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本書主要介紹了5G系統設計中涉及的關鍵技術及相應的國際標準化內容，其中空口技術部分主要涉及初始接入設計、控制信道設計、大規模天線設計、信道編碼、NR與LTE共存幾個主要部分。高層設計及接入網架構方面將涵蓋NSA/SA、CU/DU分離、雙連接等內容。本書不僅對這些關鍵技術進行了介紹，還對這些技術的標準化過程及標準化方案進行了詳細分析。
目次
第 1章 5G標準制定概述
1.1 ITU 5G需求的制定 3
1.2 中國參與5G需求的研究制定 5
1.3 5G標準的制定過程 7
1.3.1 ITU關於IMT-2020(5G)標準的制定過程 7
1.3.2 3GPP 5G國際標準制定 11
第 2章 5G系統設計架構與標準體系
2.1 5G系統網絡架構 16
2.2 無線接口 19
2.2.1 物理層 19
2.2.2 數據鏈路層 22
2.2.3 RRC層 24
2.3 物理層系統設計架構及關鍵技術 26
2.3.1 物理層系統設計架構 26
2.3.2 物理層關鍵技術 29
2.4 NR標準體系架構介紹 33
參考文獻 38
第3章 5G NR基礎參數及接入設計
3.1 基礎參數及幀結構 40
3.1.1 基礎參數 40
3.1.2 幀結構 42
3.2 接入設計 50
3.2.1 概述 50
3.2.2 小區搜索過程 50
3.2.3 下行同步信道及信號 53
3.2.4 隨機接入 71
參考文獻 75
第4章 5G NR信道編碼
4.1 Polar碼 78
4.1.1 Polar碼的設計原理 81
4.1.2 5G NR中的Polar碼標準化內容 91
4.1.3 典型配置/示例 99
4.2 LDPC碼 107
4.2.1 LDPC碼設計原理 108
4.2.2 5G NR中的LDPC碼標準化內容 112
4.2.3 典型配置/示例 128
4.3 其他編碼 132
4.3.1 超小包編碼 132
4.3.2 其他候選編碼 136
參考文獻 137
第5章 5G NR大規模天線設計
5.1 概述 142
5.2 多天線傳輸的基本過程 148
5.2.1 數據加擾 148
5.2.2 數據調製 149
5.2.3 層映射 149
5.2.4 傳輸方案 152
5.2.5 資源塊映射 156
5.3 參考信號設計 156
5.3.1 解調參考信號(DMRS) 156
5.3.2 信道狀態信息參考信號(CSI-RS) 161
5.3.3 相位跟蹤參考信號(PT-RS) 165
5.3.4 信道探測參考信號(SRS) 172
5.4 信道狀態信息反饋設計 178
5.4.1 框架設計 178
5.4.2 Massive MIMO碼本設計 181
5.4.3 信道測量機制 195
5.4.4 信道信息反饋機制 198
5.4.5 信道互易性 205
5.5 模擬波束管理 207
5.5.1 波束管理過程 208
5.5.2 波束測量和上報 209
5.5.3 波束指示 214
5.5.4 波束恢復過程 217
5.6 上行多天線技術 223
5.6.1 基於碼本的傳輸方案 223
5.6.2 非碼本的傳輸方案 231
5.6.3 上行多用戶MIMO 233
5.7 准共站址(QCL) 234
5.7.1 QCL定義 234
5.7.2 參考信號間的QCL關係 236
5.7.3 QCL指示方式 238
5.8 小結 242
參考文獻 243
第6章 5G NR控制信道設計
6.1 控制信道設計 248
6.1.1 下行控制信道設計 248
6.1.2 上行控制信道設計 262
6.2 調度和資源分配 291
6.2.1 下行資源分配 292
6.2.2 上行資源分配 296
6.2.3 VRB到PRB的映射 301
6.3 HARQ機制 302
6.3.1 HARQ進程和調度 303
6.3.2 HARQ-ACK信息上報 304
6.3.3 UE上下行數據處理時延 305
6.3.4 HARQ-ACK碼本 308
6.3.5 基於編碼塊組的傳輸 316
6.4 多業務複用 319
6.4.1 多業務複用背景簡介 319
6.4.2 下行搶佔信令設計 322
6.4.3 基於編碼塊組的下行搶佔 327
參考文獻 327
第7章 5G NR功率控制及上下行解耦
7.1 5G NR功率控制 330
7.1.1 上行功率控制 330
7.1.2 下行功率控制 340
7.2 上下行解耦 340
7.2.1 上下行解耦基本概念 341
7.2.2 SUL小區模型和初始接入機制 348
7.2.3 SUL小區數據與控制傳輸機制 351
7.2.4 上行功率控制 359
7.2.5 SUL典型頻段組合 362
參考文獻 364
第8章 5G高層設計及接入網架構
8.1 網絡架構和術語 368
8.2 系統架構和工作原理 371
8.2.1 Option2：獨立工作NR架構 373
8.2.2 Option3：連接到EPC的非獨立工作架構 423
8.2.3 Option7：連接到5GC的非獨立工作架構 445
8.2.4 Option4：基於Option2的雙連接架構 446
8.2.5 Option5：連接到5GC的eLTE 447
8.3 gNB的內部架構和工作原理 450
8.3.1 CU-DU分割和F1接口 450
8.3.2 CP-UP分割和E1接口 453
8.3.3 用戶面控制機制 454
參考文獻 455
1.1 ITU 5G需求的制定 3
1.2 中國參與5G需求的研究制定 5
1.3 5G標準的制定過程 7
1.3.1 ITU關於IMT-2020(5G)標準的制定過程 7
1.3.2 3GPP 5G國際標準制定 11
第 2章 5G系統設計架構與標準體系
2.1 5G系統網絡架構 16
2.2 無線接口 19
2.2.1 物理層 19
2.2.2 數據鏈路層 22
2.2.3 RRC層 24
2.3 物理層系統設計架構及關鍵技術 26
2.3.1 物理層系統設計架構 26
2.3.2 物理層關鍵技術 29
2.4 NR標準體系架構介紹 33
參考文獻 38
第3章 5G NR基礎參數及接入設計
3.1 基礎參數及幀結構 40
3.1.1 基礎參數 40
3.1.2 幀結構 42
3.2 接入設計 50
3.2.1 概述 50
3.2.2 小區搜索過程 50
3.2.3 下行同步信道及信號 53
3.2.4 隨機接入 71
參考文獻 75
第4章 5G NR信道編碼
4.1 Polar碼 78
4.1.1 Polar碼的設計原理 81
4.1.2 5G NR中的Polar碼標準化內容 91
4.1.3 典型配置/示例 99
4.2 LDPC碼 107
4.2.1 LDPC碼設計原理 108
4.2.2 5G NR中的LDPC碼標準化內容 112
4.2.3 典型配置/示例 128
4.3 其他編碼 132
4.3.1 超小包編碼 132
4.3.2 其他候選編碼 136
參考文獻 137
第5章 5G NR大規模天線設計
5.1 概述 142
5.2 多天線傳輸的基本過程 148
5.2.1 數據加擾 148
5.2.2 數據調製 149
5.2.3 層映射 149
5.2.4 傳輸方案 152
5.2.5 資源塊映射 156
5.3 參考信號設計 156
5.3.1 解調參考信號(DMRS) 156
5.3.2 信道狀態信息參考信號(CSI-RS) 161
5.3.3 相位跟蹤參考信號(PT-RS) 165
5.3.4 信道探測參考信號(SRS) 172
5.4 信道狀態信息反饋設計 178
5.4.1 框架設計 178
5.4.2 Massive MIMO碼本設計 181
5.4.3 信道測量機制 195
5.4.4 信道信息反饋機制 198
5.4.5 信道互易性 205
5.5 模擬波束管理 207
5.5.1 波束管理過程 208
5.5.2 波束測量和上報 209
5.5.3 波束指示 214
5.5.4 波束恢復過程 217
5.6 上行多天線技術 223
5.6.1 基於碼本的傳輸方案 223
5.6.2 非碼本的傳輸方案 231
5.6.3 上行多用戶MIMO 233
5.7 准共站址(QCL) 234
5.7.1 QCL定義 234
5.7.2 參考信號間的QCL關係 236
5.7.3 QCL指示方式 238
5.8 小結 242
參考文獻 243
第6章 5G NR控制信道設計
6.1 控制信道設計 248
6.1.1 下行控制信道設計 248
6.1.2 上行控制信道設計 262
6.2 調度和資源分配 291
6.2.1 下行資源分配 292
6.2.2 上行資源分配 296
6.2.3 VRB到PRB的映射 301
6.3 HARQ機制 302
6.3.1 HARQ進程和調度 303
6.3.2 HARQ-ACK信息上報 304
6.3.3 UE上下行數據處理時延 305
6.3.4 HARQ-ACK碼本 308
6.3.5 基於編碼塊組的傳輸 316
6.4 多業務複用 319
6.4.1 多業務複用背景簡介 319
6.4.2 下行搶佔信令設計 322
6.4.3 基於編碼塊組的下行搶佔 327
參考文獻 327
第7章 5G NR功率控制及上下行解耦
7.1 5G NR功率控制 330
7.1.1 上行功率控制 330
7.1.2 下行功率控制 340
7.2 上下行解耦 340
7.2.1 上下行解耦基本概念 341
7.2.2 SUL小區模型和初始接入機制 348
7.2.3 SUL小區數據與控制傳輸機制 351
7.2.4 上行功率控制 359
7.2.5 SUL典型頻段組合 362
參考文獻 364
第8章 5G高層設計及接入網架構
8.1 網絡架構和術語 368
8.2 系統架構和工作原理 371
8.2.1 Option2：獨立工作NR架構 373
8.2.2 Option3：連接到EPC的非獨立工作架構 423
8.2.3 Option7：連接到5GC的非獨立工作架構 445
8.2.4 Option4：基於Option2的雙連接架構 446
8.2.5 Option5：連接到5GC的eLTE 447
8.3 gNB的內部架構和工作原理 450
8.3.1 CU-DU分割和F1接口 450
8.3.2 CP-UP分割和E1接口 453
8.3.3 用戶面控制機制 454
參考文獻 455
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