5G大規(guī)模天線增強(qiáng)技術(shù)
定 價(jià)：199.8 元
- 作者：魯照華 袁弋非 吳昊 高波 蔣創(chuàng)新
- 出版時(shí)間：2022/5/1
- ISBN：9787115578006
- 出 版 社：人民郵電出版社
- 中圖法分類：O231
- 頁(yè)碼：447
- 紙張：
- 版次：01
- 開本：16開
5G大規(guī)模天線增強(qiáng)技術(shù)以5G Rel-16協(xié)議為基礎(chǔ)，對(duì)多天線技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行了回顧，詳細(xì)地介紹了大規(guī)模多天線增強(qiáng)技術(shù)在5G Rel-16中的標(biāo)準(zhǔn)化方案，重點(diǎn)包括碼本增強(qiáng)技術(shù)、波束管理增強(qiáng)技術(shù)、多TRP傳輸增強(qiáng)技術(shù)等，細(xì)致地分析了各個(gè)方案的提出背景、設(shè)計(jì)思路、仿真結(jié)果及標(biāo)準(zhǔn)制定過(guò)程背后的技術(shù)博弈，并對(duì)多天線技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
本書適合從事無(wú)線通信工作的科技人員、工科大學(xué)教師和研究生閱讀、學(xué)習(xí)，也適合作為工程技術(shù)及科研教學(xué)人員的參考書。
·本書包含大規(guī)模多天線增強(qiáng)技術(shù)在 5G Rel-16 中的標(biāo)準(zhǔn)化方案，深度講解多項(xiàng)增強(qiáng)技術(shù)。
·作者為中興通訊股份有限公司技術(shù)預(yù)研專 家和中國(guó)移動(dòng)首 席專 家，具有較大的影響力。
魯照華
天津大學(xué)博士，教授級(jí)高 級(jí)工程師。2004年開始在中興通訊股份有限公司從事3G、4G、5G移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究工作，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)多媒體技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成員。在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議上發(fā)表論文二十余篇，已授權(quán)發(fā)明專利五百余項(xiàng)。曾獲深圳市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、深圳市技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東省科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、廣東杰出發(fā)明人獎(jiǎng)等榮譽(yù)。
袁弋非
國(guó)家海外高層次引進(jìn)人才，清華大學(xué)本科和碩士畢業(yè)，美國(guó)卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)博士畢業(yè)。2000—2008年在朗訊貝爾實(shí)驗(yàn)室從事3G和4G移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)研究；2008—2020年在中興通訊股份有限公司擔(dān)任無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)總監(jiān)，負(fù)責(zé)4G和5G關(guān)鍵技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)工作；2020年調(diào)中國(guó)移動(dòng)研究院，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)化工作。在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議上發(fā)表論文五十余篇，出版4G和5G中/英文專著8部，已授權(quán)美國(guó)專利四十余項(xiàng)。擔(dān)任漢斯《無(wú)線通信》期刊主編，IEEE Communications Letters和China Communications編委，獲IEEE ComSoc亞太杰出論文獎(jiǎng)。
吳昊
東南大學(xué)博士，2011—2012年在美國(guó)哥倫比亞大學(xué)電子工程系作為聯(lián)合培養(yǎng)博士從事科研工作。2015年開始在中興通訊股份有限公司從事無(wú)線通信技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作，擔(dān)任技術(shù)研究專 家、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目經(jīng)理，其間代表中興通訊股份有限公司參加3GPP RAN和RAN1會(huì)議，在MIMO、AI、定位、終端節(jié)能等多個(gè)4G、5G技術(shù)方向上提交二百余份提案。已在IEEE Trans等國(guó)際期刊或會(huì)議上發(fā)表論文十余篇，擁有專利七十余項(xiàng)。
高波
清華大學(xué)博士，2015年開始任職于中興通訊股份有限公司，技術(shù)預(yù)研專 家，負(fù)責(zé)5G Massive MIMO前沿技術(shù)研究及標(biāo)準(zhǔn)化工作。已在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議上發(fā)表論文二十余篇，擁有5G專利十余項(xiàng)。
蔣創(chuàng)新
西安科技大學(xué)碩士，從事4G、5G 物理層標(biāo)準(zhǔn)化工作十余年，精通3GPP標(biāo)準(zhǔn)，曾在NEC從事LTE MIMO、信道建模及系統(tǒng)級(jí)仿真等標(biāo)準(zhǔn)化研究工作。2016年加入中興通訊股份有限公司，從事無(wú)線通信技術(shù)研究與標(biāo)準(zhǔn)化工作，擔(dān)任技術(shù)研究專 家、標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目經(jīng)理，曾代表中興通訊股份有限公司參加3GPP RAN1和RAN會(huì)議，在MIMO、定位等多個(gè)4G、5G技術(shù)方向上提交二百余份提案，擁有59項(xiàng)授權(quán)專利。
第 1章 大規(guī)模天線技術(shù)發(fā)展概述 1
1.1 無(wú)線通信系統(tǒng)和天線 2
1.2 多天線在移動(dòng)通信的應(yīng)用 4
1.2.1 波束賦形 5
1.2.2 空間分集 5
1.2.3 空間復(fù)用 5
1.2.4 干擾管理 6
1.3 大規(guī)模天線技術(shù)理論及發(fā)展歷程 6
1.3.1 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 6
1.3.2 信道相關(guān)系數(shù)特征分析 9
1.3.3 發(fā)展歷程 11
1.4 大規(guī)模天線增強(qiáng)技術(shù)的主要方向 13
1.4.1 參考信號(hào) 14
1.4.2 CSI反饋 14
1.4.3 協(xié)作多點(diǎn)傳輸（Multi TRP） 15
1.4.4 波束管理 16
1.4.5 上行傳輸 16
1.5 小結(jié) 17
第 2章 大規(guī)模天線無(wú)線信道模型 19
2.1 無(wú)線信道概述 20
2.1.1 路徑損耗 21
2.1.2 陰影衰落 21
2.1.3 小尺度衰落 22
2.2 無(wú)線信道理論 23
2.2.1 信道的表達(dá)式 23
2.2.2 瑞利衰落 25
2.2.3 萊斯衰落 27
2.2.4 多普勒頻譜 28
2.3 信道模型 29
2.3.1 信道建模方法 29
2.3.2 信道模型介紹 31
2.4 信道建模流程 36
2.4.1 場(chǎng)景設(shè)置 37
2.4.2 天線設(shè)置 40
2.4.3 LOS概率計(jì)算 46
2.4.4 路徑損耗計(jì)算 48
2.4.5 穿透損耗計(jì)算 52
2.4.6 大尺度參數(shù)計(jì)算 53
2.4.7 小尺度參數(shù)計(jì)算 56
2.4.8 小尺度計(jì)算增強(qiáng) 62
2.4.9 基于地圖的混合信道模型 82
2.5 小結(jié) 99
第3章 大規(guī)模天線系統(tǒng)參考信號(hào)設(shè)計(jì) 101
3.1 CSI-RS 104
3.1.1 CSI-RS圖樣 105
3.1.2 CSI-RS序列 108
3.1.3 CSI-RS的周期與偏置設(shè)計(jì) 110
3.1.4 CSI-RS資源配置 110
3.1.5 CSI-RS與其他信號(hào)碰撞解決機(jī)制設(shè)計(jì) 111
3.1.6 CSI-RS的速率匹配 112
3.1.7 用于CSI的CSI-RS 112
3.1.8 用于跟蹤的CSI-RS 112
3.1.9 用于波束管理的CSI-RS 116
3.1.10 用于移動(dòng)管理的CSI-RS 116
3.2 DM-RS 117
3.2.1 DM-RS基本設(shè)計(jì) 117
3.2.2 Rel-16低PAPR DM-RS 135
3.3 SRS 140
3.3.1 LTE中的SRS容量增強(qiáng)技術(shù) 141
3.3.2 SRS類型 146
3.3.3 SRS時(shí)頻碼域資源 148
3.3.4 SRS序列 151
3.3.5 SRS信令配置 154
3.3.6 SRS與其他資源的優(yōu)先級(jí)處理 155
3.3.7 SRS天線切換 156
3.3.8 SRS在分量載波之間的切換 158
3.4 PT-RS 161
3.4.1 基于OFDM波形的PT-RS的設(shè)計(jì) 162
3.4.2 基于DFT-S-OFDM波形的PT-RS的設(shè)計(jì) 178
3.5 QCL關(guān)系 183
3.5.1 參考信號(hào)間的QCL關(guān)系 186
3.5.2 Rel-15 QCL的信令配置 189
3.6 小結(jié) 193
第4章 CSI反饋增強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù) 195
4.1 5G中CSI測(cè)量、反饋的基本原理和關(guān)鍵技術(shù) 196
4.1.1 獲取CSI的基本方法 196
4.1.2 用于獲取CSI的參考信號(hào) 198
4.1.3 CSI報(bào)告的組成和屬性 200
4.1.4 終端處理CSI的要求和能力 204
4.2 Rel-15 Type I碼本設(shè)計(jì)方案 208
4.3 Rel-15 Type II碼本設(shè)計(jì)方案 213
4.4 Rel-16 eType II碼本設(shè)計(jì)方案 218
4.5 性能分析 226
4.6 CSI反饋的未來(lái)發(fā)展方向 229
4.7 小結(jié) 233
第5章 Multi-TRP方案 235
5.1 場(chǎng)景分析 236
5.2 基于單DCI的M-TRP 237
5.2.1 SDM方式 238
5.2.2 FDM-A方式 240
5.2.3 FDM-B方式 243
5.2.4 TDM-A方式 246
5.2.5 TDM-B方式 247
5.2.6 各種方式的對(duì)比與切換 250
5.2.7 DM-RS端口指示 251
5.2.8 波束指示與默認(rèn)波束 252
5.3 基于多DCI的M-TRP 255
5.3.1 PDCCH 255
5.3.2 PDSCH 260
5.3.3 HARQ-ACK 261
5.3.4 亂序（Out-of-order） 270
5.3.5 速率匹配 272
5.4 M-TRP技術(shù)演進(jìn) 274
第6章 波束管理增強(qiáng)方案 279
6.1 高頻信道特征、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及部署場(chǎng)景 280
6.1.1 高頻信道特性 281
6.1.2 高頻段通信系統(tǒng)架構(gòu) 283
6.1.3 高頻部署場(chǎng)景 286
6.1.4 高頻組網(wǎng) 289
6.2 波束管理技術(shù) 292
6.2.1 波束掃描與測(cè)量 294
6.2.2 波束報(bào)告 296
6.2.3 波束指示 299
6.2.4 波束維護(hù) 302
6.2.5 波束恢復(fù) 303
6.3 波束管理后續(xù)演進(jìn) 305
6.3.1 上行默認(rèn)波束和默認(rèn)路損確定 305
6.3.2 上下行多面板同時(shí)傳輸 307
6.3.3 MU-MIMO下的感知干擾的波束管理 312
6.3.4 基于人工智能（AI）的波束管理增強(qiáng) 316
6.4 小結(jié) 318
第7章 上行傳輸增強(qiáng) 319
7.1 PUSCH傳輸 320
7.1.1 基于碼本的PUSCH傳輸 322
7.1.2 非碼本的PUSCH傳輸 326
7.2 上行功率控制 328
7.2.1 波束相關(guān)的功率控制 329
7.2.2 CA、DC的功率共享 345
7.2.3 PHR 348
7.3 上行滿功率傳輸增強(qiáng) 351
7.3.1 上行滿功率傳輸增強(qiáng)的約束因素 352
7.3.2 上行滿功率傳輸模式1 354
7.3.3 上行滿功率傳輸模式2 358
7.4 小結(jié) 363
第8章 大規(guī)模天線的IMT-2020性能評(píng)估 365
8.1 IMT-2020的關(guān)鍵性能指標(biāo) 366
8.2 IMT-2020 eMBB系統(tǒng)頻譜效率的評(píng)估 369
8.2.1 室內(nèi)熱點(diǎn)場(chǎng)景 370
8.2.2 密集城區(qū)場(chǎng)景 371
8.2.3 鄉(xiāng)村場(chǎng)景 371
8.3 小結(jié) 372
第9章 未來(lái)技術(shù)演進(jìn) 373
9.1 非理想互易性CSI獲取 374
9.2 基于OAM的復(fù)用及渦旋波傳輸 379
9.2.1 OAM模態(tài)與渦旋電磁波 379
9.2.2 OAM模態(tài)正交性 381
9.2.3 OAM無(wú)線通信發(fā)展 383
9.2.4 OAM與MIMO的關(guān)系 384
9.2.5 OAM的產(chǎn)生與接收 386
9.2.6 未來(lái)OAM的研究方向 387
9.3 智能電磁表面 389
9.3.1 可控?zé)o線環(huán)境 389
9.3.2 智能表面的理論與設(shè)計(jì) 392
9.3.3 面臨的挑戰(zhàn)性問(wèn)題 395
9.3.4 未來(lái)研究方向 396
9.4 無(wú)蜂窩大規(guī)模MIMO 398
9.4.1 Cell-Free Massive MIMO的原理 399
9.4.2 Cell Free M-MIMO的實(shí)現(xiàn) 402
9.4.3 Cell-Free M-MIMO網(wǎng)絡(luò)的特征 404
9.4.4 Cell-Free M-MIMO的優(yōu)勢(shì) 405
9.5 太赫茲極窄波束通信 407
9.5.1 太赫茲通信介紹 407
9.5.2 太赫茲通信中的波束賦形 410
9.5.3 太赫茲通信的窄波束賦形應(yīng)用前景與展望 412
9.6 小結(jié) 415
附錄 417
縮略語(yǔ) 427
參考文獻(xiàn) 435
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