5G寬帶集群網絡規劃設計及應用

李燕春

高 級工程師，杭州市高 級人才，碩士畢業於浙江工業大學，現任職於華信咨詢設計研究院有限公司，任網絡規劃研究院副總工程師。從事無線網絡規劃和優化、通信工程勘察設計、軟件開發、信息系統集成、通信工程項目管理等工作，擁有20多年的通信工程項目實施經驗。發表論文10多篇，參與編寫《中國電信網絡優化標準化》和《面向5G的蜂窩物聯網（CIoT）規劃設計及應用》。

 

徐 恩

高 級工程師，杭州市高 級人才，碩士畢業於中國人民大學，現任職於華信咨詢設計研究院有限公司，任智慧信息研究院副院長。擁有20多年的通信工程項目管理經驗。發表論文8篇，參與《5G NR物理層規劃與設計》編寫。

 

謝家林

復旦大學航空航天系博士，主要研究方向為電腦網絡及電子對抗，發表論文10餘篇，其科研成果多次榮獲科學技術進步獎。

 

@毛卓華

高級工程師，杭州市高級人才，碩士畢業於杭州電子科技大學，現就職於華信咨詢設計研究院有限公司，任網絡規劃研究院副院長。從事移動通信規劃設計優化及工程項目管理20多年，發表論文5篇。

1.1　集群通信的定義及歷史發展

　回顧 /　2

1.1.1　集群通信的定義 /　2

1.1.2　集群通信技術的發展歷程 /　2

1.2　我國集群通信的發展現狀 /　5

1.2.1　國內集群通信技術體系 /　5

1.2.2　產品市場 /　8

1.2.3　互聯互通認證測試 /　9

1.2.4　行業市場 /　10

1.3　寬帶集群技術的特徵及標準化

　進程 /　20

1.3.1　寬帶集群技術的特徵 /　20

1.3.2　寬帶集群的標準化進程 /　22

1.4　寬帶集群產業的發展意義 /　23

1.4.1　支撐國家戰略落地 /　23

1.4.2　加快建設數字經濟 /　23

1.5　本章小結 /　24

參考文獻　/　24

2.1　業務功能要求 /　26

2.1.1　寬帶數據和集群業務

　並發 /　26

2.1.2　集群語音業務功能 /　27

2.1.3　多媒體業務功能 /　28

2.1.4　集群數據的業務功能 /　30

2.1.5　集群補充業務功能 /　31

2.2　系統性能指標 /　33

2.3　關鍵技術及信令流程 /　34

2.3.1　關鍵技術 /　34

2.3.2　控制面協議棧介紹 /　40

2.3.3　端到端信令流程 /　41

2.4　系統組網架構及應用 /　99

2.4.1　本地組網 /　99

2.4.2　漫遊組網 /　102

2.4.3　融合組網 /　104

2.4.4　融合通信業務應用 /　107

2.5　系統容災備份設計 /　128

2.5.1　系統整體設計 /　128

2.5.2　中心設備冗餘設計 /　129

2.5.3　集群基站的雙歸屬設計 /　130

2.5.4　測試驗證方法 /　131

2.6　本章小結 /　133

參考文獻　/　133

3.1　覆蓋範圍預測 /　136

3.1.1　覆蓋場景分類 /　136

3.1.2　傳播模型選擇 /　137

3.1.3　基站和終端發射功率 /　139

3.1.4　頻率的影響 /　140

3.1.5　多天線技術 /　140

3.1.6　帶寬和通道質量 /　141

3.1.7　無線資源管理算法 /　144

3.1.8　器件損耗和衰落裕量 /　152

3.1.9　無線鏈路預算方法 /　156

3.2　容量能力評估 /　159

3.2.1　理論基礎 /　159

3.2.2　系統帶寬 /　161

3.2.3　CP長度 /　161

3.2.4　上下行時隙及特殊子幀

　配置 /　161

3.2.5　物理層開銷通道 /　163

3.2.6　天線傳輸模式 /　190

3.3　系統調度能力計算 /　192

3.4　業務承載能力解析 /　196

3.4.1　ITU-R M.2377模型

　分析法 /　196

3.4.2　單小區業務需求分析法 /　200

3.4.3　PPDR典型場景分析法 /　202

3.5　本章小結 /　202

參考文獻　/　203

4.1　政策法規 /　207

4.1.1　行業專網頻段 /　207

4.1.2　政務專網頻段 /　208

4.1.3　頻譜管理策略 /　209

4.2　乾擾規避技術 /　211

4.2.1　帶外乾擾 /　211

4.2.2　帶內乾擾 /　214

4.2.3　鄰頻乾擾 /　218

4.3　系統間兼容性分析 /　219

4.3.1　不同帶寬下的乾擾分析 /　220

4.3.2　發射限值及隔離度要求 /　224

4.4　與其他專網共存分析 /　227

4.4.1　與SCDMA異頻共存分析 /　227

4.4.2　與McWiLL異頻共存分析 /　228

4.4.3　與McWiLL同頻共存分析 /　228

4.5　同頻距離保護分析 /　229

4.5.1　低空大氣波導乾擾影響 /　230

4.5.2　地理環境及參數設置影響 /　232

4.6　本章小結 /　236

參考文獻　/　236

5.1　直連通信簡介 /　238

5.1.1　直連通信的整體架構 /　238

5.1.2　直連通信的無線協議

　結構 /　240

5.1.3　邏輯通道、傳輸通道和

　物理通道 /　243

5.2　直連通信的物理層 /　244

5.2.1　波形和參數 /　245

5.2.2　時頻資源 /　246

5.2.3　物理通道和信號結構 /　249

5.3　直連通信的物理層設計 /　252

5.3.1　直連通信HARQ操作 /　252

5.3.2　直連通信功率控制 /　253

5.3.3　直連通信CSI的測量和

　反饋 /　254

5.3.4　直連通信同步過程 /　254

5.4　直連通信的資源分配過程 /　259

5.4.1　NG-RAN調度資源分配

　過程 /　259

5.4.2　UE自主資源選擇分配 /　261

5.5　直連通信的容量能力 /　263

5.5.1　直連通信的峰值速率

　分析 /　263

5.5.2　直連通信承載的用戶數

　分析 /　269

5.6　直連通信的覆蓋能力 /　272

5.6.1　PC5接口的覆蓋能力 /　273

5.6.2　NR Uu接口的覆蓋能力 /　277

5.7　本章小結 /　280

參考文獻　/　281

6.1　專網建設的必要性 /　284

6.2　無線政務專網 /　284

6.2.1　行業需求及特點 /　285

6.2.2　建設方案 /　289

6.2.3　運營模式 /　292

6.3　光伏企業監測專網 /　293

6.3.1　行業需求及特點 /　293

6.3.2　組網方案 /　293

6.4　軌道交通調度專網 /　296

6.4.1　行業需求及特點 /　296

6.4.2　技術特徵及應用場景 /　297

6.5　機場管理調度專網 /　301

6.6　車站組網規劃案例 /　303

6.6.1　業務需求分析 /　304

6.6.2　案例分析 /　305

6.7　農業生產行業 /　308

6.7.1　農業生產的應用背景 /　308

6.7.2　應用案例 /　309

6.8　本章小結 /　312

參考文獻　/　312

7.1　專網與5G業務融合展望 /　314

7.2　寬帶集群增強技術 /　314

7.2.1　增強的集群安全技術 /　314

7.2.2　增強的組網和互通技術 /　318

7.2.3　支持多樣化的業務能力 /　319

7.2.4　深度的行業定製能力 /　320

7.2.5　新型雙模架構設計 /　320

7.3　寬帶集群技術的研究熱點 /　321

7.3.1　通道捆綁技術 /　321

7.3.2　通道鏈路適配技術 /　322

7.3.3　協議棧升級技術 /　322

7.3.4　MPLS多播技術 /　323

7.4　本章小結 /　324

參考文獻　/　324