5G无线网络技术与规划设计

　　5G无线网络技术与规划设计 从 5G 无线网络的关键技术和系统协议入手，结合网络规划分析经验、5G 试验网数据和5G 典型业务需求，着重阐述了 5G 基站基本能力、网络规划设计方法、设备演进、工艺要求，并提出了室内覆盖场景的综合解决方案。本书内容丰富，资料翔实，逻辑严谨、论述深入浅出，特别提炼了 8 章内容概要一览彩图，适合从事 5G 无线网络工程的相关人员参考学习，也可供大专院校通信专业的师生阅读使用。

　　华信咨询设计研究院有限公司是全国邮电系统首 批6家甲 级单位之一，持有国家建设部颁发的甲 级通信、建筑规划、工程设计、技术咨询证书和甲 级工程总承包资质证书，同时持有国外承包工程经营许可证书，是中国通信标准研究组成员单位。 获奖项目 1、国家优 秀设计奖 2、中国电信CN2网络工程 金奖 3、中国电信CN2网络工程可行性研究报告 一等奖 4、广东移动TD-SCDMA无线网络集成管理与资源分析 一等奖 5、中国电信北方十省市干线传输网高速北环网工程 一等奖 汪丁鼎硕士毕业于北京邮电大学，就职于华信咨询设计研究院有限公司，任网络规划研究院副院长，教授级高级工程师，杭州市高新区2012-2013年度青年科技奖获得者，拥有近20年的移动通信网络规划设计和咨询工作经验，编写著作4本，主编参编国标2项、行标多项。许光斌硕士毕业于重庆邮电大学，就职于华信咨询设计研究院有限公司，高级工程师兼副教授，杭州市131中青年人才，从事移动通信规划设计、优化和管理等相关工作十余年，编审国标、行标5项，申请发明专利5项，编写著作2本，发表论文数十篇。丁巍毕业于浙江大学，现就职于华信咨询设计研究院有限公司，高级工程师，MBA，中国电信集团青年岗位能手，拥有近12年移动通信网络规划设计和项目管理工作经验，主编参编国标2项，编审国标、行标2项。另合著有《TD-LTE网络规划设计与优化》。汪伟硕士毕业于浙江大学，就职于华信咨询设计研究院有限公司，任综合院副总工程师，高级工程师，杭州市131中青年人才，中国通服物联网产品及专业人才，从事移动通信规划设计和工程项目管理等相关工作18年，参编国标1项，专著2本，发表论文十几篇。徐辉1999年毕业于南京邮电学院，浙江大学工程硕士，拥有20年移动通信领域专业技术经验。

第 一章 5G无线技术与系统
1．1 5G系统概述 1
1．2 5G帧结构和物理资源 2
1．2．1 帧结构 2
1．2．2 资源单元及资源块 4
1．3 上行物理信道及信号 5
1．3．1 PUCCH信道 6
1．3．2 PUSCH信道 7
1．3．3 PRACH信道 8
1．3．4 上行SRS信号 9
1．3．5 上行DMRS信号 10
1．3．6 上行PTRS信号 11
1．4 下行物理信道及信号 12
1．4．1 PDCCH信道 14
1．4．2 PDSCH信道 15
1．4．3 PBCH信道 17
1．4．4 下行DMRS信号 19
1．4．5 下行PTRS信号 21
1．4．6 下行CSI-RS信号 22
1．5 5G系统主要协议 24
1．5．1 MAC协议 24
1．5．2 RLC协议 26
1．5．3 PDCP协议 28
1．5．4 RRC协议 29
1．6 Massive MIMO天线技术 31
1．6．1 Massive MIMO特性 31
1．6．2 Massive MIMO的优势和挑战 33
1．7 NOMA技术 37
1．7．1 概述 37
1．7．2 NOMA原理 38
1．8 高频通信毫米波技术 40
1．8．1 毫米波通信优劣 40
1．8．2 毫米波大气损耗衰减率 41
1．9 超密集组网技术 46
1．10 网络切片技术 50
1．10．1 网络切片概述 50
1．10．2 网络切片按需定制的实现 53
1．11 同时同频全双工技术 54
1．11．1 概述 54
1．11．2 同时同频全双工技术优劣 55
1．12 MEC技术 56
1．12．1 特征 56
1．12．2 资源的联合管理 64
参考文献 65
第二章 5G业务与场景
2．1 移动通信业务发展历程 67
2．2 5G业务解析 69
2．2．1 5G业务分类 70
2．2．2 5G典型业务解析 73
2．3 5G场景解析 76
2．3．1 3GPP场景划分 76
2．3．2 中国IMT-2020（5G）推进组场景划分 80
2．3．3 5G场景划分对比分析 83
2．4 5G场景业务模型 85
2．4．1 业务模型关键指标 85
2．4．2 场景业务模型建模 86
参考文献 94
第三章 基站覆盖能力分析
3．1 概述 97
3．2 5G频率 97
3．2．1 ITU和国内移动通信频率资源划分 97
3．2．2 5G频率资源及分配 100
3．3 5G网络覆盖影响因素 103
3．3．1 覆盖影响因素 103
3．3．2 链路预算参数 105
3．4 5G链路预算 120
3．4．1 链路预算 120
3．4．2 链路预算分析 122
3．5 5G频段电波传播模型 126
3．5．1 常用传播模型 126
3．5．2 校正后的传播模型 129
3．6 5G基站覆盖能力 131
3．7 5G覆盖的上下行平衡和优化 132
3．7．1 上下行链路平衡 132
3．7．2 覆盖和容量的相互影响和制约 133
3．7．3 链路预算的平衡与优化 134
参考文献 135
第四章 基站容量能力分析
4．1 概述 137
4．2 5G基站容量影响因素 138
4．2．1 载频带宽 138
4．2．2 业务类型和质量要求 138
4．2．3 网络覆盖质量 139
4．3 从资源到容量 140
4．3．1 资源 140
4．3．2 CQI 143
4．3．3 MCS映射 145
4．3．4 瀑布曲线 148
4．3．5 链路开销 149
4．3．6 传输块的大小 155
4．3．7 容量计算举例 158
4．4 基站容量能力分析 158
4．4．1 单小区理论峰值容量 159
4．4．2 单小区平均吞吐量 160
4．5 场景容量能力分析 162
4．5．1 eMBB 162
4．5．2 mMTC 163
4．5．3 uRLLC 163
4．5．4 网络切片容量 164
4．6 小区容量的优化 164
参考文献 167
第五章 5G无线网络规划
5．1 概述 169
5．1．1 规划原则 169
5．1．2 无线网络规划内容 171
5．1．3 无线网络规划流程 172
5．1．4 5G无线网络规划新特性 174
5．2 5G网络规划方法 175
5．2．1 网络定位和建设策略 175
5．2．2 业务需求和网络规划目标的衔接 175
5．2．3 网络规划目标 176
5．2．4 规划目标的实施 179
5．3 5G覆盖规划 180
5．3．1 频率规划 180
5．3．2 覆盖区域划分 181
5．3．3 面、线、点覆盖规划 183
5．3．4 基于大数据的网络覆盖规划 185
5．4 5G容量规划 188
5．4．1 容量规划概述 188
5．4．2 容量评估和资源利用率评价 190
5．4．3 容量规划扩容 192
5．4．4 基于感知的网络容量规划 193
5．5 5G组网技术 199
5．5．1 组网技术 199
5．5．2 CU+DU+AAU组网 200
5．5．3 宏微结合超密集组网 202
5．6 5G基站参数规划 203
5．6．1 PCI规划 203
5．6．2 TA规划 205
5．6．3 邻区规划 206
5．6．4 传输带宽需求测算 207
5．7 5G基站与其他系统的干扰协调 211
5．7．1 通信系统间的干扰 211
5．7．2 干扰分析 212
5．7．3 5G系统与其他系统的隔离距离 216
5．7．4 系统间的干扰抑制 219
5．8 无线网络规划仿真 220
5．8．1 5G关键技术对仿真的影响 220
5．8．2 SS-RSRP覆盖预测的仿真配置 221
5．8．3 SS-RSRP覆盖仿真准确性验证
案例 223
5．8．4 仿真规划案例 225
参考文献 229
第六章 5G无线网络设备
6．1 5G移动通信系统的需求 231
6．1．1 5G的业务需求 231
6．1．2 5G的运营需求 232
6．1．3 5G的指标需求 233
6．2 网络架构演进对设备影响 234
6．2．1 5G网络架构 234
6．2．2 5G无线网设备演进方向 250
6．3 性能指标要求对设备的影响 267
6．3．1 高频通信设备 267
6．3．2 大规模天线 275
6．4 目前5G无线网络设备典型产品 285
参考文献 286
第七章 5G无线网络设计
7．1 总体要求 289
7．1．1 总体原则 289
7．1．2 设计内容 290
7．2 基站选址与勘察 291
7．2．1 选址总体原则 291
7．2．2 SSUP选址办法 293
7．2．3 基站勘察 296
7．2．4 基站选址 301
7．3 基站系统设计 302
7．3．1 基站主设备及机房设计 302
7．3．2 基站配套改造设计 306
7．4 C-RAN组网接入汇聚机房和前传
承载网设计 311
7．4．1 C-RAN组网设计 311
7．4．2 接入汇聚机房 312
7．4．3 前传承载网 314
7．5 共建共享 315
7．5．1 共建共享原则 315
7．5．2 通信基础资源共建共享 316
7．5．3 社会资源共建共享 319
参考文献 323
第八章 5G室内覆盖系统设计
8．1 室内覆盖系统概述 325
8．1．1 室内覆盖系统概念 325
8．1．2 分布系统的分类 326
8．1．3 分布系统的结构 328
8．2 5G室内覆盖系统解决方案 335
8．2．1 室内信号传播模型 335
8．2．2 室内传播模型的校正 341
8．2．3 5G室内覆盖系统使用的
频率 344
8．2．4 5G室内覆盖系统方案选择原则 344
8．2．5 5G室内覆盖系统解决方案分析 345
8．3 室内覆盖系统设计流程 351
8．3．1 总体流程 351
8．3．2 设计准备工作 352
8．3．3 设计工作 358
8．3．4 单站设计流程 364
8．3．5 站点现场勘察 366
8．3．6 室内模拟测试 367
参考文献 371
缩略语 372
附 录
附录（一）：5G系统架构 376
附录（二）：5种5G帧结构 383
附录（三）：时隙格式 384
附录（四）：前导格式 386
附录（五）：PDSCH 的MCS 索引 389
附录（六）：空间复用码字映射 392
附录（七）：物理过程 394
附录（八）：Massive MIMO天线阵列及部署 402
附录（九）：NOMA应用场景 403
附录（十）：无线电波衰减率 404
附录（十一）：超密集网络的干扰控制 407
附录（十二）：网络切片实现问题和挑战 408
附录（十三）：同时同频全双工技术自干扰抑制抵消 410
附录（十四）：MEC技术面临的问题和应用 412