5G新型多址技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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曾捷，粟欣，容丽萍，任斌，邢艳萍 ... 著

图书标签:

• 5G
• 多址技术
• 无线通信
• 移动通信
• 通信工程
• 信息技术
• 无线接入
• OFDM
• Massive MIMO
• 非正交多址接入

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115456922

版次：01

商品编码：12181901

包装：平装

丛书名： 5G关键技术系列

开本：大32开

出版时间：2017-06-01

页数：172

正文语种：中文

编辑推荐

本书具有如下特点：
1.理论基础和新技术成果的综合体；
2.科研工作的理想参考书；
3.作者在5G关键技术方面有着多年研究经验和多个研究成果。
本书的作者目前任职于国内1流研究单位，活跃在无线通信技术研究的第1线，近几年来，作者所带领的研究团队多次牵头或承担“863”项目和国家重大专项，在无线移动通信领域有着深厚的技术积累和丰富的项目经验。通过本书能迅速获悉有关5G的学术与技术动态，能准确把握5G关键技术的发展方向并在第1时间掌握相关材料，对于准备撰写论文的众多学者与研究生也具有吸引力。

内容简介

《5G新型多址技术》从多址技术的发展历程出发，指出随着无线通信的发展，传统的正交多址接入方式在支持超高系统接入容量、超低时延和海量用户连接方面遇到了瓶颈，因此，面向5G的新型多址技术被提出并引起了工业界和学术界的广泛重视。本书具体介绍了由移动通信行业领-先企业提出的SCMA、PDMA、MUSA、NOMA、RSMA、IGMA等新型多址技术，涵盖了技术原理、传输方案、关键技术、原型开发及测试评估等方面。zui后，探讨了新型多址技术在5G中的应用，特别是其在eMBB、URLLC和mMTC三大典型应用场景中的核心优势、上下行方案和性能评估等方面。
《5G新型多址技术》适合信息通信专业技术人员和管理人员使用，也可作为高等院校通信、电子、计算机、自动化等专业硕士、博士研究生的参考书。

作者简介

粟欣，清华大学信息技术研究院研究员，无线中心副主任，IEEE/中国电子学会高-级会员。长期致力于无线移动通信领域的研究，主要研究方向包括软件无线电、通信信号处理和无线网络结构。 曾捷，高-级工程师，清华大学信息技术研究院，中国通信学会/中国电子学会高-级会员，IEEE/IEICE会员。长期以来从事4G/5G无线移动通信标准的科研工作，重点研究新型多址、超密集组网、大规模MIMO等前沿无线通信技术。

目录

第一章 多址技术概论 4
1．1 多址技术发展历程 4
1．1．1 频分多址 4
1．1．2 时分多址 4
1．1．3 码分多址 5
1．1．4 正交频分多址 6
1．1．5 5G新型多址 6
1．2 新型多址技术研究现状 7
1．2．1 标准化进展 7
1．2．2 各国研究现状 8
1．2．3 工业界研究现状 9
1．2．4 学术界研究现状 11
参考文献 14
第二章 新型多址技术理论基础 17
2．1 新型多址技术概述 17
2．2 新型多址技术的容量分析 19
2．2．1 上行多址接入信道容量分析 20
2．2．2 下行广播信道容量分析 21
2．3 新型多址技术发端设计 22
2．3．1 空口设计 22
2．3．2 与MIMO结合设计 25
2．3．3 星座设计 26
2．4 先进接收机设计 27
2．4．1 最优接收机 27
2．4．2 IC接收机 28
2．4．3 BP接收机 29
2．4．4 BP-IDD接收机 30
2．4．5 BP-IDD-IC接收机 31
2．4．6 IS接收机 32
参考文献 33
第三章 5G候选新型多址技术 35
3．1 SCMA 35
3．1．1 技术原理 35
3．1．2 传输方案和关键技术 36
3．1．3 仿真评估及性能分析 38
3．1．4 原型开发和测试评估 40
3．2 PDMA 42
3．2．1 技术原理 42
3．2．2 传输方案和关键技术 44
3．2．3 仿真评估及性能分析 47
3．2．4 原型开发和测试评估 51
3．3 MUSA 53
3．3．1 技术原理 53
3．3．2 传输方案和关键技术 53
3．3．3 仿真评估及性能分析 54
3．3．4 原型开发和测试评估 57
3．4 NOMA 59
3．4．1 技术原理 59
3．4．2 传输方案和关键技术 60
3．4．3 仿真评估及性能分析 62
3．4．4 原型开发和测试评估 65
3．5 RSMA 66
3．5．1 技术原理 66
3．5．2 传输方案和关键技术 67
3．5．3 仿真评估及性能分析 68
3．6 IGMA 72
3．6．1 技术原理 72
3．6．2 传输方案和关键技术 73
3．6．3 仿真评估及性能分析 76
3．7 其它候选多址技术 80
3．7．1 BDM 80
3．7．2 IDMA 81
3．7．3 LSSA 82
3．7．4 NOCA 83
3．7．5 NCMA 83
3．7．6 小结 84
参考文献 85
第四章 新型多址技术在5G中的应用 88
4．1 支持eMBB场景 88
4．1．1 eMBB场景概述 88
4．1．2 新型多址在eMBB场景中的应用 89
4．1．3 新型多址在eMBB场景中的性能评估 91
4．2 支持URLLC场景 92
4．2．1 URLLC场景概述 92
4．2．2 新型多址在URLLC场景中的应用 92
4．2．3 新型多址在URLLC场景中的性能评估 95
4．3 支持mMTC场景 95
4．3．1 mMTC场景概述 95
4．3．2 新型多址在mMTC场景中的应用 99
4．3．3 新型多址在mMTC场景中的性能评估 101
参考文献 104

《智联未来：下一代通信的基石》 内容梗概 本书并非直接探讨5G新型多址技术的具体实现细节，而是将读者置于一个更宏大的视野下，深入剖析无线通信技术发展历程中的关键里程碑、驱动力以及其对社会和经济产生的深远影响。我们将从通信技术演进的宏观视角出发，回顾蜂窝移动通信从1G到4G的每一次飞跃，强调每一次技术革新所带来的赋能与变革。接着，我们会重点分析推动下一代通信技术（包括但不限于5G，但会以其为重要切入点）产生的核心驱动因素，例如日益增长的数据流量需求、物联网的爆发式增长、人工智能的广泛应用、虚拟现实/增强现实等沉浸式体验的兴起，以及产业数字化转型的迫切需求。 随后，本书将着眼于下一代通信系统在技术架构、关键能力以及潜在应用场景上的前瞻性思考。我们将讨论诸如网络智能化、软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）等支撑未来通信演进的通用性技术理念，以及它们如何为构建更灵活、高效、可扩展的网络奠定基础。本书还会深入探讨下一代通信系统将具备的革命性能力，例如超高带宽、超低时延、海量连接，并分析这些能力将如何解锁前所未有的应用场景，从而重塑各行各业的运作模式，催生全新的商业价值。 在具体应用层面，本书将聚焦于下一代通信技术如何赋能智慧城市、工业互联网、自动驾驶、远程医疗、智慧农业等领域。我们将详细阐述这些技术在不同垂直行业的落地可能性、面临的挑战以及潜在的社会效益。例如，在智慧城市建设中，超高带宽和海量连接将如何支撑海量传感器数据的实时采集与处理，实现城市管理的精细化与智能化；在工业互联网领域，超低时延和高可靠性将如何实现生产线的实时监控与柔性制造，提升生产效率和产品质量；在自动驾驶领域，低时延和高可靠性将如何保障车辆之间的协同通信和与基础设施的交互，实现安全高效的自动驾驶。 此外，本书还将涉及下一代通信技术发展中的一些重要议题，如网络安全、隐私保护、频谱分配、国际标准制定等。我们将分析这些议题的复杂性，以及它们对技术落地和产业健康发展的重要性。本书还将对未来通信技术的发展趋势进行展望，探讨6G乃至更遥远的未来通信网络可能具备的特征和面临的机遇与挑战。 详细内容展开 第一章：通信演进的宏伟画卷——从模拟到数字，从语音到万物互联 1.1 蜂窝通信的黎明：1G时代与模拟技术的局限 回顾第一代蜂窝移动通信系统的诞生，及其基于模拟技术的特点。 分析1G时代的语音通信服务，以及其在覆盖范围、容量和功能上的显著不足。 探讨1G技术的历史意义，如何开启了移动通信的时代。 1.2 数字化的浪潮：2G时代与GSM的崛起 深入解析第二代蜂窝移动通信系统的技术革新，从模拟转向数字。 重点介绍GSM（Global System for Mobile Communications）技术的优势，如语音质量提升、数据传输能力（SMS）的引入。 分析2G技术如何实现全球漫游，并成为移动通信的标准化典范。 1.3 数据的高速公路：3G时代与移动互联网的萌芽 阐述第三代蜂窝移动通信系统在速率上的飞跃，支持更丰富的数据业务。 详细介绍UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）、CDMA2000等3G标准的技术特点。 分析3G如何为移动互联网应用的兴起奠定基础，如移动浏览、即时通讯、多媒体分享等。 1.4 速度与体验的飞跃：4G时代与移动互联的普及 探讨第四代蜂窝移动通信系统（LTE/LTE-Advanced）在速度、时延方面的显著提升。 分析4G技术如何支撑高清视频、在线游戏、视频会议等对带宽和时延要求更高的应用。 总结4G时代移动互联网的普及对社会生活、商业模式和信息传播产生的巨大影响。 第二章：驱动未来的引擎——下一代通信技术的核心需求与挑战 2.1 数据洪流的挑战：爆炸式增长的流量需求 量化分析当前及未来几年全球移动数据流量的增长趋势。 探讨视频内容消费、高清化、虚拟现实/增强现实等应用对带宽的压迫。 分析现有通信网络在处理海量数据时的瓶颈。 2.2 物联网的觉醒：海量终端连接的需求 阐述物联网（IoT）的概念及其在智能家居、智慧城市、工业自动化等领域的广泛应用前景。 分析支持数十亿甚至上万亿设备同时连接的技术要求，如连接密度、能耗、成本。 探讨如何构建能够承载如此庞大规模连接的网络。 2.3 智能化浪潮的助推：人工智能与通信的深度融合 分析人工智能（AI）在提升网络效率、优化资源分配、提升用户体验等方面的潜力。 探讨AI驱动的网络自优化、故障预测和诊断等应用。 研究通信网络如何为AI应用提供强大的基础设施支撑（如边缘计算）。 2.4 沉浸式体验的呼唤：VR/AR等新业务的需求 分析虚拟现实（VR）、增强现实（AR）等新兴应用对网络带宽、时延和可靠性的严苛要求。 探讨如何通过下一代通信技术实现流畅、逼真的沉浸式用户体验。 2.5 产业数字化转型的引擎：赋能千行百业 分析各行各业（制造业、医疗、交通、农业等）对通信技术提出的个性化、定制化需求。 探讨下一代通信技术如何成为推动传统产业升级、实现智能化转型的关键赋能者。 第三章：下一代通信的蓝图——技术架构与关键能力展望 3.1 网络架构的演进：云化、虚拟化与软件定义 深入解析软件定义网络（SDN）的核心理念及其在提升网络灵活性、可编程性方面的作用。 介绍网络功能虚拟化（NFV）如何将传统硬件网络功能转化为软件，实现资源的弹性伸缩和部署。 探讨云原生架构在下一代通信网络中的应用，以及其带来的优势。 3.2 关键能力的飞跃：超高带宽、超低时延、海量连接 3.2.1 吞吐量的极限突破：超高带宽 分析实现 Gbps 甚至 Tbps 级连接速率的技术途径（如更高频段、更先进的编码与调制技术、大规模天线技术等）。 探讨超高带宽如何支撑8K视频、全息通信等超高清应用。 3.2.2 反应的瞬时之快：超低时延 阐述实现毫秒级甚至亚毫秒级时延的关键技术，如边缘计算、更优化的协议栈。 分析超低时延对实时控制、触觉互联网等应用的支撑作用。 3.2.3 连接的无限可能：海量连接 探讨如何提升网络接入能力，支持每平方公里百万级甚至更高的终端连接密度。 分析海量连接如何满足物联网、智能传感器网络等大规模部署的需求。 3.3 网络智能化与自主性 探讨利用人工智能和机器学习实现网络的自动化管理、资源优化和故障预测。 展望未来网络的自主运行能力，减少人工干预，提升效率。 3.4 可靠性与安全性的基石 分析下一代通信系统在关键应用场景（如工业控制、自动驾驶）下对网络可靠性的极致追求。 探讨如何构建更 robust 的网络架构，保障服务的连续性。 研究在日益复杂的网络环境中，如何提升网络安全防护能力，保障用户数据和系统安全。 第四章：万象更新——下一代通信赋能的未来场景 4.1 智慧城市：更安全、高效、宜居的城市生活 智能交通管理：车联网、信号优化、智能停车，减少拥堵，提升交通效率。 智慧安防：高清视频监控、智能预警系统，构建更安全的城市环境。 智能环境监测：空气质量、水质监测，实现精细化环境管理。 智慧能源管理：智能电网、分布式能源接入，提升能源利用效率。 4.2 工业互联网：智能制造与柔性生产的新时代 生产过程的实时监控与控制：AGV小车协同、机器人远程操作、精准生产调度。 设备预测性维护：通过传感器数据分析，提前预警设备故障，减少停机时间。 供应链的智能化协同：实时追踪物流信息，优化库存管理。 数字孪生技术：构建虚拟工厂，进行仿真优化和培训。 4.3 自动驾驶：安全、便捷的未来出行 车对车（V2V）、车对基础设施（V2I）通信：实现车辆间的协同避障、编队行驶。 高精度定位与地图更新：实时获取路况信息，辅助决策。 远程驾驶与故障干预：在复杂情况下，实现远程控制车辆。 4.4 远程医疗：突破时空限制的健康关怀 远程手术：高精度、低时延的网络支持医生远程操控手术机器人。 远程诊断：高清医疗影像实时传输，专家远程会诊。 智慧健康监测：可穿戴设备实时数据上传，个性化健康管理。 4.5 智慧农业：精准高效的绿色生产 精准灌溉与施肥：通过传感器数据分析，实现按需供给，减少资源浪费。 病虫害智能监测与预警：及时发现并处理农作物健康问题。 无人农机作业：提高农业生产效率。 第五章：挑战与展望——构建可持续发展的通信未来 5.1 网络安全与隐私保护的重任 分析下一代通信系统面临的新型安全威胁（如DDoS攻击、数据泄露）。 探讨端到端的安全保障机制、加密技术和身份认证体系。 研究如何在技术发展的同时，保障个人隐私和数据安全。 5.2 频谱资源的有效利用与分配 分析未来通信对频谱资源的巨大需求，以及频谱瓶颈的挑战。 探讨动态频谱共享、智能频谱管理等技术。 研究国际频谱分配的协调与合作。 5.3 标准化与生态系统的构建 分析全球通信标准制定的重要性，及其对产业发展的影响。 探讨如何构建开放、包容的产业生态系统，促进技术创新和应用落地。 5.4 6G及更遥远的未来 对未来通信技术（如6G）进行前瞻性设想，如空天地一体化、全息通信、感官互联等。 探讨可能面临的科学与工程挑战。 展望通信技术如何继续塑造人类社会的发展。 本书旨在提供一个全面且深入的视角，帮助读者理解下一代通信技术在人类社会发展中所扮演的关键角色，以及其为我们描绘的激动人心的未来图景。我们希望通过本书，激发读者对通信技术未来的思考和探索。

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关于《5G新型多址技术》这本书，我一直保持着高度的关注。在我看来，通信技术的发展，往往是在不断解决“如何让更多用户、在更恶劣的环境下，获得更好的服务”这一基本问题的过程中实现的，而多址技术正是这个问题的核心解决方案。4G时代的多址技术，已经极大地提升了我们的移动通信体验，但5G，承载着物联网、车联网、VR/AR等更广泛、更前沿的应用，对多址技术提出了全新的、甚至是革命性的要求。我非常期待这本书能够深入浅出地解析这些“新型”多址技术。我想了解，它们是如何在有限的频谱资源下，实现指数级增长的连接数？又是如何保证极低的时延和极高的可靠性，以满足自动驾驶、远程手术等关键任务型应用的苛刻需求？我尤其对书中是否会探讨一些非常规的多址技术感到好奇，比如一些非正交多址（NOMA）的变种，或者利用先进的信号处理技术来区分用户的方法。如果书中能从理论基础讲起，逐步深入到具体的实现原理和技术细节，并且能够提供一些实际应用案例的分析，那将是极具启发性的。

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我一直对通信技术的底层原理充满好奇，尤其是像《5G新型多址技术》这样聚焦核心技术领域的书籍。在我看来，多址技术就像是为蜂窝网络量身定制的“调度员”，它决定了谁能在什么时候、用什么方式来使用共享的无线资源。4G的OFDMA已经非常高效，但5G的需求是多维度、多层次的，它要同时支持高速率、海量连接和极低延迟，这必然需要更精巧、更具弹性的多址方案。我希望这本书能带领我深入理解这些“新型”多址技术的奥秘。比如，它们是如何在保证高频谱效率的同时，大幅提升连接密度的？在uRLLC场景下，为了实现毫秒级的延迟，多址技术又会做出哪些关键性的改变？我特别关注书中是否会提及一些最新的研究成果，比如基于深度学习的多址接入方法，或者是一些能够克服传统多址技术瓶颈的创新思路。如果书中能够提供清晰的原理阐述、细致的技术解析，甚至是一些对比分析，让我能更好地理解不同多址技术之间的优劣势，以及它们在5G整体架构中的作用，那对我来说无疑是一次宝贵的学习机会。

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我是在一次行业交流会上偶然听到有人提及一本名为《5G新型多址技术》的书。当时，大家在热烈讨论5G在工业互联网、自动驾驶等领域的应用前景，而一位资深工程师提到，这些应用之所以能够落地，离不开底层通信技术的突破，特别是多址接入方式的优化。这让我对这本书产生了强烈的求知欲。我之前接触过一些关于4G LTE多址技术的资料，比如OFDMA在下行和SC-FDMA在 Uplink 的应用，但对于5G，我感觉其复杂度远不止于此。我听说5G要支持比4G高出几个数量级的连接密度，还要满足毫秒级的延迟要求，这在技术上无疑是巨大的挑战。我非常好奇书中是如何描述这些“新型”多址技术的，它们与4G相比，究竟有哪些颠覆性的创新？是不是引入了更灵活的波形设计，或者采用了更智能的资源分配策略？我尤其关心书里是否会涉及一些前沿的研究方向，比如新的编码技术、大规模MIMO在多址中的应用，甚至是更具未来感的波束赋形技术如何与多址融合。如果这本书能提供一些关于不同多址技术在实际网络部署中的优劣势对比，以及它们在不同业务场景下的适用性分析，那对我来说将是极具价值的参考。

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这本书的内容，我还没来得及细看，只是在网上看到有人讨论，标题是“5G新型多址技术”。光是这个名字，就足以勾起我极大的兴趣。作为一名长期关注通信行业发展的技术爱好者，我知道5G不仅仅是网速的提升，更重要的是它所支撑的全新应用场景，而这背后，通信技术的革新是核心驱动力。新型多址技术，在我看来，就像是5G这架高速列车的“动力系统”，决定了它能承载多少乘客、跑多远、以及是否能平稳高效地运行。我猜想，书中应该会深入探讨一些我之前有所耳闻但理解不够透彻的概念，比如OFDMA、SC-FDMA的演进，以及针对海量机器通信（mMTC）和超可靠低时延通信（uRLLC）等场景的定制化多址方案。我尤其期待书中能否解答我一直以来的一个疑问：在日益复杂的无线环境中，如何平衡频谱效率、连接密度和用户体验，这其中必然涉及到大量精妙的设计和算法。如果书中能从原理到实践，层层剖析，并辅以一些图表和案例分析，那简直是完美了。我希望它能帮我构建起一个更完整的5G技术图谱，理解不同多址技术之间的权衡与选择，以及它们是如何共同支撑起5G宏伟蓝图的。

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拿到《5G新型多址技术》这本书，虽然还没来得及翻阅，但从书名本身，我脑海中就浮现出无数个与5G发展相关的场景。我一直认为，通信技术就像是一个庞大而精密的机器，而多址技术无疑是驱动这个机器运转的核心部件之一。在4G时代，OFDMA和SC-FDMA已经相当成熟，但面对5G提出的海量连接、超高带宽和极低时延等严苛要求，显然需要更先进、更灵活的多址接入方案。我个人对书中会如何阐述这些“新型”方案感到非常好奇。是否会有对现有技术的进一步优化和演进，还是会引入全新的、颠覆性的概念？我特别想知道，书中会不会详细介绍针对不同应用场景（如增强移动宽带eMBB、大规模机器通信mMTC、超可靠低时延通信uRLLC）所设计的专属多址技术，以及它们在实际部署中将如何协同工作。比如，我听说5G可能会采用更细粒度的资源分配，甚至在时间、频率、空域等多个维度上进行更灵活的调度，这听起来就充满了挑战和智慧。如果书中能够提供一些深入的技术细节，例如具体的帧结构设计、资源分配算法，甚至是一些性能仿真和测试结果，那我一定会爱不释手。

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