5G 網絡技術與規劃設計基礎

藍俊鋒      
畢業於華南理工大學，教授級高級工程師，廣東省電信規劃設計院有限公司高級技術經理，移動通信諮詢設計院總工程師。從事移動通信網絡的研究、諮詢、規劃、設計和優化等工作，主持的項目多次獲獎，編制標準□項、通信行業標準4項，編著移動通信學術專著1本。

塗進
畢業於華中科技大學，高級工程師，技術總監。主持和參與過國內運營商各種移動通信系統的規劃、設計、諮詢和研究工作，多次獲獎，參編標準3項，通信行業標準多項。

牛衝麗      
畢業於中山大學，工程師，移動諮詢設計院項目主管。重點從事運營商的通信信息網絡的規劃、諮詢、設計、研究等工作，近年來主要參與了廣東移動4G/5G移動通信網規劃設計項目，編制通信行業標準1項、發表業內論文數篇，獲得發明專利1項。

余永聰
畢業於華南理工大學，教授級高級工程師，中國電信集團公司科技委委員，中國電信高級技術專家。從事通信網絡核心網的研究、諮詢、規劃，參與的項目多次獲獎，編制標準3項（其中主編1項），發表通信技術論文11篇，編著學術專著□本。

殷濤      
畢業於南京郵電大學，高級工程師，廣東省電信規劃設計院有限公司數字政府諮詢研究院副院長。一直從事移動通信網絡的研究、諮詢、規劃、設計和優化等工作，參與的項目多次獲獎，編著移動通信學術專著1本。

羅宏        
畢業於南京郵電學院，教授級級工程師，技術經理，電信諮詢設計院副總工程師。一直從事移動通信網絡的研究、諮詢、規劃、設計和優化等工作，參與的項目多次獲獎，編制標準1項、通信行業標準1項。

麥磊鑫
畢業於中國科學技術大學，博士，工程師，廣東省電信規劃設計院有限公司電信諮詢設計院高級項目主管。從事移動通信網絡的創新性研究、諮詢、規劃和設計，探索5G垂直行業應用等工作，參與的項目多次獲獎，參編標準1項、通信行業標準1項，獲得發明專利1項。

吳龍照
畢業於華南理工大學，高級工程師，廣東省電信規劃設計院有限公司綜合通信諮詢設計院技術總監。擁有多年移動通信網絡研究、諮詢、規劃、設計工作經驗，參與的項目多次獲獎，參編標準□項、通信行業標準多項。

第1章5G概述001
1．1 5G發展歷程002
1．2 5G的願景004
1．3 5G網絡關鍵性能指標005
1．4 5G的標準008
1．4．1 5G主要標準組織008
1．4．2 5G標準演進012
1．5 5G頻譜014
1．5．1 3GPP頻段014
1．5．2中國運營商2G/3G/4G頻率使用狀況016
1．5．3中國5G頻譜分析017

第2章5G網絡系統架構023
2．1 5G對網絡架構的重構024
2．1．1 5G網絡架構重構技術024
2．1．2 5G核心網重構原則027
2．1．3 5G接入網與傳輸網的重構027
2．2 5G網絡服務化架構029
2．2．1概述029
2．2．2 5G服務化網絡架構主要技術030
2．2．3 5G網絡架構視圖033
2．3 5G網絡主要功能實體036
2．3．1 AMF：接入管理功能037
2．3．2 SMF：會話管理功能037
2．3．3 UPF：用戶面功能038
2．3．4 UDM：統一數據管理038
2．3．5 AUSF：認證服務器功能039
2．3．6 UDR：統一數據存儲039
2．3．7 PCF：策略控制功能039
2．3．8 NRF：網絡存儲功能039
2．3．9 NSSF：網絡切片選擇功能040
2．3．10 NEF：網絡開放功能040
2．3．11 N3IWF：非3GPP互通功能040
2．4 5G網絡的部署和演進041
2．4．1 5G組網部署架構選項041
2．4．2 SA組網部署選項比對043
2．4．3 NSA組網部署選項比對044
2．4．4 SA與NSA組網部署選項比對044
2．4．5 5G部署演進路線選項045

第3章5G核心網關鍵技術049
3．1網絡切片050
3．1．1網絡切片簡介050
3．1．2網絡切片的技術基礎051
3．1．3網絡切片的特點051
3．1．4網絡切片的管理架構052
3．1．5網絡切片的編排部署流程053
3．1．6網絡切片的共享類型054
3．1．7網絡切片的全生命週期管理055
3．1．8網絡切片的應用場景056
3．2多接入邊緣計算057
3．2．1多接入邊緣計算簡介057
3．2．2 5G網絡使能MEC 057
3．2．3 MEC系統架構058
3．2．4 MEC在5G中的部署060
3．2．5 MEC的流量導向065
3．2．6 MEC的應用程序移動性066
3．2．7 5G網絡對MEC的能力開放068
3．2．8 MEC帶來的優勢069
3．2．9 5G網絡中MEC的應用場景070

第4章5G無線網關鍵技術073
4．1 5G無線網功能需求074
4．2超密集組網075
4．2．1超密集網絡的定義與優勢075
4．2．2 UDN的技術問題077
4．3無線網控制與承載分離077
4．3．1技術概述077
4．3．2宏微組網場景078
4．3．3微微組網場景085
4．4 5G小區虛擬化087
4．4．1小區虛擬化技術概念087
4．4．2小區虛擬化與移動性090
4．4．3小區虛擬化與乾擾協調091
4．5 5G無線網絡資源管理092
4．5．1切片資源管理093
4．5．2網絡集中管理功能093
4．5．3無線節點管理功能094
4．6終端直連095
4．6．1終端直連技術概述095
4．6．2 5G網絡D2D方式096
4．6．3集中式D2D的關鍵技術096
4．7網絡頻譜共享099
4．7．1頻譜分配方式099
4．7．2頻譜共享099
4．7．3認知無線電系統100
4．7．4授權的頻譜共享101
4．7．5授權輔助接入102

第5章5G無線網空中接口105
5．1 5G NR技術描述106
5．2 5G空口協議棧107
5．2．1物理層108
5．2．2數據鏈路層109
5．2．3網絡層110
5．3 5G空口關鍵技術111
5．3．1多址技術111
5．3．2雙工方式116
5．3．3幀結構118
5．3．4調製技術124
5．3．5編碼技術126
5．4 5G空口信道133
5．4．1傳輸信道133
5． 4．2物理信道134
5．4．3傳輸信道到物理信道映射135

第6章大規模天線技術137
6．1多天線技術的發展138
6．2多天線技術理論基礎139
6．2．1多天線傳輸技術139
6．2．2發射分集142
6．2．3閉環空間復用145
6．2．4開環空間復用146
6．2．5波束賦形146
6．3大規模MIMO技術148
6．3．1大規模MIMO簡介148
6．3．2大規模天線基本原理149
6．3．3大規模MIMO的信息理論154
6．3．4現實中的限制因素158
6．4大規模天線系統傳輸方案159
6．5大規模天線技術的應用場景162

第7章5G核心網規劃設計167
7．1 5G SA核心網建設要點168
7．1．1 5G SA核心網建設原則168
7．1．2 5G SA核心網整體組網架構169
7．1．3 5G SA核心網的網絡組織170
7．1．4 AMF組網方案172
7．1．5 UDM組網方案174
7．1．6 SMF /GW-C組網方案176
7．1．7 UPF/GW-U組網方案178
7．1．8信令組網方案180
7．1．9 BSF組網方案181
7．2 5G SA核心網規劃設計流程和算法183
7．2．1 5G SA核心網規劃流程183
7．2．2 VNF層規划算法183
7．3 NSA過渡方案186
7．3．1 NSA網絡架構（Option3x） 186
7．3．2 NSA架構4G網絡升級方案187
7．3．3 NSA架構下4G網元的增強功能188
7．3．4 NSA向SA的演進189

第8章5G無線網規劃設計193
8．1 5G無線網絡規劃194
8．1．1 5G無線網絡規劃流程194
8．1．2 5G無線網絡規劃原則198
8．1．3 5G覆蓋場景與規劃目標199
8．1．4大規模天線技術對規劃的影響200
8．1．5 5G無線網絡覆蓋規劃205
8．1． 6 5G無線網絡容量規劃212
8．1．7 5G無線網絡參數規劃214
8．1．8 NSA錨點規劃216
8．2 5G無線網仿真217
8．2．1仿真工具217
8．2．2仿真關鍵流程218
8．2．3仿真關鍵參數設置220
8．2．4密集城區場景仿真分析案例222
8．3 5G無線網絡部署方式225
8．3．1無線網絡覆蓋方式225
8．3．2 CU/DU部署方式226
8．3．3 CU/DU集中部署方案227
8．4典型基站設備類型227
8．4．1 BBU 228
8．4．2 AAU 228
8．4．3有源室分229
8．5基站設計229
8．5．1站址選擇229
8．5．2無線勘察231
8．5．3機房設計233
8．5．4天饋系統設計237
8．5．5基站配套設計237
8．6設計文件及概預算編制241
8．6． 1 5G無線基站設計文件241
8．6．2 5G無線基站概預算編制241
8．7 5G室內分佈系統設計241
8．7．1 5G室內分佈系統的分類和組成241
8．7．2 5G室內分佈系統設計243
8．8 5G網絡對承載網的需求249
8．8．1 5G站點對光纖的需求250
8．8．2 5G站點回傳對承載網的需求250
8．8．3 5G站點同步要求250

第9章5G展望253
9．1政府推動5G快速發展254
9．1．1規劃引領254
9 ．1．2行動方案255
9．1．3特色應用示範258
9．1．4保障措施260
9．2融合新技術使能新應用262
9．2．1物聯網263
9．2．2大數據265
9．2．3雲邊協同268
9．2．4人工智能271
9．2．5 AR/VR 276
9．3未來已來280
縮略語283
參考文獻285