5G宽带集群网络规划设计及应用

本书以无线接入技术的基础知识为切入点，建立无线接入技术与频谱规划之间的联系，围绕技术、产业和应用三大核心要素，结合具体实际案例，阐述宽带集群基础知识、应用转化的场景和行业、产业发展现状及趋势；深入浅出地解析增强型长期演进技术（enhanced Long Term Evolution，eLTE）集群宽带系统的物理层结构，包括频率指配、多天线技术、信息质量反馈机制、时隙配置、公共开销配置、子帧结构及无线资源管理（Radio Resource Management，RRM）算法，以及设备到设备（Device to Device，D2D）应急通信等关键技术；详细描述了宽带集群专网在不同业务类型下的覆盖能力、系统容量评估方式。同时，本书列举了大量行业运用中应用场景和解决方案，使读者能够系统地了解宽带集群的技术优势和产业发展方向。

本书适合从事频谱管理的人员，专网规划设计、运营维护人员，市场规划的工程技术人员和管理人员参考使用，也可作为高等院校通信工程相关专业师生的参考用书。同时，本书也适合对宽带集群技术感兴趣的相关人员阅读。

李燕春 高 级工程师，杭州市高 级人才，硕士毕业于浙江工业大学，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，任网络规划研究院副总工程师。从事无线网络规划和优化、通信工程勘察设计、软件开发、信息系统集成、通信工程项目管理等工作，拥有20多年的通信工程项目实施经验。发表论文10多篇，参与编写《中国电信网络优化标准化》和《面向5G的蜂窝物联网（CIoT）规划设计及应用》。 徐 恩 高 级工程师，杭州市高 级人才，硕士毕业于中国人民大学，现任职于华信咨询设计研究院有限公司，任智慧信息研究院副院长。拥有20多年的通信工程项目管理经验。发表论文8篇，参与《5G NR物理层规划与设计》编写。 谢家林 复旦大学航空航天系博士，主要研究方向为计算机网络及电子对抗，发表论文10余篇，其科研成果多次荣获科学技术进步奖。 @毛卓华 高级工程师，杭州市高级人才，硕士毕业于杭州电子科技大学，现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。从事移动通信规划设计优化及工程项目管理20多年，发表论文5篇。

1.1　集群通信的定义及历史发展

　回顾 /　2

1.1.1　集群通信的定义 /　2

1.1.2　集群通信技术的发展历程 /　2

1.2　我国集群通信的发展现状 /　5

1.2.1　国内集群通信技术体系 /　5

1.2.2　产品市场 /　8

1.2.3　互联互通认证测试 /　9

1.2.4　行业市场 /　10

1.3　宽带集群技术的特征及标准化

　进程 /　20

1.3.1　宽带集群技术的特征 /　20

1.3.2　宽带集群的标准化进程 /　22

1.4　宽带集群产业的发展意义 /　23

1.4.1　支撑国家战略落地 /　23

1.4.2　加快建设数字经济 /　23

1.5　本章小结 /　24

参考文献　/　24

2.1　业务功能要求 /　26

2.1.1　宽带数据和集群业务

　并发 /　26

2.1.2　集群语音业务功能 /　27

2.1.3　多媒体业务功能 /　28

2.1.4　集群数据的业务功能 /　30

2.1.5　集群补充业务功能 /　31

2.2　系统性能指标 /　33

2.3　关键技术及信令流程 /　34

2.3.1　关键技术 /　34

2.3.2　控制面协议栈介绍 /　40

2.3.3　端到端信令流程 /　41

2.4　系统组网架构及应用 /　99

2.4.1　本地组网 /　99

2.4.2　漫游组网 /　102

2.4.3　融合组网 /　104

2.4.4　融合通信业务应用 /　107

2.5　系统容灾备份设计 /　128

2.5.1　系统整体设计 /　128

2.5.2　中心设备冗余设计 /　129

2.5.3　集群基站的双归属设计 /　130

2.5.4　测试验证方法 /　131

2.6　本章小结 /　133

参考文献　/　133

3.1　覆盖范围预测 /　136

3.1.1　覆盖场景分类 /　136

3.1.2　传播模型选择 /　137

3.1.3　基站和终端发射功率 /　139

3.1.4　频率的影响 /　140

3.1.5　多天线技术 /　140

3.1.6　带宽和信道质量 /　141

3.1.7　无线资源管理算法 /　144

3.1.8　器件损耗和衰落裕量 /　152

3.1.9　无线链路预算方法 /　156

3.2　容量能力评估 /　159

3.2.1　理论基础 /　159

3.2.2　系统带宽 /　161

3.2.3　CP长度 /　161

3.2.4　上下行时隙及特殊子帧

　配置 /　161

3.2.5　物理层开销信道 /　163

3.2.6　天线传输模式 /　190

3.3　系统调度能力计算 /　192

3.4　业务承载能力解析 /　196

3.4.1　ITU-R M.2377模型

　分析法 /　196

3.4.2　单小区业务需求分析法 /　200

3.4.3　PPDR典型场景分析法 /　202

3.5　本章小结 /　202

参考文献　/　203

4.1　政策法规 /　207

4.1.1　行业专网频段 /　207

4.1.2　政务专网频段 /　208

4.1.3　频谱管理策略 /　209

4.2　干扰规避技术 /　211

4.2.1　带外干扰 /　211

4.2.2　带内干扰 /　214

4.2.3　邻频干扰 /　218

4.3　系统间兼容性分析 /　219

4.3.1　不同带宽下的干扰分析 /　220

4.3.2　发射限值及隔离度要求 /　224

4.4　与其他专网共存分析 /　227

4.4.1　与SCDMA异频共存分析 /　227

4.4.2　与McWiLL异频共存分析 /　228

4.4.3　与McWiLL同频共存分析 /　228

4.5　同频距离保护分析 /　229

4.5.1　低空大气波导干扰影响 /　230

4.5.2　地理环境及参数设置影响 /　232

4.6　本章小结 /　236

参考文献　/　236

5.1　直连通信简介 /　238

5.1.1　直连通信的整体架构 /　238

5.1.2　直连通信的无线协议

　结构 /　240

5.1.3　逻辑信道、传输信道和

　物理信道 /　243

5.2　直连通信的物理层 /　244

5.2.1　波形和参数 /　245

5.2.2　时频资源 /　246

5.2.3　物理信道和信号结构 /　249

5.3　直连通信的物理层设计 /　252

5.3.1　直连通信HARQ操作 /　252

5.3.2　直连通信功率控制 /　253

5.3.3　直连通信CSI的测量和

　反馈 /　254

5.3.4　直连通信同步过程 /　254

5.4　直连通信的资源分配过程 /　259

5.4.1　NG-RAN调度资源分配

　过程 /　259

5.4.2　UE自主资源选择分配 /　261

5.5　直连通信的容量能力 /　263

5.5.1　直连通信的峰值速率

　分析 /　263

5.5.2　直连通信承载的用户数

　分析 /　269

5.6　直连通信的覆盖能力 /　272

5.6.1　PC5接口的覆盖能力 /　273

5.6.2　NR Uu接口的覆盖能力 /　277

5.7　本章小结 /　280

参考文献　/　281

6.1　专网建设的必要性 /　284

6.2　无线政务专网 /　284

6.2.1　行业需求及特点 /　285

6.2.2　建设方案 /　289

6.2.3　运营模式 /　292

6.3　光伏企业监测专网 /　293

6.3.1　行业需求及特点 /　293

6.3.2　组网方案 /　293

6.4　轨道交通调度专网 /　296

6.4.1　行业需求及特点 /　296

6.4.2　技术特征及应用场景 /　297

6.5　机场管理调度专网 /　301

6.6　车站组网规划案例 /　303

6.6.1　业务需求分析 /　304

6.6.2　案例分析 /　305

6.7　农业生产行业 /　308

6.7.1　农业生产的应用背景 /　308

6.7.2　应用案例 /　309

6.8　本章小结 /　312

参考文献　/　312

7.1　专网与5G业务融合展望 /　314

7.2　宽带集群增强技术 /　314

7.2.1　增强的集群安全技术 /　314

7.2.2　增强的组网和互通技术 /　318

7.2.3　支持多样化的业务能力 /　319

7.2.4　深度的行业定制能力 /　320

7.2.5　新型双模架构设计 /　320

7.3　宽带集群技术的研究热点 /　321

7.3.1　信道捆绑技术 /　321

7.3.2　信道链路适配技术 /　322

7.3.3　协议栈升级技术 /　322

7.3.4　MPLS多播技术 /　323

7.4　本章小结 /　324

参考文献　/　324

对宽带集群系统技术特点进行系统的介绍，能快速给读者建立集群系统的概念。 

内容详尽务实，包括基础原理、容量、覆盖规划、应用案例、演进方向等。 

适用范围广，行业用户、频谱管理机构、研究院等相关专业技术和管理人员均可适用。 

与同类书相比，深入剖析了频谱指配与无线接入技术之间的相关性、技术演进的前瞻性，各内容单独成章节，可以有的放矢。 

作者均在项目一线从事无线网规划、咨询、设计多年，有非常丰富的工程项目经验，研究及发表过诸多工程技术论文等。 

基于丰富的移动通信蜂窝网规划设计经验，结合行业用户的特点，系统地阐述了如何建设和管理专网。