5G無線網路技術與規劃設計

第一章 5G無線技術與系統
1.1 5G系統概述 / 1
1.2 5G幀結構和物理資源 / 2
1.2.1 幀結構 / 2
1.2.2 資源單元及資源塊 / 4
1.3 上行物理通道及信號 / 5
1.3.1 PUCCH通道 / 6
1.3.2 PUSCH通道 / 7
1.3.3 PRACH通道 / 8
1.3.4 上行SRS信號 / 9
1.3.5 上行DMRS信號 / 10
1.3.6 上行PTRS信號 / 11
1.4 下行物理通道及信號 / 12
1.4.1 PDCCH通道 / 14
1.4.2 PDSCH通道 / 15
1.4.3 PBCH通道 / 17
1.4.4 下行DMRS信號 / 19
1.4.5 下行PTRS信號 / 21
1.4.6 下行CSI-RS信號 / 22
1.5 5G系統主要協定 / 24
1.5.1 MAC協議 / 24
1.5.2 RLC協議 / 26
1.5.3 PDCP協議 / 28
1.5.4 RRC協議 / 29
1.6 Massive MIMO天線技術 / 31
1.6.1 Massive MIMO特性 / 31
1.6.2 Massive MIMO的優勢和挑戰 / 33
1.7 NOMA技術 / 37
1.7.1 概述 / 37
1.7.2 NOMA原理 / 38
1.8 高頻通信毫米波技術 / 40
1.8.1 毫米波通信優劣 / 40
1.8.2 毫米波大氣損耗衰減率 / 41
1.9 超密集組網技術 / 46
1.10 網路切片技術 / 50
1.10.1 網路切片概述 / 50
1.10.2 網路切片按需定制的實現 / 53
1.11 同時同頻全雙工技術 / 54
1.11.1 概述 / 54
1.11.2 同時同頻全雙工技術優劣 / 55
1.12 MEC技術 / 56
1.12.1 特徵 / 56
1.12.2 資源的聯合管理 / 64
參考文獻 / 65

第二章 5G業務與場景
2.1 移動通信業務發展歷程 / 67
2.2 5G業務解析 / 69
2.2.1 5G業務分類 / 70
2.2.2 5G典型業務解析 / 73
2.3 5G場景解析 / 76
2.3.1 3GPP場景劃分 / 76
2.3.2 中國IMT-2020（5G）推進組場景劃分 / 80
2.3.3 5G場景劃分對比分析 / 83
2.4 5G場景業務模型 / 85
2.4.1 業務模型關鍵指標 / 85
2.4.2 場景業務模型建模 / 86
參考文獻 / 94

第三章 基站覆蓋能力分析
3.1 概述 / 97
3.2 5G頻率 / 97
3.2.1 ITU和國內移動通信頻率資源劃分 / 97
3.2.2 5G頻率資源及分配 / 100
3.3 5G網路覆蓋影響因素 / 103
3.3.1 覆蓋影響因素 / 103
3.3.2 鏈路預算參數 / 105
3.4 5G鏈路預算 / 120
3.4.1 鏈路預算 / 120
3.4.2 鏈路預算分析 / 122
3.5 5G頻段電波傳播模型 / 126
3.5.1 常用傳播模型 / 126
3.5.2 校正後的傳播模型 / 129
3.6 5G基站覆蓋能力 / 131
3.7 5G覆蓋的上下行平衡和優化 / 132
3.7.1 上下行鏈路平衡 / 132
3.7.2 覆蓋和容量的相互影響和制約 / 133
3.7.3 鏈路預算的平衡與優化 / 134
參考文獻 / 135

第四章 基站容量能力分析
4.1 概述 / 137
4.2 5G基站容量影響因素 / 138
4.2.1 載頻帶寬 / 138
4.2.2 業務類型和品質要求 / 138
4.2.3 網路覆蓋品質 / 139
4.3 從資源到容量 / 140
4.3.1 資源 / 140
4.3.2 CQI / 143
4.3.3 MCS映射 / 145
4.3.4 瀑布曲線 / 148
4.3.5 鏈路開銷 / 149
4.3.6 傳輸塊的大小 / 155
4.3.7 容量計算舉例 / 158
4.4 基站容量能力分析 / 158
4.4.1 單社區理論峰值容量 / 159
4.4.2 單社區平均輸送量 / 160
4.5 場景容量能力分析 / 162
4.5.1 eMBB / 162
4.5.2 mMTC / 163
4.5.3 uRLLC / 163
4.5.4 網路切片容量 / 164
4.6 社區容量的優化 / 164
參考文獻 / 167

第五章 5G無線網路規劃
5.1 概述 / 169
5.1.1 規劃原則 / 169
5.1.2 無線網路規劃內容 / 171
5.1.3 無線網路規劃流程 / 172
5.1.4 5G無線網路規劃新特性 / 174
5.2 5G網路規劃方法 / 175
5.2.1 網路定位和建設策略 / 175
5.2.2 業務需求和網路規劃目標的銜接 / 175
5.2.3 網路規劃目標 / 176
5.2.4 規劃目標的實施 / 179
5.3 5G覆蓋規劃 / 180
5.3.1 頻率規劃 / 180
5.3.2 覆蓋區域劃分 / 181
5.3.3 面、線、點覆蓋規劃 / 183
5.3.4 基於大資料的網路覆蓋規劃 / 185
5.4 5G容量規劃 / 188
5.4.1 容量規劃概述 / 188
5.4.2 容量評估和資源利用率評價 / 190
5.4.3 容量規劃擴容 / 192
5.4.4 基於感知的網路容量規劃 / 193
5.5 5G組網技術 / 199
5.5.1 組網技術 / 199
5.5.2 CU DU AAU組網 / 200
5.5.3 宏微結合超密集組網 / 202
5.6 5G基站參數規劃 / 203
5.6.1 PCI規劃 / 203
5.6.2 TA規劃 / 205
5.6.3 鄰區規劃 / 206
5.6.4 傳輸頻寬需求測算 / 207
5.7 5G基站與其他系統的干擾協調 / 211
5.7.1 通信系統間的干擾 / 211
5.7.2 干擾分析 / 212
5.7.3 5G系統與其他系統的隔離距離 / 216
5.7.4 系統間的干擾抑制 / 219
5.8 無線網路規劃模擬 / 220
5.8.1 5G關鍵技術對模擬的影響 / 220
5.8.2 SS-RSRP覆蓋預測的模擬配置 / 221
5.8.3 SS-RSRP覆蓋模擬準確性驗證案例 / 223
5.8.4 模擬規劃案例 / 225
參考文獻 / 229

第六章 5G無線網路設備
6.1 5G移動通信系統的需求 / 231
6.1.1 5G的業務需求 / 231
6.1.2 5G的運營需求 / 232
6.1.3 5G的指標需求 / 233
6.2 網路架構演進對設備影響 / 234
6.2.1 5G網路架構 / 234
6.2.2 5G無線網設備演進方向 / 250
6.3 性能指標要求對設備的影響 / 267
6.3.1 高頻通信設備 / 267
6.3.2 大規模天線 / 275
6.4 目前5G無線網路設備典型產品 / 285
參考文獻 / 286

第七章 5G無線網路設計
7.1 總體要求 / 289
7.1.1 總體原則 / 289
7.1.2 設計內容 / 290
7.2 基站選址與勘察 / 291
7.2.1 選址總體原則 / 291
7.2.2 SSUP選址辦法 / 293
7.2.3 基站勘察 / 296
7.2.4 基站選址 / 301
7.3 基站系統設計 / 302
7.3.1 基站主設備及機房設計 / 302
7.3.2 基站配套改造設計 / 306
7.4 C-RAN組網接入彙聚機房和前傳承載網設計 / 311
7.4.1 C-RAN組網設計 / 311
7.4.2 接入彙聚機房 / 312
7.4.3 前傳承載網 / 314
7.5 共建共用 / 315
7.5.1 共建共用原則 / 315
7.5.2 通信基礎資源共建共用 / 316
7.5.3 社會資源共建共用 / 319
參考文獻 / 323

第八章 5G室內覆蓋系統設計
8.1 室內覆蓋系統概述 / 325
8.1.1 室內覆蓋系統概念 / 325
8.1.2 分佈系統的分類 / 326
8.1.3 分佈系統的結構 / 328
8.2 5G室內覆蓋系統解決方案 / 335
8.2.1 室內信號傳播模型 / 335
8.2.2 室內傳播模型的校正 / 341
8.2.3 5G室內覆蓋系統使用的頻率 / 344
8.2.4 5G室內覆蓋系統方案選擇原則 / 344
8.2.5 5G室內覆蓋系統解決方案分析 / 345
8.3 室內覆蓋系統設計流程 / 351
8.3.1 總體流程 / 351
8.3.2 設計準備工作 / 352
8.3.3 設計工作 / 358
8.3.4 單站設計流程 / 364
8.3.5 網站現場勘察 / 366
8.3.6 室內模擬測試 / 367
參考文獻 /371
縮略語 / 372

附 錄
附錄（一）：5G系統架構 / 376
附錄（二）：5種5G幀結構 / 383
附錄（三）：時隙格式 / 384
附錄（四）：前導格式 / 386
附錄（五）：PDSCH 的MCS 索引 / 389
附錄（六）：空間複用碼字映射 / 392
附錄（七）：物理過程 / 394
附錄（八）：Massive MIMO天線陣列及部署 / 402
附錄（九）：NOMA應用場景 / 403
附錄（十）：無線電波衰減率 / 404
附錄（十一）：超密集網路的干擾控制 / 407
附錄（十二）：網路切片實現問題和挑戰 / 408
附錄（十三）：同時同頻全雙工技術自干擾抑制抵消 / 410
附錄（十四）：MEC技術面臨的問題和應用 / 412