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姚岳 著

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• 小基站
• 无线网络
• 网络规划
• 无线通信
• 5G
• 移动通信
• 优化
• 射频
• 覆盖
• 异构网络

店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115393616

商品编码：29489126977

包装：平装

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：小基站(Small Cell)无线网络规划与设计

定价：59.00元

作者：姚岳

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787115393616

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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小基站是运营商、厂家等产业链各方都非常关注的热点，本书具有技术先进性和发展的前瞻性，在LTE作为运营商网络建设重中之重的现在，对于通信行业相关人士了解小基站、开展相关工作有的作用。

内容提要

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本书共包含10章，首先介绍了小基站（Small Cell）的概念及引入背景、技术标准及产业发展、网络结构及关键技术、回传解决方案等基础理论；在此基础上重点介绍了Small Cell的网络规划、工程建设、网络规划实务、工程建设实务、商业模式和业务；书末尾对全书进行了总结，展望了Small Cell的未来发展趋势。本书适合电信运营商、电信设备供应商、电信咨询业的相关工程技术人员阅读参考。

目录

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目 录

章　概述　1
1.1　移动通信技术发展历程　1
1.2　移动通信基站发展历程　3
1.3　Small Cell概念　4
1.4　Small Cell引入背景　5
1.5　Small Cell应用场景　7
1.6　Small Cell面临的挑战　10
1.7　小结　10
第2章　Small Cell标准及产业发展　11
2.1　Small Cell Forum　11
2.2　外标准化情况　16
2.3　全球商用进展　22
2.4　全球产业发展　27
2.5　小结　30
第3章　Small Cell网络结构及关键技术　31
3.1　FemtoCell　31
3.2　LightRadio　47
3.3　NanoCell　51
3.4　AtomCell　52
3.5　小结　52
第4章　Small Cell回传解决方案　54
4.1　回传技术要求　54
4.2　有线回传解决方案　58
4.3　无线回传解决方案　66
4.4　小结　77
第5章　Small Cell网络规划与部署　78
5.1　无线网络规划基础　78
5.2　Small Cell网络规划特点　89
5.3　Small Cell部署原则及要点　91
5.4　SON　95
5.5　小结　96
第6章　Small Cell网络工程建设　97
6.1　Small Cell站址勘察　97
6.2　室外网络设计　103
6.3　天馈系统安装　115
6.4　分布系统设计　118
6.5　基站配套设计　135
6.6　基站防雷与接地　137
6.7　小结　139
第7章　Small Cell网络规划实务　141
7.1　项目概况　141
7.2　网络现状　141
7.3　网络规划　143
7.4　规划设计实例　163
7.5　小结　177
第8章　Small Cell网络工程建设实务　178
8.1　室外站点设计实例　178
8.2　室内站点设计实例　196
8.3　小结　209
第9章　Small Cell商业模式和业务　211
9.1　商业模式分析　211
9.2　用户分析　213
9.3　传统业务与特色业务　216
9.4　小结　219
0章　总结及展望　220
缩略语　222
参考文献　226

作者介绍

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李新：先后参与完成了国家自然资金项目“基于MPLS的Ad-hoc无线移动网络关键技术的研究”和教育部博士学科点专项科研基金项目“Inter流量工程综合实现的关键技术研究”等各级项目。先后在《中国邮电高校学报（英文版）》、《IEEMobilityConference2005》等外学术刊物和会议上发表论文10余篇。目前主要研究方向为移动通信网络规划设计。

文摘

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序言

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《小基站（Small Cell）无线网络规划与设计》 前言 随着移动通信技术的飞速发展，数据流量的爆炸式增长对现有无线网络容量提出了前所未有的挑战。传统的宏基站（Macrocell）虽然覆盖广泛，但在人口密集区域、室内环境以及热点区域，其容量和用户体验都面临瓶颈。小基站（Small Cell）技术的出现，为解决这些问题提供了创新的解决方案。它以其部署灵活、容量提升显著、功耗较低等优势，正日益成为未来无线网络的重要组成部分。 本书旨在为无线网络工程师、技术研究人员以及相关领域的学习者提供一本全面、深入、实用的技术指南。我们将系统地阐述小基站无线网络规划与设计的关键理论、核心技术、实际操作流程以及最佳实践，帮助读者掌握构建高效、可靠、高性能小基站网络的能力。本书内容涵盖了从网络需求分析到详细的站点选址、容量规划、干扰管理、回传设计，再到网络优化与演进的完整生命周期，力求为读者提供一个清晰、完整的知识体系。 第一章：小基站无线网络概述 本章将首先深入剖析当前移动通信网络面临的挑战，如容量瓶颈、室内覆盖难题、用户体验下降等。在此基础上，我们将详细介绍小基站的概念、分类（如微基站、皮基站、飞基站、Femtocell等）及其在网络架构中的定位。我们将探讨小基站与宏基站、微基站、分布式天线系统（DAS）等技术的区别与联系，以及它们如何协同工作，构建多层次、全方位的异构网络。 我们将重点阐述小基站的核心优势，包括： 容量提升： 通过缩小小区半径，增加小区密度，显著提升区域容量。 覆盖优化： 有效解决室内、地下室、电梯等传统宏基站覆盖盲区。 用户体验改善： 降低用户与基站的距离，减少信号衰减，提高数据速率和降低时延。 部署灵活性： 体积小、功耗低，易于部署在现有基础设施上，如灯杆、墙壁、室内天花板等。 成本效益： 相较于新建宏基站，小基站的部署成本通常更低。 此外，本章还将简要介绍小基站支持的关键技术，如载波聚合（Carrier Aggregation）、波束赋形（Beamforming）、许可频谱与非许可频谱（如Wi-Fi）的融合等，为后续章节打下基础。 第二章：小基站网络规划需求分析 成功的网络规划始于清晰的需求分析。本章将引导读者如何准确评估网络部署的必要性与优先级。我们将从以下几个方面展开： 业务需求分析： 深入分析不同场景下的业务需求，例如室内办公区域的带宽需求、公共场所的连接密度要求、城市热点区域的数据流量增长趋势等。我们将介绍如何利用统计数据、用户行为分析、地理信息系统（GIS）等工具来量化这些需求。 用户密度与流量分布： 识别高用户密度区域和高流量区域，这些区域往往是部署小基站的优先考虑对象。我们将讲解如何使用热力图、小区流量报告等数据来洞察流量分布。 覆盖与性能评估： 评估现有网络的覆盖盲区、信号弱点以及用户体验不佳的区域。我们将介绍相关的测量工具和分析方法，例如现场勘测、路测数据分析、仿真工具等。 网络容量瓶颈识别： 识别哪些区域的网络容量已经饱和，无法满足用户的增长需求。我们将讲解如何通过分析小区负载、吞吐量、排队长度等关键指标来判断容量瓶颈。 室内覆盖挑战： 详细分析室内环境对无线信号的衰减和干扰特性，如穿透损耗、多径效应、墙体材料等，以及这些因素如何影响室内用户的通信质量。 通过本章的学习，读者将能够清晰地定义小基站网络的建设目标，为后续的设计工作提供坚实的基础。 第三章：小基站站点选址与配置 站点选址是小基站部署中最关键的环节之一，直接影响到网络的覆盖、容量和成本。本章将提供一套系统的选址方法论： 选址原则与策略： 阐述小基站选址的基本原则，包括覆盖目标、容量需求、干扰规避、回传可达性、电源供应、物业协调、美观要求等。我们将讨论不同类型的站点（如灯杆、墙壁、室内吊顶、小型立杆等）的适用场景。 地理信息系统（GIS）的应用： 详细介绍如何利用GIS工具进行站点选址。我们将讲解如何在GIS平台上导入地图数据、建筑物模型、POI（Point of Interest）信息，并结合仿真结果，直观地评估潜在站点的覆盖范围和容量贡献。 覆盖仿真与预测： 介绍常用的无线传播模型（如Okumura-Hata模型、COST 231-Hata模型、Ray Tracing模型等）及其在小基站场景下的应用。我们将讲解如何使用专业仿真软件（如Atoll, Planet, iBwave等）进行小基站覆盖仿真，预测其信号强度、吞吐量等性能指标。 容量预测与站点密度规划： 基于业务需求分析和用户分布，预测每个站点的小区容量，并根据总体容量目标，规划所需的站点数量和部署密度。 干扰分析与规避： 识别潜在的同频干扰、邻频干扰以及宏基站与小基站之间的干扰。我们将讲解如何通过合理的站点布局、天线配置以及参数调整来规避干扰。 站点勘察与现场评估： 强调现场勘察的重要性，包括对物理环境的评估、障碍物分析、天线安装位置确认、电源与回传设施的可行性考察、物业沟通等。 第四章：小基站容量规划与仿真 容量规划是确保网络能够满足未来数据增长的关键。本章将深入探讨小基站的容量规划方法： 业务模型与吞吐量需求： 结合不同的业务场景（如视频流、网页浏览、游戏、AR/VR等），定义详细的吞吐量和并发用户数需求。我们将介绍如何对未来流量进行预测。 链路预算分析： 讲解如何进行详细的链路预算计算，包括发射功率、天线增益、传输损耗、接收灵敏度等，以确定小基站的最大覆盖半径和可达到的吞吐量。 小区容量计算： 介绍多种小区容量计算模型，考虑频谱效率、调度算法、干扰水平、用户分布等因素，以准确评估单个小区的服务能力。 网络级容量优化： 如何通过合理配置站点密度、扇区数量、天线角度等，实现整体网络的容量最大化。 仿真工具在容量规划中的应用： 详细介绍如何利用仿真软件进行复杂的容量场景模拟，例如在高峰时段的吞吐量分布、用户平均速率等，并根据仿真结果进行迭代优化。 高阶调制与编码方案（H-O-M-A-S）对容量的影响： 阐述如何利用4x4 MIMO、256QAM等高阶调制方案来提升数据速率和频谱效率。 第五章：小基站干扰管理与协调 在密集部署的小基站网络中，干扰是影响网络性能的主要因素之一。本章将提供全面的干扰管理策略： 干扰类型分析： 详细分析小基站网络中可能出现的各种干扰，包括： 同频干扰： 来自同一频率信道的小基站之间。 邻频干扰： 来自相邻频率信道的小基站或宏基站。 宏基站与小基站的干扰（PCI冲突、覆盖重叠）： 宏基站对小基站的覆盖，或小基站对宏基站的干扰。 室内外干扰： 室内小基站信号泄漏到室外，或室外宏基站信号穿透到室内。 其他系统干扰： 如Wi-Fi、蓝牙等。 干扰测量与定位： 介绍常用的干扰测量工具和技术，如频谱分析仪、信道探测器、路测终端等，以及如何通过数据分析来定位干扰源。 干扰规避技术： PCI规划（Physical Cell Identity Planning）： 避免同频小区使用相同的PCI，减少虚拟邻居的误判。 频率规划： 合理分配频段，减少邻频干扰。 切换参数优化： 精细调整切换门限（Hysteresis）、切换延迟（Time-to-Trigger）等参数，引导用户合理地在宏基站和小基站之间切换。 功率控制： 动态调整小基站的发射功率，限制其覆盖范围，减少对周围小区的干扰。 天线配置与倾角调整： 通过优化天线的方向和下倾角，精准控制覆盖区域，避免不必要的干扰。 小区间自干扰消除（ICIC - Inter-Cell Interference Coordination）： 介绍eICIC（enhanced ICIC）和FeICIC（Further enhanced ICIC）等技术，例如半静态干扰协调、动态资源划分、时间/频率域协调等，以最大程度地减少小区间的干扰。 小基站与Wi-Fi的共存： 探讨在非许可频谱（如2.4GHz、5GHz）下，小基站与Wi-Fi设备之间的干扰问题，以及如何进行有效的协调。 第六章：小基站回传（Backhaul）设计 小基站需要可靠、高带宽的回传连接，以将数据传输到核心网。本章将详细探讨回传设计的关键要素： 回传技术选择： 介绍各种可选的回传技术及其优缺点： 光纤回传： 提供最高的带宽和最低的时延，是理想选择，但部署成本高。 铜缆回传（如DSL）： 成本较低，但带宽和性能有限。 微波回传： 部署灵活，成本适中，适用于光纤难以到达的区域，但受天气影响。 E-Line/E-LAN（以太网）： 提供灵活的连接方式。 PoE（Power over Ethernet）： 集成供电和数据传输，简化部署。 带宽需求计算： 根据小基站的峰值吞吐量、用户数量、业务类型等，计算所需的回传带宽。考虑未来流量增长，预留一定的裕量。 时延要求： 不同的业务对时延有不同的要求，例如对VR/AR等实时应用，低时延的回传至关重要。 QoS（Quality of Service）保障： 如何配置回传网络，以保障不同业务的服务质量，优先传输关键数据。 可靠性与冗余设计： 考虑回传链路的可用性，设计冗余路径，提高网络的鲁棒性。 部署成本与可行性分析： 对比不同回传技术的成本，并结合实际地理环境和基础设施情况，选择最适合的方案。 IP网络与MPLS网络在回传中的应用。 第七章：小基站网络部署与集成 本章将关注小基站部署的实际操作和集成过程，确保网络顺利上线。 部署流程与管理： 详细介绍小基站的部署流程，从站点准备、设备安装、线缆敷设，到软件配置和网络集成。 设备安装与布线规范： 强调安全、可靠的安装方法，包括天线安装、电源连接、数据线缆管理等。 软件配置与参数设置： 介绍小基站的初始化配置、参数加载、软件版本管理等。 网络集成与互通性测试： 如何将小基站无缝集成到现有的核心网和接入网中，并进行互通性测试，确保通信的正常。 自动化部署与远程管理： 探讨如何利用自动化工具和远程管理平台，提高部署效率，降低运维成本。 安全部署与认证： 确保小基站的设备安全和网络接入安全，防止非法接入。 第八章：小基站网络优化与性能评估 网络上线后，持续的优化是保证其最佳性能的关键。本章将讲解优化方法和评估指标。 性能监测与KPI（Key Performance Indicators）： 介绍关键性能指标，如用户吞吐量、小区接通率、切换成功率、掉线率、时延、丢包率等，以及如何进行实时监测。 干扰监测与分析： 持续监测网络中的干扰水平，并根据监测结果进行进一步的干扰规避和协调。 覆盖优化： 通过调整站点参数（如发射功率、天线倾角）、增加或调整站点位置，来改善覆盖效果。 容量优化： 根据实际流量分布，对站点负载进行均衡，调整小区参数，以最大化网络容量。 切换优化： 优化切换参数，确保用户在不同基站之间平滑、快速地切换，减少掉话。 用户体验优化： 关注用户的感知体验，通过各项指标的优化，提升用户满意度。 AIOps（AI for IT Operations）在小基站网络优化中的应用前景。 第九章：小基站网络安全 网络安全是无线通信网络不可或缺的一部分。本章将聚焦小基站网络特有的安全挑战和防护措施。 小基站安全威胁分析： 识别可能针对小基站的各种安全威胁，如未经授权的接入、数据窃听、拒绝服务攻击（DoS）、设备欺骗等。 认证与鉴权机制： 确保只有合法的设备能够接入网络，例如使用SIM卡、EAP-AKA等认证方式。 加密与完整性保护： 对传输的数据进行加密，保护用户隐私，并对数据进行完整性校验，防止篡ip。 网络隔离与访问控制： 通过VLAN、防火墙等技术，实现网络隔离，限制不同设备或用户的访问权限。 安全审计与日志管理： 记录网络活动，用于安全审计和事件分析。 固件安全与更新管理： 确保小基站固件的安全，及时更新，防止已知漏洞被利用。 物理安全： 保护小基站设备免受物理损坏或篡改。 第十章：小基站网络演进与未来趋势 本章将展望小基站技术的未来发展方向，以及其在下一代通信网络中的作用。 5G SA（Standalone）与NSA（Non-Standalone）架构下的协同： 探讨小基站如何在5G的不同部署模式下发挥作用。 面向6G的演进： 预测小基站技术在6G网络中的新机遇，如更高频率的应用、更智能化的部署、与边缘计算的深度融合等。 C-RAN（Cloud Radio Access Network）与小基站的融合： 探讨中心化处理与分布式部署的结合，提升网络灵活性和效率。 AI与小基站的深度融合： AI在智能选址、动态资源分配、自适应干扰协调等方面的更广泛应用。 边缘计算（Edge Computing）与小基站的协同： 如何利用部署在靠近用户的小基站，构建低时延的边缘计算服务。 物联网（IoT）场景下的应用： 探讨小基站如何为海量物联网设备提供连接。 开放式小基站（Open RAN Small Cell）的发展趋势。 附录 术语表 常用公式与计算方法 参考文献 结语 本书系统地阐述了小基站无线网络规划与设计的全过程。我们力求做到理论与实践相结合，深入浅出，为读者提供一个全面的技术参考。通过掌握本书内容，读者将能够自信地进行小基站网络的规划、设计、部署和优化，从而为构建更强大、更高效的下一代移动通信网络贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本书最吸引我的一点在于其对实际部署中遇到的“非理想因素”处理的坦诚与细致。很多教材倾向于在“理想化的、无干扰”的环境下进行理论推导，但小基站的魅力恰恰在于其部署环境的不可控性。书中详述了邻区关系管理（Neighbor Relation Management, NRM）在密集部署场景下的动态调整策略，以及如何处理周期性的功率控制反馈环带来的网络抖动问题。我尤其关注了关于回程（Backhaul）的章节，考虑到小基站对带宽的极大需求，书中对光纤、微波以及新兴的毫米波回传技术的优劣势对比，以及它们在不同地理条件下的适用性分析，非常中肯实用。它没有偏袒任何一种技术，而是根据实际的TCO（总拥有成本）和SLA（服务等级协议）要求，提供了多维度的权衡矩阵。这种不带偏见的、基于工程经济学的分析视角，使得这本书的实用价值大大超越了纯粹的技术讲解。

评分☆☆☆☆☆

这本关于“小基站（Small Cell）无线网络规划与设计”的书籍，在我心中留下了极为深刻的印象，尤其是在探讨新兴无线技术应用场景时，那种前瞻性的视野令人耳目一新。它不仅仅是一本技术手册，更像是一份详尽的行业白皮书，对于理解下一代移动通信网络如何从宏观走向微观、如何实现超高密度覆盖和容量优化，提供了坚实的理论基础和丰富的实践案例。书中对小基站部署环境的复杂性进行了细致的剖析，特别是针对城市峡谷效应、室内覆盖盲区以及高并发用户接入的挑战，书中提出的多层次组网策略，如异构网（HetNet）的优化调度算法，展现了作者深厚的专业功底。我特别欣赏作者在描述能效管理（Energy Efficiency）方面所投入的篇幅，这在当前强调绿色通信和可持续发展的背景下显得尤为重要。它没有停留在仅仅介绍硬件参数的层面，而是深入到如何通过智能休眠、负载均衡等软件层面的优化，实现整体网络运营成本的有效控制，这对于网络运营商的决策层来说，无疑具有极高的参考价值。总而言之，它为我们勾勒出了一个面向未来的、高效且灵活的无线接入网络蓝图。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，初读这本书时，我对其深度感到一丝敬畏，它绝非是给初学者准备的入门读物，更像是面向资深工程师和系统架构师的进阶宝典。书中对射频传播模型的修正与迭代，特别是针对城市复杂环境（如街道峡谷、高层建筑阴影）的微传播模型分析，其数学推导的严谨性和对实际测量数据的拟合精度，都达到了期刊论文的水平。我个人在处理一个高密度商业区的容量规划项目时，书中提及的“基于用户密度热力图的站点选址优化”方法论，直接指导了我如何从二维平面规划跃升至三维立体覆盖的考量。此外，书中关于安全性和认证机制的讨论也十分到位，在小基站大量部署、网络边界模糊化的趋势下，如何确保接入控制的可靠性与数据传输的私密性，作者提供了一套结构化的安全框架，这比市面上许多只谈性能不谈安全的书籍要全面得多。它强迫读者去思考，在追求性能提升的同时，隐性的安全风险是如何被有效管控的。

评分☆☆☆☆☆

对于渴望理解小基站如何无缝融入现有宏基站网络的读者来说，这本书的价值是无可替代的。它清晰地区分了宏站和微站（Picocell/Femtocell）在网络管理实体中的角色差异，并详细阐述了移动性管理（Mobility Management）在异构网络中面临的切换成功率挑战。书中对“软切换”和“硬切换”策略在不同场景下的优化参数设定，提供了具体的参考值范围，这在很多官方文档中是难以找到的。此外，作者对用户体验（QoE）指标的量化也做出了重要贡献，他不仅仅关注吞吐量，更关注延迟（Latency）和抖动（Jitter）对实时应用的影响，并将这些因素反向影响到前期的网络设计中。这种以用户体验为导向的设计思路，是现代通信网络规划的核心驱动力，而本书恰好将这种理念贯彻始终，使得整部著作充满了以人为本的工程智慧。

评分☆☆☆☆☆

从叙事风格和知识的组织结构来看，这本书展现出一种罕见的逻辑层次感。它仿佛带领读者经历了一个完整的网络生命周期：从需求分析、初始站点勘测、到详细的链路预算计算，再到后期的性能调优与维护。在介绍干扰抑制技术时，作者没有简单罗列MIMO、波束赋形等概念，而是将其置于一个动态的、多用户共享资源的背景下，清晰地阐述了这些技术如何协同工作以提升频谱效率。特别是，书中穿插的多个“案例剖析”（Case Study），虽然是基于假设场景构建的，但其过程的完整性，从输入参数的选取到输出指标的验证，为读者提供了一个可复刻的学习路径。我惊喜地发现，书中对干扰协调（ICIC/eICIC）的深入讲解，甚至可以映射到5G及未来的6G网络中，这显示出作者对技术演进趋势的深刻把握，确保了本书内容的时效性远超预期。