前言


为适应新时期研究生教学形势，更好地将最新技术贯穿于课堂教学中，特撰写《5G通信系统》一书。
移动通信的迅猛发展带动了中国经济的极大提升，满足了人们对美好生活的不断向往。在中国，从第一代到第五代移动通信发展仅用了不到30年的时间，在物理层、网络层、应用层的技术管理上都发生了很大的变化。国内外很多高校、企业和政府都在致力于移动通信各个层面的进步和容量提升。由于无线频谱的有限性，使得频谱资源管理成为很重要的一个分支。同时由于电磁辐射对人的不良影响，人们也在探讨各种功率消耗少、传输效率高的算法。
第五代移动通信(5G)比前几代通信具有智能化、大吞吐量、贴近生活等重要特征。
本书系统地介绍第五代移动通信的国际发展和国内应用，深入阐述物理层及应用层可能采用的5G技术。全书共10章。
第1章概略介绍5G系统关键技术，包括ITU 5G需求的制定、软件定义网络、移动边缘计算、网络切片技术、物理层无线技术设计、认知无线电频谱共享、高频段天线设计、网络覆盖增强技术、超密集组网、以用户为中心的网络设计、绿色资源分配、全双工、D2D通信、无线传感器网络、5G光通信、安全传输及5G基站管理等。
第2章介绍传统信道，包括采样定理、阴影衰落和多径信道、大尺度和小尺度衰落、均匀和非均匀平面波、信道时间/频率/空间描述和选择性衰落、信道模型的对偶性原理、信道二阶统计量、信道包络统计特性等。
第3章介绍MIMO无线信道，包括统计MIMO信道建模、信道联合统计量、角度谱、MIMO信道容量、大规模MIMO传播信道等。
第4章介绍信号结构设计和容量分析，包括TDD相干时频间隔结构、OFDM相干时频间隔结构、归一化信号模型和信噪比、多个基站天线和多个终端、容量上限作为性能指标、MIMO单小区系统关键技术和多小区系统等。
第5章介绍MIMO功率控制，包括功率控制准则、给定SINR目标的功率控制、最大最小公平功率控制及案例研究。
第6章介绍天线和分集接收，包括天线发展历史、天线参数、分集、合并技术、误码率和容量、5G混合波束赋形相控阵系统和MIMO阵列天线。第7章介绍物理层关键技术，包括MCDSCDMA、MCCDMA，NOMA、毫米波和太赫兹技术。
第8章介绍能效分析和设计，包括发射功率消耗、能源效率、电路功耗模型、能源效率和吞吐量的权衡、最大能源效率网络设计和绿色能源传输。
第9章介绍网络接入层关键技术，包括计算机网络与分层、自适应灵活资源分配、能量效率最优跨层调度、不同服务质量的管理、无线安全传输和异构网络。
第10章介绍全球5G终端发展现状，包括5G终端产业发展预期、5G频谱使用、5G趋势和挑战、中兴通讯5G建设和华为5G网络规划。
本书适合研究生、高年级本科生和广大通信爱好者阅读，也可作为教学参考书使用。
本书得到西安电子科技大学研究生院课程思政教学改革项目的支持。限于编者水平，书中不足之处在所难免，希望读者和同行不吝指正。

栾英姿2023年7月