從 LTE 到 5G 移動通信系統 -- 技術原理及其 LabVIEW 實現

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從 LTE 到 5G 移動通信系統 -- 技術原理及其 LabVIEW 實現

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內容描述

本書主要介紹LTE移動通信技術及其向第五代移動通信技術的演進，涉及LTE和5G NR的原理、技術規範及LabVIEW實現等內容。書中分析LTE的關鍵技術和相關規範，闡述5G移動通信系統的NSA和SA標準，研究討論業界關註的5G移動通信新技術。基於LabVIEW圖形化設計語言和通用軟件無線電平臺(USRP)，給出詳細的WLAN和LTE框架實現，以及5G移動通信中大規模MIMO、GFDM新波形的LabVIEW實現。

目錄大綱

第1章移動通信技術概述
1.1移動通信發展歷程
1.2演進分組系統概述
1.2.1網絡結構演進
1.2.2LTE技術指標
1.2.3LTE關鍵技術
1.2.4LTEAdvanced
1.3第五代移動通信技術
1.3.15G總體願景
1.3.25G的應用場景和技術需求
1.3.35G的標準化進展
1.3.45G新空口
1.4基於USRP的移動通信技術研發
1.5本書內容安排
第2章LTE網絡體系架構
2.1網絡體系架構
2.1.1基本概念
2.1.2EPS體系架構
2.1.3EPS的特點
2.2網絡接口
2.2.1S1接口
2.2.2S1的靈活組網
2.2.3X2接口
2.3用戶平面和控制平面
2.3.1用戶平面結構
2.3.2控制平面結構
2.4無線接口協議
2.4.1協議的分層結構
2.4.2無線信道
2.4.3物理層
2.4.4MAC
2.4.5RLC
2.4.6RRC
2.4.7PDCP
2.4.8NAS協議
2.5本章小結
第3章LTE關鍵技術
3.1OFDM技術
3.1.1OFDM基本原理
3.1.2OFDM的IFFT實現
3.1.3OFDM系統的抗多徑原理
3.1.4OFDM系統中的信道估計技術
3.2MIMO技術
3.2.1空時分組碼
3.2.2MIMO空間復用技術
3.2.3MIMO預編碼技術
3.2.4虛擬MIMO
3.3自適應編碼調製
3.4HARQ
3.5本章小結
第4章LTE技術規範
4.1工作頻帶及帶寬
4.1.1LTE頻帶劃分
4.1.2LTE帶寬分配
4.2幀結構和資源塊
4.2.1幀結構
4.2.2資源塊及其映射
4.3上行傳輸過程
4.3.1上行信道編碼
4.3.2PUSCH傳輸過程
4.3.3PUCCH傳輸過程
4.3.4上行參考信號
4.3.5SCFDMA生成
4.3.6上行調度與鏈路自適應
4.3.7隨機接入過程
4.4下行傳輸過程
4.4.1物理下行傳輸一般過程
4.4.2PDSCH傳輸過程
4.4.3PDCCH傳輸過程
4.4.4PCFICH及PHICH傳輸過程
4.4.5下行參考信號
4.4.6OFDM信號產生
4.4.7下行資源調度及鏈路自適應
4.4.8限制小區間干擾的方法
4.5eMBMS
4.6本章小結
第5章LTEA技術增強
5.1LTE中的載波聚合技術
5.1.1載波聚合技術的引入
5.1.2載波聚合的分類
5.1.3載波聚合實現方式
5.1.4控制信道設計
5.1.5載波聚合的聚合方式
5.1.6載波聚合中的隨機接入過程
5.1.7載波聚合中的資源管理
5.2LTEA中的中繼技術
5.2.1中繼的原理及特點
5.2.2中繼分類
5.2.33GPP中繼系統框架
5.2.4中繼雙工方式
5.3LTEA中的多點協作技術
5.3.1多點協作基本概念
5.3.2多點協作分類
5.3.3多點協作傳輸方案
5.4本章小結
第6章5G移動通信網絡架構
6.15G應用場景及技術指標
6.1.15G應用場景
6.1.2基於服務的網絡架構
6.1.3關鍵性能指標
6.1.45G的頻譜規劃
6.2SDN和NFV
6.2.1採用SDN和NFV技術的原因
6.2.2SDN技術及其在5G的應用
6.2.3NFV編排和功能分拆
6.2.45G網絡的部署
6.2.5LTE與5G新空口的協作
6.3網絡架構標准進展及選項
6.3.1NSA與SA
6.3.2網絡架構及選項
6.3.35G架構演進方案
6.4網絡切片
6.5本章小結
第7章5G物理層技術規範
7.15G NR物理層規範概述
7.2幀結構和物理資源
7.2.1參數集
7.2.2幀結構
7.2.3物理資源
7.3整體架構和信號生成
7.3.1調製映射
7.3.2序列生成
7.3.3OFDM基帶信號生成
7.3.4調製和上變頻
7.4信道編碼及在5G中的應用
7.4.1不同信道編碼方式
7.4.2LDPC碼及其應用
7.4.3極化碼及其應用
7.5本章小結
第8章5G無線傳輸新技術
8.15G無線傳輸新技術概述
8.2大規模MIMO技術
8.2.1大規模MIMO概述
8.2.2大規模MIMO關鍵技術
8.2.3大規模MIMO的預編碼技術
8.3毫米波無線通信技術
8.3.1毫米波通信概述
8.3.2單用戶混合波束成形
8.3.3多用戶混合波束成形
8.4GFDM原理及性能分析
8.4.1GFDM與OFDM的比較
8.4.2GFDM基本原理
8.4.3脈衝成形濾波器及性能
8.4.4編碼GFDM
8.5同時同頻全雙工技術
8.5.1靈活雙工概述
8.5.2全雙工系統干擾分析
8.5.3全雙工系統中的自乾擾消除技術
8.6本章小結
第9章軟件無線電平台簡介
9.1什麼是軟件無線電
9.1.1軟件無線電的定義和特點
9.1.2軟件無線電的發展歷程
9.1.3軟件無線電基本架構
9.1.4NI軟件無線電基本架構
9.2 LabVIEW Communications簡介
9.2.1什麼是LabVIEW Communications
9.2.2 LabVIEW Communications的功能及特點
9.3NI USRPRIO簡介
9.3.1什麼是NI USRPRIO
9.3.2NI USRPRIO的功能及特點
9.4構建軟件無線電平台
9.5本章小結
第10章LabVIEW Communications編程基礎
10.1 LabVIEW Communications導航
10.1.1 LabVIEW Editor簡介
10.1.2 LabVIEW Communications中的FPGA設計流程
10.2 LabVIEW Communications編程基礎
10.2.1VI的組成
10.2.2VI的前面板
10.2.3VI的程序框圖
10.2.4基於文本的設計語言支持
10.2.5程序結構
10.2.6VI的調試
10.3本章小結
第11章快速構建實時無線系統實例
11.1從LabVIEW Communications開始
11.1.1MathScript節點： 簡單的正弦波
11.1.2使用捕捉到的數據
11.2實現一個FM收音機
11.3算法設計和測試
11.3.1使用多速率圖標創建一個OFDM調製器
11.3.2顯示和配置採樣計數
11.3.3使用圖表探針
11.3.4測試OFDM算法
11.4定點轉換
11.4.1複製層次結構
11.4.2分析複製的層次結構
11.4.3將數據類型轉換為定點數據
11.4.4微調定點設計
11.5將應用程序部署到FPGA上
11.5.1NI USRP數據流項目範例
11.5.2利用SystemDesigner創建一個新的FIFO
11.5.3修改Streaming Xcvr FPGA程序
11.5.4編譯FPGA生成規範
11.6本章小結
第12章LTE數據鏈路的軟件無線電實現
12.1LTE數據鏈路的軟件無線電實現概要設計
12.1.1LTE數據鏈路中需要實現的關鍵特性
12.1.2如何完成LTE數據鏈路的軟件無線電實現
12.2FPGA實現概述
12.2.1下行鏈路發射機(基站發送)
12.2.2上行鏈路發射機(用戶發送)
12.2.3上行鏈路接收機(基站接收)
12.2.4FPGA時鐘考慮
12.3上位機實現概述
12.3.1上位機初始化
12.3.2配置RX/TX基帶和RF
12.3.3同步和自動增益控制(AGC)
12.3.4更新圖表和指標
12.3.5計算吞吐量和誤塊率
12.3.6DL和UL的子幀配置參數
12.3.7接收UDP數據/生成反饋
12.3.8發送UDP數據/接收反饋
12.3.9多個eNodeB場景的定時調整
12.3.10DL和eNodeB時序調整
12.3.11UE定時調整
12.4基於LTE數據鏈路應用程序框架構建軟件無線電應用
12.5本章小結
第13章MIMO數據鏈路的軟件無線電實現
13.1MIMO數據鏈路的軟件無線電實現概要設計
13.1.1MIMO數據鏈路中需要實現的關鍵特性
13.1.2如何完成MIMO數據鏈路的軟件無線電實現
13.2大規模MIMO基站實現概述
13.2.1基站端定時和同步
13.2.2大規模MIMO基站軟件架構圖
13.3大規模MIMO用戶端實現概述
13.4大規模MIMO應用案例
13.5基於MIMO數據鏈路應用程序框架構建軟件無線電應用
13.6本章小結
第14章移動通信新技術的軟件無線電實現
14.15G NR毫米波原型系統
14.1.1NI毫米波收發系統框架介紹
14.1.2NI毫米波收發原型系統介紹
14.1.35G NR毫米波系統運行結果
14.1.4NI毫米波系統擴展應用
14.2新型物理層研究
14.2.1基於GFDM的物理層系統框架介紹
14.2.2GFDM原型系統介紹
14.2.3GFDM原型系統運行結果
14.35G網絡層和物理層聯合研究
14.3.15G網絡層與物理層聯合研究系統框架介紹
14.3.25G網絡層和物理層聯合原型系統介紹
14.3.35G網絡層和物理層聯合原型系統運行結果
14.4本章小結
縮略詞表
參考文獻