边缘计算赋能移动通信：原理、技术及应用

张鹤立，副教授，硕士生导师。2014年毕业于北京邮电大学，获得博士学位。近年来一直从事5G/B5G、边缘计算、智慧城市、异构网络、基于人工智能的网络安全技术等方面的研究工作。担任本领域重要期刊IEEE Wireless Communications、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Transactions on Networking等的审稿人，受邀担任多个国内外重要学术会议的TPC成员。发表SCI以及EI检索论文60余篇，授权国家发明专利16项。作为项目负责人和项目骨干主持国家自然科学基金以及企业级项目多项。

第1章移动通信网络发展趋势

1.1移动通信技术发展概述

1.1.1第1代移动通信技术

1.1.2第2代移动通信技术

1.1.3第3代移动通信技术

1.1.4第4代移动通信技术

1.1.5第5代移动通信技术

1.2未来移动通信网络新业务

1.2.1沉浸式云XR

1.2.2数字孪生

1.2.3自动驾驶

1.2.4元宇宙

1.3未来移动通信网络新需求

1.3.1智简化

1.3.2算力泛在化

1.3.3可编程化

1.3.4空天地一体化

1.3.5通感算一体化

1.4边缘计算在未来移动通信网络中的应用

本章小结

参考文献

第2章边缘计算技术基础·

2.1基本概念

2.2关键技术

2.2.1计算卸载

2.2.2边缘缓存

2.2.3虚拟机迁移

2.2.4资源管理

2.2.5边缘智能

2.2.6云边协同

2.3典型应用场景

2.3.1密集蜂窝网络

2.3.2车联网

2.3.3无人机辅助移动通信网络

2.3.4物联网

本章小结

参考文献

第3章计算卸载技术

第4章边缘缓存技术

第5章 人工智能驱动边缘网络智能化

第6章区块链赋能边缘计算网络

第7章基于区块链的数据管理平台设计

第8章边缘计算解决方案

参考文献

第1章移动通信网络发展趋势

1.1移动通信技术发展概述

自20世纪80年代初开始，我国逐步进入移动通信网络建设的发展阶段。经过多年努力，我国逐渐实现了“2G跟随、3G突破、4G突破、5G引领”的通信产业目标，构建了技术先进、规模庞大的移动通信网络。接下来，本节将简要回顾一下移动通信网络的演进历程。

1.1.1第1代移动通信技术

第1代移动通信技术(1st Generation Mobile Communication Technology,1G)以模拟式蜂窝网为主要特征。作为初代移动通信技术，1G主要采用模拟技术与频分多址技术，且仅能够支持语音业务。特别地，最具有代表性的系统分别为北美的AMPS（AdvancedMobile Phone System,高级移动电话系统）与欧洲的TACS（Total Access CommunicationSystem，全接入通信系统）(1]。然而，受模拟技术及传输带宽等因素影响，1G系统的通信容量十分有限，且语音业务存在语音品质低、覆盖范围小、信号不稳定、安全性及鲁棒性差等问题。

1.1.2第2代移动通信技术

第2代移动通信技术(2nd Generation Mobile Communication Technology,2G)以数字式移动通信系统为主要特征。最具有代表性的系统包括欧洲的TDMA(Time DivisionMultiple Access,时分多址）与北美的CDMA（Coding Division Multiple Access,码分多址）。除了语音业务之外，2G还包括了文本信息的传输业务，这为当今移动互联网的发展奠定了基础。与1G相比，2G在通信容量、语音质量、安全性方面均具有显著提升。此外，值得注意的是，2G为用户提供了国际漫游服务，这使得语音业务由区域性转向全域性。尽管如此，由于带宽资源有限，2G无法支持对通信速率要求较高的移动多媒体业务。

……

全书共分为8章, 本书以当前研究热点边缘计算作为切入点, 紧扣5G、6G研究方向, 通过结合作者多年的科研成果, 系统地阐述了面向移动通信网络的边缘计算框架, 详细探讨了边缘计算如何赋能未来移动通信网络, 并结合区块链、人工智能等技术, 讨论了新技术支持下的移动边缘计算网络。