國之重器出版工程 5G組網與工程實踐

李洪波
中國通信建設集團設計院有限公司，教授級高工，北京理工大學電磁場與微波技術專業學士，南京郵電大學電子與通信技術專業碩士。長期從事無線網絡規劃設計工作。

高峰
北京郵電大學電磁場與微波技術專業博士，主要研究方向為移動通信與寬帶無線接入技術。出版圖書10餘本，負責及參與移動通信領域科研項目20餘項，發表論文40餘篇。

第 1章 概述 001
1.1 移動通信發展概述 002
1.1.1 第 一代移動通信系統 003
1.1.2 第二代移動通信系統 004
1.1.3 第三代移動通信系統 004
1.1.4 第四代移動通信系統 005
1.2 移動通信標準化組織 007
1.2.1 ITU 007
1.2.2 3GPP 008
1.2.3 IMT-2020（5G）推進組 011
1.3 第五代移動通信的發展 012
1.3.1 5G的能力要求 013
1.3.2 5G的應用場景 014
1.4 5G標準進展 015
1.5 5G試驗及部署情況 018
1.5.1 國際5G試驗及部署進展 018
1.5.2 我國5G試驗及部署進展 024
1.6 每章要點 027
參考文獻 028

第 2章 5G組網技術 029
2.1 5G系統架構 030
2.1.1 5GC與NG-RAN的功能拆分 031
2.1.2 空中接口協議棧 033
2.1.3 網絡接口協議棧 037
2.2 5G網絡架構與選項 040
2.2.1 多網絡融合選項 040
2.2.2 各組網選項介紹 042
2.2.3 NSA候選架構對比 049
2.2.4 SA共存方案介紹 050
2.3 CU-DU分離方案 052
2.3.1 CU-DU架構 052
2.3.2 CU雲化（Cloud RAN） 056
2.3.3 滿足多種應用場景 057
2.4 超密集組網技術 057
2.4.1 5G系統對超密集組網的技術需求 058
2.4.2 帶來的挑戰 059
2.4.3 乾擾管理方案 060
2.5 網絡切片 063
2.5.1 網絡切片的驅動力 064
2.5.2 5G網絡切片整體架構及解決方案 064
2.6 移動邊緣計算 066
2.6.1 概述 067
2.6.2 MEC的標準發展 067
2.6.3 MEC的典型應用 068
2.6.4 MEC的部署方式 072
2.6.5 MEC的平臺系統 073
2.6.6 5G邊緣計算的本地分流實現 075
2.6.7 邊緣計算的業務連續性保障 075
2.7 D2D通信 076
2.8 無線Mesh網絡 079
2.9 Wi-Fi分流技術 080
參考文獻 080

第3章 5G空口關鍵技術 083
3.1 高頻段大帶寬 084
3.1.1 5G NR的頻率範圍 084
3.1.2 中國運營商的5G頻譜分配 088
3.2 NR載波技術—OFDM 089
3.2.1 OFDM的基本原理 089
3.2.2 5G OFDM參數介紹 091
3.3 Massive MIMO 094
3.3.1 MIMO及Massive MIMO 094
3.3.2 Massive MIMO的標準演進 099
3.3.3 大規模天線的工程應用 103
3.4 5G的多址方案 103
3.4.1 潛在多址方案 104
3.4.2 非正交多址技術 105
3.5 5G無線通道的調制與編碼 108
3.5.1 調制技術概述 109
3.5.2 數字調制的基本方式 110
3.5.3 從調制方式看4G到5G的演變 111
3.5.4 5G通道編碼 113

第4章 NR幀結構和通道 123
4.1 NR幀結構 124
4.1.1 NR幀結構的組成 124
4.1.2 不同子載波間隔的時隙結構 126
4.1.3 5G時隙的上下行配比 130
4.1.4 5G幀結構的周期選項 133
4.2 物理層時頻資源 135
4.2.1 時頻資源粒度 136
4.2.2 頻譜資源利用率 136
4.3 NR物理層信號 138
4.3.1 物理層功能 138
4.3.2 物理信號 139
4.4 下行物理通道與同步信號 143
4.4.1 SSB介紹 143
4.4.2 物理下行控制通道 147
4.4.3 物理下行共享通道 151
4.5 上行物理通道和信號 156
4.5.1 物理隨機接入通道 156
4.5.2 物理上行控制通道 159
4.5.3 物理上行共享通道 165

第5章 5G無線網規劃 171
5.1 工程場景分析 172
5.1.1 場景分類 173
5.1.2 各場景性能需求 175
5.2 5G網絡規劃面臨的挑戰 182
5.2.1 新頻譜對網絡規劃的挑戰 183
5.2.2 新空口對網絡規劃的挑戰 183
5.2.3 新業務對網絡規劃的挑戰 183
5.2.4 新架構對網絡規劃的挑戰 184
5.3 業務規劃 184
5.3.1 業務規劃思路 184
5.3.2 5G業務的網絡需求 186
5.3.3 5G業務的預測模型 188
5.4 無線傳播模型 191
5.4.1 無線傳播模型 191
5.4.2 高頻通道傳播模型 196
5.5 覆蓋能力分析 215
5.5.1 覆蓋規劃簡介 216
5.5.2 影響覆蓋能力的因素 218
5.5.3 5G覆蓋能力分析 223
5.6 容量能力分析 229
5.6.1 容量規劃的流程 229
5.6.2 影響容量能力的因素 230
5.6.3 容量評估指標 232
5.6.4 5G速率性能測試 233
5.7 乾擾分析 234
5.7.1 系統間乾擾的分類 235
5.7.2 乾擾隔離分析模型 236
5.7.3 互調乾擾 241
5.7.4 鄰頻乾擾 244
5.7.5 5G與其他系統間隔離距離要求 246
5.7.6 系統間乾擾控制方法 248
5.7.7 5G 2.6 GHz頻段的乾擾分析 249
5.8 參數分析 251
5.8.1 PCI規劃 251
5.8.2 TA規劃 254
5.8.3 Massive MIMO波束規劃 257
5.8.4 PRACH根序列規劃 258
5.8.5 鄰區規劃 261
5.8.6 SSB頻域位置規劃 262
5.8.7 上下行時隙配置（NR TDD） 263
5.9 DC的選擇 265
5.9.1 DC架構概述 265
5.9.2 影響DC規劃的關鍵因素 266
5.9.3 DC規劃的思路 267
參考文獻 268

第6章 5G核心網方案 271
6.1 5G核心網的技術演進 272
6.1.1 5G核心網的總體架構 272
6.1.2 5G核心網的變革 277
6.2 5G核心網的部署 281
6.2.1 網絡架構設計 281
6.2.2 網絡功能部署 286
6.2.3 雲化平臺部署 287
6.2.4 語音方案 289
6.3 5G核心網的規劃 290
6.3.1 規劃思路 290
6.3.2 規劃流程 291
6.3.3 規劃算法 292
參考文獻 296

第7章 5G承載網規劃 299
7.1 5G對承載網的關鍵性能要求 300
7.1.1 大帶寬需求 300
7.1.2 低時延需求 305
7.1.3 組網靈活化連接需求 306
7.1.4 多層級承載網絡需求 306
7.1.5 其他關鍵性能需求 307
7.2 承載網建設規劃 308
7.2.1 傳送網技術選擇 309
7.2.2 前傳技術方案 309
7.2.3 中傳/回傳技術方案 314
7.2.4 雲化數據中心互聯 317
7.2.5 承載網絡建設與現有網絡銜接 318
參考文獻 319

第8章 室內覆蓋與微基站 321
8.1 傳統DAS系統在5G網絡中面臨的挑戰 322
8.2 5G室內覆蓋演變 323
8.2.1 5G室內覆蓋發展趨勢 323
8.2.2 5G室內覆蓋解決方式 325
8.3 5G室內覆蓋規劃與建設 330
8.3.1 5G室內覆蓋網絡的設計要求 330
8.3.2 室內信號傳播模型及鏈路預算 331
8.3.3 多系統乾擾造成的影響 332
8.3.4 不同場景下室內覆蓋解決方式 333
8.4 微基站的應用 339
8.4.1 微基站的概念與優勢 339
8.4.2 微基站的應用場景 341
8.4.3 微基站的部署 342
參考文獻 350

第9章 工程實施 353
9.1 工程實施流程 355
9.1.1 項目建議書 356
9.1.2 可行性研究報告 356
9.1.3 項目評估決策 357
9.1.4 初步設計 357
9.1.5 年度計劃 358
9.1.6 施工準備 358
9.1.7 施工圖設計 359
9.1.8 項目開工報告 359
9.1.9 施工 359
9.1.10 初步驗收 359
9.1.11 試運轉 359
9.1.12 竣工驗收 360
9.1.13 項目後評價 360
9.2 5G無線設備 361
9.3 5G站址建設分析 362
9.3.1 站址選擇 362
9.3.2 基站建設方式 364
9.3.3 天饋系統 365
9.3.4 配套設施 368
9.3.5 C-RAN場景的資源配置 374
9.3.6 5G基站配套改造標準方案 377
9.4 基站設備的安裝工藝 377
9.4.1 室內設備 378
9.4.2 AAU設備 382
9.4.3 微站設備 383
9.4.4 室外一體化機櫃 386
9.4.5 GNSS系統 387
9.4.6 接地系統 390
參考文獻 395