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內(nèi)容簡介

　　本書針對5G主要應(yīng)用場景和性能指標(biāo)，詳細(xì)描述了5G系統(tǒng)的初始接入和隨機(jī)接入過程。作為3GPP Rel-15的四步隨機(jī)接入的增強(qiáng)，對3GPP Rel-16兩步隨機(jī)接入的標(biāo)準(zhǔn)化方案做了較為系統(tǒng)的論述，包含物理層和高層的設(shè)計(jì)，并且涉及非授權(quán)頻譜NR-U中的隨機(jī)接入增強(qiáng)，以及 3GPP Rel-17的非連接態(tài)的小數(shù)據(jù)分組傳輸增強(qiáng)技術(shù)的一些設(shè)計(jì)考慮和仿真評估。本書適合從事無線通信的科技和工程人員、工科大學(xué)師生閱讀，也可以作為工程技術(shù)及科研教學(xué)的參考書。

作者簡介

　　田力同濟(jì)大學(xué)本碩博畢業(yè)，意大利博洛尼亞大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)博士。2015年至今在中興通訊擔(dān)任無線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)總監(jiān)，移動網(wǎng)絡(luò)和移動多媒體技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員，負(fù)責(zé)5G物理層關(guān)鍵技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)。興趣方向包括：信道建模、非正交多址、隨機(jī)接入、非授權(quán)頻譜等。擔(dān)任3GPP Rel-16 NR 2-Step RACH立項(xiàng)報(bào)告人。發(fā)表學(xué)術(shù)論文40余篇，申請百余項(xiàng)發(fā)明專利，并多次擔(dān)任各類學(xué)術(shù)會議主題演講嘉賓。袁弋非國家特聘專家。清華大學(xué)本科和碩士畢業(yè)，美國卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)博士畢業(yè)，2000-2008年在朗訊（后合并為阿爾卡特-朗訊）從事3G和4G關(guān)鍵技術(shù)研究。2008年-2020年在中興通訊擔(dān)任無線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)總監(jiān)，負(fù)責(zé)4G和5G的關(guān)鍵技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)。2020年中國移動擔(dān)任首席專家，負(fù)責(zé)5G和6G前沿技術(shù)研究及標(biāo)準(zhǔn)化，已出版4G和5G的專著7部。IEEE資深會員，擔(dān)任漢斯《無線通信》期刊主編，China Communications 和Communications Letters編委。張峻峰天津大學(xué)碩士畢業(yè)，1999年至今在中興通訊從事無線算法和標(biāo)準(zhǔn)化工作，先后負(fù)責(zé)UMTS、LTE、5G NR等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中多個(gè)技術(shù)方向的研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工作。興趣方向包括：隨機(jī)接入、同步信號、參考信號、跳頻、CoMP、URLLC等。申請了多項(xiàng)專利，并有兩件專利榮獲國家發(fā)明專利金獎(jiǎng)。邱徵虹同濟(jì)大學(xué)本科和碩士畢業(yè)，西班牙馬德里理工大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士。2018年至今在中興通訊從事無線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)預(yù)研工作，負(fù)責(zé)5G關(guān)鍵技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)，申請專利十余項(xiàng)。興趣方向包括：隨機(jī)接入、衛(wèi)星通訊、最小化路測和網(wǎng)優(yōu)等。

圖書目錄

第 1章 5G概述\t1
1．1　蜂窩通信系統(tǒng)的演進(jìn)　2
1．2　第五代蜂窩通信　4
1．2．1　典型場景和設(shè)計(jì)指標(biāo)　5
1．2．2　5G NR標(biāo)準(zhǔn)化演進(jìn)　7
1．3　信道接入機(jī)制　8
1．3．1　基于調(diào)度的信道接入機(jī)制　9
1．3．2　基于競爭的信道接入機(jī)制　10
1．4　小結(jié)　11
第　2章 NR初始接入設(shè)計(jì)　13
2．1　概述　14
2．2　小區(qū)搜索過程　14
2．3　下行同步信道及信號　16
2．3．1　同步廣播塊集合　16
2．3．2　同步廣播塊　21
2．3．3　主同步信號　22
2．3．4　輔同步信號　23
2．3．5　物理廣播信道　24
2．3．6　其他系統(tǒng)消息　25
第3章　隨機(jī)接入信道　37
3．1　ZC序列及其檢測性能　38
3．2　前導(dǎo)序列設(shè)計(jì)　39
3．3　PRACH資源分配　47
3．4　RACH OFDM符號生成　51
第4章　Rel-15隨機(jī)接入過程　53
4．1　基本過程概述　54
4．2　物理層過程　57
4．2．1　Msg1隨機(jī)接入前導(dǎo)　57
4．2．2　Msg2隨機(jī)接入反饋　59
4．2．3　Msg3 PUSCH數(shù)據(jù)　60
4．2．4　Msg4競爭解決　63
4．3　重傳及功率控制　63
4．3．1　PRACH功率控制　64
4．3．2　Msg3 PUSCH功率控制　65
4．4　高層過程　67
4．4．1　隨機(jī)接入初始化　67
4．4．2　Msg1資源選擇　69
4．4．3　Msg2接收　71
4．4．4　Msg2內(nèi)容與格式　73
4．4．5　競爭解決　76
第5章　Rel-16兩步隨機(jī)接入增強(qiáng)　79
5．1　基本原理　80
5．2　整體流程　81
5．3　信道結(jié)構(gòu)　83
5．3．1　MsgA 信道結(jié)構(gòu)　83
5．3．2　MsgA 資源選擇　92
5．3．3　MsgB 反饋與接收　96
5．3．4　競爭解決　102
5．4　功率控制　103
5．4．1　MsgA PRACH功率控制　103
5．4．2　MsgA PUSCH功率控制　104
5．4．3　回退情況下的功率控制　105
5．5　接收機(jī)設(shè)計(jì)　107
5．5．1　前導(dǎo)檢測　107
5．5．2　數(shù)據(jù)譯碼　107
5．6　仿真評估　109
5．6．1　評估指標(biāo)和仿真假設(shè)　109
5．6．2　MsgA 數(shù)據(jù)承載評估　112
5．6．3　信令開銷評估　118
5．6．4　功耗評估　119
5．6．5　時(shí)延評估　120
5．6．6　可靠性評估　122
5．7　基于人工智能的RACH增強(qiáng)展望　125
第6章　非RRC連接態(tài)的小數(shù)據(jù)分組傳輸　127
6．1　RRC非激活狀態(tài)介紹　128
6．1．1　RNA更新　129
6．1．2　RRC狀態(tài)切換　132
6．2　基于兩步RACH的小數(shù)據(jù)分組傳輸　135
6．2．1　涉及控制面的數(shù)據(jù)傳輸　135
6．2．2　不涉及控制面的數(shù)據(jù)傳輸　137
6．3　非正交多址接入增強(qiáng)　138
6．3．1　非正交多址基本原理　138
6．3．2　非正交多址發(fā)射端設(shè)計(jì)方案　141
6．3．3　非正交多址接收機(jī)設(shè)計(jì)　148
6．4　仿真評估　150
6．4．1　評估方案　150
6．4．2　仿真假設(shè)　153
6．4．3　評估結(jié)果　154
第7章　非授權(quán)頻譜中的信道接入　157
7．1　非授權(quán)頻譜接入的演進(jìn)　158
7．2　LAA/NR-U部署場景　159
7．2．1　LAA部署場景　159
7．2．2　NR-U部署場景　160
7．3　LBT接入方式　160
7．3．1　信道接入過程　160
7．3．2　信道/信號的LBT機(jī)制　164
7．3．3　COT共享　165
7．3．4　連續(xù)傳輸　166
7．3．5　循環(huán)前綴擴(kuò)展　167
7．3．6　LBT類型指示　167
7．3．7　競爭窗調(diào)整　170
7．3．8　能量檢測門限　170
7．3．9　FBE模式下的信道接入　172
7．4　前導(dǎo)序列的設(shè)計(jì)　173
7．4．1　設(shè)計(jì)目標(biāo)及候選方案　173
7．4．2　評估指標(biāo)　176
7．4．3　各候選方案性能評估　178
7．4．4　標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展　194
7．5　NR-U與Wi-Fi共存評估　202
7．5．1　評估方法和目的　202
7．5．2　評估場景和參數(shù)　203
7．5．3　性能評估指標(biāo)　207
7．5．4　評估結(jié)果　207
縮略語　213
參考文獻(xiàn)　217