5G无线网络技术与规划设计

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