范中心各位领导和老师给予的帮助和支持。本书的出版得到了西安电子科技大学研究生精品教材建设项目以及NI 公司的教育部产学合作育人项目的资助和支持，在此表示感谢！
本书可作为通信领域高年级本科生和硕士、博士研究生的教学与科研用书，使学生在掌握移动通信新技术基本原理和技术规范的同时 ，还能够通过图形化的实践模式展开深入学习和研究，便于提高学生的创新意识和动手能力。此外，本书还可作为无线通信等领域工 程技术人员的参考书。 |
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