本書回顧了移動通信技術的發(fā)展歷史以及5G商用所面臨的挑戰(zhàn),概述了5G的網(wǎng)絡結構及關鍵技術,介紹了5G無線網(wǎng)絡、5G超密集組網(wǎng)、5G毫米波網(wǎng)絡、5G室內(nèi)分布系統(tǒng)、5G核心網(wǎng)以及5G傳送網(wǎng)的規(guī)劃與設計。
本書適合從事5G技術研究的人員閱讀,也適合從事5G移動通信網(wǎng)絡規(guī)劃與設計、維護工作的工程技術人員、應用技術開發(fā)人員和管理人員,高等院校相關專業(yè)師生,以及所有關心5G移動通信的讀者閱讀。
1.5G承載著通信行業(yè)發(fā)展的希望、推動經(jīng)濟發(fā)展的重托、改變社會的期望以及拉動垂直行業(yè)轉型發(fā)展的期待。因此,多個國家也將5G的發(fā)展提高到國家戰(zhàn)略的高度。5G網(wǎng)絡本質上是復雜的,相較于傳統(tǒng)網(wǎng)絡設計,其規(guī)劃、設計需要更廣泛的科學范圍。因此,本書重點介紹了5G網(wǎng)絡的設計與規(guī)劃,從理論到實際,內(nèi)容翔實豐富、深入淺出、圖文并茂、重點突出、層次分明。
2.本書作者長期從事無線網(wǎng)咨詢、規(guī)劃、設計工作,有著非常豐富的工程項目經(jīng)驗,長期從事移動通信技術研究工作,跟蹤國內(nèi)外相關標準規(guī)范,并參與通信行業(yè)標準規(guī)范的編制工作。
張傳福
北京郵電大學博士、特聘企業(yè)導師,現(xiàn)工作于中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司生產(chǎn)技術部,從事通信領域的工作20多年。發(fā)表過30多篇技術類文章,擁有《移動通信新業(yè)務開發(fā)必讀》《5G移動通信系統(tǒng)及關鍵技術》等14本著作,擁有譯著《無線網(wǎng)絡中的IP》,并參與7項通信行業(yè)標準規(guī)范的制訂。
趙燕
高級工程師,現(xiàn)任北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司生產(chǎn)技術部經(jīng)理,擁有多年通信網(wǎng)絡核心網(wǎng)、智能網(wǎng)和信息化等專業(yè)咨詢、規(guī)劃和設計工作經(jīng)驗,并長期從事相關專業(yè)技術研究工作,負責的咨詢設計項目曾獲多個獎項,曾榮獲“全國優(yōu)秀通信設計工作者”稱號。
于新雁
高級工程師、國家注冊咨詢工程師,現(xiàn)任北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司副總經(jīng)理,具有20多年的信息通信網(wǎng)絡咨詢、規(guī)劃、設計經(jīng)驗,長期擔任行業(yè)項目評審專家并參與多項國標、行標及技術專著編制,在前沿技術研究、技術創(chuàng)新方面取得多項成果并成功應用。
林善亮
高級工程師、國家注冊咨詢工程師、信息系統(tǒng)項目管理師,現(xiàn)任北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司西南院副院長,從事過GSM、CDMA、WCDMA、LTE、5G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃設計工作,曾榮獲“全國優(yōu)秀通信設計工作者”稱號。
孫輝
工程師,現(xiàn)任北京中網(wǎng)華通設計咨詢有限公司中南院副院長,長期從事傳輸專業(yè)研究、咨詢、規(guī)劃、設計工作,規(guī)范編制和研究經(jīng)驗豐富,多次獲得工業(yè)和信息化部、全國通信企業(yè)協(xié)會頒發(fā)的咨詢和設計獎,曾榮獲“全國優(yōu)秀通信設計工作者”稱號。
第一章 5G概述 001
1.1 移動通信系統(tǒng)的發(fā)展概述 002
1.1.1 移動通信的發(fā)展 002
1.1.2 第一代移動通信系統(tǒng)(1G) 003
1.1.3 第二代移動通信系統(tǒng)(2G) 004
1.1.4 第三代移動通信系統(tǒng)(3G) 006
1.1.5 第四代LTE移動通信系統(tǒng) 008
1.2 5G標準化現(xiàn)狀 011
1.3 5G商用面臨的挑戰(zhàn) 012
1.4 國內(nèi)外5G商用的進展 013
第二章 5G的網(wǎng)絡結構及關鍵技術 017
2.1 5G的網(wǎng)絡結構 018
2.1.1 5G網(wǎng)絡的整體結構 018
2.1.2 5G網(wǎng)絡的協(xié)議架構 020
2.1.3 5G核心網(wǎng)架構 023
2.2 5G關鍵技術 025
2.2.1 5G物理層技術 025
2.2.2 多天線技術 033
2.2.3 雙連接技術 040
2.2.4 網(wǎng)絡切片技術 049
2.2.5 多接入邊緣計算(MEC)技術 061
第三章 5G無線網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計 067
3.1 5G無線網(wǎng)絡規(guī)劃流程 068
3.2 5G無線網(wǎng)絡的頻率 070
3.3 傳播模型 073
3.3.1 傳播模型概述 073
3.3.2 射線跟蹤模型 076
3.3.3 3D模型 077
3.4 5G鏈路預算 082
3.4.1 5G鏈路預算方法 082
3.4.2 鏈路預算參數(shù) 083
3.4.3 5G鏈路預算舉例 090
3.4.4 5G與4G鏈路預算差異 094
3.5 5G網(wǎng)絡覆蓋規(guī)劃與設計 095
3.5.1 覆蓋場景分類 095
3.5.2 覆蓋規(guī)劃與設計流程 097
3.5.3 覆蓋半徑計算 098
3.5.4 站址規(guī)劃與設計 099
3.5.5 Massive MIMO規(guī)劃 102
3.5.6 其他參數(shù)規(guī)劃 105
3.6 5G網(wǎng)絡容量規(guī)劃與設計 108
3.6.1 容量規(guī)劃與設計流程 108
3.6.2 業(yè)務模型 109
3.6.3 單站容量核算 112
3.7 5G網(wǎng)絡組網(wǎng)與部署策略 114
3.7.1 5G基站的架構 114
3.7.2 5G基站的部署策略 119
3.7.3 5G組網(wǎng)策略 125
3.8 5G網(wǎng)絡語音解決方案 128
3.8.1 5G語音業(yè)務概述 128
3.8.2 非獨立組網(wǎng)模式下的語音解決方案 129
3.8.3 獨立組網(wǎng)模式下的語音解決方案 130
3.8.4 5G短信方案 134
第四章 5G超密集組網(wǎng) 135
4.1 5G超密集組網(wǎng)概述 136
4.1.1 5G超密集組網(wǎng)的概念及需求 136
4.1.2 超密集組網(wǎng)對網(wǎng)絡規(guī)劃的挑戰(zhàn) 139
4.2 5G超密集部署的關鍵技術 140
4.2.1 同頻干擾消除技術 141
4.2.2 頻繁切換技術 142
4.2.3 節(jié)能技術 143
4.2.4 其他相關技術 144
4.3 超密集組網(wǎng)策略 144
4.3.1 超密集組網(wǎng)場景 144
4.3.2 組網(wǎng)架構 146
4.3.3 超密集組網(wǎng)規(guī)劃 148
4.3.4 無線組網(wǎng)方式 150
4.3.5 性能提升方案 159
4.3.6 核心網(wǎng)組網(wǎng)方式 163
4.3.7 配套建設 164
4.4 超密集組網(wǎng)干擾的管理和抑制 166
4.4.1 超密集組網(wǎng)場景中的同頻干擾特點 166
4.4.2 干擾協(xié)調(diào)技術 167
第五章 5G毫米波網(wǎng)絡的規(guī)劃與設計 171
5.1 毫米波概述 172
5.1.1 毫米波頻譜 172
5.1.2 毫米波的特點 176
5.1.3 毫米波在通信中的應用及面臨的挑戰(zhàn) 178
5.2 毫米波通信的關鍵技術 180
5.2.1 大規(guī)模天線及波束管理 180
5.2.2 毫米波多用戶通信 183
5.2.3 高效基帶信號處理技術 184
5.2.4 大帶寬通信能力 184
5.2.5 自適應頻譜使用和高、低頻混合組網(wǎng)技術 185
5.3 毫米波傳播特性分析 186
5.3.1 毫米波傳播模型 186
5.3.2 毫米波鏈路預算 188
5.3.3 毫米波鏈路預算分析舉例 190
5.3.4 與其他頻段覆蓋能力的比較 193
5.4 5G毫米波網(wǎng)絡的部署 193
5.4.1 面向5G的毫米波網(wǎng)絡架構 193
5.4.2 毫米波對網(wǎng)絡規(guī)劃仿真的影響 196
5.4.3 5G毫米波的部署場景 197
第六章 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃與設計 203
6.1 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)概述 204
6.1.1 室內(nèi)分布系統(tǒng)簡介 204
6.1.2 5G對室內(nèi)覆蓋的需求 205
6.1.3 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)面臨的機遇和挑戰(zhàn) 207
6.2 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的關鍵技術 209
6.2.1 多頻多模應用 209
6.2.2 4T4R MIMO技術 210
6.2.3 容量動態(tài)分配 210
6.2.4 室內(nèi)分布與家庭網(wǎng)絡融合 211
6.3 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的規(guī)劃與設計 212
6.3.1 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)設計原則 212
6.3.2 場景分類 212
6.3.3 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)設計需要考慮的問題 213
6.3.4 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋方案 214
6.3.5 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)建設策略 224
6.4 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的應用及演進 226
6.4.1 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)應用 226
6.4.2 5G室內(nèi)分布系統(tǒng)的演進 228
6.5 數(shù)字化室內(nèi)分布實例 230
6.5.1 站點信息 230
6.5.2 方案設計 230
6.5.3 工程建設規(guī)模及安裝工藝要求 232
第七章 5G核心網(wǎng)的規(guī)劃與設計 235
7.1 5G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡架構 236
7.1.1 5G核心網(wǎng)的基本概念和特征 236
7.1.2 5G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡功能與接口 237
7.1.3 5G核心網(wǎng)架構 240
7.2 5G核心網(wǎng)的關鍵技術 251
7.2.1 服務化架構 251
7.2.2 支持邊緣計算 251
7.2.3 新型移動性管理 252
7.2.4 網(wǎng)絡切片 254
7.2.5 優(yōu)化的QoS機制 256
7.2.6 5G核心網(wǎng)的網(wǎng)絡能力開放 256
7.3 5G核心網(wǎng)的部署 257
7.3.1 5G部署場景 257
7.3.2 采用NSA方案 259
7.3.3 采用SA方案 261
7.3.4 核心網(wǎng)云化 270
7.3.5 核心網(wǎng)容量需求測算 271
7.3.6 路由組織 274
7.3.7 核心網(wǎng)機房規(guī)劃 275
7.4 5G核心網(wǎng)的演進 276
7.4.1 5G核心網(wǎng)演進思路 276
7.4.2 5G核心網(wǎng)演進思考及標準化進展 278
第八章 5G傳送網(wǎng)的規(guī)劃與設計 283
8.1 5G技術需求及傳送網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn) 284
8.1.1 5G 無線網(wǎng)絡的整體架構 284
8.1.2 5G部署對承載網(wǎng)的需求與近期挑戰(zhàn) 285
8.1.3 5G部署對承載網(wǎng)的遠期挑戰(zhàn) 287
8.2 5G傳送網(wǎng)架構及關鍵技術 291
8.2.1 5G傳送網(wǎng)架構 291
8.2.2 5G傳送網(wǎng)的演進 292
8.2.3 5G傳送網(wǎng)的關鍵技術 300
8.3 5G傳送網(wǎng)組網(wǎng)方案 306
8.3.1 前傳組網(wǎng)方案 306
8.3.2 中傳和回傳組網(wǎng)方案 310
8.4 5G傳送網(wǎng)部署策略 312
8.4.1 5G初期的部署策略 312
8.4.2 5G中期的部署策略 313
8.4.3 5G成熟期的部署策略 313
參考文獻 314