5G及未来无线系统：物理层洞察

"5G and Beyond Wireless Systems - PHY Layer Perspective" 本书"5G and Beyond Wireless Systems - PHY Layer Perspective"是Springer Series in Wireless Technology系列的一部分，由Manish Mandloi、Devendra Gurjar、Prabina Pattanayak和Ha Nguyen等人主编。该权威著作深入探讨了5G以及5G+（5G+通常指的是5G技术的演进和增强）在无线通信领域的物理层（PHY层）视角。物理层是无线通信系统的基础，它负责数据的编码、调制和传输，是通信链路的最底层。 作者们涵盖了5G及未来无线系统的关键技术，这些技术包括但不限于： 1. **编码和调制**：这是无线通信中的核心部分，涉及如何高效地将信息转换成适合无线传输的信号形式。5G采用了更先进的编码如 Polar码和LDPC码，以及新型调制方式如多阶QAM，以提高数据传输速率和可靠性。 2. **认知无线电**：认知无线电允许设备动态地调整其参数以适应环境变化和避免干扰。在5G网络中，这种技术有助于提升频谱效率，实现灵活的频谱共享。 3. **全双工无线通信**：全双工通信允许设备同时进行发送和接收，提高了通信效率，减少了延迟，是5G系统的一个重要改进。 4. **模型自由设计**：这种方法强调在不依赖精确模型的情况下进行系统设计，增加了系统的鲁棒性和适应性，尤其对于复杂的5G环境至关重要。 5. **多址接入**：5G引入了新的多址技术，如非正交多址接入（NOMA），允许多个用户在同一时间和频率上共享信道，进一步提高了频谱利用率。 6. **资源分配**：在5G网络中，如何有效地分配频谱、功率和其他资源对提高系统性能至关重要。这涉及到复杂的优化算法和策略。 7. **数字信号处理在无线系统中的应用**：5G系统利用高级数字信号处理技术，如滤波、均衡和信噪比提升，以改善通信质量。 8. **无线能量传输**：5G时代，无线能量传输技术的发展有望为物联网设备提供自维持能源，降低电池更换需求。 9. **无线网络：4G, 5G, 5G+以及下一代WiFi**：书中还讨论了4G向5G的演进，5G的增强（5G+），以及对下一代WiFi（例如Wi-Fi 6）的影响和相互作用。 10. **自组织无线网络**：这些网络能够自我配置、自我管理和自我修复，对于大规模部署的物联网和5G网络具有重要意义。 这本书是针对学术研究人员、实践工程师和学生的一本重要参考资料，提供了关于5G及其未来发展在物理层的深入理解，帮助读者掌握无线通信领域的最新进展和挑战。