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2.1SDN概述24 2.2SDN标准研究进展25 2.2.1ONF标准化进展26 2.2.2IETF相关工作进展27 2.2.3ITU-T相关工作进展28 2.2.4CCSA相关工作进展29 2.3SDN架构、接口、协议30 2.3.1SDN架构和接口31 2.3.2OpenFlow协议32 2.3.3OF-CONFIG协议39 2.4SDN的应用场景43 2.5SDN在移动通信中的应用44 2.5.1SDN在核心网中的应用44 2.5.2SDN在无线接入网中的应用46 2.5.3SDN应用于移动通信中的挑战48 2.6参考文献49 第3章Chapter 3 网络功能虚拟化51 3.1虚拟化概述52 3.2网络虚拟化概述53 3.2.1网络虚拟化定义53 3.2.2网络虚拟化技术55 3.2.3国际上网络虚拟化研究项目57 3.2.4无线网络虚拟化58 3.3网络功能虚拟化概述60 3.4NFV标准研究进展61 3.5NFV架构、接口、协议63 3.5.1NFV架构63 3.5.2NFV接口协议66 3.6NFV的应用场景与挑战68 3.6.1NFV在移动通信中应用69 3.6.2NS扩缩容70 3.6.3VNF扩缩容74 3.6.4NFV在内容分发网络中的应用76 3.6.5NFV面临的挑战76 3.7SDN和NFV的关系77 3.8参考文献78 第4章Chapter 4 5G网络架构81 4.1欧洲METIS 5G架构82 4.1.1网络功能架构83 4.1.2网络逻辑编排和控制架构85 4.1.3拓扑和功能部署架构87 4.1.44G和5G架构比较90 4.2日本5G架构90 4.3韩国5G架构92 4.4北美5G生态系统架构94 4.5NGMN 5G架构95 4.5.15G设计原则96 4.5.25G架构98 4.5.3网络切片100 4.5.45G系统组件101 4.6中国IMT-2020（5G）网络架构102 4.6.1三朵云概念架构102 4.6.2系统参考架构107 4.6.3部署架构示例109 4.7总结及展望114 4.8参考文献115 第5章Chapter 5 5G网络控制云117 5.14G网络控制面118 5.1.1概述118 5.1.2网元控制功能118 5.1.3控制面接口协议121 5.1.44G网络控制面小结124 5.25G网络控制云124 5.2.1控制与转发分离125 5.2.2网络控制功能重构127 5.2.3典型控制功能模块128 5.2.45G网络控制云小结134 5.3参考文献134 第6章Chapter 6 5G智能无线网络S-RAN135 6.1功能与性能要求136 6.1.1性能需求137 6.1.2功能需求140 6.25G无线网络关键技术144 6.2.1关键技术与网络性能144 6.2.25G无线网络关键技术144 6.35G智能无线网络161 6.3.15G无线网络设计原则162 6.3.25G无线网络逻辑架构163 6.3.35G无线网络部署架构166 6.4典型场景下5G智能无线网络169 6.4.1热点高容量场景下5G智能无线网络169 6.4.2低时延高可靠场景下5G智能无线网络174 6.5参考文献178 第7章Chapter 7 数据转发网179 7.1移动网络数据转发现状分析180 7.1.1当前移动数据转发网络架构180 7.1.2基于现有3GPP架构的数据转发改进方案184 7.25G网络对数据转发的要求194 7.35G网络数据转发设计方案195 7.3.1承载与控制分离的架构195 7.3.2业务链管理与核心转发功能的融合200 7.3.3基于虚拟化平台的模块化的业务链统一管理201 7.3.4转发面下沉的部署方案202 7.4本章小结205 7.5参考文献205 第8章Chapter 8 移动边缘计算209 8.1概述210 8.1.1趋势与市场驱动力210 8.1.2移动基站的演进方向211 8.1.3商业价值212 8.2应用案例213 8.3技术标准发展情况216 8.4部署场景216 8.5MEC架构217 8.5.1MEC应用平台服务218 8.5.2MEC应用平台管理接口219 8.6关键技术220 8.6.1云计算和虚拟化220 8.6.2高性能标准服务器221 8.6.3应用程序和业务生态系统的实现221 8.7技术挑战和需求221 8.7.1网络集成221 8.7.2应用程序的可移植性221 8.7.3安全222 8.7.4性能222 8.7.5弹性223 8.7.6操作223 8.8本章小结223 8.9参考文献224 第9章Chapter 7 网络能力开放225 9.1能力开放概述226 9.1.1基本概念226 9.1.2电信业务能力开放226 9.1.3能力开放的价值229 9.2发展现状及应用情况230 9.2.1能力开放平台230 9.2.2标准化情况232 9.2.3现网应用240 9.3下一代网络能力开放的典型场景和关键技术243 9.3.15G能力开放概述243 9.3.2典型场景244 9.3.3METIS能力开放平台架构247 9.3.45G网络能力开放平台架构249 9.3.5关键技术251 9.4参考文献252 內容試閱： 5G技术丛书专家委员会 专家委员会主任 邬贺铨：中国工程院院士，IMT-2020（5G）推进组顾问 专家委员会副主任 刘韵洁：中国工程院院士，中国联合网络通信集团有限公司 丛书特别顾问 张乃通：中国工程院院士，哈尔滨工业大学 专家委员会委员 曹淑敏：IMT-2020（5G）推进组组长，中国信息通信研究院原院长 张新生：中国通信学会副理事长，未来移动通信论坛常务副理事长 侯自强（中国科学院声学研究所） 王晓云（中国移动通信集团公司） 毕 奇（中国电信股份有限公司） 赵先明（中兴通讯有限公司） 佟 文（华为技术有限公司） 陈山枝（大唐电信科技产业集团） 张 平（北京邮电大学） 尤肖虎（东南大学） 李少谦（电子科技大学） 王 京（清华大学） 李建东（西安电子科技大学） 5G技术丛书编审委员会 编审委员会主任 杨 旸（中国科学院上海微系统与信息技术研究所） 编审委员会委员 杨峰义（中国电信股份有限公司） 王映民（大唐电信科技产业集团） 陶小峰（北京邮电大学） 张钦宇（哈尔滨工业大学） 金 石（东南大学） 季新生（解放军信息工程大学） 李云洲（清华大学） 葛晓虎（华中科技大学） 武 刚（电子科技大学） 王海明（东南大学） 徐 景（上海无线通信研究中心） 邬贺铨院士之序 电子工业出版社从我国大力推动第五代移动通信系统（IMT-2020，又称5G）研究的背景出发，通过充分调研和认真组织，策划出版5G技术丛书，以期及时总结、深入分析和充分反映我国在新的无线通信国际标准制定过程中的最新进展。丛书将按照5G关键技术和5G系统设计与应用两个层面分成两卷，关键技术卷各分册主要从理论和技术层面对5G关键候选技术进行具体详实的分析和介绍，系统设计与应用卷各分册主要从系统和应用层面对5G总体架构以及关键方法的评估和应用进行深入分析和描述，各分册的作者都是国内活跃在相关研究领域的优秀中青年科研工作者，具有较强的理论研究积累和实践经验，目前又都承担了与5G有关的国家重大专项和863计划等项目。很高兴看到这批优秀的中青年科研工作者在参与科研工作的同时，积极参加编写这套高新技术丛书。 从出版社和著作者提供的样书看出，丛书以及每本书的结构都是经过仔细斟酌的，逻辑清晰、内容全面、观点鲜明、创新性强，内容充分反映了我国在新一代移动通信国际标准探索和技术开发中的最新成果，可供国内外的同行参考，将促进我国对国际5G标准制定的贡献。相信本套丛书的出版发行，将会推动我国移动通信技术的自主创新和产业发展。 邬贺铨 2016年8月 刘韵洁院士之序 面向2020年及未来，移动通信技术和产业将迈入第五代移动通信（5G）的发展阶段。5G将满足人们的超高业务吞吐量、超高连接数密度、超高移动速度和超可靠低时延的广泛应用需求，大幅改善提升通信网络频谱效率、能量效率与成本效率，拓展移动通信产业的发展空间。更为重要的是，5G将渗透到物联网和传统产业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合，全面实现万物互联，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的信息化服务需要。 在2016年7月15日，美国政府宣布推出4亿美元的先进无线研究计划（Advanced Wireless Research Initiative），由美国国家科学基金会牵头实施，将部署四个城市规模的5G实验测试平台，推动面向未来无线通信的基础理论和关键技术研究。我国工信部、发改委、科技部联合成立了IMT-2020推进组，汇聚产、学、研、用各方力量，引领规划和重点推动5G关键技术研发，充分支持我国优势电信企业和研究院所在新一代移动通信国际标准制定过程中掌控影响力和话语权。 随着5G研发和标准化工作的快速深入展开，急需一套全面论述5G基础理论、关键技术和应用架构的系列书籍，电子工业出版社提前预见这一技术发展趋势和重要产业需求，有效组织国家IMT-2020推进组、国家03科技重大专项和国家863计划5G前期研发项目等的主要承担单位和优秀科技工作者，成功策划了这套5G技术丛书，及时总结和深入分析了最新5G技术的理论基础、体系架构、系统设计、测试评估、应用实现等多个方面的最新进展和研发挑战，相信这套丛书的丰富理论成果和实践经验能够帮助和培养新一代移动通信科技工作者，有效推进和巩固我国在5G国际标准化进程中的领导地位。 刘韵洁 2016年9月 张乃通院士之序 移动通信的发展不仅深刻改变了人们的生活方式，且已成为推动国民经济发展、提升社会信息化水平的重要引擎。移动互联网关键技术和基础设施的发展是中国制造2025、互联网 战略的基础和保障。当前，面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）已成为全球研发热点。为占领信息领域国际领先地位、掌握产业发展话语权，国家工信部、发改委、科技部成立IMT-2020推进组，组织我国产、学、研、用各方力量，推动5G技术研究，以期在新的无线通信国际标准制定中掌握话语权和主导权，推动技术创新发展战略，为自主可控的信息网络提供基础设施保障。目前，我国的5G研发工作已走在国际前列。 电子工业出版社以此为背景，提出5G技术丛书的出版计划，组织国家IMT-2020推进组的主要参与单位，承担或参与国家863计划5G系统研究开发先期研究重大项目的单位，选择在国家重大科技专项中承担5G相关项目研发工作的中青年科技工作者作为丛书编著团队，编著这套丛书。丛书分为两卷： （1）关键技术卷，从理论和技术层面对5G关键技术进行全面深入的分析，系统总结近年来我国在面向IMT-2020（5G）研发方面所取得的进展。 （2）系统设计与应用卷，从系统应用层面对5G总体架构、传输性能评估和应用等方面进行阐述，具有系统创新特色和理论联系实际的效果，符合当前开展IMT-2020研究与工程的需求。 IMT-2020推进组当前为了更加广泛与深入的开展研发工作，急需一套从理论技术到应用的丛书，相信本套丛书的丰富内容和先进成果能够有效促进完成IMT-2020推进组的既定目标。 张乃通 2016年11月 尤肖虎教授之序 从2009年开始，全球掀起4G建设热潮，截至2015年底，全球4G用户数已达到10.5亿，中国4G用户数到达3.86亿，4G在网用户人均月度使用流量突破了200MB，运营商从原本以语音为主的运营，逐步转向以数据为主的流量运营，同时极大地激活了移动互联网。 2012年底，欧盟启动了全球首个5G研究项目METIS。2013年，国际电联正式启动了5G标准研究工作，开展5G需求、频谱及技术趋势的研究工作，计划2016年完成技术评估方法研究，2018年完成IMT-2020标准征集，2020年最终确定5G标准。 3GPP作为国际移动通信的标准化组织，于2015年确定了5G研究计划，2016～2017年完成5G技术方案研究阶段，2018～2019年完成5G技术规范制定。我国863计划于2014年启动了5G技术研究项目，系统研究5G领域的关键技术，包括无线网络架构、大规模天线、超密集无线网络、软基站试验平台、无线网络虚拟化、毫米波室内无线接入和评估与测试验证。与863计划5G相衔接，国家科技重大专项5G相关研发课题的目标是面向国际标准，鼓励我国产学研联合开展研发，由企业推动创新成果纳入IMT-2020国际标准中。进一步，我国已将积极推进第五代移动通信（5G）和超宽带关键技术研究，启动5G商用写入 十三五规划中。 5G的主要应用为移动宽带、物联网和工业互联网，旨在成为未来社会的信息基础设施。5G将引入新型传输技术提高频谱利用率和支持高频段使用；同时以网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV）和软件定义网络（Software Defined Network，SDN）为主要手段，构建控制与转发分离和控制集中的网络架构，实现网络资源的灵活编排和部署；通过新型波形、新多址和新帧结构等技术，从而为海量物联网设备提供低功耗与深度覆盖，为工业无线通信等应用提供高可靠低时延的连接。 本套丛书内容涉及5G系统的最新理论研究成果和关键技术评估，具体包括5G网络架构、无线传输、超密集网络、大规模多天线、能效和频谱优化、仿真与测试等多个方面的研究成果和技术趋势，作者来自于电信运营商、设备研制企业和科研院所，内容和视角全面完整，注重理论分析与实际应用相结合，具有很好的时效性和参考价值。本丛书适合高等院校通信信息、电子工程及相关专业的高年级本科生和研究生，以及无线通信领域的专业工程技术人员。 尤肖虎 2016年9月 前 言 2012年9月，欧盟在第七框架计划FP7下启动了面向5G研究的5G NOW（5th Generation Non-Orthogonal Waveforms for Asynchronous Signalling）研究课题，拉开了全球5G研究的序幕。同年11月，同样在第七框架计划下，欧盟正式启动了名为METIS（Mobile and Wireless Communications Enablers for the Twenty-Twenty Information Society）的5G研究项目，并在2014年1月推出了5G PPP（5G Public-Private Partnership）计划，旨在推动5G技术研究，促进5G在2020年前后投入商用。 2013年2月，由国家科学技术部、国家工业和信息化部、国家发展和改革委员会三部委联合组织成立了中国IMT-2020（5G）推进组，旨在打造聚合中国产学研用力量、推动中国5G技术研究和国际交流与合作的主要平台。与此同时，国家高技术研究发展计划（863 计划）也在2013年6月启动了5G关键技

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