书籍详情
5G空口设计与实践进阶
作者：中睿通信规划设计有限公司 著
出版社：人民邮电出版社
出版时间：2019-11-01
ISBN：9787115519320
定价：¥168.00
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内容简介
本书主要介绍5G NR物理层技术及5G网络规划部署相关的内容。首先介绍5G NR的性能和效率需求及其设计目标，重点讨论5G NR应对多样化业务需求挑战的整体设计思路；继而从底层设计的角度出发，紧扣技术规范，对关键的空口资源利用、信道管理和物理层过程实现等进行比较详细的阐述；然后重点关注和讨论5G NR网络规划和工程实施；最后介绍5G NR的应用前瞻以及对5G NR演进的思考。本书可供具有一定移动通信技术基础的管理人员或专业技术人员阅读，也可作为通信院校相关专业师生的参考读物。
作者简介
黄劲安高 级工程师，获项目管理专业人士资格认证（PMP），现任中睿通信规划设计有限公司5G、物联网研究院院长，拥有多年移动网络通信工程规划咨询设计经验，主要研究方向为移动通信网络部署与实施方案，以及5G垂直应用产品创新研发。区奕宁高 级工程师，中国通信学会高 级会员，现任中睿通信规划设计有限公司总经理，华南理工大学专业学位硕士生校外导师，具有二十多年移动通信网络规划、咨询及前沿技术研究经验，获得2018年度中国电子信息行业“创新企业家”称号。董力高 级工程师，现任中睿通信规划设计有限公司副总经理兼总工程师，长期从事信息通信行业前沿技术研究，具有多专业网络咨询规划设计、规范编制和项目管理的丰富经验，曾被授予“全国五一劳动奖章”、广东省软件和信息服务业优 秀人才（技术类）等称号。曾哲君高 级工程师，获项目管理专业人士资格认证（PMP），现任中睿通信规划设计有限公司无线网络设计院副院长，多年从事无线网络通信工程规划咨询及设计工作，主要研究方向为移动通信工程建设流程优化管理、通信行业创新产品研发等。蔡子华工程师，现任中睿通信规划设计有限公司5G物联网研究院技术总工，主要从事移动通信网络规划设计、5G技术理论研究等相关工作。梁广智高 级工程师，获项目管理专业人士资格认证（PMP），现任中睿通信规划设计有限公司5G、物联网研究院技术顾问，主要从事移动通信网络规划部署、5G技术应用等方向的研究工作。
目录
第 一部分 绪论
第 1章 NR演进之路 003
1．1 NR的需求和目标 004
1．1．1 NR性能需求 005
1．1．2 NR效率需求 007
1．1．3 NR设计目标 008
1．2 解码NR设计 009
1．2．1 高速率需求的实现 010
1．2．2 广覆盖需求的实现 015
1．2．3 高移动性需求的实现 019
1．2．4 低时延需求的实现 024
1．2．5 大连接需求的实现 031
1．3 NR标准化进程 038
第二部分 底层设计
第 2章 无线接口架构 045
2．1 NR整体架构 046
2．1．1 NGC 047
2．1．2 NG-RAN 048
2．1．3 NG接口 048
2．1．4 Xn接口 049
2．2 无线协议栈 049
2．2．1 控制面协议栈 049
2．2．2 用户面协议栈 050
2．3 RRC层 051
2．3．1 RRC层功能 051
2．3．2 RRC状态 051
2．3．3 NR与LTE RRC层的对比 054
2．4 SDAP子层 055
2．4．1 SDAP子层功能 056
2．4．2 QoS管理 056
2．5 PDCP子层 058
2．5．1 PDCP子层功能 059
2．5．2 NR与LTE PDCP子层对比 060
2．6 RLC子层 061
2．6．1 RLC传输模式 061
2．6．2 RLC子层功能 065
2．6．3 NR与LTE RLC子层对比 065
2．7 MAC子层 066
2．7．1 MAC子层功能 066
2．7．2 逻辑/传输信道及其映射 068
2．7．3 资源调度 069
2．7．4 HARQ 071
2．7．5 NR与LTE MAC子层对比 072
2．8 PHY层 072
2．8．1 PHY层功能 073
2．8．2 PHY层信道映射 073
第3章 NR空口资源综述 075
3．1 空口资源 076
3．1．1 传输波形 076
3．1．2 基本时间单位 080
3．1．3 NR帧结构 081
3．1．4 Numerology 083
3．2 时域结构 089
3．2．1 自包含时隙/子帧 090
3．2．2 灵活时隙符号配比 092
3．2．3 Mini-Slot 095
3．3 频域结构 097
3．3．1 频率资源单位 097
3．3．2 频谱利用 099
3．3．3 部分带宽 103
3．3．4 载波聚合 106
3．4 空域结构 108
3．4．1 天线端口 108
3．4．2 准共址 109
第4章 NR信道管理综述 111
4．1 NR信道结构 112
4．1．1 NR物理信道 114
4．1．2 NR物理信号 115
4．2 下行信道管理 119
4．2．1 下行信道映射 120
4．2．2 PBCH信道 121
4．2．3 PDCCH信道 130
4．2．4 PDSCH信道 148
4．2．5 CSI-RS 180
4．3 上行信道管理 184
4．3．1 上行信道映射 184
4．3．2 PRACH信道 185
4．3．3 PUCCH信道 196
4．3．4 PUSCH信道 213
4．3．5 SRS 226
4．4 波束管理 233
4．4．1 波束赋形 233
4．4．2 波束管理过程 236
4．4．3 初始波束建立 237
4．4．4 波束训练 237
4．4．5 波束恢复 239
第5章 物理层过程综述 241
5．1 物理层过程 242
5．2 小区搜索过程 243
5．2．1 主同步信号搜索 243
5．2．2 辅同步信号检测 245
5．2．3 物理广播信道检测 245
5．2．4 SIB1消息获取 246
5．3 随机接入过程 252
5．3．1 随机接入前导发送 253
5．3．2 随机接入响应 255
5．3．3 上行Msg 3的发送 256
5．3．4 竞争解决和连接建立 256
5．4 功率控制过程 257
5．4．1 上行功率控制 258
5．4．2 下行功率分配 260
5．5 寻呼过程 262
第6章 NR性能评估 265
6．1 eMBB性能评估 266
6．2 峰值频谱效率评估 267
6．2．1 下行峰值频谱效率 268
6．2．2 上行峰值频谱效率 270
6．3 峰值速率评估 273
6．3．1 下行峰值速率 273
6．3．2 上行峰值速率 274
6．4 平均频谱效率评估 274
6．4．1 平均频谱效率 278
6．4．2 5%用户频谱效率 279
6．5 用户体验速率评估 280
6．6 区域话务容量评估 280
6．7 时延评估 281
6．7．1 用户面时延 281
6．7．2 控制面时延 288
6．8 能效评估 292
6．8．1 网络侧能效 292
6．8．2 终端侧能效 295
6．9 移动性评估 296
6．10 移动中断时间评估 297
6．10．1 波束移动性 297
6．10．2 CA移动性 298
第三部分 网络部署
第7章 NR无线网络规划 301
7．1 NR无线网络规划挑战 302
7．1．1 业务多样性的挑战 302
7．1．2 频谱复杂性的挑战 303
7．1．3 空口差异性的挑战 304
7．1．4 组网多选性的挑战 304
7．2 NR无线网络规划策略 306
7．2．1 业务性能指标规划 306
7．2．2 频谱资源利用规划 308
7．2．3 覆盖相关指标规划 311
7．2．4 组网相关策略规划 313
7．3 NR无线网络规划流程 315
7．3．1 NR网络规划总体流程 315
7．3．2 NR与LTE规划差异分析 317
7．4 NR网络链路预算 317
7．4．1 传播模型的选用 320
7．4．2 阴影衰落余量 324
7．4．3 干扰余量 327
7．4．4 雨衰余量 327
7．4．5 穿透损耗 328
7．4．6 人体遮挡损耗 329
7．4．7 植被损耗 329
7．4．8 链路预算用例 330
7．5 NR网络参数规划 333
7．5．1 方位角规划 333
7．5．2 天线挂高规划 333
7．5．3 广播波束规划 334
7．5．4 下倾角规划 336
7．5．5 PCI规划 337
7．5．6 PRACH规划 338
7．5．7 邻区规划 339
7．5．8 时隙配比规划 339
7．6 NR网络规划仿真 341
7．6．1 NR仿真关键步骤 342
7．6．2 NR网络仿真用例 345
第8章 NR无线网络建设 349
8．1 无线主设备的演进特点 350
8．2 NR主设备特点及安装 350
8．2．1 NR主设备形态特点 350
8．2．2 NR主设备的安装 354
8．3 NR天馈建设方案 357
8．3．1 利旧天馈系统 357
8．3．2 改造及新建天馈系统 360
8．3．3 NR天馈载荷分析 361
8．4 NR电源配套方案 362
8．4．1 蓄电池容量计算 363
8．4．2 开关电源容量及扩容 364
8．4．3 交流引入容量及扩容 365
8．4．4 阶梯式电源配置方案 366
8．5 NR室分系统建设 367
8．5．1 NR室分建设方案 368
8．5．2 存量有源室分改造 370
8．6 NR共建共享模式 372
8．6．1 铁塔共享模式 372
8．6．2 网络共享模式 373
第四部分 应用前瞻
第9章 NR典型应用 377
9．1 智慧城市应用 379
9．1．1 智慧出行 380
9．1．2 智能电网 382
9．1．3 智慧安防 386
9．2 智慧生活应用 387
9．2．1 智能家居 388
9．2．2 智慧医疗 388
9．2．3 文化娱乐 391
9．3 智慧生产应用 394
9．3．1 智慧农业 395
9．3．2 智慧物流 397
9．3．3 智慧工厂 399
第五部分 系统演进
第 10章 后NR展望 405
10．1 非授权频谱接入 406
10．1．1 NR授权频谱辅助接入 407
10．1．2 SA非授权频谱接入 409
10．2 长期演进之路 409
缩略语 413
参考文献 421
第 1章 NR演进之路 003
1．1 NR的需求和目标 004
1．1．1 NR性能需求 005
1．1．2 NR效率需求 007
1．1．3 NR设计目标 008
1．2 解码NR设计 009
1．2．1 高速率需求的实现 010
1．2．2 广覆盖需求的实现 015
1．2．3 高移动性需求的实现 019
1．2．4 低时延需求的实现 024
1．2．5 大连接需求的实现 031
1．3 NR标准化进程 038
第二部分 底层设计
第 2章 无线接口架构 045
2．1 NR整体架构 046
2．1．1 NGC 047
2．1．2 NG-RAN 048
2．1．3 NG接口 048
2．1．4 Xn接口 049
2．2 无线协议栈 049
2．2．1 控制面协议栈 049
2．2．2 用户面协议栈 050
2．3 RRC层 051
2．3．1 RRC层功能 051
2．3．2 RRC状态 051
2．3．3 NR与LTE RRC层的对比 054
2．4 SDAP子层 055
2．4．1 SDAP子层功能 056
2．4．2 QoS管理 056
2．5 PDCP子层 058
2．5．1 PDCP子层功能 059
2．5．2 NR与LTE PDCP子层对比 060
2．6 RLC子层 061
2．6．1 RLC传输模式 061
2．6．2 RLC子层功能 065
2．6．3 NR与LTE RLC子层对比 065
2．7 MAC子层 066
2．7．1 MAC子层功能 066
2．7．2 逻辑/传输信道及其映射 068
2．7．3 资源调度 069
2．7．4 HARQ 071
2．7．5 NR与LTE MAC子层对比 072
2．8 PHY层 072
2．8．1 PHY层功能 073
2．8．2 PHY层信道映射 073
第3章 NR空口资源综述 075
3．1 空口资源 076
3．1．1 传输波形 076
3．1．2 基本时间单位 080
3．1．3 NR帧结构 081
3．1．4 Numerology 083
3．2 时域结构 089
3．2．1 自包含时隙/子帧 090
3．2．2 灵活时隙符号配比 092
3．2．3 Mini-Slot 095
3．3 频域结构 097
3．3．1 频率资源单位 097
3．3．2 频谱利用 099
3．3．3 部分带宽 103
3．3．4 载波聚合 106
3．4 空域结构 108
3．4．1 天线端口 108
3．4．2 准共址 109
第4章 NR信道管理综述 111
4．1 NR信道结构 112
4．1．1 NR物理信道 114
4．1．2 NR物理信号 115
4．2 下行信道管理 119
4．2．1 下行信道映射 120
4．2．2 PBCH信道 121
4．2．3 PDCCH信道 130
4．2．4 PDSCH信道 148
4．2．5 CSI-RS 180
4．3 上行信道管理 184
4．3．1 上行信道映射 184
4．3．2 PRACH信道 185
4．3．3 PUCCH信道 196
4．3．4 PUSCH信道 213
4．3．5 SRS 226
4．4 波束管理 233
4．4．1 波束赋形 233
4．4．2 波束管理过程 236
4．4．3 初始波束建立 237
4．4．4 波束训练 237
4．4．5 波束恢复 239
第5章 物理层过程综述 241
5．1 物理层过程 242
5．2 小区搜索过程 243
5．2．1 主同步信号搜索 243
5．2．2 辅同步信号检测 245
5．2．3 物理广播信道检测 245
5．2．4 SIB1消息获取 246
5．3 随机接入过程 252
5．3．1 随机接入前导发送 253
5．3．2 随机接入响应 255
5．3．3 上行Msg 3的发送 256
5．3．4 竞争解决和连接建立 256
5．4 功率控制过程 257
5．4．1 上行功率控制 258
5．4．2 下行功率分配 260
5．5 寻呼过程 262
第6章 NR性能评估 265
6．1 eMBB性能评估 266
6．2 峰值频谱效率评估 267
6．2．1 下行峰值频谱效率 268
6．2．2 上行峰值频谱效率 270
6．3 峰值速率评估 273
6．3．1 下行峰值速率 273
6．3．2 上行峰值速率 274
6．4 平均频谱效率评估 274
6．4．1 平均频谱效率 278
6．4．2 5%用户频谱效率 279
6．5 用户体验速率评估 280
6．6 区域话务容量评估 280
6．7 时延评估 281
6．7．1 用户面时延 281
6．7．2 控制面时延 288
6．8 能效评估 292
6．8．1 网络侧能效 292
6．8．2 终端侧能效 295
6．9 移动性评估 296
6．10 移动中断时间评估 297
6．10．1 波束移动性 297
6．10．2 CA移动性 298
第三部分 网络部署
第7章 NR无线网络规划 301
7．1 NR无线网络规划挑战 302
7．1．1 业务多样性的挑战 302
7．1．2 频谱复杂性的挑战 303
7．1．3 空口差异性的挑战 304
7．1．4 组网多选性的挑战 304
7．2 NR无线网络规划策略 306
7．2．1 业务性能指标规划 306
7．2．2 频谱资源利用规划 308
7．2．3 覆盖相关指标规划 311
7．2．4 组网相关策略规划 313
7．3 NR无线网络规划流程 315
7．3．1 NR网络规划总体流程 315
7．3．2 NR与LTE规划差异分析 317
7．4 NR网络链路预算 317
7．4．1 传播模型的选用 320
7．4．2 阴影衰落余量 324
7．4．3 干扰余量 327
7．4．4 雨衰余量 327
7．4．5 穿透损耗 328
7．4．6 人体遮挡损耗 329
7．4．7 植被损耗 329
7．4．8 链路预算用例 330
7．5 NR网络参数规划 333
7．5．1 方位角规划 333
7．5．2 天线挂高规划 333
7．5．3 广播波束规划 334
7．5．4 下倾角规划 336
7．5．5 PCI规划 337
7．5．6 PRACH规划 338
7．5．7 邻区规划 339
7．5．8 时隙配比规划 339
7．6 NR网络规划仿真 341
7．6．1 NR仿真关键步骤 342
7．6．2 NR网络仿真用例 345
第8章 NR无线网络建设 349
8．1 无线主设备的演进特点 350
8．2 NR主设备特点及安装 350
8．2．1 NR主设备形态特点 350
8．2．2 NR主设备的安装 354
8．3 NR天馈建设方案 357
8．3．1 利旧天馈系统 357
8．3．2 改造及新建天馈系统 360
8．3．3 NR天馈载荷分析 361
8．4 NR电源配套方案 362
8．4．1 蓄电池容量计算 363
8．4．2 开关电源容量及扩容 364
8．4．3 交流引入容量及扩容 365
8．4．4 阶梯式电源配置方案 366
8．5 NR室分系统建设 367
8．5．1 NR室分建设方案 368
8．5．2 存量有源室分改造 370
8．6 NR共建共享模式 372
8．6．1 铁塔共享模式 372
8．6．2 网络共享模式 373
第四部分 应用前瞻
第9章 NR典型应用 377
9．1 智慧城市应用 379
9．1．1 智慧出行 380
9．1．2 智能电网 382
9．1．3 智慧安防 386
9．2 智慧生活应用 387
9．2．1 智能家居 388
9．2．2 智慧医疗 388
9．2．3 文化娱乐 391
9．3 智慧生产应用 394
9．3．1 智慧农业 395
9．3．2 智慧物流 397
9．3．3 智慧工厂 399
第五部分 系统演进
第 10章 后NR展望 405
10．1 非授权频谱接入 406
10．1．1 NR授权频谱辅助接入 407
10．1．2 SA非授权频谱接入 409
10．2 长期演进之路 409
缩略语 413
参考文献 421
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