5G NR物理层规划与设计

　　本书首先简要介绍了移动通信的发展历程，5G需求、网络架构、网络部署模式、CU-DU的切分；随后分析了5G的频谱和信道安排，以及帧结构、物理层资源和序列的产生；通过举例和图形展现的方式详细分析了5G NR下行物理信道和信号，5G NR上行物理信道和信号；zui后，详细介绍了5G NR的物理层过程，包括小区初始搜索过程、随机接入过程、波束管理过程和UE上报CSI的过程。本书内容丰富，资料翔实，架构清晰，论述严谨，特别提炼了7个章节的内容概要一览彩图，适合从事5G无线网络规划、优化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。

　　华信咨询设计研究院华信咨询设计研究院有限公司是全国邮电系统第 一批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 ji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 一等奖张建国 高 级工程师，杭州市高 级人才，硕士毕业于南京邮电大学，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，从事移动通信规划设计、优化等相关工作，熟悉2G、3G、4G、物联网、车联网、5G的基本原理以及应用，开展过多次技术培训工作。编写行业标准1项，编写著作3部，公开发表论文20篇以上。杨东来工程师，本科毕业于北京邮电大学通信工程专业，浙江工业大学工程硕士学位。现任职于华信咨询设计研究院有限公司，长期从事无线网络规划与设计、技术研究和项目管理工作，在移动通信领域4G网络工程设计和概预算等方面有丰富的经验。徐恩高 级工程师，PMP，中国人民大学MBA硕士学位，2013年度获评全国优 秀通信设计工作者。现任职于华信咨询设计研究院有限公司，任无线设计研究院副院长，从事移动通信规划咨询、工程设计的项目管理工作，相关项目十次获得工信部、中国工程咨询协会、中国通信企业协会的奖项，公开发布专业论文7篇。严国军通信高 级工程师，毕业于厦门大学计算机科学系，本科学历，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，长期从事移动通信规划设计和网络优化工作，先后负责过2G、3G、4G无线网设计大型项目。熟悉无线参数优化、地理信息系统二次开发。

第一章　移动通信发展历程
1．1　移动通信系统 /　1
1．1．1　2G的发展历程 /　1
1．1．2　3G的发展历程 /　4
1．1．3　4G的发展历程 /　9
1．1．4　5G的发展历程 /　12
1．2　通信标准的编制过程 /　12
1．3　5G NR标准体系架构综述 /　15

第二章　5G系统概述
2．1　5G的需求 /　21
2．2　5G NR物理层架构设计 /　24
2．3　NG-RAN的架构 /　31
2．3．1　整体架构 /　31
2．3．2　网元功能 /　31
2．3．3　网络接口 /　34
2．3．4　无线协议架构 /　35
2．3．5　逻辑信道、传输信道和物理信道 /　39
2．4　5G网络部署模式 /　42
2．4．1　SA架构 /　42
2．4．2　NSA架构 /　44
2．4．3　SA架构和NSA架构的综合比较 /　48
2．4．4　演进路线 /　50
2．5　CU和DU的切分 /　53
2．5．1　CU-DU架构标准 /　53
2．5．2　CU-DU切分选项 /　56
2．5．3　CU-DU切分对前向回传的影响 /　63

第三章　5G频谱和信道安排
3．1　工作频段 /　71
3．2　信道带宽 /　76
3．3　信道安排 /　83
3．3．1　信道间距 /　83
3．3．2　信道栅格 /　83
3．3．3　同步栅格 /　89

第四章　帧结构、物理资源和序列产生
4．1　参数集（numerology） /　97
4．2　帧结构 /　102
4．2．1　帧和子帧 /　102
4．2．2　时隙和OFDM符号 /　102
4．2．3　时隙配置 /　105
4．2．4　帧结构的选择 /　114
4．3　物理资源 /　119
4．3．1　天线端口 /　119
4．3．2　资源网格和资源单元 /　120
4．3．3　资源块 /　122
4．3．4　BWP /　126
4．4　序列产生 /　132
4．4．1　伪随机序列的产生 /　133
4．4．2　低峰均比序列的产生 /　133


第五章　下行物理信道和信号
5．1　SS/PBCH块 /　138
5．1．1　SS/PBCH块 /　139
5．1．2　PSS和SSS /　147
5．1．3　PBCH和PBCH的DM-RS /　149
5．2　PDCCH /　152
5．2．1　CORESET /　153
5．2．2　搜索空间 /　159
5．2．3　DCI /　166
5．2．4　RNTI /　175
5．2．5　UE监听Type0-PDCCH公共搜索空间的过程 /　176
5．2．6　PDCCH容量能力分析 /　184
5．3　PDSCH /　188
5．3．1　PDSCH的物理层处理过程 /　188
5．3．2　PDSCH时域资源分配 /　192
5．3．3　PDSCH频域资源分配 /　200
5．3．4　PDSCH的DM-RS /　207
5．3．5　PDSCH的PT-RS /　221
5．3．6　确定调制阶数、目标编码速率、RV和TBS /　224
5．3．7　基于CBG的PDSCH传输 /　232
5．3．8　PDSCH资源映射 /　234
5．3．9　PDSCH的峰值速率分析 /　237
5．4　CSI-RS /　239
5．4．1　CSI-RS的结构 /　240
5．4．2　CSI-RS时频域资源 /　248

第六章　上行物理信道和信号
6．1　PRACH /　252
6．1．1　随机接入序列的产生 /　252
6．1．2　PRACH格式 /　258
6．1．3　PRACH时频域资源 /　262
6．2　PUCCH /　268
6．2．1　序列和循环移位的跳频 /　269
6．2．2　PUCCH格式0 /　271
6．2．3　PUCCH格式1 /　274
6．2．4　PUCCH格式2 /　278
6．2．5　PUCCH格式3和4 /　280
6．2．6　PUCCH资源集 /　286
6．2．7　UE在PUCCH上报告UCI的过程 /　293
6．3　PUSCH /　297
6．3．1　PUSCH的物理层处理
过程 /　298
6．3．2　PUSCH时域资源分配 /　300
6．3．3　PUSCH频域资源分配 /　302
6．3．4　PUSCH的频率跳频 /　303
6．3．5　PUSCH的DM-RS /　305
6．3．6　PUSCH的PT-RS /　309
6．3．7　确定调制阶数、目标编码速率、RV和TBS /　311
6．3．8　PUSCH的资源映射 /　315
6．3．9　PUSCH的峰值速率分析 /　315
6．4　SRS /　316
6．4．1　SRS的结构 /　317
6．4．2　SRS配置 /　325
6．4．3　SRS的触发过程 /　327
6．4．4　通过SRS获得DL CSI /　329

第七章　物理层过程
7．1　初始小区搜索过程 /　333
7．2　随机接入过程 /　335
7．2．1　随机接入前导（Msg1） /　338
7．2．2　随机接入响应（Msg2） /　343
7．2．3　RAR UL授权调度PUSCH
（Msg3） /　345
7．2．4　携带UE竞争地址的PDSCH
（Msg4） /　345
7．2．5　随机接入过程小结 /　346
7．3　波束管理过程 /　347
7．3．1　下行波束指示过程 /　348
7．3．2　上行波束指示过程 /　351
7．3．3　波束失败恢复 /　352
7．3．4　准共址关系 /　353
7．4　UE上报CSI的过程 /　355
7．4．1　CSI的资源设置 /　357
7．4．2　CSI的报告设置 /　366
7．4．3　CSI报告的内容 /　375
7．4．4　基于PUSCH的CSI上报 /　381
7．4．5　基于PUCCH的CSI上报 /　383



缩略语　/　384
参考文献　/　393