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電子電信技術 電子電信技術 一般性問題
 
 
 
 
移動通信頻譜技術與5G頻率部署
 叢書名稱: 5G新技術叢書
 作  者: 馬紅兵/聶昌/馮毅
 出版單位: 電子工業
 出版日期: 2020.04
 進貨日期: 2020/6/4
 ISBN: 9787121381898
 開  本: 16 開    
 定  價: 518
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編輯推薦:

本書結合5G頻譜需求與應用,全面、系統地介紹了移動通信的頻譜知識與技術,讓讀者對無線電頻譜的標準、政策、規劃、技術、應用和重耕等方面的認識有所收穫。


內容簡介:

無線電頻譜是所有無線電業務的稀缺、關鍵資源。對移動運營商而言,頻譜資源是網絡建設和競爭的基礎,也是開展移動通信頻率規劃、重耕和演進的前提。本書重點介紹移動通信頻譜技術與應用,主要內容包括:IMT頻譜標準化組織介紹,無線通信系統頻率特性與干擾分析,IMT頻率劃分、規劃、分配、拍賣,系統間干擾的主要解決方案探討,IMT頻率重耕,5G頻率及部署探討,頻譜共享,邊境(界)頻率協調,政策監管等。

本書不僅適合移動通信頻譜研究、網絡規劃和建設等通信從業人員閱讀,還適合高等院校電子通信專業的師生閱讀和參考。


作者簡介:

馬紅兵,中國聯合網絡通信集團有限公司運行維護部總經理、教授級高級工程師。兼任國家第六代移動通信技術研發總體專家組成員,中國IMT-2020 (5G)總體推進組成員,工業與信息化部通信科技委移動與無線及衛星通信專家咨詢組成員,工業和信息化部通信科技委員會無線電頻率規劃專家咨詢組成員等。2005年獲國務院特殊津貼;獲國家科技進步二等獎1項,省部級科學技術獎5項,發表多篇學術論文,獲得多項授權發明專利。

馮毅,中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心主任,網絡技術研究院無線技術研究部主任,教授級高級工程師。長期從事移動通信網絡規劃、研發等工作,曾先後主持、參加了工信部和中國聯通3G、4G、5G移動通信系統關鍵技術和應用方向的多項研究課題,所主持、負責的項目成果獲得國家級獎項11個、省部級獎項37個。

聶昌,中國鐵塔股份有限公司通信技術研究院技術總監,高級工程師,中國通信學會電磁兼容委員會委員,工業互聯網產業聯盟頻譜組副主席,曾擔任全球移動通信協會(GSMA)未來頻譜組副主席、主席,長期工作在移動通信頻譜相關領域,數次獲得中國通信學會和中國聯通科技進步獎,向國際電聯無線電通信部門(ITU-R)、全球移動通信協會(GSMA)、亞洲-太平洋電信組織(APT)等提交研究文稿數十篇,發表學術論文數十篇,獲得授權發明專利十餘項。

周瑤,中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部無線四室副主任,高級工程師, 中國通信標準化協會無線通信委員會頻譜組副主席。主要從事於頻率戰略、頻率規劃及申請等研究。數次獲得中國通信學會和中國聯通科技進步獎,撰寫提交ITU國際會議文稿數十篇,牽頭完成國內行標8項,在國家一級及IEEE刊物上發表專業學術論文10余篇。

王偉,中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部,高級工程師,中國聯通射頻,干擾,無線組網方案專家,3GPP RAN4 代表。多年負責中國聯通無線設備射頻技術規範和干擾解決方案的制定。近年來一直致力於5G組網方案,設備選型等研究。

裴郁杉,中國聯通網絡技術研究院無線技術研究部,高級工程師。主要從事移動通信網絡關鍵技術及網絡演進、空天地一體化研究等工作,ITU-R WP5A/5C以及APT/AWG參會代表,在移動通信網絡領域,先後參與多項ITU-R國際標準、國家標準及行業標準的編寫制定。

劉磊,中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心,高級工程師,長期從事邊境頻率協調等頻率相關研究和國際參會工作。

張雨馳,中國聯合網絡通信有限公司5G創新中心,工程師,主要從事於頻率戰略、監管政策、5G智慧教育解決方案等研究。


圖書目錄:

第1章 IMT???准化??介? 1
1.1 ITU-R 2
1.1.1 WRC 2
1.1.2 各研究??明 4
1.1.3 其他非常?工作? 6
1.2 ?域性?准化?? 6
1.2.1 CEPT 6
1.2.2 APT 9
1.2.3 CITEL 10
1.2.4 ATU 10
1.2.5 ASMG 10
1.2.6 RCC 11
1.3 ??行??准化?? 12
1.3.1 GSMA 12
1.3.2 3GPP 12
1.4 ?????准化?? 13
1.4.1 CCSA 13
1.4.2 IMT-2020(5G)推????工作? 16
1.4.3 垂直行????准化 16
1.5 小? 17
?考文? 18
第2章 ??通信系??率特性与干扰分析 19
2.1 ????率的特性 19
2.2 ?率干扰的原理及?型 21
2.3 受干扰系?干扰保?准? 23
2.3.1 相?概念 23
2.3.2 干扰保?准?分? 24
2.4 ??通信系??干扰的研究 26
2.4.1 确定性?算 27
2.4.2 系?仿真 30
2.4.3 ???量 39
2.4.4 ?果呈? 40
2.5 小? 40
?考文? 40
第3章 IMT?率划分 42
3.1 概述 43
3.2 ??需求?? 44
3.2.1 IMT系???需求?算通用方法 44
3.2.2 ??需求???果??因素分析 45
3.2.3 常用??需求??方法 48
3.2.4 5G??需求??方法 54
3.3 候??段推荐研究 55
3.3.1 ??因素分析 55
3.3.2 ?用?例 57
3.4 兼容性共存分析研究 57
3.4.1 共存分析研究通用方法 58
3.4.2 共存分析研究??因素 58
3.5 《?????》中IMT已???段 62
3.6 面向5G的高?段 64
3.6.1 WRC-19 1.13?? 64
3.6.2 ??重?研究考??段 66
3.7 小? 69
?考文? 70
第4章 IMT?率?划 71
4.1 ITU?率?划 71
4.1.1 主要原? 72
4.1.2 需要考?的技??? 72
4.1.3 ITU?率?划?? 74
4.1.4 正在?展研究的?段 77
4.2 ???率?划 79
4.2.1 ?划原? 79
4.2.2 ?划方式 80
4.2.3 ???率?划?? 82
4.2.4 未?划候??段 85
4.3 小? 87
?考文? 87
第5章 IMT?率分配 89
5.1 ?率指配 89
5.2 ??拍? 90
5.3 ?率招?/?? 92
5.4 ?率重分配 93
5.5 ??IMT?率分配?? 94
5.6 小? 96
?考文? 96
第6章 IMT??拍? 97
6.1 IMT??拍?的?展 97
6.2 全球主要?家?????拍?典型案例 98
6.2.1 美??????拍? 98
6.2.2 英?4G??拍? 99
6.2.3 法???拍? 99
6.2.4 德???拍? 100
6.2.5 澳大利???拍? 101
6.3 ??拍?中的?象与?律 103
6.3.1 第二价格 103
6.3.2 ?拍?段上限 103
6.3.3 保留价格 104
6.3.4 价格与网?和???展 106
6.3.5 授?年限 107
6.3.6 ?者?咒 107
6.4 ??拍?价格的?估分析 108
6.4.1 低端??拍?分析 109
6.4.2 中端??拍?价格分析 110
6.4.3 影???拍?价格的因素 113
6.5 小? 114
?考文? 115
第7章 系??干扰的主要解?方案探? 117
7.1 保?要求 117
7.2 工程隔离 118
7.2.1 功率?整 118
7.2.2 外置?波器 119
7.2.3 天?技? 119
7.2.4 屏蔽技? 126
7.2.5 系?配置 127
7.3 2 GHz附近IMT FDD与TDD干扰解?方案案例 128
7.3.1 背景 128
7.3.2 保?要求 129
7.3.3 ?已有系?的干扰?? 129
7.3.4 干扰解?方案 130
7.4 小? 131
?考文? 132
第8章 IMT?率重耕 133
8.1 ??移????展概? 133
8.2 ?率重耕主要?型 135
8.3 ?率重耕主要步? 136
8.4 ?率重耕??技? 136
8.4.1 ???源分配 137
8.4.2 干扰共存?估 137
8.4.3 ???的?置 138
8.4.4 非???部署 138
8.4.5 ????共享 140
8.4.6 GSM AMR半速率 140
8.5 ?率重耕案例 143
8.5.1 2G/3G网????? 143
8.5.2 ???展?? 143
8.5.3 ?端?展情? 145
8.5.4 重耕策略分析 145
8.5.5 2G/3G网??容??流程 147
8.5.6 ?新技?方案 150
8.6 小? 154
?考文? 154
第9章 5G?率及部署探? 156
9.1 全球5G?率?划与?展 156
9.2 5G?率?划及部署??因素分析 159
9.2.1 5G初期主要??及定位探? 159
9.2.2 降低每比特成本??因素分析 163
9.2.3 3GPP 5G NR?率?准化情? 169
9.2.4 存量?率重耕 171
9.3 5G?率部署策略及案例探? 172
9.4 小? 174
?考文? 174
第10章 ??共享 176
10.1 概述 176
10.2 ?知??? 177
10.3 授?共享接入(LSA) 180
10.4 授????助接入(LAA) 183
10.5 小? 187
?考文? 187
第11章 ?境(界)?率?? 188
11.1 ?境(界)?率??的必要性 188
11.2 ?境(界)?率??原? 189
11.3 案例分析 192
11.3.1 ??案例1 192
11.3.2 ??案例2 192
11.4 小? 193
?考文? 193
第12章 政策?管 194
12.1 非???管的意? 194
12.1.1 非???管的定? 194
12.1.2 非???管的必要性 194
12.2 非???管的??案例 195
12.2.1 美??信非???管 195
12.2.2 ?盟?信非???管 197
12.2.3 ???信非???管 197
12.3 ?前???信市???和?展?? 198
12.4 ?于??非???管的探? 198
12.5 小? 201
?考文? 201
?略? 203


章節試讀:

序(中國工程院院士 劉韻潔)

人類生活在一個不斷變化的世界中,人類社會適應世界、認知世界和改造世界的步伐從未停止,從採集野果到作物種植標誌著人類進入農耕文明時代,從手工作坊到蒸汽機大生產標誌著人類進入工業文明時代,從電報通信到手機上網標誌著人類進入移動互聯時代。隨著5G時代的到來和人工智能(AI)技術的逐步成熟,我們正加速進入以移動通信技術、雲計算、大數據、物聯網和人工智能技術為基礎的萬物智聯時代!
30多年來,移動通信深刻地改變了人們的生活,從最初滿足任何時間、任何位置、任何人撥電話、收短信需求到現在的用微信、逛網站、發郵件、打遊戲、網約車、看4K視頻等,可以說發生了天翻地覆的變化。移動通信技術是實現這一變化的基礎,而支持這一基礎的是電磁場理論,只不過從1G到5G的升級換代除上網速率更快、業務更豐富之外,無不伴隨著更大的頻率帶寬、更高的頻譜效率、更低的空口時延。這些技術的進步源自大量科學家對頻率、信道、編碼更加高效的規劃、研發與創新,源自對性能的極致追求,各個國家的無線電管理機構在進行5G頻率規劃和分配時,都盡可能給各運營商規劃出6 GHz以下100 MHz連續帶寬,以及毫米波頻段400∼800 MHz連續帶寬,以支持更優異的網絡性能和預留可持續發展的空間。客觀地講,沒有充足的無線電頻譜資源的支持,再好的移動通信技術也會變成無本之木,再有潛力的移動業務也是水中花鏡中月,“看不見摸不著”的無線電頻譜已經成為關係國計民生乃至國家競爭力的重要戰略資源。由於無線電頻譜具有稀缺性的特點,研究、優化、提升頻譜效率十分關鍵,加強頻譜管理、降低無線電頻率干擾十分重要。
2019年,全球範圍內5G商業化進程全面加快,由於5G具有大帶寬、低時延、大連接三大特徵,特別是從2G/3G/4G時以2C業務為主,轉變為5G時代2C與2B並重,2B業務的巨大差異性將對頻率規劃、頻率配置、頻率共存、技術制式選擇,甚至核心網提出更為嚴峻的挑戰。同時,5G網絡潛在的高投資及高運營成本也將影響運營商5G頻段的選擇和網絡部署策略。
本書圍繞上述問題,由外及內,由淺入深,進行了系統的闡述。
本書作者長期從事頻率規劃、標準制定、網絡建設、維護優化等工作,擁有系統的無線電頻譜研究基礎和豐富的實踐經驗,作者全面分享了他們多年來在頻率劃分、規劃、分配、干擾、保護、重耕、共享、協調等方面的研究成果、成功經驗和典型案例,具有很強的借鑒意義和推廣價值。通過本書,相信一定會為從事頻譜管理、標準研究、網絡運營的人員及廣大讀者帶來莫大的幫助!

中國工程院院士 劉韻潔
2020年1月

前 言
無線電頻譜是所有無線電業務(如廣播業務、衛星業務、科學業務、地面業務等)的稀缺、關鍵資源。對移動運營商而言,頻譜資源是網絡建設和競爭的基礎,移動通信頻率規劃、重耕和演進是運營商移動網絡規劃和發展的重要參考。
從整體上看,移動通信頻譜相關的研究和標準化工作主要分為三個層面。一是國際電信聯盟(主要是ITU-R及各區域性標準化組織)及3GPP層面。國際電信聯盟層面主要是在世界無線電通信大會(World Radiocommunication Conference,WRC)議題框架下,謀劃未來在全球、區域或國家層面能夠新增移動通信頻率劃分,以及在已有的移動通信頻率劃分中,開展各個頻段的移動通信頻率劃分方案研究,其中頻譜需求預測、系統間干擾共存等是研究的核心。在3GPP層面,主要根據各運營商實際分配或將要分配的移動通信頻譜,研究、制定相關的系統標準及射頻指標要求。二是國內無線電管理機構及頻譜相關的標準化層面,主要涉及CCSA、IMT推進組頻譜工作組、垂直行業頻譜研究組等。其核心內容是開展IMT頻譜需求預測,國內各個重點頻段的頻率規劃及系統間干擾共存研究,垂直行業的用頻及共存研究、國內IMT系統的帶內及帶外射頻指標要求,以及與相鄰國家的無線電管理機構開展邊境(界)頻率協調等。三是運營商層面。一方面,對外需要積極參與國際電信聯盟、3GPP和國內無線電管理機構層面的各個研究,在全球及國內與產業鏈共同爭取新增移動通信頻譜資源以及推動更好的頻率規劃方案;另一方面,需要根據各運營商自身移動網絡的各個頻段的使用情況、業務發展情況開展相關頻譜技術和應用研究,提出相應的頻率重耕、頻段定位及規劃演進的建議。當然,國內新的IMT頻譜和政策申請,不僅是各運營商頻譜研究的重要和核心工作之一,而且是相互競爭最為激烈的領域。一個好的頻譜及政策申請方案,除了解最新的政策監管動態外,還需要平時對上述各個層面進行研究積累,以及對全球各主要熱點事件的研究和掌握。
本書主要圍繞上述三個層面的研究進行分析和梳理,由外及內,由淺入深。第1章至第4章圍繞國際、國內主要的標準化組織及新增IMT頻率劃分、無線通信系統間的干擾分析及IMT頻率規劃展開,使讀者對整個標準化工作、系統間干擾及頻率規劃等的核心研究內容、主要原則、研究方法、工作方式,以及當前最新的進展有一個全面的了解。第5章至第6章主要對IMT頻譜分配、拍賣的主要方式和方法、全球的典型頻譜拍賣案例及背後的規律,基於全球部分中端、低端頻譜的拍賣價格和方法等進行了分析和介紹。第7章至第8章主要對干擾共存的解決方案、IMT頻率重耕的需求及關鍵技術與重耕策略,結合案例進行了深入分析和介紹。第9章探討了5G的頻率規劃和部署策略,這也是近期產業界關注的熱點內容。第10章介紹了頻譜共享的理念和兩種共享模式。第11章介紹邊境(界)頻率協調的必要性、主要原則和邊境頻率協調的案例。第12章從宏觀的角度探討了政策監管的必要性和迫切性。
本書是作者近十年來負責和承擔頻率規劃、申請、重耕及相關研究、相關項目和標準化工作的階段性總結,也是從事頻譜和政策研究團隊集體智慧的結晶,希望能給當前以及後續從事移動通信頻譜研究的人士提供參考。其中,馬紅兵負責全書的組織編寫和討論,並對全書進行了統稿。聶昌負責本書的第1章、第8章、第9章和第12章部分章節的編寫,並協助馬紅兵對全書進行了統稿;周瑤負責第2章、第3章、第4章的編寫;裴郁杉負責第1章部分章節、第5章和第6章的編寫;王偉負責第7章、第8章部分章節和第10章的編寫;劉磊負責第11章的編寫;張雨馳負責第12章部分章節的編寫。在編寫過程中,作者參考了大量的文獻資料,在此對文獻作者表示誠摯的感謝。
感謝劉韻潔院士對本書出版的大力支持,並欣然作序。在本書的編寫過程中,我們還得到了中國聯通集團網絡發展部總經理傅強、網絡發展部經理邱濤、技術部經理王靖宇的大力支持和幫助,在此一併表示感謝。
限於作者的水平和能力,書中可能有不足與謬誤之處,懇請讀者提出寶貴意見和建議。

作 者
2020年1月

 
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