5G無線接入網架構及關鍵技術（簡體書）

本書全面討論了5G移動通信無線接入網絡架構和相關關鍵技術，內容涵蓋5G網絡需求與架構特徵、5G網絡總體架構、5G無線接入網絡架構、5G無線接入網絡控制承載分離技術、5G無線接入網絡多網協同與融合技術、5G無線接入網網絡資源管理、5G無線接入網網絡資源管理、5G無線接入網絡虛擬化、5G頻譜共享技術等不同層面。
本書可供具有一定移動通信技術基礎的專業技術人員或管理人員閱讀，也可作為通信院校相關專業師生的參考讀物。

楊峰義，男，中國電信股份有限公司技術創新中心副主任、教授級高級工程師，“新一代寬帶無線移動通信網”國家科技重大專項總體專家組專家，國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）5G專家組專家，中國通信標準化協會無線技術委員會副主席，中國通信學會無線及移動通信委員會委員，長期工作在移動通信領域，數次獲得***和省部級科技進步獎，發表學術論文數10篇，學術專著6部，譯著1部。

謝偉良，男，博士，中國電信股份有限公司技術創新中心無線網絡總監、教授級高級工程師，中國電信集團無線與移動專業專家及5G技術創新組委員，北京市中關村高端領軍人才，國家科技重大專項三核心專家和評審專家，國家科技專家庫入庫專家，中國通信學會青年工作委員會委員，主要研究方向為無線通信及移動網絡，共發表24篇SCI論文，有35篇國際標準文稿被採納，獲25件中國、美國、日本發明專利授權。

張建敏，男，博士，中國電信股份有限公司技術創新中心高級研究員、高級工程師，國家科技專家庫入庫專家，目前重點針對5G網絡架構、移動邊緣計算（MEC）等技術開展技術研究驗證及落地試點等工作，先後牽頭承擔或參與國家重大專項7項，發表SCI、EI等論文13篇，申請發明專利6項。

第 1章 5G網絡需求與架構特徵 001

1．1 5G全球研究進展 002

1．1．1 移動通信發展情況 002

1．1．2 5G全球研究進展 004

1．2 5G應用場景與性能指標 006

1．2．1 5G網絡願景 006

1．2．2 5G應用場景與性能目標 008

1．3 5G網絡建設部署及運營維護需求 012

1．3．1 5G網絡建設部署需求 012

1．3．2 5G網絡運營維護需求 012

1．4 ITU定義的5G 013

1．5 3GPP定義的5G 015

1．6 5G網絡架構特徵 016

1．6．1 更高數據流量和用戶體驗 016

1．6．2 更低時延 021

1．6．3 海量終端連接 023

1．6．4 更低成本 024

1．6．5 更高能效 025

1．6．6 5G網絡架構特徵總結 026

參考文獻 027

第 2章 5G網絡總體架構 031

2．1 4G網絡總體架構 032

2．2 歐洲METIS 5G架構 034

2．2．1 網絡功能架構 036

2．2．2 拓撲和功能部署架構 041

2．2．3 4G和5G架構比較 046

2．3 日本5G架構 047

2．4 韓國5G架構 049

2．4．1 架構綜述 051

2．4．2 數據面 051

2．4．3 控制面 051

2．5 北美5G生態系統架構 052

2．6 NGMN 5G架構 054

2．6．1 5G設計原則 054

2．6．2 5G架構 057

2．6．3 網絡切片 059

2．6．4 5G系統組件 061

2．7 中國IMT-2020 5G網絡架構 062

2．7．1 “三朵雲”概念架構 062

2．7．2 系統參考架構 070

2．7．3 部署架構示例 072

參考文獻 083

第3章 5G無線接入網絡架構 085

3．1 典型應用場景 086

3．1．1 室內熱點場景 087

3．1．2 密集城區場景 088

3．1．3 城區宏覆蓋場景 089

3．1．4 郊區場景 090

3．1．5 荒野場景（廣覆蓋和最小服務） 090

3．1．6 荒野場景（超廣覆蓋） 090

3．1．7 大規模連接城區覆蓋場景 091

3．1．8 高速路場景 092

3．1．9 車聯網場景 092

3．2 5G無線接入網需求分析 093

3．2．1 性能要求 093

3．2．2 功能需求 096

3．3 5G無線網絡關鍵技術 101

3．3．1 無線控制承載分離 102

3．3．2 無線網絡虛擬化 103

3．3．3 增強C-RAN 109

3．3．4 移動邊緣計算 112

3．3．5 多制式協作與融合 112

3．3．6 融合資源協同管理 116

3．3．7 靈活移動性 118

3．3．8 網絡頻譜共享 120

3．3．9 鄰近服務 121

3．3．10 無線mesh 121

3．4 5G無線接入網設計原則與網絡架構 124

3．4．1 5G無線網絡設計原則 124

3．4．2 5G無線網絡邏輯架構 125

3．4．3 5G無線網絡部署架構 130

3．5 典型場景下5G無線接入網部署策略 133

3．5．1 熱點高容量場景下5G智能無線網絡 133

3．5．2 低時延高可靠場景下5G智能無線網絡 139

3．5．3 網絡部署設計 145

參考文獻 146

第4章 5G無線接入網控制承載分離技術 147

4．1 背景介紹 148

4．2 控制承載分離技術 150

4．3 宏微異構組網場景 158

4．3．1 多連接技術 160

4．3．2 移動性管理 166

4．3．3 連接增強技術 174

4．4 微―微組網場景 180

4．4．1 虛擬分層技術 180

4．4．2 虛擬層覆蓋擴展技術 184

4．4．3 多系統組網下控制與承載分離 187

參考文獻 188

第5章 5G無線接入網多網協同與融合技術 191

5．1 技術背景 192

5．2 移動網絡與WLAN核心網側互操作 195

5．2．1 技術方案 195

5．2．2 相關研究 201

5．3 移動網絡與WLAN無線網側互操作 202

5．3．1 網絡場景 202

5．3．2 技術方案 203

5．3．3 相關研究 207

5．4 移動網絡與WLAN無線網側PDCP層融合 209

5．4．1 網絡場景 209

5．4．2 共站部署技術方案 210

5．4．3 不共站部署技術方案 211

5．4．4 相關研究 219

5．5 基於IPSec隧道的LTE/WLAN無線集成 219

5．5．1 網絡場景 219

5．5．2 技術方案 220

5．5．3 相關研究 223

5．6 基於MP-TCP的多連接技術 224

5．6．1 網絡場景 224

5．6．2 技術方案 225

參考文獻 228

第6章 5G無線接入網網絡資源管理 231

6．1 5G無線接入網總體資源管理 232

6．1．1 資源管理與垂直功能 235

6．1．2 資源管理與水平概念 240

6．1．3 小結 244

6．2 UDN資源管理 245

6．2．1 UDN概述 245

6．2．2 干擾識別 246

6．2．3 干擾管理 247

6．2．4 回傳資源管理 254

6．2．5 能耗管理 257

6．3 D2D無線資源管理 261

6．3．1 D2D技術概述 261

6．3．2 分簇化集中控制的5G網絡D2D通信 263

6．3．3 集中控制的5G網絡D2D通信無線資源管理研究 265

6．4 MMC無線資源管理 272

6．4．1 降低碰撞風險的MMC高效接入方式 273

6．4．2 MMC類型的D2D連接 275

6．4．3 降低信令負荷的MMC接入方式 275

6．5 MN無線資源管理 276

6．5．1 基於D2D方式V2V通信中的資源分配和功率控制 279

6．5．2 基於網絡輔助資源分配方式的直接V2V通信 279

6．6 Ad Hoc網絡 281

參考文獻 282

第7章 5G移動邊緣計算技術 289

7．1 MEC應用場景與標準進展 290

7．1．1 MEC技術應用場景 292

7．1．2 MEC技術標準研究進展 296

7．2 MEC部署策略與系統架構 296

7．2．1 MEC平臺部署策略 296

7．2．2 MEC平臺架構 298

7．3 MEC技術基礎與挑戰 299

7．3．1 MEC技術基礎 299

7．3．2 MEC技術挑戰 300

7．4 MEC在5G網絡中的應用 303

7．4．1 增強無線寬帶場景 303

7．4．2 低時延高可靠場景 305

7．4．3 大規模MTC終端連接場景 305

7．4．4 MEC技術在5G網絡中的其他應用 306

7．5 基於MEC技術的本地分流 306

7．5．1 基於MEC技術的本地分流方案 306

7．5．2 LIPA/SIPTO本地分流方案 309

7．5．3 本地分流方案對比 311

7．5．4 基於MEC技術本地分流方案的挑戰 311

參考文獻 312

第8章 5G無線接入網虛擬化 315

8．1 網絡虛擬化 316

8．1．1 網絡虛擬化概念 316

8．1．2 NFV 317

8．2 無線接入網虛擬化 321

8．2．1 動機與觸發點 322

8．2．2 虛擬化的維度與分類 324

8．2．3 無線網絡虛擬化的若干層面 328

8．3 無線接入網平臺虛擬化 331

8．3．1 x86虛擬化技術 331

8．3．2 基於通用處理器平臺的虛擬化基站架構 333

8．3．3 BBU功能劃分與硬件加速方案 334

8．4 無線接入網網絡資源虛擬化 334

8．4．1 5G網絡切片 335

8．4．2 基站資源切片 336

8．4．3 無線資源切片 337

8．5 面臨的挑戰 345

8．5．1 挑戰一：資源隔離 345

8．5．2 挑戰二：控制信令與接口的標準化 345

8．5．3 挑戰三：物理和虛擬資源的分配 346

8．5．4 挑戰四：移動性管理 347

8．5．5 挑戰五：網絡管理 347

8．5．6 挑戰六：安全性 348

參考文獻 348

第9章 5G頻譜共享技術 351

9．1 獨佔授權式頻譜分配 352

9．2 動態式頻譜分配 353

9．2．1 相鄰動態頻譜分配 353

9．2．2 分片動態頻譜分配 354

9．3 頻譜共享 354

9．3．1 共存式頻譜共享 354

9．3．2 覆蓋式頻譜共享 355

9．4 認知無線電系統 356

9．4．1 頻譜檢測 356

9．4．2 頻譜共享池 358

9．4．3 功率控制 360

9．5 授權的頻譜共享 361

9．5．1 LSA 361

9．5．2 LSA技術實現方式 364

9．6 LTE-U/LAA 366

9．6．1 LTE-U 366

9．6．2 LAA 369

9．6．3 LTE-U/LAA關鍵技術 370

9．6．4 LTE-U/LAA部署場景 378

參考文獻 380

名詞索引 383