5G無線接入網架構及關鍵技術

第 1章 5G網路需求與架構特徵 001
1．15G全球研究進展002
1．1．1移動通信發展情況002
1．1．25G全球研究進展004
1．25G應用場景與性能指標006
1．2．15G網路願景006
1．2．25G應用場景與性能目標008
1．35G網路建設部署及運營維護需求012
1．3．15G網路建設部署需求012
1．3．25G網路運營維護需求012
1．4ITU定義的5G013
1．53GPP定義的5G015
1．65G網路架構特徵016
1．6．1更高資料流程量和用戶體驗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
1．6．65G網路架構特徵總結026
參考文獻027

第2章 5G網路總體架構031
2．14G網路總體架構032
2．2歐洲METIS 5G架構034
2．2．1網路功能架構036
2．2．2拓撲和功能部署架構041
2．2．34G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
2．6NGMN 5G架構054
2．6．15G設計原則054
2．6．25G架構057
2．6．3網路切片059
2．6．45G系統元件061
2．7中國IMT-2020 5G網路架構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無線接入網路架構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
3．25G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
3．35G無線網路關鍵技術101
3．3．1無線控制承載分離102
3．3．2無線網路虛擬化103
3．3．3增強C-RAN109
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網路頻譜共用120
3．3．9鄰近服務121
3．3．10無線mesh121
3．45G無線接入網設計原則與網路架構124
3．4．15G無線網路設計原則124
3．4．25G無線網路邏輯架構125
3．4．35G無線網路部署架構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智慧無線網路133
3．5．2低時延高可靠場景下5G智慧無線網路139
3．5．3網路部署設計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移動網路與WLAN核心網側交互操作195
5．2．1技術方案195
5．2．2相關研究201
5．3移動網路與WLAN無線網側交互操作202
5．3．1網路場景202
5．3．2技術方案203
5．3．3相關研究207
5．4移動網路與WLAN無線網側PDCP層融合209
5．4．1網路場景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網路場景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網路場景224
5．6．2技術方案225
參考文獻228

第6章5G無線接入網網路資源管理231
6．15G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資源管理與水準概念240
6．1．3小結244
6．2UDN資源管理245
6．2．1UDN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
6．3D2D無線資源管理261
6．3．1D2D技術概述261
6．3．2分簇化集中控制的5G網路D2D通信263
6．3．3集中控制的5G網路D2D通信無線資源管理研究265
6．4MMC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
6．4．2MMC類型的D2D連接275
6．4．3降低信令負荷的MMC接入方式275
6．5MN無線資源管理276
6．5．1基於D2D方式V2V通信中的資源配置和功率控制279
6．5．2基於網路輔助資源配置方式的直接V2V通信279
6．6Ad Hoc網路281
參考文獻282

第7章5G移動邊緣計算技術289
7．1MEC應用場景與標準進展290
7．1．1MEC技術應用場景292
7．1．2MEC技術標準研究進展296
7．2MEC部署策略與系統架構296
7．2．1MEC平臺部署策略296
7．2．2MEC平臺架構298
7．3MEC技術基礎與挑戰299
7．3．1MEC技術基礎299
7．3．2MEC技術挑戰300
7．4MEC在5G網路中的應用303
7．4．1增強無線寬頻場景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
7．4．4MEC技術在5G網路中的其他應用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
7．5．2LIPA/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網路虛擬化316
8．1．1網路虛擬化概念316
8．1．2NFV317
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無線網路虛擬化的若干層面328
8．3無線接入網平臺虛擬化331
8．3．1x86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
8．3．3BBU功能劃分與硬體加速方案334
8．4無線接入網網路資源虛擬化334
8．4．15G網路切片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：控制信令與介面的標準化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：網路管理347
8．5．6挑戰六：安全性348
參考文獻348

第9章5G頻譜共用技術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頻譜共用354
9．3．1共存式頻譜共用354
9．3．2覆蓋式頻譜共用355
9．4認知無線電系統356
9．4．1頻譜檢測356
9．4．2頻譜共用池358
9．4．3功率控制360
9．5授權的頻譜共用361
9．5．1LSA361
9．5．2LSA技術實現方式364
9．6LTE-U/LAA366
9．6．1LTE-U366
9．6．2LAA369
9．6．3LTE-U/LAA關鍵技術370
9．6．4LTE-U/LAA部署場景378
參考文獻380