5G宽带集群网络规划设计及应用
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前言

FOREWORD

“一带一路”倡议的全面实施为中国企业“走出去”创造了战略机遇,搭建了国际化大平台,推动中国制造业由大变强。已具备国际竞争能力的电信企业正在纷纷探索“走出去”战略,参与国际竞争,拓展自身生存与发展空间。作为国内自有知识产权的宽带集群通信(Broadband Trunking Communication,B-TrunC[1])标准,已经成功通过中国通信标准化协会及国际电信联盟的认证,成为世界级的标准,这是国际电信联盟首次采纳中国宽带集群标准。国内设备商纷纷推出基于B-TrunC标准的产品和解决方案,推动宽带集群产业迅速增长。我国宽带集群产业联盟在标准制定、产品认证、互联互通测试和产业发展等方面发挥了重要作用,遵循B-TrunC标准的产品和解决方案已经广泛应用于无线政务、公共安全、交通、能源等行业领域。

为了适应1800MHz频段本地无线接入技术的发展,根据我国无线电频率划分规定及频率使用现状,满足交通(城市轨道交通等)、电力、石油等行业专用网和公众通信网的应用需求,工业和信息化部发布了《关于重新发布1785-1805MHz频段无线接入系统频率使用事宜的通知》,用于指导1785-1805MHz频段的分布和行业用频,标志着专网系统完成同步码分多路访问(Synchronous Code Division Multiple Access, SCDMA)向LTE(Long Term Evolution,长期演进)的政策转变,为近几年专网飞速发展奠定了坚实的基础。2020年3月,工业和信息化部正式通过和发布了《基于LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC)系统(第二阶段)总体技术要求》(YD/T 3839-2021),宽带集群通信市场的政策环境进一步优化,标准化工作进展顺利,行业的宽带化发展规划更加清晰,国家对行业专网宽带化升级给予了大力支持,1.4GHz、1.8GHz频率资源先后被确定为行业宽带专网的使用频段,突发事件应急管理体系建设已全面纳入《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称“十四五”规划)。在国家政策、用户需求、标准发展、产业成熟等多重利好因素的拉动下,宽带集群通信产业正在蓬勃发展。

本书共有7章。第1章主要介绍了宽带多媒体集群系统历史发展进程、宽带集群(B-TrunC)标准化进程及产业发展现状,结合我国产业政策和技术发展路线,定义了宽带集群多媒体通信技术特征及频谱划分。

第2章主要介绍了宽带集群系统架构、业务功能、性能指标、关键性技术及端到端的信令流程等内容,并对复杂环境下的融合通信系统的组网方案进行深入剖析。

第3章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,例如,频率指配算法、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)等关键技术,阐述了宽带集群专网在不同业务类型下的覆盖能力、系统容量及与频谱带宽之间的内在联系。

第4章主要介绍了宽带集群专网频谱管理要求及创新应用,并对全球宽带集群频谱发展现状、频率可用性、系统间兼容性、外系统共存及频段内系统共存进行分析,提出干扰规避技术和保护方法。

第5章着重对应急通信中的直连通信技术的物理层结构进行深入分析,通过直连通信混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)操作、功率控制、测量与反馈机制及资源分配过程,直观地呈现直连通信的容量计算方法和覆盖能力评估机制。

第6章主要围绕技术、产业和应用三大核心要素,全面阐述宽带集群系统应用转化场景、网络规划原则、面向5G联合组网等技术,并结合公共安全、轨道交通、机场、电力等行业的具体案例进行了简单的介绍。

第7章展望了宽带集群通信系统与5G融合发展路径、增强的集群技术及研究热点,涉及安全技术、双模架构、深度定制、多播技术、信道适配技术等热点方向,对宽带集群通信系统在未来工程应用上能够起到“抛砖引玉”的作用。

本书由华信咨询设计研究院有限公司(以下简称“华信设计院”)总工程师朱东照统稿,李燕春编写第1、2、3、4章,徐恩编写第5章,谢家林编写第6章,毛卓华编写第7章。在本书编写和审校的过程中得到华信设计院多位领导和同事的大力支持,特别是王鑫荣总经理、网络规划研究院周振勇院长、无线专业委员会主任肖清华博士、技术发展部沈梁博士,在此表示感谢!在本书编写过程中,还得到无线电管理委员会、设备供应商等单位的支持和帮助,另外我们还参考了许多学者的专著和研究论文,在此一并致谢!

由于作者水平有限,书中可能存在诸多不足,恳请各位读者和专家提出宝贵的意见和建议。

李燕春

2022年12月


[1].B-TrunC是由宽带集群产业联盟制定的基于TO-LTE的“LTE数字传输+集群语音通信”专网宽带集群系统标准。