从LTE到5G移动通信系统--技术原理及其LabVIEW实现
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四川成都
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作者李晓辉、刘晋东、李丹涛、屠方泽
出版社清华大学出版社
ISBN9787302537656
出版时间2020-01
装帧平装
开本16开
定价79元
货号28506535
上书时间2024-10-20
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导语摘要
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。
目录
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
1.2.2 LTE技术指标
1.2.3 LTE关键技术
1.2.4 LTE-Advanced
1.3 第五代移动通信技术
1.3.1 5G总体愿景
1.3.2 5G的应用场景和技术需求
1.3.3 5G的标准化进展
1.3.4 5G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
2.1.2 EPS体系架构
2.1.3 EPS的特点
2.2 网络接口
2.2.1 S1接口
2.2.2 S1的灵活组网
2.2.3 X2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
2.4.4 MAC
2.4.5 RLC
2.4.6 RRC
2.4.7 PDCP
2.4.8 NAS协议
2.5 本章小结
第3章 LTE关键技术
3.1 OFDM技术
3.1.1 OFDM基本原理
3.1.2 OFDM的IFFT实现
3.1.3 OFDM系统的抗多径原理
3.1.4 OFDM系统中的信道估计技术
3.2 MIMO技术
3.2.1 空时分组码
3.2.2 MIMO空间复用技术
3.2.3 MIMO预编码技术
3.2.4 虚拟MIMO
3.3 自适应编码调制
3.4 HARQ
3.5 本章小结
第4章 LTE技术规范
4.1 工作频带及带宽
4.1.1 LTE频带划分
4.1.2 LTE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
4.3.2 PUSCH传输过程
4.3.3 PUCCH传输过程
4.3.4 上行参考信号
4.3.5 SC-FDMA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 下行传输过程
4.4.1 物理下行传输一般过程
4.4.2 PDSCH传输过程
4.4.3 PDCCH传输过程
4.4.4 PCFICH及PHICH传输过程
4.4.5 下行参考信号
4.4.6 OFDM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
4.5 eMBMS
4.6 本章小结
第5章 LTE-A技术增强
5.1 LTE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
5.2 LTE-A中的中继技术
5.2.1 中继的原理及特点
5.2.2 中继分类
5.2.3 3GPP中继系统框架
5.2.4 中继双工方式
5.3 LTE-A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
6.1 5G应用场景及技术指标
6.1.1 5G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
6.1.4 5G的频谱规划
6.2 SDN和NFV
6.2.1 采用SDN和NFV技术的原因
6.2.2 SDN技术及其在5G的应用
6.2.3 NFV编排和功能分拆
6.2.4 5G网络的部署
6.2.5 LTE与5G新空口的协作
6.3 网络架构标准进展及选项
6.3.1 NSA与SA
6.3.2 网络架构及选项
6.3.3 5G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
7.1 5G 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
7.3.3 OFDM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
7.4.2 LDPC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
8.1 5G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
8.4 GFDM原理及性能分析
8.4.1 GFDM与OFDM的比较
8.4.2 GFDM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
9.1.4 NI软件无线电基本架构
9.2 LabVIEW Communications简介
9.2.1 什么是LabVIEW Communications
9.2.2 LabVIEW Communications的功能及特点
9.3 NI USRP-RIO简介
9.3.1 什么是NI USRP-RIO
9.3.2 NI USRP-RIO的功能及特点
9.4 构建软件无线电平台
9.5 本章小结
0章 LabVIEW Communications编程基础
10.1 LabVIEW Communications导航
10.1.1 LabVIEW Editor简介
10.1.2 LabVIEW Communications中的FPGA设计流程
10.2 LabVIEW Communications编程基础
10.2.1 VI的组成
10.2.2 VI的前面板
10.2.3 VI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
10.2.6 VI的调试
10.3 本章小结
1章 快速构建实时无线系统实例
11.1 从LabVIEW Communications开始
11.1.1 MathScript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
11.5.1 NI 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
2章 LTE数据链路的软件无线电实现
12.1 LTE数据链路的软件无线电实现概要设计
12.1.1 LTE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
12.2 FPGA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）
12.2.4 FPGA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
12.3.6 DL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
12.3.10 DL和eNodeB时序调整
12.3.11 UE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
3章 MIMO数据链路的软件无线电实现
13.1 MIMO数据链路的软件无线电实现概要设计
13.1.1 MIMO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
4章 移动通信新技术的软件无线电实现
14.1 5G NR毫米波原型系统
14.1.1 NI毫米波收发系统框架介绍
14.1.2 NI毫米波收发原型系统介绍
14.1.3 5G NR毫米波系统运行结果
14.1.4 NI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
14.2.2 GFDM原型系统介绍
14.2.3 GFDM原型系统运行结果
14.3 5G网络层和物理层联合研究
14.3.1 5G网络层与物理层联合研究系统框架介绍
14.3.2 5G网络层和物理层联合原型系统介绍
14.3.3 5G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
内容摘要
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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