5G 移動通信網絡規劃與設計

張傳福

北京郵電大學博士、特聘企業導師，現工作於中網華通設計咨詢有限公司生產技術部，從事通信領域的工作20多年。發表過30多篇技術類文章，擁有《移動通信新業務開發必讀》《5G移動通信系統及關鍵技術》等14本著作，擁有譯著《無線網絡中的IP》，並參與7項通信行業標準規範的制訂。

趙燕

高級工程師，現任北京中網華通設計咨詢有限公司生產技術部經理，擁有多年通信網絡核心網、智能網和信息化等專業咨詢、規劃和設計工作經驗，並長期從事相關專業技術研究工作，負責的咨詢設計項目曾獲多個獎項，曾榮獲“全國優秀通信設計工作者”稱號。

於新雁

高級工程師、國家註冊咨詢工程師，現任北京中網華通設計咨詢有限公司副總經理，具有20多年的信息通信網絡咨詢、規劃、設計經驗，長期擔任行業項目評審專家並參與多項國標、行標及技術專著編制，在前沿技術研究、技術創新方面取得多項成果並成功應用。

林善亮

高級工程師、國家註冊咨詢工程師、信息系統項目管理師，現任北京中網華通設計咨詢有限公司西南院副院長，從事過GSM、CDMA、WCDMA、LTE、5G無線網絡的規劃設計工作，曾榮獲“全國優秀通信設計工作者”稱號。

孫輝

工程師，現任北京中網華通設計咨詢有限公司中南院副院長，長期從事傳輸專業研究、咨詢、規劃、設計工作，規範編制和研究經驗豐富，多次獲得工業和信息化部、全國通信企業協會頒發的咨詢和設計獎，曾榮獲“全國優秀通信設計工作者”稱號。

第一章　5G概述 001

1.1　移動通信系統的發展概述　002

1.1.1　移動通信的發展　002

1.1.2　第一代移動通信系統（1G）　003

1.1.3　第二代移動通信系統（2G）　004

1.1.4　第三代移動通信系統（3G）　006

1.1.5　第四代LTE移動通信系統　008

1.2　5G標準化現狀　011

1.3　5G商用面臨的挑戰　012

1.4　國內外5G商用的進展　013

第二章　5G的網絡結構及關鍵技術　017

2.1　5G的網絡結構　018

2.1.1　5G網絡的整體結構　018

2.1.2　5G網絡的協議架構　020

2.1.3　5G核心網架構　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無線網絡的規劃與設計　067

3.1　5G無線網絡規劃流程　068

3.2　5G無線網絡的頻率　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　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網絡覆蓋規劃與設計　095

3.5.1　覆蓋場景分類　095

3.5.2　覆蓋規劃與設計流程　097

3.5.3　覆蓋半徑計算　098

3.5.4　站址規劃與設計　099

3.5.5　Massive MIMO規劃　102

3.5.6　其他參數規劃　105

3.6　5G網絡容量規劃與設計　108

3.6.1　容量規劃與設計流程　108

3.6.2　業務模型　109

3.6.3　單站容量核算　112

3.7　5G網絡組網與部署策略　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組網策略　125

3.8　5G網絡語音解決方案　128

3.8.1　5G語音業務概述　128

3.8.2　非獨立組網模式下的語音解決方案　129

3.8.3　獨立組網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　135

4.1　5G超密集組網概述　136

4.1.1　5G超密集組網的概念及需求　136

4.1.2　超密集組網對網絡規劃的挑戰　139

4.2　5G超密集部署的關鍵技術　140

4.2.1　同頻乾擾消除技術　141

4.2.2　頻繁切換技術　142

4.2.3　節能技術　143

4.2.4　其他相關技術　144

4.3　超密集組網策略　144

4.3.1　超密集組網場景　144

4.3.2　組網架構　146

4.3.3　超密集組網規劃　148

4.3.4　無線組網方式　150

4.3.5　性能提升方案　159

4.3.6　核心網組網方式　163

4.3.7　配套建設　164

4.4　超密集組網乾擾的管理和抑制　166

4.4.1　超密集組網場景中的同頻乾擾特點　166

4.4.2　乾擾協調技術　167

第五章　5G毫米波網絡的規劃與設計　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　178

5.2　毫米波通信的關鍵技術　180

5.2.1　大規模天線及波束管理　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毫米波網絡的部署　193

5.4.1　面向5G的毫米波網絡架構　193

5.4.2　毫米波對網絡規劃模擬的影響　196

5.4.3　5G毫米波的部署場景　197

第六章　5G室內分佈系統的規劃與設計　203

6.1　5G室內分佈系統概述　204

6.1.1　室內分佈系統簡介　204

6.1.2　5G對室內覆蓋的需求　205

6.1.3　5G室內分佈系統面臨的機遇和挑戰　207

6.2　5G室內分佈系統的關鍵技術　209

6.2.1　多頻多模應用　209

6.2.2　4T4R MIMO技術　210

6.2.3　容量動態分配　210

6.2.4　室內分佈與家庭網絡融合　211

6.3　5G室內分佈系統的規劃與設計　212

6.3.1　5G室內分佈系統設計原則　212

6.3.2　場景分類　212

6.3.3　5G室內分佈系統設計需要考慮的問題　213

6.3.4　5G室內分佈系統覆蓋方案　214

6.3.5　5G室內分佈系統建設策略　224

6.4　5G室內分佈系統的應用及演進　226

6.4.1　5G室內分佈系統應用　226

6.4.2　5G室內分佈系統的演進　228

6.5　數字化室內分佈實例　230

6.5.1　站點信息　230

6.5.2　方案設計　230

6.5.3　工程建設規模及安裝工藝要求　232

第七章　5G核心網的規劃與設計　235

7.1　5G核心網的網絡架構　236

7.1.1　5G核心網的基本概念和特徵　236

7.1.2　5G核心網的網絡功能與接口　237

7.1.3　5G核心網架構　240

7.2　5G核心網的關鍵技術　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　網絡切片　254

7.2.5　優化的QoS機制　256

7.2.6　5G核心網的網絡能力開放　256

7.3　5G核心網的部署　257

7.3.1　5G部署場景　257

7.3.2　採用NSA方案　259

7.3.3　採用SA方案　261

7.3.4　核心網雲化　270

7.3.5　核心網容量需求測算　271

7.3.6　路由組織　274

7.3.7　核心網機房規劃　275

7.4　5G核心網的演進　276

7.4.1　5G核心網演進思路　276

7.4.2　5G核心網演進思考及標準化進展　278

第八章　5G傳送網的規劃與設計　283

8.1　5G技術需求及傳送網面臨的挑戰　284

8.1.1　5G 無線網絡的整體架構　284

8.1.2　5G部署對承載網的需求與近期挑戰　285

8.1.3　5G部署對承載網的遠期挑戰　287

8.2　5G傳送網架構及關鍵技術　291

8.2.1　5G傳送網架構　291

8.2.2　5G傳送網的演進　292

8.2.3　5G傳送網的關鍵技術　300

8.3　5G傳送網組網方案　306

8.3.1　前傳組網方案　306

8.3.2　中傳和回傳組網方案　310

8.4　5G傳送網部署策略　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