5G : 開啟移動網絡新時代

Rui L.Aguiar ：2001年獲得阿威羅大學的電氣工程博士學位。現在是阿威羅大學教授，之前在卡耐基梅隆大學信息網絡學院擔任兼職教授。

他在ITAV領導了關於下一代網絡架構和協議的研究團隊。

目前的研究方向是先進無線網絡系統的實現，重點是關於未來Internet網絡QoS和移動性等方面的研究。

他已經發表了400餘篇論文，並且作為多個學術會議的技術主席，例如Monami 2012、NTMS 2014、ISCC 2014、MobiArch 2014等，並經常被邀請進行關於5G網絡的學術演講。

第1章5G驅動力：無處不在的連接型社會／1 
1.1簡介／1 
1.2無線通信的歷史發展趨勢／2 
1.3從LTE技術向“後4G”技術的演進／5 
1.45G路線圖／7 
1.55 G的10個核心點／7 
1.5.1現有無線接入技術的演進／8 
1.5.2高密度小小區的部署／9 
1.5.3自組織網絡／9 
1.5.4機器類通信／10 
1.5. 5發展毫米波的無線接入技術／10 
1.5.6重新設計回傳鏈路／11 
1.5.7能量效率／11 
1.5.8為5G分配新的頻譜資源／12 
1.5.9頻譜共享／12 
1.5. 10無線接入網虛擬化／13 
1.6歐洲5G研發情況／13 
1.6.1Horizo​​n2020框架項目／14 
1.6.25G基礎設施公私合作夥伴關係／15 
1.6.3METIS項目／16 
1.6.45G創新中心／17 
1.6.5各公司願景／17 
1.7北美5G研發情況／18 
1.7.1高校研究／19 
1.7.2企業研究／19 
1.8亞洲5G研發情況／20 
1.8.1中國5G研發情況／20 
1.8.2韓國5G研發情況／ 24
1.8.3日本5G研發情況／26 
1.95G架構／28 
1.10小結／30 
致謝／31 
參考文獻／31 
第2章5GInternet／35 
2.1簡介／35 
2.2物聯網與上下文感知／39 
2.2.1物聯網／40 
2.2.2上下文感知／42 
2.3組網重配置和虛擬化支持／43 
2.3.1網絡定義組網／44 
2.3.2網絡功能虛擬化／46 
2.4移動性／48 
2.4.1從現有Internet出發的演進方法／49 
2.4.2全新設計方法clean—slate／54 
2.5服務質量控制／56 
2.5.1網絡資源供應／57 
2.5.2聚合資源供應／58 
2.6資源超量供應的改進方法／61 
2.6.1控制信息寄存器／62 
2.6.2業務許可控制策略／63 
2.6.3網絡資源提供／63 
2.6.4控制執行功能／65 
2.6.5網絡配置／65 
2.6.6網絡操作／66 
2.7小結／68 
致謝／ 69 
參考文獻／69 
第3章5G移動網絡的小小區／78 
3.1簡介／78
3.2小小區是什麼？／80 
3.2.1候選小小區技術：WiFi和家庭基站／82 
3.2.2WiFi和家庭基站的性能—室內vs室外／89 
總結／91 
3.3密集部署的容量限制和性能增益／92 
3.3.1多天線技術的性能增益／92 
3.3.2小小區的性能增益／94 
總結／96 
3.4移動數據需求／98 
3.4.1方案策略／98 
3.5需求VS容量／102 
3.6小小區的挑戰／111 
3.7小結和展望／114 
參考文獻／118 
第4章下一代無線網絡中的協作通信／126 
4.1簡介／126 
4.2協作分集和中繼策略／129 
4.2.1協作和網絡編碼／129 
4.2.2協作ARQMAC協議／130 
4.3PHY層對MAC協議分析的影響／133 
4.3.1快衰落和陰影衰落對QoS保證數據包接收的影響／134 
4.3.2陰影衰落空間相關性的影響／135 
4.4研究實例：NCCARQ／136 
4.4.1NCCARQ概述／ 136 
4.4.2PHY影響／137 
4.5性能評估／139 
4.5.1仿真場景／140 
4.5.2仿真結果／141 
4.6小結／146
致謝／147 
參考文獻／147 
第5章移動雲：未來通信平台技術與業務／150 
5.1簡介／150 
5.2移動雲／152 
5.2.1用戶資源／156 
5.2.2軟件資源／156 
5.2.3硬件資源／ 157 
5.2.4網絡資源／158 
5.3移動雲使能技術／159 
5.3.1移動用戶域／160 
5.3.2無線技術／162 
5.3.3軟件和中間件／167 
5.4網絡編碼／168 
5.5小結／174 
參考文獻／174 
第6章5G無線網絡的認知無線電／177 
6.1簡介／177 
6.25G認知無線電技術總覽／178 
6.3利用認知無線電的頻譜優化／180 
6.45G的相關頻譜優化／181 
6.4.1動態頻譜接入／181 
6.4.2頻譜管制政策／183 
6.4.3市場政策和模型／183 
6.5認知無線電和頻譜聚合／184 
6.6高能效的認知無線電技術／185 
6.75G認知終端的關鍵需求和挑戰／186 
6.7.15G認知無線電終端／187 
6.7.25G認知終端的挑戰／190 
6.8小結／193
參考文獻／194 
第7章解決無線頻譜危機：將白頻譜用於5G？／196 
7.1簡介／196 
7.2背景／199 
7.2.1早期的頻譜管理／200 
7.2.2廣播電視白頻譜的歷史／201 
7.2.3雷達白頻譜的歷史／203 
7.3電視白頻譜技術／203 
7.3.1標準／205 
7.3.2白頻譜的工作方式／206 
7.4白頻譜的機會與挑戰／208 
7.5廣播電視白頻譜的應用／212 
7.5.1固定無線網絡／214 
7.5.2公共安全應用／216 
7.5.3移動寬帶／217 
7.6國際上的努力／220 
7.7白頻譜在5G中的角色／221 
7.8小結／222 
參考文獻／223 
第8章趨向統一的5G廣播—寬帶架構／228 
8.1簡介／228 
8.2研究背景／ 229 
8.3挑戰／233 
8.3.1頻譜規劃／233 
8.3.2終端市場分裂風險／235 
8.3.3電視消費模式轉變和靈活方案需求／236 
8.3.4商業相關障礙／237 
8.3.5社會需求：扮演歐洲公共服務多媒體平台的電視廣播／237 
8.4廣播—寬帶融合方案中的候選網絡架構／238
8.4.1方案1：電視頻段上的蜂窩廣播架構／239 
8.4.2方案2：混合網絡架構——採用DVB—T2FEFs技術的LTE傳輸／241 
8.4.3方案3：下一代公共廣播系統／243 
8.5廣播—寬帶融合研究：需要做什麼？／244 
8.5.1歐洲電視和視頻的未來消費模式／245 
8.5.2廣播—寬帶融合架構方案選擇／245 
8.5.3廣播—寬帶融合方案仿真與評估／245 
8.5.4可行性研究／246 
8.6小結／246 
參考文獻／247 
第9章5G通信安全／249 
9.1簡介／249 
9.2潛在5G通信系統架構概述／250 
9.35G通信系統中的安全問題和挑戰／252 
9.3.1用戶終端／252 
9.3.2接入網絡／255 
9.3.3核心網／260 
9.3.4外部IP網絡／262 
9.4小結／263 
參考文獻／263 
第10章5G移動網絡的SON演進／266 
10.1簡介／266 
10.2UMTS和LTE中的SON／ 268 
10.35G中的SON需求／280 
10.4面向小小區為主的異構網絡的演進／285 
10.4.1面向5G的SON新架構／287 
10.5小結／290
參考文獻／291 
第11章5G綠色靈活射頻／292 
11.1簡介／292 
11.2無線系統設計／293 
11.2.15G中的天線設計／294 
11.2.2面向5G的基於SIW的無源前端設計／308 
11.2.3射頻功率放大／313 
11.3MIMO系統中的非線性串擾／317 
11.4小結／323 
致謝／324 
參考文獻／324 
第12章總結及未來展望／329 
12.1下一代網絡的設計驅動力／329 
12.25G：一種綠色的網絡互聯體驗／330 
12.2.1大幅減少信令開銷的新方法／334 
12.35G移動通信的願景／335 
12.4小結／339 
縮略語／343