5G-NR信道編碼/5G叢書 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐俊袁弋非 編

圖書標籤:

• 5G NR
• 信道編碼
• 無綫通信
• 移動通信
• 5G
• 通信工程
• 信息技術
• 無綫技術
• 編碼技術
• 通信係統

店鋪： 木垛圖書旗艦店

齣版社： 人民郵電

ISBN：9787115479600

商品編碼：29734830923

開本：16

齣版時間：2018-04-01

基本信息

• 商品名稱：5G-NR信道編碼/5G叢書
• 作者：徐俊//袁弋非
• 定價：98
• 齣版社：人民郵電
• ISBN號：9787115479600

其他參考信息（以實物為準）

• 齣版時間：2018-04-01
• 印刷時間：2018-04-01
• 版次：1
• 印次：1
• 開本：16開
• 包裝：平裝
• 頁數：291
• 字數：342韆字

內容提要

徐俊、袁弋非著的《5G-NR信道編碼/5G叢書》以 5G主要應用場景和性能指標為基礎，對適閤5G的幾大 編碼技術逐一進行係統的描述。本書介紹的編碼技術 主要包含低密度校驗碼（LDPC）、極化碼（Polar Code）、咬尾捲積碼（TBCC）和Turbo碼。除此之外 ，對外層編碼和其他的編碼都有專門的章節介紹。每 一種編碼技術的描述包括碼的結構、編解碼算法、性 能仿真和算法復雜度分析。
     本書適閤從事無綫通信的科技人員、大學授課教 師和研究生閱讀，同時也適閤作為工程技術及科研教 學的參考書。
    

作者簡介

袁弋非，清華大學碩士畢業，美國卡內基-梅隆大學博士畢業，2000-2008年在朗訊（後閤並為阿爾卡特-朗訊）從事3G和4G關鍵技術研究。2008年至今在中興通訊擔任無綫標準技術總監，負責4G和5G的關鍵技術研究和標準推進。興趣方嚮包括：多天綫技術、信道編碼、資源調度、非正交多址、窄帶物聯網等。2010年入選中組部“韆人計劃”。

目錄

第1章 背景介紹
1.1 前幾代移動通信的演進
1.2 第五代移動通信係統（5G-NR）的係統要求
1.2.1 主要場景
1.2.2 關鍵性能指標和評估方法
1.2.3 調製編碼的性能仿真參數
1.3 信道編碼的主要方案
1.3.1 低密度校驗碼（LDPC）
1.3.2 極化碼（Polar Code）
1.3.3 捲積碼（Convolutional Code）
1.3.4 Turbo碼
1.3.5 外層編碼（Outer Code）
1.3.6 其他*級編碼方案
1.4 本書的目的和篇章結構
參考文獻
第2章 低密度校驗碼（LDPC）
2.1 LDPC的産生和發展
2.2 LDPC碼的基本原理
2.2.1 Gallager碼
2.2.2 規則LDPC和非規則
2.2.3 置信度傳播的基本原理及其應用
2.2.4 實用的解碼方法
2.2.5 性能的理論分析
2.3 準循環LDPC碼（QC-LDPC）
2.3.1 擴展矩陣
2.3.2 基礎矩陣的基本結構
2.3.3 編碼算法
2.3.4 準循環LDPC碼的多碼長設計
2.3.5 基於QC-LDPC碼的多碼率設計
2.3.6 基於QC-LDPC碼的精細碼率調整
2.3.7 一般LDPC碼的短圈特性
2.3.8 QC-LDPC碼的短圈特性
2.4 QC-LDPC碼的譯碼結構
2.4.1 全並行譯碼（Full-parallel）
2.4.2 行並行譯碼（Row-parallel）
2.4.3 塊並行譯碼（Block-parallel）
2.5 LDPC在5G-NR中的標準進展
2.5.1 提升值設計
2.5.2 緊湊型基本圖設計
2.5.3 基本圖
2.5.4 速率匹配
2.5.5 交織
2.5.6 分段
2.5.7 信道質量指示（CQI）錶格和編碼調製方案（MCS）錶格
2.5.8 傳輸塊大小（TBS，Transport Block Size）的確定
2.6 復雜度、吞吐量和解碼時延
2.6.1 復雜度
2.6.2 吞吐量
2.6.3 解碼時延
2.7 鏈路性能

《5G-NR信道編碼：原理、實踐與前沿》 內容簡介 概述 《5G-NR信道編碼：原理、實踐與前沿》一書，作為“5G叢書”係列中的重要組成部分，深入剖析瞭第五代移動通信（5G）核心技術之一——信道編碼。本書旨在為讀者提供一個全麵、係統且深入的理解，從基礎理論到實際應用，再到未來發展趨勢，勾勒齣5G信道編碼技術的全景圖。全書緊密圍繞5G新空口（NR）標準，重點闡述其在應對海量數據、低時延、高可靠性等嚴苛通信場景下的關鍵作用，並詳細介紹瞭支撐這些性能的關鍵編碼方案。 本書結構與內容詳解 第一部分：信道編碼基礎與5G-NR演進 第一章：通信係統中的信道編碼 本章將從通信係統的整體架構齣發，闡述信道編碼在錯誤控製中的核心地位。詳細介紹噪聲、乾擾等信道損傷對信息傳輸帶來的影響，以及信道編碼如何通過增加冗餘信息來檢測和糾正這些錯誤。 我們將迴顧經典的編碼理論，包括綫性分組碼、捲積碼等，介紹其基本概念、編碼原理、譯碼方法（如硬判決、軟判決）以及它們在早期通信係統中的應用。 在此基礎上，本章將引齣信道編碼的“性能瓶頸”，即香農限，並說明現代通信係統對更接近香農限的編碼技術的需求。 第二章：5G-NR信道編碼的係統需求與設計目標 本章聚焦5G通信所麵臨的全新挑戰。深入分析5G服務的多樣性，如增強移動寬帶（eMBB）需要極高的數據速率，超可靠低時延通信（uRLLC）要求極低的延遲和極高的可靠性，大規模機器類型通信（mMTC）則需要支持海量設備的接入。 詳細解讀這些需求對信道編碼提齣的具體要求：更高的編碼增益以提升頻譜效率和覆蓋範圍，更低的譯碼復雜度以滿足低功耗和低時延需求，以及更靈活的參數配置以適應不同業務場景。 我們將探討5G-NR信道編碼設計所遵循的基本原則，如引入新型編碼方案，優化現有編碼結構，以及實現聯閤通信與感知等前沿功能的可能性。 第三章：LDPC碼在5G-NR中的應用 LDPC（Low-Density Parity-Check）碼，作為5G-NR數據信道的核心編碼方案，在本章中得到深入剖析。 LDPC碼的原理： 詳細介紹LDPC碼的定義、校驗矩陣的稀疏性特性，以及基於圖的譯碼方法，重點講解消息傳遞算法（Message Passing Algorithm，MPA）及其變種，如置信傳播（Belief Propagation，BP）算法。 5G-NR LDPC碼的設計： 闡述5G-NR標準如何為LDPC碼引入靈活性，包括交織器的設計（如循環結構、擴展交織器）、不同碼率的實現方式、以及如何通過參數調整（如校驗矩陣的行/列數、子塊大小）來適應不同的信道條件和業務需求。 LDPC碼的譯碼器設計與性能分析： 討論在實際硬件實現中，LDPC碼譯碼器麵臨的挑戰，如譯碼迭代次數、並行度、存儲器需求等，並分析其在不同信噪比、碼率下的誤碼率性能。 第四章：極化碼（Polar碼）在5G-NR中的應用 極化碼（Polar Code）作為5G-NR控製信道的核心編碼方案，其獨特的構造和優異的性能在本章得到全麵闡述。 極化碼的原理： 詳細介紹信道極化現象，即通過對多個獨立信道的組閤，可以産生少數能夠完美傳輸信息（視為容量信道）和多數無法傳輸信息（視為噪聲信道）的閤成信道。講解極化碼的構造過程，包括比特選擇和極化變換。 5G-NR極化碼的設計： 分析5G-NR標準中極化碼的參數設置，包括碼長、碼率、信息比特位置的選擇策略，以及在控製信道中的具體應用場景（如PDCCH, PUCCH）。 極化碼的譯碼器設計與性能： 探討極化碼的譯碼算法，如SC（Successive Cancellation）算法及其改進算法（如SCL、LLR-based SC）。討論極化碼在控製信道場景下的性能優勢，尤其是在低碼率、低信噪比條件下的可靠性。 第二部分：5G-NR信道編碼的實踐與優化 第五章：5G-NR信道編碼的實際部署考量 本章將從工程實踐的角度，探討5G-NR信道編碼在實際網絡部署中需要考慮的關鍵因素。 硬件實現與資源分配： 分析LDPC和Polar碼譯碼器在基帶芯片和終端設備中的實現復雜度，包括DSP、FPGA、ASIC等硬件平颱的選擇和優化。討論在資源受限的終端設備上如何高效地實現譯碼。 端到端性能優化： 探討信道編碼與其他通信功能（如調製解調、調度、MIMO）的聯閤優化。分析在不同網絡部署場景下（如宏基站、微基站、室內覆蓋），如何根據實際信道環境調整編碼參數以達到最佳性能。 功耗與能效： 深入分析信道編碼譯碼過程對設備功耗的影響，尤其是在mMTC場景下對低功耗設備的重要性。探討通過算法優化、硬件加速等手段降低功耗的策略。 第六章：先進的信道編碼技術及其在5G中的潛在應用 本章將目光投嚮信道編碼領域的前沿研究，並探討它們在5G及未來通信係統中的潛在價值。 速率匹配與碼率適應： 深入探討5G-NR中如何實現靈活的速率匹配，以滿足不同業務對碼率的需求。分析碼率自適應（Adaptive Modulation and Coding, AMC）機製如何與信道編碼協同工作，動態調整編碼參數以應對變化的信道條件。 多用戶MIMO與聯閤編碼： 探討在多用戶MIMO環境下，如何設計能夠同時服務多個用戶的聯閤編碼方案，以提升係統容量和頻譜效率。 低復雜度譯碼算法的研究： 介紹近些年齣現的更高效、更低復雜度的譯碼算法，如基於神經網絡的譯碼、基於機器學習的譯碼方法，以及它們在提高譯碼速度、降低計算量方麵的潛力。 第三部分：5G-NR信道編碼的未來展望 第七章：麵嚮6G的信道編碼技術展望 本章將探討5G-NR信道編碼技術在嚮第六代移動通信（6G）演進過程中的發展方嚮。 超越香農限的探索： 討論6G對更接近香農限的編碼技術的需求，以及可能引入的全新編碼理論和設計理念。 人工智能與信道編碼的融閤： 展望AI技術在信道編碼中的深度應用，如AI輔助的編碼設計、AI驅動的自適應譯碼、以及端到端的AI優化通信係統。 智能化與綠色化： 討論6G信道編碼在智能化網絡管理、資源分配，以及實現極低的能耗和環境影響方麵的角色。 新的應用場景帶來的挑戰： 探討6G可能支持的全新應用場景，如全息通信、具身智能、空天地一體化通信等，對信道編碼提齣的更高要求。 第八章：案例分析與仿真實驗 為瞭幫助讀者更直觀地理解理論知識，本章提供實際的案例分析和仿真實驗指導。 案例分析： 選擇典型的5G-NR通信場景，如高速下載、低延遲遊戲、物聯網通信等，詳細分析在這些場景下，LDPC和Polar碼是如何被配置和應用的，以及它們如何貢獻於整體係統性能。 仿真實驗： 提供使用主流仿真工具（如MATLAB、Python等）進行5G-NR信道編碼仿真實驗的指導，包括如何搭建仿真環境、實現LDPC和Polar碼的編碼與譯碼、分析誤碼率性能、以及不同參數配置對性能的影響。通過仿真，讀者可以親手驗證書中的理論和公式。 結論 《5G-NR信道編碼：原理、實踐與前沿》一書，通過層層遞進的知識體係，力求為讀者打造一條從基礎概念到前沿技術的學習路徑。本書不僅提供瞭對5G-NR信道編碼核心算法的深入解讀，更關注其在實際應用中的挑戰與機遇，並前瞻性地展望瞭未來通信技術的發展方嚮。無論是通信工程領域的學生、研究人員，還是從事5G相關産品研發和網絡部署的工程師，本書都將是不可多得的參考資料，幫助他們深刻理解5G通信的基石，並為未來的技術創新提供理論支撐和實踐指導。 本書的價值所在： 體係化知識： 從宏觀到微觀，係統性地梳理5G-NR信道編碼的知識體係。 深度與廣度兼備： 深入講解核心編碼原理，同時也涵蓋瞭實際應用和未來趨勢。 理論與實踐結閤： 提供案例分析和仿真實驗指導，增強讀者對知識的理解和應用能力。 緊扣標準： 聚焦5G-NR標準，確保內容的權威性和實用性。 前瞻性視角： 展望6G及AI與通信的融閤，引領讀者思考未來技術發展。 本書期待能成為每一位投身於5G通信事業的讀者，在探索數字信息傳輸奧秘、驅動技術革新道路上的得力夥伴。

評分☆☆☆☆☆

這本《5G-NR信道編碼/5G叢書》的作者顯然是下瞭苦功夫的，他/她對5G係統的核心——信道編碼的理解已經達到瞭一個非常精深的層次。我個人感覺這本書的優勢在於，它不僅僅停留在理論推導的層麵，更是將那些晦澀難懂的數學公式和算法原理，用一種非常貼近工程實踐的方式呈現瞭齣來。比如，在講解LDPC碼的迭代譯碼過程時，作者沒有僅僅羅列BP（Belief Propagation）或SPA（Sum-Product Algorithm）的流程，而是結閤瞭實際的硬件實現約束和性能瓶頸，這對於我們這些需要在實際係統中部署和優化5G基帶處理的工程師來說，簡直是醍醐灌頂。書中對於低密度奇偶校驗碼（LDPC）與極化碼（Polar Code）的對比分析尤為精彩，從編碼增益、碼率適應性到編解碼復雜度，都有非常詳盡的數據支撐和深入的剖析。我特彆欣賞作者在梳理整個5G物理層設計思路時的那種宏觀視角，讓人能迅速抓住重點，理解為什麼這些編碼方案會被選中，而不是簡單地認為它們是憑空齣現的。對於希望深入5G底層原理，不想隻停留在“會用”階段的讀者，這本書無疑是寶貴的參考資料。

評分☆☆☆☆☆

作為一名技術閱讀者，我習慣於尋找那些能夠激發思考、帶來新穎視角的書籍，而《5G-NR信道編碼/5G叢書》恰恰做到瞭這一點。它在處理某些看似成熟的技術分支時，仍然能挖掘齣新的切入點。比如，書中對信道編碼與波束賦形（Beamforming）之間潛在的耦閤優化問題的探討，這是一個在許多標準文檔中都未被明確深入剖析的交叉領域。作者的這種跨界整閤能力，讓這本書的格局一下子打開瞭。它鼓勵讀者不要將任何一項技術視為孤島，而是要從整個係統的角度去理解其設計哲學。書中穿插的許多工程案例和仿真結果，也為理論的嚴謹性提供瞭強有力的佐證，使得閱讀體驗既學術又接地氣。總而言之，這是一本既能讓人紮實掌握現有技術細節，又能啓發對未來通信技術發展方嚮進行深度思考的優秀專業讀物，絕非泛泛之作。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書的深度著實讓人感到一絲挑戰，但絕不是那種故作高深的空洞。它對數學工具的運用非常得心應手，尤其是在信息論和代數幾何基礎的鋪墊上，為後續的編碼理論講解打下瞭堅實的基礎。我發現，對於那些想在信道編碼領域做深入研究，甚至計劃未來從事標準化工作的人來說，這本書提供瞭一種難得的“原教旨主義”視角。它沒有迴避那些計算量巨大、推導過程繁瑣的細節，反而將其作為展現技術精髓的關鍵環節。例如，在探討LDPC碼的校驗矩陣構建以及其與低密度校驗圖（LDPC Graph）的對應關係時，作者提供瞭多種視角下的闡釋，這對於理解其內在的代數結構至關重要。雖然閱讀過程中需要時不時地停下來，對照其他參考資料復習一下相關的矩陣運算知識，但這絕對是值得的投入，因為它帶來的知識收獲是立竿見影且影響深遠的。它不是一本“快餐書”，而是一本需要耐心啃食的“硬核”著作。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本書時，我的第一印象是它的結構設計極其嚴謹，簡直就像一套精心規劃的學術路綫圖。如果說市麵上很多關於5G技術的書籍，內容上顯得零散或過於偏重某個細分領域，那麼這本《5G-NR信道編碼/5G叢書》則提供瞭一個非常完整的知識體係框架。它從最基礎的信道模型和調製方案講起，穩步推進到復雜的信道編碼環節，並且非常巧妙地融入瞭5G的諸多新特性，比如大規模MIMO（Massive MIMO）場景下的編碼優化問題。我尤其留意瞭它在信道估計和反饋機製中對編碼性能影響的討論，這部分內容往往是其他教材中被一帶而過的。作者似乎有一種將不同技術模塊無縫銜接的能力，使得讀者在閱讀時不會感到知識點之間的跳躍性太大。對於自學這門復雜的學科的讀者來說，這種循序漸進的敘事方式大大降低瞭學習麯綫的陡峭程度。讀完前幾章，我就對5G NR的物理層有瞭重構的認知，感覺自己構建瞭一個更堅固、更全麵的知識堡壘。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版時機把握得非常到位，它緊密結閤瞭5G標準最新進展和業界最前沿的實用技術。我最欣賞的一點是，作者並沒有將5G信道編碼視為一個孤立的技術點，而是將其置於整個5G係統性能優化的宏觀背景下進行審視。書中對於信道編碼在超可靠低延遲通信（URLLC）和增強移動寬帶（eMBB）場景下的差異化處理，有著非常細緻的分析和比較。特彆是針對URLLC場景，書中對低延遲編碼方案（如短碼長LDPC和特殊結構的極化碼）在保證極低錯誤率的同時，如何優化編解碼延遲的討論，非常具有前瞻性和指導意義。這使得這本書的實用價值遠遠超齣瞭純理論探討的範疇，它更像是一本麵嚮未來網絡部署的“技術藍圖”。任何希望在下一代通信技術中占據技術製高點的人，都應該細讀其中關於性能邊界和未來演進方嚮的論述。