5G NR标准：下一代无线通信技术（原书第2版） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书参照作者出版的3G、4G畅销书，为读者理解5G NR无线接入网技术提供了一个全新的视角。本书除了介绍5G技术发展背景、市场需求、频谱分配和标准化时间表，以及5G NR R15 RAN的各项技术特点，内容还涵盖了NR物理层结构、高层协议、射频和频谱实现，以及NR与LTE共存和互通。本书不仅详解NR技术各个组成部分的基本知识，还为读者揭示了为什么选择了某个技术解决方案的成因。本书第二版全新阐述了5G NR在2020年冻结并发布的R16版RAN技术细节， 新一些全新的章节和内容，包括未授权频谱中的NR、Rel-16中的NR-U、IAB、Rel-16中的V2X和端到端直连、工业物联网、针对PDCCH的URLLC增强的工业物联网，以及RIM/CL和定位的URLLC增强。还包括NR相关的关键技术要求、设计原则、基本NR传输结构的技术特征（显示它是从LTE继承的，从哪里偏离的）和NR多天线传输功能的原因，详细描述初始NR接入的信号和功能，包括用于同步的信号和系统信息、随机接入和寻呼、LTE/NR在同一频谱中共存以及它们作为一个系统互连互通的价值。本书对NR R16中移动性的不同方面进行了增补描述，还对BS和UE在传统频带和新毫米波波段NR RF技术要求进行了阐述。

序言一

序言二

译者序

前　言

致　谢

第1章　5G概述 1

1.1　3GPP和移动通信的标准化 2

1.2　下一代无线接入技术—5GNR 3

1.2.1　5G应用场景 3

1.2.2　LTE向5G演进 3

1.2.3　NR—新的5G无线接入技术 4

1.2.4　5GCN—新的5G核心网 4

第2章　5G标准化 5

2.1　标准化和监管概述 5

2.2　ITU-R从3G到5G的活动 7

2.2.1　ITU-R的角色 7

2.2.2　IMT-2000和IMT-Advanced 7

2.2.3　ITU-R WP5D的IMT-2020流程 8

2.3　5G和IMT-2020 10

2.3.1　IMT-2020使用场景 10

2.3.2　IMT-2020能力集 12

2.3.3　IMT-2020性能要求 14

2.3.4　IMT-2020候选技术和评估 16

2.4　3GPP标准化 17

2.4.1　3GPP流程 18

2.4.2　作为IMT-2020候选技术的3GPP

5G NR规范 20

第3章　5G频谱 22

3.1　移动系统的频谱 22

3.1.1　ITU-R为IMT系统定义的频谱 23

3.1.2　5G的 频谱状况 25

3.2　NR的频段 26

第4章　LTE概述 32

4.1　LTE Release 8—基本的无线接入 32

4.2　LTE演进 34

4.3　频谱灵活性 36

4.3.1　载波聚合 36

4.3.2　授权辅助接入 38

4.4　多天线增强 38

4.4.1　增强的多天线传输 38

4.4.2　多点协作和传输 39

4.4.3　增强的控制信道结构 40

4.5　密集度、微蜂窝和异构部署 40

4.5.1　 中继 40

4.5.2　异构部署 40

4.5.3　微蜂窝开关 41

4.5.4　双连接 41

4.5.5　动态TDD 42

4.5.6　WLAN互通 42

4.6　终端增强 42

4.7　新场景 43

4.7.1　机器类型通信 43

4.7.2　降低时延 44

4.7.3　设备到设备通信 44

4.7.4　V2V和V2X 45

4.7.5　飞行器 45

4.7.6　多播广播 46

第5章　NR概述 47

5.1　Release 15中的NR基础知识 48

5.1.1　高频操作和频谱灵活性 48

5.1.2　极简设计 49

5.1.3　向前兼容性 49

5.1.4　传输方案、部分带宽和帧结构 50

5.1.5　双工方式 52

5.1.6　低时延支持 53

5.1.7　调度和数据传输 54

5.1.8　控制信道 54

5.1.9　以波束为中心的设计和多天线传输 55

5.1.10　初始接入 56

5.1.11　互通和与LTE共存 57

5.2　Release 16中的NR演进 58

5.2.1　多天线增强 58

5.2.2　载波聚合和双连接增强 59

5.2.3　移动性增强 59

5.2.4　终端节能增强 60

5.2.5　交叉链路干扰缓解和远程干扰管理 60

5.2.6　接入和回传一体化 61

5.2.7　NR与非授权频谱 61

5.2.8　智能交通系统和车联网 62

5.2.9　工业物联网和超可靠低时延通信 63

5.2.10　定位 63

第6章　无线接口架构 65

6.1　系统总体架构 65

6.1.1　5G核心网 65

6.1.2　无线接入网 67

6.2　服务质量 69

6.3　无线协议架构 70

6.4　用户面协议 71

6.4.1　SDAP 73

6.4.2　PDCP 73

6.4.3　无线链路控制 74

6.4.4　媒体接入控制 76

6.4.5　物理层 84

6.5　控制面协议 85

6.6　移动性 87

6.6.1　网络控制的移动性 87

6.6.2　小区重选 89

6.6.3　终端跟踪 89

6.6.4　寻呼 91

第7章　总体传输结构 93

7.1　传输机制 93

7.2　时域结构 95

7.3　频域结构 98

7.4　部分带宽 102

7.5　NR载波的频域位置 103

7.6　载波聚合 104

7.7　补充上行 106

7.7.1　与载波聚合的关系 107

7.7.2　控制信令 108

7.8　双工方式 108

7.8.1　时分双工 110

7.8.2　频分双工 112

7.8.3　时隙格式和时隙格式指示 112

7.9　天线端口 116

7.10　准共址 117

第8章　信道探测 119

8.1　下行信道探测：CSI-RS 119

8.1.1　CSI-RS基本结构 120

8.1.2　CSI-RS配置的频域结构 123

8.1.3　CSI-RS配置的时域特性 123

8.1.4　CSI-IM资源干扰测量 124

8.1.5　零功率CSI-RS 124

8.1.6　CSI-RS资源集 125

8.1.7　跟踪参考信号 125

8.1.8　物理天线映射 126

8.2　下行测量和上报 127

8.2.1　上报数量 127

8.2.2　测量资源 128

8.2.3　上报类型 128

8.3　上行信道探测：SRS 129

8.3.1　SRS序列和Zadoff-Chu序列 131

8.3.2　多端口SRS 132

8.3.3　SRS时域结构 132

8.3.4　SRS资源集 132

8.3.5 　物理天线映射 133

第9章　传输信道处理 134

9.1　概述 134

9.2　信道编码 135

9.2.1　每个传输块添加CRC 135

9.2.2　码块分段 135

9.2.3　信道编码 136

9.3　速率匹配和物理层HARQ功能 137

9.4　加扰 139

9.5　调制 139

9.6　层映射 140

9.7　上行DFT预编码 140

9.8　多天线预编码 141

9.8.1　下行预编码 141

9.8.2　上行预编码 142

9.9　资源映射 143

9.10　下行预留资源 146

9.11　参考信号 148

9.11.1　基于OFDM的上下行传输所使用的DM-RS 149

9.11.2　基于DFT预编码的OFDM上行传输所使用的DM-RS 153

9.11.3　相位跟踪参考信号 155

0章　物理层控制信令 157

10.1　下行 157

10.1.1　物理下行控制信道 158

10.1.2　控制资源集 160

10.1.3　盲解码和搜索空间 165

10.1.4　下行调度分配：DCI格式1_0、1_1和1_2 171

10.1.5　上行调度授权：DCI格式0_0、0_1和0_2 174

10.1.6　时隙格式指示：DCI格式2_0 178

10.1.7　抢占指示：DCI格式2_1 178

10.1.8　上行功率控制命令：DCI格式2_2 178

10.1.9　SRS控制命令：DCI格式2_3 178

10.1.10　上行取消指示：DCI格式2_4 178

10.1.11　软资源指示：DCI格式2_5 178

10.1.12　DRX激活：DCI格式2_6 179

10.1.13　Sidelink调度：DCI格式3_0和3_1 179

10.1.14　指示频域资源的信令 179

10.1.15　指示时域资源的信令 180

10.1.16　指示传输块大小的信令 182

10.2　上行 183

10.2.1　PUCCH基本结构 185

10.2.2　PUCCH格式0 185

10.2.3　PUCCH格式1 187

10.2.4　PUCCH格式2 188

10.2.5　PUCCH格式3 189

10.2.6　PUCCH格式4 191

10.2.7　PUCCH传输使用的资源和参数 191

10.2.8　通过PUSCH传输的上行控制信令 192

1章　多天线传输 194

11.1　简介 194

11.2　下行多天线预编码 198

11.2.1　类型ⅠCSI 199

11.2.2　类型ⅡCSI 201

11.2.3　Release 16增强的类型ⅡCSI 202

11.3　上行多天线预编码 204

11.3.1　基于码本的传输 205

11.3.2　基于非码本的预编码 207

2章　波束管理 209

12.1　初始波束建立 210

12.2　波束调整 210

12.2.1　下行发送端波束调整 211

12.2.2　下行接收端波束调整 211

12.2.3　上行波束调整 212

12.2.4　波束指示和TCI 212

12.3　波束恢复 213

12.3.1　波束失败检测 214

12.3.2　新备选波束的认定 214

12.3.3　终端恢复请求和网络响应 214

12.4　多收发节点传输 215

12.4.1　基于单DCI的多收发节点传输 216

12.4.2　基于多DCI的多收发节点传输 216

3章　重传协议 218

13.1　带软合并的HARQ 219

13.1.1　软合并 221

13.1.2　下行HARQ 223

13.1.3　上行HARQ 223

13.1.4　上行确认的定时 224

13.1.5　HARQ确认的复用 225

13.2　RLC 227

13.2.1　序列编号和分段 229

13.2.2　确认模式和RLC重传 231

13.3　PDCP 233

4章　调度 235

14.1　动态下行调度 235

14.2　动态上行调度 238

14.2.1　上行优先级处理和逻辑信道复用 240

14.2.2　调度请求 242

14.2.3　缓存状态报告 244

14.2.4　功率余量报告 244

14.3　调度和动态TDD 246

14.4　无动态授权的传输—半持续调度和配置授权 246

14.5　节能机制 248

14.5.1　不连续接收 249

14.5.2　唤醒信号 250

14.5.3　从节能角度考虑的跨时隙调度 250

14.5.4　小区休眠 252

14.5.5　带宽自适应 252

5章　上行功率和定时控制 254

15.1　上行功率控制 254

15.1.1　功率控制基线 254

15.1.2　基于波束的功率控制 256

15.1.3　PUCCH功率控制 258

15.1.4　多个上行载波情况下的功率控制 258

15.2　上行定时控制 259

6章　小区搜索和系统信息 261

16.1　SSB 261

16.1.1　基本结构 261

16.1.2　频域位置 263

16.1.3　SSB的周期 263

16.2　SS突发集—时域上多个SSB 263

16.3　PSS、SSS和PBCH的详细说明 265

16.3.1　PSS 265

16.3.2　SSS 266

16.3.3　PBCH 267

16.4　剩余系统信息 269

7章　随机接入 271

17.1　步骤1—前导码的发送 272

17.1.1　RACH配置和RACH资源 272

17.1.2　前导码基本结构 274

17.1.3　长前导码和短前导码 275

17.1.4　SSB索引到RACH时机和前导码的映射 277

17.1.5　前导码的功率控制和功率提升 278

17.2　步骤2—随机接入响应 279

17.3　步骤34—竞争解决 280

17.3.1　消息3 280

17.3.2　消息4 280

17.4　补充上行的随机接入 281

17.5　初始接入之后的随机接入 281

17.5.1　切换中的随机接入 281

17.5.2　SI请求的随机接入 281

17.5.3　通过PDCCH Order重新建立同步 282

17.6　两步RACH 282

17.6.1　两步RACH—步骤A 283

17.6.2　两步RACH—步骤B 286

17.6.3　选择两步RACH还是四步RACH 287

8章　LTENR互通和共存 288

18.1　LTENR双连接 288

18.1.1　部署场景 289

18.1.2　架构选项 290

18.1.3　单发工作 290

18.2　LTENR共存 291

9章　NR非授权频谱技术 294

19.1　NR的非授权频谱 295

19.1.1　5GHz频段 295

19.1.2　6GHz频段 297

19.2　非授权频谱的技术组件 297

19.3　非授权频谱中的信道接入 298

19.3.1　动态信道接入流程 299

19.3.2　半静态信道接入流程 304

19.3.3　载波聚合和宽带操作 304

19.4　下行数据传输 306

19.4.1　下行HARQ 306

19.4.2　参考信号 309

19.5　上行数据传输 309

19.5.1　交织传输 309

19.5.2　上行数据传输的动态调度 310

19.5.3　上行数据传输的预配置调度授权 311

19.5.4　上行探测参考信号 313

19.6　下行控制信令 313

19.6.1　CORESET 313

19.6.2　PDCCH盲检和搜索空间组 314

19.6.3　下行调度分配：DCI格式1_0和1_1 314

19.6.4　上行调度授权：DCI格式0_0和0_1 315

19.6.5　下行反馈信息：DCI格式0_1 317

19.6.6　时隙格式指示：DCI格式2_0 318

19.7　上行控制信令 318

19.7.1　PUCCH承载上行控制信令 318

19.7.2　PUSCH承载上行控制信令 320

19.8　初始接入 321

19.8.1　动态频率选择 321

19.8.2　小区搜索、发现突发和独立模式 321

19.8.3　随机接入 323

第20章　工业物联网和URLLC增强 324

20.1　上行抢占 325

20.1.1　上行取消 325

20.1.2　用于动态调度的上行功率提升 326

20.2　上行冲突解决 327

20.3　配置授权和半持续调度 328

20.4　PUSCH资源分配增强 329

20.5　下行控制信道 330

20.6　具备PDCP复制的多连接 331

20.7　时间敏感网络的时间同步 332

第21章　TDD网络中的干扰处理 334

21.1　远程干扰管理 335

21.1.1　集中式和分布式干扰处理 337

21.1.2　RIM参考信号 339

21.1.3　RIM-RS的资源 340

21.2　交叉链路干扰 341

21.2.1　终端侧干扰测量 341

21.2.2　小区间协调 342

第22章　接入和回传一体化 343

22.1　IAB架构 344

22.2　IAB频谱 346

22.3　IAB节点的初始接入 347

22.4　IAB链路 347

22.4.1　IAB节点传输定时和OTA定时对齐 347

22.4.2　DUMT协调和配置 349

第23章　Sidelink通信 354

23.1　NR Sidelink—传输和部署场景 354

23.2　Sidelink通信的资源 356

23.3　Sidelink物理信道 357

23.3.1　PSSCHPSCCH 358

23.3.2　PSFCH 360

23.4　Sidelink过程 361

23.4.1　资源分配和功率控制 361

23.4.2　HARQ反馈和重传 365

23.4.3　Sidelink信道探测和CSI报告 367

23.5　Sidelink同步 367

23.5.1　Sidelink SSPSBCH块 368

23.5.2　同步过程 369

第24章　定位 371

24.1　基于下行的定位 372

24.2　基于上行的定位 375

第25章　射频特性 377

25.1　频谱灵活性的影响 377

25.2　不同频率范围的射频要求 379

25.3　信道带宽和频谱利用率 381

25.4　终端射频要求的总体结构 382

25.5　基站射频要求的总体结构 383

25.5.1　NR基站的射频传导要求和辐射要求 383

25.5.2　NR不同频率范围的基站类型 384

25.6　NR射频传导要求概述 385

25.6.1　发射机传导特性 386

25.6.2　接收机传导特性 386

25.6.3　区域性要求 387

25.6.4　通过网络信令通知特定频段的终端要求 387

25.6.5　基站类型1-C和1-H的基站等级 388

25.7　传导输出功率电平要求 389

25.7.1　基站输出功率和动态范围 389

25.7.2　终端输出功率和动态范围 389

25.8　发射信号质量 389

25.8.1　EVM和频率误差 390

25.8.2　终端带内发射 390

25.8.3　基站时间对齐 390

25.9　无用发射传导要求 390

25.9.1　实现因素 391

25.9.2　带外域的发射模板 391

25.9.3　邻道泄漏比 392

25.9.4　杂散发射 394

25.9.5　占用带宽 394

25.9.6　发射机互调 395

25.10　传导灵敏度和动态范围 395

25.11　接收机对干扰信号的敏感度 395

25.12　NR的射频辐射要求 397

25.12.1　基站类型1-O和2-O的基站等级 397

25.12.2　FR2的终端辐射要求 398

25.12.3　FR1的基站辐射要求 398

25.12.4　FR2的基站辐射要求 399

25.13　多标准无线基站 400

25.14　工作在非连续频谱 402

25.15　多频段能力基站 403

第26章　毫米波射频技术 407

26.1　ADC和DAC 407

26.2　本振和相位噪声 409

26.2.1　自由振荡器和锁相环的相位噪声特性 409

26.2.2　毫米波信号生成的挑战 410

26.3　功放效率和无用发射的关系 412

26.4　滤波器 415

26.4.1　模拟前端滤波器 416

26.4.2　插损和带宽 417

26.4.3　滤波器实现示例 419

26.5　接收机噪声系数、动态范围和带宽的影响 421

26.5.1　接收机和噪声系数模型 421

26.5.2　噪声因子和噪底 422

26.5.3　压缩点和增益 423

26.5.4　功率谱密度和动态范围 423

26.5.5　载波频率和毫米波技术 424

26.6　本章小结 426

第27章　5G继续演进 427

27.1　52.6GHz以上的NR 428

27.2　IAB增强 428

27.3　工业物联网—RedCap和定位增强 428

27.4　非陆地网络 429

27.5　公共安全和Sidelink增强 429

27.6　NR广播多播 430

27.7　通用增强 430

27.7.1　MIMO增强 430

27.7.2　节能增强 430

27.7.3　小数据增强 431

27.7.4　动态频谱共享 431

27.8　结束语 431

参考文献 432

术语表 436

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书籍介绍

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