5G無線接入網(wǎng)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)

第 1章 5G網(wǎng)絡(luò)需求與架構(gòu)特征 001
1．1　5G全球研究進(jìn)展　002
1．1．1　移動(dòng)通信發(fā)展情況　002
1．1．2　5G全球研究進(jìn)展　004
1．2　5G應(yīng)用場(chǎng)景與性能指標(biāo)　006
1．2．1　5G網(wǎng)絡(luò)愿景　006
1．2．2　5G應(yīng)用場(chǎng)景與性能目標(biāo)　008
1．3　5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署及運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求　012
1．3．1　5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)部署需求　012
1．3．2　5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)維護(hù)需求　012
1．4　ITU定義的5G　013
1．5　3GPP定義的5G　015
1．6　5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征　016
1．6．1　更高數(shù)據(jù)流量和用戶體驗(yàn)　016
1．6．2　更低時(shí)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(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特征總結(jié)　026
參考文獻(xiàn)　027
第　2章 5G網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)　031
2．1　4G網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)　032
2．2　歐洲METIS 5G架構(gòu)　034
2．2．1　網(wǎng)絡(luò)功能架構(gòu)　036
2．2．2　拓?fù)浜凸δ懿渴鸺軜?gòu)　041
2．2．3　4G和5G架構(gòu)比較　046
2．3　日本5G架構(gòu)　047
2．4　韓國(guó)5G架構(gòu)　049
2．4．1　架構(gòu)綜述　051
2．4．2　數(shù)據(jù)面　051
2．4．3　控制面　051
2．5　北美5G生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)　052
2．6　NGMN 5G架構(gòu)　054
2．6．1　5G設(shè)計(jì)原則　054
2．6．2　5G架構(gòu)　057
2．6．3　網(wǎng)絡(luò)切片　059
2．6．4　5G系統(tǒng)組件　061
2．7　中國(guó)IMT-2020 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　062
2．7．1　“三朵云”概念架構(gòu)　062
2．7．2　系統(tǒng)參考架構(gòu)　070
2．7．3　部署架構(gòu)示例　072
參考文獻(xiàn)　083
第3章　5G無線接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　085
3．1　典型應(yīng)用場(chǎng)景　086
3．1．1　室內(nèi)熱點(diǎn)場(chǎng)景　087
3．1．2　密集城區(qū)場(chǎng)景　088
3．1．3　城區(qū)宏覆蓋場(chǎng)景　089
3．1．4　郊區(qū)場(chǎng)景　090
3．1．5　荒野場(chǎng)景（廣覆蓋和最小服務(wù)）　090
3．1．6　荒野場(chǎng)景（超廣覆蓋）　090
3．1．7　大規(guī)模連接城區(qū)覆蓋場(chǎng)景　091
3．1．8　高速路場(chǎng)景　092
3．1．9　車聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景　092
3．2　5G無線接入網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)　101
3．3．1　無線控制承載分離　102
3．3．2　無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化　103
3．3．3　增強(qiáng)C-RAN　109
3．3．4　移動(dòng)邊緣計(jì)算　112
3．3．5　多制式協(xié)作與融合　112
3．3．6　融合資源協(xié)同管理　116
3．3．7　靈活移動(dòng)性　118
3．3．8　網(wǎng)絡(luò)頻譜共享　120
3．3．9　鄰近服務(wù)　121
3．3．10　無線mesh　121
3．4　5G無線接入網(wǎng)設(shè)計(jì)原則與網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　124
3．4．1　5G無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則　124
3．4．2　5G無線網(wǎng)絡(luò)邏輯架構(gòu)　125
3．4．3　5G無線網(wǎng)絡(luò)部署架構(gòu)　130
3．5　典型場(chǎng)景下5G無線接入網(wǎng)部署策略　133
3．5．1　熱點(diǎn)高容量場(chǎng)景下5G智能無線網(wǎng)絡(luò)　133
3．5．2　低時(shí)延高可靠場(chǎng)景下5G智能無線網(wǎng)絡(luò)　139
3．5．3　網(wǎng)絡(luò)部署設(shè)計(jì)　145
參考文獻(xiàn)　146
第4章　5G無線接入網(wǎng)控制承載分離技術(shù)　147
4．1　背景介紹　148
4．2　控制承載分離技術(shù)　150
4．3　宏微異構(gòu)組網(wǎng)場(chǎng)景　158
4．3．1　多連接技術(shù)　160
4．3．2　移動(dòng)性管理　166
4．3．3　連接增強(qiáng)技術(shù)　174
4．4　微—微組網(wǎng)場(chǎng)景　180
4．4．1　虛擬分層技術(shù)　180
4．4．2　虛擬層覆蓋擴(kuò)展技術(shù)　184
4．4．3　多系統(tǒng)組網(wǎng)下控制與承載分離　187
參考文獻(xiàn)　188
第5章　5G無線接入網(wǎng)多網(wǎng)協(xié)同與融合技術(shù)　191
5．1　技術(shù)背景　192
5．2　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與WLAN核心網(wǎng)側(cè)互操作　195
5．2．1　技術(shù)方案　195
5．2．2　相關(guān)研究　201
5．3　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與WLAN無線網(wǎng)側(cè)互操作　202
5．3．1　網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景　202
5．3．2　技術(shù)方案　203
5．3．3　相關(guān)研究　207
5．4　移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與WLAN無線網(wǎng)側(cè)PDCP層融合　209
5．4．1　網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景　209
5．4．2　共站部署技術(shù)方案　210
5．4．3　不共站部署技術(shù)方案　211
5．4．4　相關(guān)研究　219
5．5　基于IPSec隧道的LTE/WLAN無線集成　219
5．5．1　網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景　219
5．5．2　技術(shù)方案　220
5．5．3　相關(guān)研究　223
5．6　基于MP-TCP的多連接技術(shù)　224
5．6．1　網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景　224
5．6．2　技術(shù)方案　225
參考文獻(xiàn)　228
第6章　5G無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源管理　231
6．1　5G無線接入網(wǎng)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(jié)　244
6．2　UDN資源管理　245
6．2．1　UDN概述　245
6．2．2　干擾識(shí)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(shù)概述　261
6．3．2　分簇化集中控制的5G網(wǎng)絡(luò)D2D通信　263
6．3．3　集中控制的5G網(wǎng)絡(luò)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(fēng)險(xiǎn)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(fù)荷的MMC接入方式　275
6．5　MN無線資源管理　276
6．5．1　基于D2D方式V2V通信中的資源分配和功率控制　279
6．5．2　基于網(wǎng)絡(luò)輔助資源分配方式的直接V2V通信　279
6．6　Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)　281
參考文獻(xiàn)　282
第7章　5G移動(dòng)邊緣計(jì)算技術(shù)　289
7．1　MEC應(yīng)用場(chǎng)景與標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展　290
7．1．1　MEC技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景　292
7．1．2　MEC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展　296
7．2　MEC部署策略與系統(tǒng)架構(gòu)　296
7．2．1　MEC平臺(tái)部署策略　296
7．2．2　MEC平臺(tái)架構(gòu)　298
7．3　MEC技術(shù)基礎(chǔ)與挑戰(zhàn)　299
7．3．1　MEC技術(shù)基礎(chǔ)　299
7．3．2　MEC技術(shù)挑戰(zhàn)　300
7．4　MEC在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用　303
7．4．1　增強(qiáng)無線寬帶場(chǎng)景　303
7．4．2　低時(shí)延高可靠場(chǎng)景　305
7．4．3　大規(guī)模MTC終端連接場(chǎng)景　305
7．4．4　MEC技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)中的其他應(yīng)用　306
7．5　基于MEC技術(shù)的本地分流　306
7．5．1　基于MEC技術(shù)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(duì)比　311
7．5．4　基于MEC技術(shù)本地分流方案的挑戰(zhàn)　311
參考文獻(xiàn)　312
第8章　5G無線接入網(wǎng)虛擬化　315
8．1　網(wǎng)絡(luò)虛擬化　316
8．1．1　網(wǎng)絡(luò)虛擬化概念　316
8．1．2　NFV　317
8．2　無線接入網(wǎng)虛擬化　321
8．2．1　動(dòng)機(jī)與觸發(fā)點(diǎn)　322
8．2．2　虛擬化的維度與分類　324
8．2．3　無線網(wǎng)絡(luò)虛擬化的若干層面　328
8．3　無線接入網(wǎng)平臺(tái)虛擬化　331
8．3．1　x86虛擬化技術(shù)　331
8．3．2　基于通用處理器平臺(tái)的虛擬化基站架構(gòu)　333
8．3．3　BBU功能劃分與硬件加速方案　334
8．4　無線接入網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化　334
8．4．1　5G網(wǎng)絡(luò)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(zhàn)　345
8．5．1　挑戰(zhàn)一：資源隔離　345
8．5．2　挑戰(zhàn)二：控制信令與接口的標(biāo)準(zhǔn)化　345
8．5．3　挑戰(zhàn)三：物理和虛擬資源的分配　346
8．5．4　挑戰(zhàn)四：移動(dòng)性管理　347
8．5．5　挑戰(zhàn)五：網(wǎng)絡(luò)管理　347
8．5．6　挑戰(zhàn)六：安全性　348
參考文獻(xiàn)　348
第9章　5G頻譜共享技術(shù)　351
9．1　獨(dú)占授權(quán)式頻譜分配　352
9．2　動(dòng)態(tài)式頻譜分配　353
9．2．1　相鄰動(dòng)態(tài)頻譜分配　353
9．2．2　分片動(dòng)態(tài)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(rèn)知無線電系統(tǒng)　356
9．4．1　頻譜檢測(cè)　356
9．4．2　頻譜共享池　358
9．4．3　功率控制　360
9．5　授權(quán)的頻譜共享　361
9．5．1　LSA　361
9．5．2　LSA技術(shù)實(shí)現(xiàn)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(guān)鍵技術(shù)　370
9．6．4　LTE-U/LAA部署場(chǎng)景　378
參考文獻(xiàn)　380