5G無線接入網關鍵技術與網絡規劃設計

許銳

工學博士、教授級高級工程師，上海郵電設計諮詢研究院有限公司專家、副總工程師。長期從事無線網絡建設研究、諮詢、規劃與設計工作。在職期間發表論文近30篇，出版專著一部，主持和參與了30多項國家、行業、團體和地方通信標準的編制，榮獲多項各級優秀項目獎。目前的主要工作方向包括：5G網絡演進與行業應用、移動通信基礎設施配套系列標準、寬帶集群專網技術與應用、衛星因特網技術與應用等。

徐卸士

畢業於天津大學，任職於上海郵電設計諮詢研究院有限公司，高級工程師。具有30多年移動網絡規劃、設計、優化工作經驗，曾主編《cdma2000 1x EV-DO網絡優化理論與實踐》、參編《5G應用技術與行業實踐》，參與多項國家和行業技術標準編制，發表技術論文十餘篇。

馮芒

碩士，畢業於西安交通大學，高級工程師，國家諮詢工程師，一級建造師，現任上海郵電設計諮詢研究院有限公司高級設計師。長期從事移動通信網絡規劃、設計、優化工作，曾獲上海市科技進步獎三等獎，參與多項國家和行業建設標準編制，發表技術論文十餘篇。

錢小康

高級工程師，任職於上海郵電設計諮詢研究院有限公司，主任工程師。曾任華為技術有限公司無線產品線研發高級工程師，長期從事移動通信技術諮詢、解決方案設計等相關工作。

第1章 移動通信發展及無線接入技術演進 001

1.1 移動通信發展概況 001

1.1.1 1G～4G技術發展與無線接入技術概述 001

1.1.2 5G的提出和標準進展 007

1.1.3 5G頻譜使用 009

1.1.4 主要運營商的5G部署進展 011

1.2 5G網絡架構與無線接入網技術演進 016

1.2.1 5G系統架構技術思路 016

1.2.2 4G向5G的網絡架構演變 017

1.2.3 5G網絡系統級關鍵技術概述 019

1.2.4 5G無線接入網關鍵技術 021

1.2.5 5G組網方式 023

第2章 5G無線接入網關鍵技術 028

2.1 大規模陣列天線技術 028

2.1.1 MIMO技術 028

2.1.2 大規模天線技術 030

2.1.3 波束賦形的原理 031

2.1.4 波束賦形的分類 032

2.1.5 大規模天線波束模式 033

2.2 UDN技術 034

2.2.1 UDN架構 034

2.2.2 UDN面臨的挑戰 036

2.2.3 UDN關鍵技術 037

2.3 新型多址技術 038

2.3.1 SCMA 039

2.3.2 MUSA 040

2.3.3 PDMA 040

2.4 全頻譜接入技術 040

2.4.1 全頻譜接入的緣起 040

2.4.2 5G頻譜標準化進展 041

2.4.3 5G頻譜使用策略 044

2.4.4 全頻譜接入應用展望 047

2.5 新型多載波技術 047

2.5.1 F-OFDM 047

2.5.2 FBMC 048

2.5.3 UFMC 049

2.5.4 GFDM 050

2.5.5 多載波技術特點比較 051

2.6 先進調制與編碼技術 052

2.7 靈活雙工技術 053

2.7.1 FDD與TDD 053

2.7.2 靈活頻帶技術 054

2.8 全雙工技術 055

2.8.1 全雙工技術提出的背景 055

2.8.2 全雙工技術簡介 056

2.8.3 全雙工自乾擾消除技術 056

2.8.4 全雙工技術的應用場景 056

2.8.5 全雙工技術進展 057

2.9 終端直通（D2D）技術 058

2.9.1 D2D通信 058

2.9.2 D2D關鍵技術 059

2.9.3 D2D的技術優勢 059

2.9.4 D2D的潛在應用場景 060

2.10 頻譜共享技術 062

2.10.1 頻譜共享簡介 062

2.10.2 頻譜共享技術分類 062

2.10.3 5G網絡頻譜共享 066

2.10.4 頻譜共享應用展望 070

2.11 無線接入網虛擬化技術 070

2.11.1 3GPP 5G無線接入網架構蘊含的虛擬化準備 070

2.11.2 無線接入網虛擬化技術 073

2.11.3 無線接入網虛擬化進展 075

 

 

第3章 5G無線接入網規劃 079

3.1　頻譜資源與頻率規劃 079

3.1.1　國內外5G頻譜劃分 079

3.1.2　我國5G頻段的傳播特性分析 081

3.1.3　我國5G頻段的電磁兼容情況與處置 082

3.2　5G無線接入網覆蓋規劃 085

3.2.1　5G系統基站覆蓋影響參數分析 085

3.2.2　5G頻段的傳播模型 087

3.2.3　5G系統基站鏈路預算及站距核算 090

3.2.4　5G系統室內覆蓋傳播模型與鏈路預算 100

3.2.5　5G系統宏站覆蓋目標取定 103

3.2.6　5G系統室內覆蓋目標取定 105

3.2.7　5G系統基站設備選型與分層覆蓋規劃 109

3.2.8　5G系統室內覆蓋選型與規劃 111

3.3　5G無線接入網容量規劃 117

3.3.1　5G系統基站容量影響因素分析 117

3.3.2　業界5G系統基站設備容量能力 121

3.3.3　5G系統宏站容量規劃 123

3.3.4　5G系統室內覆蓋容量規劃 125

3.4　5G無線接入網服務質量評估 126

3.4.1　服務質量參數 126

3.4.2　服務質量評估方法 127

3.5　5G無線接入網模擬 128

3.5.1　5G無線接入網模擬規劃步驟 128

3.5.2　業界模擬工具 129

3.5.3　Atoll軟件模擬流程 130

3.5.4　關鍵參數設置 131

3.5.5　模擬輸出與規劃修正 134

3.6　5G無線接入網架構規劃 136

3.6.1 SA/NSA架構選擇及對基站功能的要求 136

3.6.2　5G 無線接入網部署形態組織 137

3.7　OMC-R與無線接入網管理系統規劃 138

3.7.1　無線接入網管理系統的組成和功能 138

3.7.2　無線接入網管理系統規劃 139

3.8　無線接入網共建共享 140

3.8.1　共建共享背景介紹 140

3.8.2　共建共享模式 141

3.8.3　共建共享難點分析 146

附錄1　3GPP TR 38.901和TR 36.873傳播模型 147

第4章 5G無線接入網勘察設計 151

4.1 5G無線接入網設備選型 151

4.1.1 主流設備形態與能力 151

4.1.2 不同場景下的設備選型 156

4.2 5G無線接入網局站選址 157

4.2.1 局站的位置選擇 157

4.2.2 局站的機房要求 159

4.2.3 站點的天面要求 160

4.2.4 電源和傳輸接入要求 160

4.3 5G無線接入網局站勘察 161

4.3.1 5G無線接入網勘察要素 161

4.3.2 無人機勘察應用 162

4.4 5G無線接入網設計 166

4.4.1 5G無線接入網基站機房設備佈置與安裝設計要點 166

4.4.2 室外天面設計 167

4.4.3 OMC-R配置與設備安裝設計 168

4.4.4 基站承載需求 168

4.4.5 基站電源配套需求 172

4.4.6 基礎配套設施需求 173

縮略語 175

參考文獻 183