随着互联网和物联网的高速发展,高清视频、VR/AR、智能设备等新业务层出不穷,未来通信网络将实现更多更灵活、可靠、智能化的用户体验服务。为了适应新的更多样的业务需求,满足对于未来万物联网的构想,实现真正意义上的万物互通互联,未来移动通信网络不仅对网速提出了高要求,同时还对接入密度、网络延迟、网络可靠性等方面提出了更高的要求。比如,峰值速率要求10Gbit/s以上,连接密度要求百万级,时延要求ms级。现有通信网络已无法满足这种多样化的业务需求,第五代移动通信(5G)技术应运而生。5G是国际电信联盟(ITU)制定的第五代移动通信标准,它的正式名称是IMT-2020。如果说3G和4G使人与人相联,5G存在的真正意义在于:为万物互联打下基础。这种全新的网络接入方式将万事万物以最优的方式连接起来,这种统一的连接架构将会把移动技术的优势扩展到全新行业,并创造全新的商业模式。
目前,5G的研究处于关键发展阶段,各种关键技术研究进展迅速,全球主要国家和地区纷纷提出5G试验计划和商用时间表,力争引领全球5G标准与产业发展。随着我国经济的不断发展,人们的消费意识也在发生着翻天覆地的变化,用户对网络性能的要求已经越来越高,同时,大数据、无人驾驶和物联网等新产业的兴起,让人们对5G的期待达到了前所未有的高度。目前市场上关于介绍5G移动通信技术的书籍还比较少,远不能满足广大通信从业者和爱好者的需求。针对于此,笔者根据自己多年从事移动通信工作的实践经验及理论研究,编写了本书,在全球5G时代即将来临的时机,希望能够给通信行业的从业者和爱好者日后的工作和生活提供参考。
本书系统全面地介绍了5G移动通信技术的基本原理、关键技术、网络部署规划以及典型应用等方面的内容。本书采取理论性与应用性相结合的方式,通过对移动通信网络发展历程的详细介绍、基本理论的深入分析及典型应用的重点阐述,帮助读者对整个5G移动通信技术有全面性的认识。全书主要分为6章。第1章5G网络发展概述,主要介绍了历代移动通信系统的演进路线以及5G技术发展现状。第2章5G基本原理与网络架构,主要介绍了5G全新网络架构、5G基本原理和5G基本业务信令流程。第3章5G关键技术,主要从全频谱、新空口、新架构和新特性4个方面介绍了上下行解耦、新型多址方式、MEC和Massive MIMO等10多项关键技术。第4章5G网络部署策略,主要分析了4G与5G融合部署演进以及在现有网络基础上面向5G网络的储备与改造。第5章5G网络规划,主要介绍了5G的频谱特性和传播模型、5G网络规划仿真以及5G组网建议。第6章5G三大应用场景与典型用例,主要介绍了5G在移动宽带MBB、超可靠机器类通信以及大规模机器通信三方面的应用,并阐述了5G对人们社会生产、工作和生活中的影响。此外,结束语总结了全书主要内容,并对5G技术的未来应用进行展望。附录列出了5G常见缩写的含义以及简要介绍。
笔者在编著本书过程中,借鉴了大量国内外关于5G的行业标准、技术文件及资料,并结合了笔者在从事移动通信工作的理论研究和实践中所总结出的经验。由于笔者水平有限而且时间仓促,书中错误和疏漏之处在所难免,希望广大读者予以批评指正。