按照移動(dòng)通信每10年出現(xiàn)一代新技術(shù)的規(guī)律，各個(gè)國家都在大力投入下一代移動(dòng)通信(5G)的研發(fā)。產(chǎn)業(yè)界認(rèn)為5G將進(jìn)一步提升移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶體驗(yàn)，并重點(diǎn)解決千億級(jí)機(jī)器無線通信的物聯(lián)網(wǎng)需求。5G將極大地促進(jìn)車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等融合領(lǐng)域的發(fā)展，成為推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)平臺(tái)。《5G:開啟移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)新時(shí)代》是在5G前期研究階段面世的難得的5G技術(shù)書籍，力圖系統(tǒng)詮釋5G技術(shù)路線及藍(lán)圖，將多種5G組成元素結(jié)合在一起，覆蓋了無線、互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算等多個(gè)領(lǐng)域。

信息技術(shù)已成為人類社會(huì)的重要組成部分，并對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。同時(shí)，從多媒體娛樂服務(wù)(如視頻)到更多個(gè)性化、安全類應(yīng)用(如電子商務(wù)、電子醫(yī)療及一線應(yīng)急服務(wù)等)，信息技術(shù)通過提供多種多樣的信息服務(wù)豐富了人們的日常生活。如果信息分析學(xué)家的預(yù)測(cè)正確，10年之后我們所有能看到的物體(如衣服、汽車和火車等)都將連接到網(wǎng)絡(luò)(物聯(lián)網(wǎng))。

而在流量和功耗兩種因素的共同作用下，運(yùn)營商將重新思考網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、部署和管理方式，以便在下一代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(廣義稱為5G或特指5G移動(dòng))中采取重要措施來減少網(wǎng)絡(luò)的資本支出和運(yùn)營支出。

為了應(yīng)對(duì)5G帶來的挑戰(zhàn)，移動(dòng)市場(chǎng)中的主要機(jī)構(gòu)已經(jīng)在規(guī)劃5G技術(shù)路線。大量的研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)根據(jù)這一系列已達(dá)成廣泛共識(shí)的設(shè)計(jì)目標(biāo)啟動(dòng)5G概念的研究。目前，早期突出的場(chǎng)景已經(jīng)出現(xiàn)，相關(guān)組織正提出轉(zhuǎn)向用戶群和專業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新性研究理念。所有的理念都具有發(fā)展前景，并將在5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮重要的作用，其中很多理念都來自于5G白皮書、國際研究工作組和技術(shù)論壇。然而目前所報(bào)道的研究工作都是分散的，缺乏關(guān)聯(lián)性，主要聚焦于一些特定的技術(shù)，如小小區(qū)、網(wǎng)絡(luò)編碼或云網(wǎng)絡(luò)等?？梢詫⑦@些技術(shù)研究工作比喻成構(gòu)建5G藍(lán)圖中的碎片，如果沒有一個(gè)整體的視角，則很難規(guī)劃和建設(shè)這個(gè)藍(lán)圖。如果不采用交叉技術(shù)設(shè)計(jì)方案，則更加難以將兩個(gè)技術(shù)結(jié)合在一起。很明顯，如果沒有對(duì)5G的基本原理形成共識(shí)，我們只能建立一個(gè)分裂的系統(tǒng)，最多可以實(shí)現(xiàn)一些性能上的提升。

那么，什么是5G的基本原理呢?從本質(zhì)上講，如果對(duì)各種技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行抽象，以形成基本的系統(tǒng)模塊，可以在這之上構(gòu)建5G系統(tǒng)并獲得性能提升，并用其代表可以承載新業(yè)務(wù)和應(yīng)用基礎(chǔ)平臺(tái)。從最根本上講，5G將建立在4G系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)與當(dāng)前移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)相互融合的演進(jìn)系統(tǒng)，被稱為在高速寬帶異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)?移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)"。綠色通信在5G演進(jìn)的道路上也扮演著重要的角色，主要機(jī)構(gòu)推動(dòng)采用經(jīng)濟(jì)有效的設(shè)計(jì)方案來建立一個(gè)更加綠色節(jié)能的移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)。因此，從本質(zhì)上講，5G的研究范圍不局限于移動(dòng)和無線領(lǐng)域，同時(shí)還包括了廣域覆蓋網(wǎng)絡(luò)，換句話說，互聯(lián)網(wǎng)也將在5G生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用?；趯?duì)當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)的理解，了解其局限性和發(fā)展趨勢(shì)，將有助于我們根據(jù)重疊網(wǎng)絡(luò)需求和運(yùn)行機(jī)制設(shè)計(jì)和確定5G移動(dòng)系統(tǒng)來解決方案空間邊界。的確，如果我們退一步，對(duì)5G藍(lán)圖建立一個(gè)整體印象，就可以較好地對(duì)構(gòu)建5G藍(lán)圖的各個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，使它們可以無縫地連接在一起，構(gòu)建出我們最初所希望的5G系統(tǒng)。

本書的目的在于首次對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行開放式討論，揭開圍繞在5G周圍的神秘面紗。我們將整合當(dāng)前國際研究組織在5G領(lǐng)域中的研究成果，根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)趨勢(shì)、已驗(yàn)證的關(guān)鍵技術(shù)和歐洲研究的技術(shù)路線，為5G移動(dòng)通信提供一個(gè)基本愿景。在該愿景中，我們將對(duì)5G移動(dòng)通信的潛在候選關(guān)鍵技術(shù)展開進(jìn)一步的討論，包括認(rèn)知無線電、小小區(qū)、協(xié)作通信、安全、自組織網(wǎng)絡(luò)(SON)和綠色多模射頻。這些技術(shù)并不是很全面，但都是目前在業(yè)界受到廣泛關(guān)注的已驗(yàn)證關(guān)鍵技術(shù)。我們不僅要討論5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的單個(gè)模塊，也將從互聯(lián)網(wǎng)的視角考慮相互間如何協(xié)同工作，為未來的5G業(yè)務(wù)提供端到端的連接。此外，從應(yīng)用和服務(wù)的視角，我們還將探討移動(dòng)云的概念，它是未來通信平臺(tái)中的技術(shù)和服務(wù)，并將在5G"熱點(diǎn)應(yīng)用"中發(fā)揮越來越重要的作用。實(shí)際上，基于云的資源共享已經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展周期，當(dāng)前包含了大量的潛在資源，可以在特定的云或交互連接的云中進(jìn)行共享。這個(gè)概念衍生出移動(dòng)云計(jì)算，將移動(dòng)設(shè)備作為云資源池中的節(jié)點(diǎn)接入服務(wù)。移動(dòng)云計(jì)算開發(fā)利用了大量可能的共享資源和連接，為移動(dòng)產(chǎn)業(yè)帶來了新的商機(jī)。除了云服務(wù)外，5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)也被認(rèn)為是承載下一代電視業(yè)務(wù)的傳輸平臺(tái)。電視廣播和移動(dòng)寬帶無疑是當(dāng)今社會(huì)的重要組成部分，都面臨著大量的挑戰(zhàn)以滿足未來需求。無論用戶采用數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)或數(shù)字地面電視(DTT)系統(tǒng)接收電視內(nèi)容，目前都無法滿足日益增長的非線性的、按需消費(fèi)的服務(wù)需求。因此，考慮將電視網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相融合，設(shè)計(jì)一個(gè)混合的方案，被認(rèn)為是可以提供"雙贏"廣播-寬帶(BC-BB)融合的5G解決方案。本書最后一章對(duì)5G藍(lán)圖的所有技術(shù)點(diǎn)進(jìn)行整合，展現(xiàn)了當(dāng)前5G通信平臺(tái)的研究進(jìn)展，概括了現(xiàn)有的挑戰(zhàn)，特別是針對(duì)能效方面的挑戰(zhàn)，并根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)發(fā)展趨勢(shì)，提出了一個(gè)5G移動(dòng)愿景作為本章最后的總結(jié)。

希望本書可以為5G領(lǐng)域早期階段的研究者和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)提供有用的參考，更重要的是為所有從事5G前沿技術(shù)研究的相關(guān)組織機(jī)構(gòu)帶來啟發(fā)，令其在新的5G系統(tǒng)設(shè)計(jì)中提出更多突破性的技術(shù)方案。

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