5G 基站運行與維護 課件 項目2 基本原理

《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G系統(tǒng)多址技術(shù)4G改變生活5G改變社會目錄01

02可擴展OFDMNOMA技術(shù)什么是OFDM？（回顧）OFDM:正交頻分復(fù)用OFDM是一種多載波傳輸方式。OFDM基本思想傳統(tǒng)的頻分復(fù)用技術(shù)需要在載波間保留一定的保護間隔來減少不同載波間頻譜的重疊，從而避免個載波間的相互干擾，頻率效率低。OFDM技術(shù)的不同載波間的頻譜是重疊在一起的，各子載波間通過正交特性避免干擾，有效地減少了載波間的間隔，提高了頻譜利用率。OFDM基本思想思考OFDMA的優(yōu)勢和缺點分別是什么？如何改進OFDMA技術(shù)？OFDM的優(yōu)勢頻譜利用率高由于子載波之間正交，允許子載波之間具有1/2的重迭，具有很高的頻譜利用率計算簡單選用基于IFFT/FFT的OFDM實現(xiàn)方法，計算方法簡單高效頻譜資源靈活分配通過選擇子信道數(shù)目的不同，實現(xiàn)上下行不同的傳輸速率要求；通過動態(tài)分配充分利用信噪比高的子信道，提高系統(tǒng)吞吐量OFDM的不足易受頻率偏差的影響由于OFDM子信道的頻譜相互重疊，因此對正交性要求嚴(yán)格。然而由于無線信道存在時變性，在傳輸過程中會出現(xiàn)無線信號的頻率偏移，會導(dǎo)致OFDM系統(tǒng)子載波之間的正交性被破壞，引起子信道間的信號干擾存在較高的峰均比因為OFDM信號是多個小信號的總和，這些小信號的相位可能同相，在幅度上疊加在一起會產(chǎn)生很大的瞬時峰值幅度。而峰均比(PAPR)過大，將會增加A/D和D/A的復(fù)雜性，降低射頻功率放大器的效率。由于OFDM系統(tǒng)峰均比大，對非線性放大更為敏感，故OFDM調(diào)制系統(tǒng)比單載波系統(tǒng)對放大器的線性范圍要求更高5G也采用OFDM5G采用基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入技術(shù)。因為OFDM技術(shù)被當(dāng)今的4GLTE和Wi-Fi系統(tǒng)廣泛采用，因其可擴展至大帶寬應(yīng)用，而具有高頻譜效率和較低的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，因此能夠很好地滿足5G要求。下行：CP-OFDM（略）上行：CP-OFDM或DFT-S-OFDM（略）特點DFT-S-OFDM是頻域產(chǎn)生信號的單載波頻分多址方案。5G上行鏈路采用的是DFT拓展的OFDM（DFT-S-OFDM），最大的優(yōu)勢是峰均比較好，對上行發(fā)射機的要求降低。OFDM的峰均比很大，對線性功放的要求高，但是在基站側(cè)對成本的要求不是很高，所以下行采用OFDM發(fā)射。CP-OFDM和DFT-S-OFDM對比目錄01

02可擴展OFDMNOMA技術(shù)我們學(xué)習(xí)過哪些多址技術(shù)？FDMATDMACDMA

5G

NOMA的前身SIC技術(shù)從2G、3G到4G，多用戶復(fù)用多址技術(shù)主要集中于對時域、頻域、碼域的研究，而NOMA在OFDM的基礎(chǔ)上增加了一個維度——功率域。新增的功率域可以利用每個用戶不同的路徑損耗來實現(xiàn)多用戶復(fù)用。實現(xiàn)多用戶在功率域的復(fù)用，需要在接收端加裝—個串行干擾抵消(SIC)模塊，通過這一干擾消除器，加上信道編碼，如低密度奇偶校驗碼(LDPC)等，就可以在接收端區(qū)分出不同用戶的信號。

5G

NOMA非正交多址技術(shù)（NOMA）的基本思想是在發(fā)送端采用非正交發(fā)送，在接收端通過串行干擾消除（SIC）接收機實現(xiàn)正確解調(diào)。NOMA的子信道傳輸依然采用正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，子信道之間是正交的，互不干擾，但是一個子信道上不再只分配給一個用戶，而是多個用戶共享。5G多址技術(shù)NOMA注意NOMA指的是非正交多址，而不是非正交頻分，即NOMA的子信道傳輸依然采用正交頻分復(fù)用（OFDM）技術(shù)，子信道之間是正交的，互不干擾，但是一個子信道上不再只分配給一個用戶，而是多個用戶共享，同一子信道上不同用戶之間是非正交傳輸（即非正交多址），這樣就會產(chǎn)生用戶間干擾問題，這也就是在接收端要采用SIC技術(shù)進行多用戶檢測的目的。5G多址技術(shù)NOMANOMA用來在mMTC、uRLLC、eMMB小數(shù)據(jù)包傳輸中使用。降低5GNR空口信令開銷降低終端功耗增加終端連接數(shù)提升頻譜效率降低功耗靈活支持非連續(xù)突發(fā)小數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)降低空口時延提升可靠性提高空口資源和能耗使用效率多用戶共享接入MUSA(MultiUserSharedAccess)多用戶共享接入MUSA(Multi

User

Shared

Access)是重要的NOMA技術(shù)不啟用MUSA的時候：不同的資源塊分別調(diào)用給不同的用戶，4個RB最多只能支持4個用戶。多用戶共享接入MUSA(MultiUserSharedAccess)啟用MUSA的時候：MUSA利用遠(yuǎn)、近用戶的發(fā)射功率差異，在發(fā)射端使用非正交復(fù)數(shù)擴頻序列對數(shù)據(jù)進行調(diào)制，并在接收端使用連續(xù)干擾消除算法減去干擾，恢復(fù)每個用戶的數(shù)據(jù)。謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------解析5G時頻資源4G改變生活5G改變社會解析5G時頻資源小組課前任務(wù)展示請列出2G、3G、4G、5G不同的系統(tǒng)采用的頻率范圍。2G的頻段：800MHz-900MHz，1700MHz-1850MHz3G的頻段：1880MHz-1900MHz和2010MHz-2025MHz。

4G的頻段是：1880-1900MHz、2320-2370MHz、2575-2635MHz。

5G的頻段：3300-3400MHz（原則上限室內(nèi)使用）、3400-3600MHz和4800-5000MHz頻譜資源為什么這么寶貴？我國的頻譜資源政策是什么？思考討論：對于移動通信來說，頻譜是越高越好還是越低越好？頻譜過高或者過低分別會帶來什么問題？小組展示觀看視頻，思考以下三個問題：什么是毫米波？毫米波有哪些優(yōu)勢？為什么5G時代才開始使用毫米波？5G頻率資源：5G頻率資源：5G大帶寬典型特征有哪些？5G頻率資源：5G頻率資源：謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G系統(tǒng)的物理信道和信號及應(yīng)用4G改變生活5G改變社會PLTE5GNR

知識回顧：空口UuSDAP：服務(wù)數(shù)據(jù)調(diào)整協(xié)議，負(fù)責(zé)根據(jù)QoS要求將QoS承載映射到無線承載，在NR中當(dāng)連接到5G核心網(wǎng)時，新的QoS處理需要這一協(xié)議實體。PHYlayerMAClayerRLClayer傳輸信道物理信道邏輯信道L1L2

知識回顧：

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知識回顧：目錄01

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035G信道概述下行物理信道上行物理信道

04物理信號5G信道概述5G信道概述5G信道概述上/下行信道目錄01

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035G信道概述下行物理信道上行物理信道

04物理信號5G相對于LTE，精簡了PCFICH，PHICH等信道，PDSCH增加了1024QAM調(diào)制方式PBCH：物理廣播信道調(diào)制方式：QPSK用于系統(tǒng)消息MIB的廣播PDSCH：物理下行共享信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAM，256QAM，1024QAM用于承載用戶專用數(shù)據(jù)PDCCH：物理下行控制信道調(diào)制方式：QPSK承載調(diào)度及傳輸格式，HARQ信息等下行物理信道下行物理信道SSB（PBCH）1、請問一個SSB由哪幾部分構(gòu)成？2、請根據(jù)SSB結(jié)構(gòu)將物理信道、物理信號填入右圖。

物理廣播信道用于承載系統(tǒng)消息的主信息塊（MasterInformationBlock，MIB），里面包含用戶接入網(wǎng)絡(luò)中必要的信息。如：系統(tǒng)幀號、子載波帶寬、SIB1消息的位置、上下行子幀配比等信息。與LTE不同，5G的PBCH信道和主同步信號（PrimarySynchronizationSignal，PSS）/輔同步信號（SecondarySynchronizationSignal，SSS）組合在一起，在時域上占用連續(xù)4個符號，頻域上占用20個RB（240個RE），組成一個SS/PBCHblock，簡稱SSB。SSBSSB在設(shè)計SSB（包含PSS、SSS、PBCH）信道的時候，就不支持子載波間隔為60KHz的場景。SSB在５ms內(nèi)，SSB發(fā)射了很多次，而且子載波間隔越大，發(fā)射得越密集SSBNR在進行SSB發(fā)射的時候，采用Beamforming技術(shù)，在不同的時間上發(fā)射不同方向的波束，這可以通過調(diào)整天線矩陣的相位系數(shù)實現(xiàn)。PDCCH信道PDCCH用于傳輸來自L1/L2的下行控制信息，主要包括以下三類信息。（1）下行調(diào)度信息DLassignments，以便UE接收PDSCH；（2）上行調(diào)度信息ULgrants，以便UE發(fā)送PUSCH；（3）指示SFI、搶占指示（Pre-emptionIndicator，PI）和功控命令等信息，輔助UE接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。

CORESET聚合等級CCE數(shù)量112244881616PDCCH聚合等級PDCCH信道示意圖5GNR系統(tǒng)，12個RE構(gòu)成一個REG，再由6個REG組成一個CCE。LTE系統(tǒng)中4個RE構(gòu)成一個REG，再由9個REG組成CCE。PDCCH信道PDSCH信道PDSCH用于承載多種傳輸信道，比如PCH和DL-SCH。用于傳輸尋呼消息、系統(tǒng)消息（SIB）、UE空口控制面信令及用戶面數(shù)據(jù)等內(nèi)容,具體在時隙結(jié)構(gòu)中的位置。PDSCH信道目錄01

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035G信道概述下行物理信道上行物理信道

04物理信號相比LTE，PUSCH的調(diào)制方式增加了256QAMPUSCH：物理上行數(shù)據(jù)信道調(diào)制方式：QPSK,16QAM,64QAM，256QAM承載用戶專用數(shù)據(jù)PRACH:物理隨機接入信道調(diào)制方式：QPSK承載隨機接入前導(dǎo)PUCCH：物理上行控制信道調(diào)制方式：QPSK承載ACK/NACK,SR（調(diào)度請求），CSI-Report（PMI，CQI等）上行物理信道上行物理信道隨機接入信號主要用于UE發(fā)送隨機接入前導(dǎo)，從而與基站完成上行同步，并請求基站分配資源。隨機接入過程用于各種場景，如初始接入、切換和重建等。同其他3GPP系統(tǒng)一樣，隨機接入提供基于競爭和基于非競爭的接入。物理隨機接入信道傳送的信號是ZC（Zadoff-Chu）序列生成的隨機接入前導(dǎo)。PRACH資源:時域：時域位置（SystemFrame，Subframe，Slot，Symbol），長度，周期頻域：起始RB、所占的RB數(shù)碼域：Preamble序列PRACH前導(dǎo)由以下兩部分組成:循環(huán)前綴（CP）及前導(dǎo)序列不同格式上的差異：CP長度不同，Sequence長度不同，GP長度不同，序列重復(fù)次數(shù)不同PRACH按照Preamble序列長度，分為長序列和短序列兩類前導(dǎo)長序列沿用LTE設(shè)計方案，共4種格式，不同格式下支持最大小區(qū)半徑和典型場景如下：Format序列長度子載波間隔時域總長占用帶寬最大小區(qū)半徑典型場景08391.25kHz1.0ms1.08MHz14.5km低速&高速，常規(guī)半徑18391.25kHz3.0ms1.08MHz100.1km超遠(yuǎn)覆蓋28391.25kHz3.5ms1.08MHz21.9km弱覆蓋38395.0kHz1.0ms4.32MHz14.5km超高速PRACH長序列PRACH短序列為NR新增格式，R15共9種格式，子載波間隔Sub6G支持{15,30}kHz，above6G支持{60,120}kHzFormat序列長度子載波間隔時域總長占用帶寬最大小區(qū)半徑典型場景A113915·2μ(μ=0/1/2/3)0.14/2μms2.16·2μMHz0.937/2μkmsmallcellA213915·2μ0.29/2μms2.16·2μMHz2.109/2μkmNormalcellA313915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz3.515/2μkmNormalcellB113915·2μ0.14/2μms2.16·2μMHz0.585/2μkmsmallcellB213915·2μ0.29/2μms2.16·2μMHz1.054/2μkmNormalcellB313915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz1.757/2μkmNormalcellB413915·2μ0.86/2μms2.16·2μMHz3.867/2μkmNormalcellC013915·2μ0.14/2μms2.16·2μMHz5.351/2μkmNormalCellC213915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz9.297/2μkmNormalCellPRACH短序列PRACHNR中PUCCH物理信道用來發(fā)送行控制信息（UplinkControlInformation，UCI）以支持上下行數(shù)據(jù)傳輸。主要包括以下三類信息。(1)調(diào)度請求(SchedulingRequest，SR)：用于上行UL-SCH資源請求；(2)HARQACK/NACK：用于PDSCH上發(fā)送數(shù)據(jù)的HARQ反饋；(3)信道狀態(tài)信息（ChannelStateInformation，CSI）：信道狀態(tài)反饋，包括信道質(zhì)量信息（ChannelQualityInformation，CQI）、預(yù)編碼矩陣指示（PrecodingMatrixIndication，PMI）、秩指示（RankIndication，RI）、層指示（LayerIndication，LI）；PUCCH信道PUCCH信道CP-OFDM：多載波波形（Transformprecodingdisabled），支持多流MIMODFT-s-OFDM：單載波波形（Transformprecodingenabled），僅支持單流，提升覆蓋性能物理層處理過程：CP-OFDM對應(yīng)的物理層處理過程DFT-S-OFDM對應(yīng)的物理層處理過程PUSCH信道5G的上行物理信號由解調(diào)參考信號、探測參考信號及相位跟蹤參考信號3部分組成。（1）解調(diào)參考信號（DemodulationReferenceSignal，DMRS）用于信道估計，幫助gNodeB對控制信道和數(shù)據(jù)信道進行相干解調(diào)。有兩種不同的解調(diào)參考信號，分別用于PUSCH和PUCCH信道的相干解調(diào)。（2）探測參考信號（SoundingReferenceSignal，SRS），基站可以利用SRS評估上行信道質(zhì)量，對于TDD系統(tǒng)，利用信道互易性，也可以評估下行信道質(zhì)量?；境丝梢岳肧RS評估上行（下行）信道質(zhì)量以外，還可以使用SRS進行上行波束的管理，包括波束訓(xùn)練、波束切換等。（3）相位跟蹤參考信號上行物理信號5G信道編碼目錄01

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035G信道概述下行物理信道上行物理信道

04物理信號上/下行信道與信號下行物理信號公共/控制信道不再基于CRS解調(diào),節(jié)省時頻資源5G的下行物理信號由同步信號、解調(diào)參考信號、信道狀態(tài)指示參考信號以及相位跟蹤參考信號4部分組成。（1）同步信號分為主同步信號和輔同步信號兩種，用于UE進行下行同步，包括時鐘同步、幀同步和符號同步。另外，UE可通過讀取PSS及SSS，獲取物理小區(qū)標(biāo)識（PhysicalCellIdentifier，PCI）。NR中PCI取值為0～1007，分為336組，每組3個取值。其中，組內(nèi)編號從PSS中獲?。?選1，對應(yīng)3個PSS序列），小組編號從SSS中獲?。?36選1，對應(yīng)336個SSS序列）。（2）解調(diào)參考信號用于信道估計，幫助UE對控制信道和數(shù)據(jù)信道進行相干解調(diào)。有3種不同的解調(diào)參考信號，分別用于PBCH、PDCCH和PDSCH的相干解調(diào)。下行物理信號5G的下行物理信號由同步信號、解調(diào)參考信號、信道狀態(tài)指示參考信號以及相位跟蹤參考信號4部分組成。（3）信道狀態(tài)指示參考信號（Channel-StateInformationReferenceSignal，CSI-RS）用于信道質(zhì)量測量和時頻偏移追蹤，對于提升無線系統(tǒng)總體性能非常重要。通過CSI-RS的測量，UE可以進行CSI上報，基站獲得CSI信息后，可以根據(jù)信道質(zhì)量調(diào)度調(diào)制編碼方案（ModulationandCodingScheme，MCS）進行RB資源分配；可以進行波束賦形，提高速率；還可以進行多用戶復(fù)用MU-MIMO，提升整體小區(qū)的吞吐量等。（4）相位跟蹤參考信號（PhaseTrackingReferenceSignal，PTRS），是5G新引入的參考信號，用于跟蹤相位噪聲的變化，主要用于高頻段。下行物理信號上行增加了PT-RS參考信號，用于高頻場景下相位對齊SRS:Sounding參考信號提供給基站作為下行MIMO預(yù)編碼的輸入上行物理信號DMRSforPUSCHPUSCH的解調(diào)參考信號DMRSforPUCCHPUCCH的解調(diào)參考信號PT-RS相位跟蹤參考信號上行物理信號5G的上行物理信號由解調(diào)參考信號、探測參考信號及相位跟蹤參考信號3部分組成。（1）解調(diào)參考信號（DemodulationReferenceSignal，DMRS）用于信道估計，幫助gNodeB對控制信道和數(shù)據(jù)信道進行相干解調(diào)。有兩種不同的解調(diào)參考信號，分別用于PUSCH和PUCCH信道的相干解調(diào)。（2）探測參考信號（SoundingReferenceSignal，SRS），基站可以利用SRS評估上行信道質(zhì)量，對于TDD系統(tǒng)，利用信道互易性，也可以評估下行信道質(zhì)量。基站除了可以利用SRS評估上行（下行）信道質(zhì)量以外，還可以使用SRS進行上行波束的管理，包括波束訓(xùn)練、波束切換等。（3）相位跟蹤參考信號上行物理信號5G信道信號----反思5G信道信號----反思5G信道概述----反思5G信道概述----反思練習(xí)&思考5G小區(qū)搜索過程用到的信道和信號有哪些？練習(xí)&思考5G小區(qū)搜索過程用到的信道和信號有哪些？謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G物理層過程4G改變生活5G改變社會測一測目錄01

02小區(qū)搜索隨機接入

03舊知回顧舊知回顧：LTE小區(qū)搜索過程LTE小區(qū)搜索總體步驟UEeNB①②③④誰利用什么信道發(fā)送了什么內(nèi)容給誰？⑤小組討論：舊知回顧：LTE小區(qū)搜索過程LTE小區(qū)搜索總體步驟UEeNBP-SCH（PSS主同步信號實現(xiàn)5ms幀同步，并獲取小區(qū)組內(nèi)ID）S-SCH（SSS輔同步信號實現(xiàn)符10ms幀同步，并獲取小區(qū)組ID）計算出PCI下行參考信號RS實現(xiàn)精確定時和頻率同步PBCH（MIB，獲取系統(tǒng)帶寬、發(fā)射天線數(shù)等系統(tǒng)信息。）PDSCH（SIB，系統(tǒng)消息）PSS與SSS的位置頻域結(jié)構(gòu)小區(qū)搜索需要支持可擴展的系統(tǒng)帶寬：1.4/3/5/10/20MHzSCH(P/S-SCH)占用的72子載波位于系統(tǒng)帶寬中心位置FDD系統(tǒng)同步信號時域結(jié)構(gòu)：同步信號只在每個10ms幀的第1個和第11個時隙中傳送。主同步信號位于傳送時隙的最后一個符號，次同步信號位于傳送時隙的倒數(shù)第二個符號。PSS與SSS的位置PSS與SSS的位置PSS與SSS的位置舊知回顧：LTE小區(qū)搜索過程思考并討論：與4G一樣，5G系統(tǒng)也包含了PSS、SSS和PBCH，它們有什么不同？為什么會這樣？與LTE不同，NR中SSB的時域位置和頻域位置都不再固定，而是靈活可變的。頻域上，SSB不再固定于頻帶中間；時域上，SSB發(fā)送的位置和數(shù)量都可能變化。所以，在NR中，僅通過解調(diào)PSS/SSS信號，是無法獲得頻域和時域資源的完全同步的，必須完成PBCH的解調(diào)，才能最終達到時頻資源的同步。小區(qū)搜索小區(qū)搜索是UE獲取與小區(qū)的時間和頻率同步并檢測該小區(qū)的小區(qū)ID的過程。NR小區(qū)搜索基于位于同步柵格上的PSS、SSS、PBCH-DMRS。UE調(diào)諧到特定頻率（UE如何選擇要調(diào)諧到的特定頻率？）UE嘗試檢測PSS、SSS。如果UE在此步驟中失敗，則重新確定調(diào)諧頻率；一旦UE成功檢測到PSS/SSS，UE嘗試解碼PBCH。一旦UE成功檢測到PBCH，它將解碼MIB

基于MIB.pdcch-ConfigSIB1，查找CORESET0（pdcch的CORESET/SIB1傳輸?shù)腄CI）的位置和搜索空間信息。此CORESET0查找是通過此處描述的預(yù)定義參數(shù)完成的。在搜索空間中盲解碼DCI1_0?；贒CI1_0的內(nèi)容。（注意：為了解釋SIRNTI的DCI1_0，UE需要一些額外的表，如TimeDomainResourceAllocation，通常在RRC消息中配置（如SIB1、RRCConfiguration等）。但這一步是在解碼任何RRC消息之前。這意味著UE應(yīng)該從3GPP中的預(yù)定義表知道TimeDomainResourceAllocation。檢測并解碼攜帶SIB1的PDSCH。解碼SIB1和其他sib（如果SIB1攜帶其他sib的信息）。小區(qū)搜索總體步驟SSB（4G和5G對比）SSB包含PSS、SSS和PBCHDMRSPBCH的數(shù)據(jù)DC上72個子載波FDD：PSS最后一個OFDM符號上（slot0和9），SSS倒數(shù)第二個符號上TDD：PSS周期的出現(xiàn)在子幀1、6的第三個OFDM符號上，SSS周期的出現(xiàn)在子幀0、5的最后一個符號上。與SCS有關(guān)只在前半個周期發(fā)送SSB資源分配時域上占用4個OFDM符號；頻域上240個連續(xù)的子載波（20RB）為什么說5G的PCI模4的原因SSB傳輸模式SSB傳輸模式（caseB舉例）SSB傳輸模式（caseC舉例）BWP一個UE可以配置多達4個BWP；每個BWP應(yīng)等于或大于SSB帶寬，但它可以包含SSB，也可以不包含SSB。在給定的時間內(nèi)只能有一個BWP處于活動狀態(tài)UE不期望在活動BWP之外接收PDSCH、PDCCH、CSI-RS或TRS。每個DL-BWP包括至少一個具有UE特定搜索空間（USS）的CORESET。在主載波中，所配置的DL-bwp中的至少一個包括一個具有公共搜索空間（CSS）的核心集UE如何獲取SSBSSB編號有兩種方式通知UE，一種是PBCHDMRS解調(diào)；另一種是PBCH有效荷載。多個ssb以一定的間隔發(fā)送。每個SSB都可以通過一個稱為SSB索引的唯一編號來識別每個SSB通過特定方向輻射的特定光束傳輸多個ue位于gNB周圍的不同位置。UE測量其在特定周期（一個SSB集的周期）內(nèi)檢測到的每個SSB的信號強度。從測量結(jié)果來看，UE可以識別出信號強度最強的SSB指標(biāo)。這種信號強度最強的SSB是UE1的最佳波束。（例如，Beam#1是最佳光束，對UE1來說）MIB/SIB與LTE最大的不同是，部分SIBs也是周期性廣播，但有些SIBs只有UE請求才發(fā)送。5GNR小區(qū)搜索過程UEeNB解調(diào)PSS獲取小區(qū)組內(nèi)ID計算出PCI通過PCI確定PBCHDMRS的位置解調(diào)PBCH，獲得MIB，實現(xiàn)同步PDSCH（SIB1，系統(tǒng)消息）解調(diào)SSS獲取小區(qū)組ID通過PSS和SSS在時域上的位置得到符號的長度及SCS目錄02

01小區(qū)搜索隨機接入課前復(fù)習(xí)5G小區(qū)搜索總體步驟UEeNB①（）②（）③（）④（）⑤（）看圖填空：在括號中填入對應(yīng)的信號或信息。討論：

在移動通信系統(tǒng)中，什么叫隨機接入？什么情況下UE會發(fā)起隨機接入呢？隨機接入過程是指從用戶發(fā)送隨機接入前導(dǎo)碼開始嘗試接入網(wǎng)絡(luò)到與網(wǎng)絡(luò)間建立起基本的信令連接之前的過程。4G發(fā)起隨機接入的原因

5G發(fā)起隨機接入的原因

NR中，觸發(fā)UE發(fā)起隨機接入的事件類型和LTE類似，包括:?

UE在Idle狀態(tài)下的初始接入?RRC連接重建立?RRC連接態(tài)時，上行失步狀態(tài)下，下行數(shù)據(jù)到達?RRC連接態(tài)時，上行失步狀態(tài)下上行數(shù)據(jù)到達或者無可用的SR資源時?切換到新小區(qū)?波束管理中，波束失敗恢復(fù)過程，發(fā)起隨機接入?從RRC

Inactive狀態(tài)到RRC連接狀態(tài)NR新增加隨機接入的分類

（4G與5G相同）基于競爭的隨機接入過程（1）4G的接入前導(dǎo)碼按照Preamble序列長度，分為長序列和短序列兩類前導(dǎo)長序列沿用LTE設(shè)計方案，共4種格式，不同格式下支持最大小區(qū)半徑和典型場景如下：Format序列長度子載波間隔時域總長占用帶寬最大小區(qū)半徑典型場景08391.25kHz1.0ms1.08MHz14.5km低速&高速，常規(guī)半徑18391.25kHz3.0ms1.08MHz100.1km超遠(yuǎn)覆蓋28391.25kHz3.5ms1.08MHz21.9km弱覆蓋38395.0kHz1.0ms4.32MHz14.5km超高速PRACH長序列5G的接入前導(dǎo)碼短序列為NR新增格式，R15共9種格式，子載波間隔Sub6G支持{15,30}kHz，above6G支持{60,120}kHzFormat序列長度子載波間隔時域總長占用帶寬最大小區(qū)半徑典型場景A113915·2μ(μ=0/1/2/3)0.14/2μms2.16·2μMHz0.937/2μkmsmallcellA213915·2μ0.29/2μms2.16·2μMHz2.109/2μkmNormalcellA313915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz3.515/2μkmNormalcellB113915·2μ0.14/2μms2.16·2μMHz0.585/2μkmsmallcellB213915·2μ0.29/2μms2.16·2μMHz1.054/2μkmNormalcellB313915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz1.757/2μkmNormalcellB413915·2μ0.86/2μms2.16·2μMHz3.867/2μkmNormalcellC013915·2μ0.14/2μms2.16·2μMHz5.351/2μkmNormalCellC213915·2μ0.43/2μms2.16·2μMHz9.297/2μkmNormalCellPRACH短序列5G的接入前導(dǎo)碼接入前導(dǎo)碼的數(shù)量在LTE小區(qū)中一共有64個前導(dǎo)碼集合，分為兩大部分，一部分用于競爭性隨機接入，另一部分是用于非競爭性隨機接入。與5G相同用于競爭性隨機接入的前導(dǎo)碼又可分為GroupA和GroupB兩組，GroupA和GroupB的主要區(qū)別在于MSG3中所傳送的信息長度，信息長度由參數(shù)messageSizeGroupA表示。在GroupB存在的情況下，如果所要傳輸?shù)男畔⒌拈L度大于messageSizeGroupA，并且UE能夠滿足發(fā)射功率的條件，則UE就會選擇GroupB中的?；诟偁幍碾S機接入過程（1）4G與5G有何不同呢？基于競爭的隨機接入過程（1）NR在進行SSB發(fā)射的時候，采用Beamforming技術(shù)，在不同的時間上發(fā)射不同方向的波束，這可以通過調(diào)整天線矩陣的相位系數(shù)實現(xiàn)。選擇一個滿足RSRP門限要求的SSB（SSB和PRACH對應(yīng)），發(fā)起接入，如果都不滿足RSRP門限，則選擇任意一個SSB?；诟偁幍碾S機接入過程（2）該響應(yīng)包含的主要內(nèi)容為：（1）RA-RNTI（2）該UE的時間提前量TA值（3）T-CRNTI:Temporary-CRNTIRA-RNTI：為UE映射RA-RNTI，RA-RNTI是由前導(dǎo)碼按照既定的規(guī)則映射而來，而不是有基站分配的，因此UE不需要基站告知，也能夠知道自己的RA-RNTI。CRNTI:Temporary-CRNTI

為終端分配隨機接入過程中的臨時無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識，用于后續(xù)在UL-SCH信道中UE身份標(biāo)識?；诟偁幍碾S機接入過程（3）基于競爭的隨機接入過程（4）C-RNTI(Cell-RadioNetworkTemporaryIdentifier)小區(qū)無線網(wǎng)絡(luò)臨時標(biāo)識，是由基站分配給UE的動態(tài)標(biāo)識。C-RNTI唯一標(biāo)識了一個小區(qū)空口下的UE，且只有處于連接態(tài)下的UE，C-RNTI才有效。波束切換

LTE中，UE發(fā)送MSG1后，在隨機接入響應(yīng)窗口RA-ResponseWindow范圍內(nèi)沒有收到RAR，UE需要重發(fā)MSG1，重發(fā)時，要進行功率攀升（Ramping）對于NR，重發(fā)MSG1時，UE要考慮是否需要重新選擇SSB的波束。在滿足RSRP門限內(nèi)的SSB，可以更換SSB波束，也可以沿用上一次的波束。

如果所有SSB都不滿足RSRP門限，選擇任意SSB。當(dāng)UE繼續(xù)用上次發(fā)送SSB波束重發(fā)MSG1時，需要功率攀升

當(dāng)UE更換SSB波束發(fā)送MSG1時，不需要進行功率攀升?；诜歉偁幍碾S機接入隨機接入流程小結(jié)

NR的PRACH信道基于LTE設(shè)計，針對不用應(yīng)用場景，頻段部署，增加了更多的格式；隨機接入流程的觸發(fā)，基于競爭和基于非競爭接入等概念，NR和LTE差別不大；

NR中，隨機接入流程最大的變化，就是基于波束的接入：下行基于SSB索引，上行基于PRACH

Occasion。謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G關(guān)鍵技術(shù)（1）MassiveMIMO和毫米波4G改變生活5G改變社會PPT制作教師：江敏PPT制作學(xué)生：張月華本次課小組任務(wù)小組展示5G關(guān)鍵技術(shù)（一）01

02MassiveMIMO波束管理4G天線什么是MIMO技術(shù)？空間分集空分復(fù)用保證信號的可靠性提高信息傳送效率當(dāng)多天線在發(fā)射信號時，制作同一個數(shù)據(jù)流的不同版本，分別在不同的天線進行編碼、調(diào)制，然后發(fā)送；接收機利用空間均衡器分離接收信號，然后解調(diào)、解碼，將同一數(shù)據(jù)流的不同接收信號合并，還原為初始數(shù)據(jù)如果多天線把一個高速的數(shù)據(jù)流分割為幾個速率較低的數(shù)據(jù)流，分別在不同的天線進行編碼、調(diào)制，然后發(fā)送。天線之間相互獨立，接收機利用空間均衡器分離接收信號，然后解調(diào)、解碼，將幾個數(shù)據(jù)流合并，還原初始信號MIMO分類什么是massivemimo技術(shù)？？MassiveMIMO技術(shù)MassiveMIMO（大規(guī)模天線技術(shù)）是第五代移動通信（5G）中提高系統(tǒng)容量和頻譜利用率的關(guān)鍵技術(shù)。它最早由美國貝爾實驗室研究人員提出，研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小區(qū)的基站天線數(shù)目趨于無窮大時，加性高斯白噪聲和瑞利衰落等負(fù)面影響全都可以忽略不計，數(shù)據(jù)傳輸速率能得到極大提高。從兩方面理解：（1）天線數(shù)傳統(tǒng)的TDD網(wǎng)絡(luò)的天線基本是2天線、4天線或8天線，而MassiveMIMO指的是通道數(shù)達到64/128/256個。MassiveMIMO技術(shù)為什么5G可以集成大規(guī)模天線？尤其是在高頻中，頻率越高，波長越短，從而在單位面積可以集成更多的天線陣子，其基站天線數(shù)量遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)MIMO，能有效提高系統(tǒng)容量和頻譜效率。以MIMO技術(shù)為基礎(chǔ)，其在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線，使信號通過發(fā)射端和收端的多個天線傳送和接收，從而改善通信質(zhì)量。MassiveMIMO技術(shù)波束相關(guān)原理波束用4元組刻畫：方向角、傾角、水平波束寬度、垂直波束寬度。方位角：正北方向為0，順時針旋轉(zhuǎn)依次為0~360°傾角：天線法線（垂直于天線天面）與波束中線夾角，向下為正，向上為負(fù)垂直波束寬度：在垂直方向上，在最大輻射方向兩側(cè)，輻射功率下降3dB的兩個方向的夾角天線輻射圖（2）信號覆蓋的維度傳統(tǒng)的MIMO我們稱之為2D-MIMO，以8天線為例，實際信號在做覆蓋時，只能在水平方向移動，垂直方向是不動的，信號類似一個平面發(fā)射出去，而MassiveMIMO，是信號水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進行利用，信號的輻射狀是個電磁波束。所以MassiveMIMO也稱為3D-MIMO。MassiveMIMO技術(shù)MU-MIMO技術(shù)MassiveMIMO的優(yōu)點5G關(guān)鍵技術(shù)（一）01

02MassiveMIMO波束管理毫米波技術(shù)為滿足5G所期望達到的KPI，使用更高的帶寬是一個必然的選擇回顧毫米波毫米波的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)可用頻段寬，配合各種多址復(fù)用技術(shù)的使用可以極大提升信道容量，適用于高速多媒體傳輸。方向性好，毫米波受空氣中各種懸浮顆粒物的吸收較大，使得傳輸波束較窄適合短距離點對。波長極短，所需的天線尺寸很小，易于在較小的空間內(nèi)集成大規(guī)模天線陣?？煽啃愿撸^高的頻率使其受干擾很少。毫米波的挑戰(zhàn)：路徑損耗大，不容易穿過建筑物或者障礙物，不適合遠(yuǎn)程傳輸。受空氣和雨水等影響較大，容易被雨水和樹葉吸收。頻率較高，波長較短，繞射能力差。高頻段器件的技術(shù)難度較大。高頻特性決定了較適合短距離的高速傳輸，典型的應(yīng)用場景為熱點高容量。毫米波的優(yōu)勢：雨衰以及大氣環(huán)境影響

衰減率什么是波束賦形技術(shù)？？小組展示環(huán)節(jié)MassiveMIMO和波束賦形是相輔相成的關(guān)系。MassiveMIMO與波束賦形硬件難度大基站個數(shù)多謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G關(guān)鍵技術(shù)（2）SDN/NFV和網(wǎng)絡(luò)切片4G改變生活5G改變社會目錄01

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03SDN技術(shù)NFV技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)SDN技術(shù)01

02

03SDN的背景及特性SDN的結(jié)構(gòu)

04SDN未來的發(fā)展趨勢SDN目前的現(xiàn)狀背景傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（交換機、路由器）的固件是由設(shè)備制造商鎖定和控制，所以大家希望將網(wǎng)絡(luò)控制與物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞蛛x，從而擺脫硬件對網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的限制。背景通信小故事村主任背景今天我們說的傻大妞，就是現(xiàn)在風(fēng)頭正勁的“SDN”SDN是什么？SDN是一種新型的、控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、并直接可編程的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。它的核心理念是，希望應(yīng)用軟件可以參與對網(wǎng)絡(luò)的控制管理，滿足上層業(yè)務(wù)需求，通過自動化業(yè)務(wù)部署簡化網(wǎng)絡(luò)運維。SDN=Software

Defined

Network軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN的結(jié)構(gòu)應(yīng)用層控制層基礎(chǔ)設(shè)施層上層應(yīng)用SDN控制軟件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)平面接口（例如：OpenFlow）應(yīng)用層：不同的應(yīng)用邏輯通過控制層開放的API管理能力控制設(shè)備的報文轉(zhuǎn)發(fā)功能控制層：由SDN控制軟件組成，與下層可用OpenFlow協(xié)議通信基礎(chǔ)設(shè)施層：由轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備組成APIAPIAPI1、控制轉(zhuǎn)發(fā)分離：支持第三方控制面設(shè)備通過OpenFlow等開放式的協(xié)議遠(yuǎn)程控制通用硬件的交換/路由功能。2、控制平面集中化：提高路由管理靈活性，加快業(yè)務(wù)開通速度,簡化運維。3、轉(zhuǎn)發(fā)平面通用化：多種交換路由功能共享通用硬件設(shè)備。4、控制器軟件可編程：可通過軟件編程方式滿足客戶化定制需求。提問SDN的優(yōu)點有哪些？？？SDN的優(yōu)點可用性強設(shè)計成本低可維護性強可擴展性強安全性強SDN目前存在的問題問題一：SDN成熟了嗎？問題三：SDN是否可以平滑演進？問題二：網(wǎng)管增強可以替代SDN？控制層與基礎(chǔ)設(shè)施層之間的接口(OpenFlow)缺乏拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)機制，目前對隧道技術(shù)支持有限，擴展性問題未有實際驗證；QoS、安全、DPI等方面還在研究中。目前有關(guān)SDN更多的研究和產(chǎn)品是基于OpenFlow實現(xiàn)控制轉(zhuǎn)發(fā)分離，但是SDN的根本價值在于應(yīng)用層與控制層的“關(guān)聯(lián)”這部分的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化工作遠(yuǎn)不如OpenFlow成熟。根據(jù)廠家調(diào)研SDN所解決的場景通過改造數(shù)據(jù)網(wǎng)管對多廠家的支持基本都能夠做到，只是改造的效果和代價有待評估。

產(chǎn)業(yè)界目前采用最多的是IETF比較成熟的協(xié)議像自治系統(tǒng)間的路由協(xié)議等。

結(jié)論：標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)仍有缺陷，產(chǎn)業(yè)仍未完全成熟，技術(shù)發(fā)展方向正在收斂過程中。技術(shù)演進方向存在未知仍存在替代性方案技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)仍在完善SDN的未來趨勢目前還是SDN的發(fā)展初期。擁有強大IT資源和頂尖人才的企業(yè)(谷歌和Facebook等)正在利用SDN的優(yōu)勢。主流IT企業(yè)應(yīng)該稍等一段時間，SDN應(yīng)用程序(管理腳本等)和最佳做法將需要幾年十年才會出現(xiàn)。SDN技術(shù)正在迅速發(fā)展，并且需要學(xué)習(xí)曲線，而大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)管理者和VAR/SI通道所不具備的。SDN將會改變網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、編程和管理的方式。網(wǎng)絡(luò)將會變得更具敏捷、靈活和節(jié)約成本。然而，像很多IT創(chuàng)新技術(shù)一樣，SDN需要一些時間來發(fā)展。

任何事物的發(fā)展都是螺旋式上升和波浪式前進的，不可能一蹴而就。目錄01

02

03SDN技術(shù)NFV技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

NFV0102

03NFV基礎(chǔ)概念和架構(gòu)NFV發(fā)展趨勢SDN和NFV的關(guān)系從2G

時代開始，通信核心網(wǎng)設(shè)備都是專有硬件和專用軟件專門使用，軟硬件強關(guān)聯(lián)。隨著新業(yè)務(wù)的不斷增加，設(shè)備數(shù)量也是越來越多，一方面導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本增加，另一方面也導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)規(guī)模受限，業(yè)務(wù)擴展、商用建設(shè)周期較長，同時維護成本較高。為了解決以上問題，在4G時代后期，通信專家們就逐步將IT（Information

Technology）行業(yè)的虛擬化技術(shù)引入到CT（Communication

Technology通信技術(shù)）行業(yè)，通過采用虛擬化技術(shù)、基于通用硬件實現(xiàn)電信功能節(jié)點的軟件化。使得網(wǎng)絡(luò)功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)與部署。NFV技術(shù)背景NFV基礎(chǔ)概念NFV，即Network

Function

Virtualization（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）。就是將傳統(tǒng)的CT業(yè)務(wù)部署到云平臺上（云平臺是指將物理硬件虛擬化所形成的虛擬機平臺，能夠承載CT和IT應(yīng)用），從而實現(xiàn)軟硬件解耦。高性能交換機高容量標(biāo)準(zhǔn)存儲設(shè)備高容量標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器自動化遠(yuǎn)程安裝按照NFV設(shè)計，從縱向看NFV網(wǎng)絡(luò)分為三層：基礎(chǔ)設(shè)施層：NFVI是NFV

Infrastructure的簡稱，從云計算的角度看，就是一個資源池。虛擬網(wǎng)絡(luò)層：虛擬網(wǎng)絡(luò)層對應(yīng)的就是目前各個電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，每個物理網(wǎng)元映射為一個虛擬網(wǎng)元VNF，VNF所需資源需要虛擬的計算/存儲/交換資源由NFVI來承載。運營支撐層：運營支撐層就是目前的OSS/BSS系統(tǒng)，需要為虛擬化進行必要的修改和調(diào)整。NFV架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施層虛擬網(wǎng)絡(luò)層運營支撐層從橫向看NFV網(wǎng)絡(luò)，分為業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)域和管理編排域。業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)域：就是目前的各電信業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。管理編排域：NFV同傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)最大區(qū)別就是增加了一個管理編排域，簡稱MANO，MANO負(fù)責(zé)對整個NFVI資源的管理和編排，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和NFVI資源的映射和關(guān)聯(lián)，負(fù)責(zé)OSS業(yè)務(wù)資源流程的實施等。NFV架構(gòu)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)域管理編排域云管理MANO架構(gòu)（略）從傳統(tǒng)架構(gòu)到虛擬化架構(gòu)SDN和NFV在實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動化過程中可以說是相輔相成的，SDN突出的是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上的變化，NFV突出的是增值服務(wù)產(chǎn)品形態(tài)的變化。SDN與NFV的區(qū)別SDN更多的是架構(gòu)上的革新，比如轉(zhuǎn)控分離（控制層面由SDN控制器做配置下發(fā)，轉(zhuǎn)發(fā)器僅僅只做轉(zhuǎn)發(fā)功能）。NFV是把硬件和軟件解耦，該類部署方式的移植性更強（可以按需安裝、刪除等）、維護升級更方便（升級靈活只需要升級軟件代碼即可）VS目錄

02

03SDN技術(shù)NFV技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)01網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)01

02

04什么是網(wǎng)絡(luò)切片

？切片的關(guān)鍵技術(shù)及解決方案網(wǎng)絡(luò)切片的典型應(yīng)用場景

03網(wǎng)絡(luò)切片的驅(qū)動力什么是網(wǎng)絡(luò)切片

？網(wǎng)絡(luò)切片的驅(qū)動力對不同的業(yè)務(wù)分配不同的資源業(yè)務(wù)的分類---小組討論移動通信有哪些業(yè)務(wù)？這些業(yè)務(wù)的特點分別是什么？這些業(yè)務(wù)的需求分別是什么？業(yè)務(wù)的分類會話類：語音、視頻電話特點：端到端時延小，業(yè)務(wù)上下行幾乎對稱業(yè)務(wù)的分類交互類：搜索網(wǎng)頁、瀏覽數(shù)據(jù)庫特點：請求響應(yīng)模式業(yè)務(wù)的分類流媒體類：看視頻、聽歌特點：單向、無需交互、允許一定的丟包率業(yè)務(wù)的分類背景類：后臺郵件接收特點：對時延沒有太大要求，但對丟包率要求很高5G業(yè)務(wù)——區(qū)別更加顯著智慧停車場自動駕駛提問：智慧停車場和自動駕駛的業(yè)務(wù)特點分別是什么？網(wǎng)絡(luò)切片的驅(qū)動力網(wǎng)絡(luò)切片的結(jié)構(gòu)如果說4G網(wǎng)絡(luò)是一把刀，雖然鋒利但用途單一；那么，5G網(wǎng)絡(luò)就是一把瑞士軍刀，靈活方便、用途多功能強，而網(wǎng)絡(luò)切片正是發(fā)揮5G網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的利器。結(jié)語謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G關(guān)鍵技術(shù)（3）MEC和UDN4G改變生活5G改變社會目錄

02MEC的概念與特征01UDN的概念與特征舊知回顧思考：1、你知道5G有哪三大應(yīng)用場景嗎？2、5G低時延，具體有多低？3、你能說一說5G低時延具體應(yīng)用在哪些行業(yè)嗎？舊知回顧發(fā)現(xiàn)問題如何解決無人駕駛汽車低時延問題？MEC引入章魚的大腦只占40%的處理邊緣計算什么是MEC邊緣計算？將計算和處理能力下沉到最接近業(yè)務(wù)的邊緣來完成，大部分不需要與核心網(wǎng)絡(luò)交互，少數(shù)與核心網(wǎng)絡(luò)互通完成，這就是邊緣計算。MEC的核心其基本思想是把云計算平臺從移動核心網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部遷移到移動接入網(wǎng)邊緣，實現(xiàn)計算及存儲資源的彈性利用。5G為什么要用MEC？首先，核心層面的處理器「下沉」意味著業(yè)務(wù)的處理能力的下移。能力下放，可以自由掌握、處理問題，而不需要層層上報，這就極大地縮短了業(yè)務(wù)請求上報、響應(yīng)的時間。處理速度快，自然能夠非常有效的提升用戶感知。這也就是我們說的低時延。MEC的本質(zhì)MEC的本質(zhì)MEC如何運行國內(nèi)MEC面臨的挑戰(zhàn)目前，MEC仍處于初具商業(yè)規(guī)模的階段，2023年以后，MEC才能進入規(guī)模商用階段。從目前來看，MEC發(fā)展還面臨三大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的核心網(wǎng)目前還是一個緊耦合階段，邊緣計算技術(shù)的關(guān)鍵部件需要進行解藕，這需要標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的開放性;目前業(yè)內(nèi)聚焦MEC的應(yīng)用主要集中在移動方面，而許多行業(yè)應(yīng)用本來就是基于固定網(wǎng)絡(luò)，如何實現(xiàn)固定和移動的融合，為客戶提供固定移動融合的行業(yè)升級方案，仍有許多問題待探討;核心網(wǎng)的一些關(guān)鍵網(wǎng)元向邊緣延伸，MEC在實現(xiàn)的同時需要邊緣設(shè)備和運營商通信核心網(wǎng)絡(luò)有很多協(xié)同，會帶來云邊協(xié)同需求，如何來滿足這種需求業(yè)界仍是一個問題。目錄MEC的概念與特征UDN的概念與特征01

02知識回顧：電磁波的頻率越高，損耗越

（大、?。?，組網(wǎng)時，覆蓋范圍越

（大、?。Ｊ裁词荱DN技術(shù)?UDN(Ultra

Dense

Network)超密集組網(wǎng)

思考：1、為什么要用UDN？2、超密集組網(wǎng)會不會帶來什么問題？3、有沒有好的方法可以解決出現(xiàn)的問題呢？

5G為什么要使用UDN技術(shù)?5G“三高兩低”的基本特征三高：高速率、高容量、高可靠性兩低：低時延、低能耗UDN主要存在的幾個問題小區(qū)邊緣增多，系統(tǒng)干擾嚴(yán)重，用戶感知下降小區(qū)內(nèi)切換頻繁，移動信令負(fù)荷加劇，系統(tǒng)成本與能耗增加匹配業(yè)務(wù)波動大123超密集組網(wǎng)UDN關(guān)鍵技術(shù)超密集組網(wǎng)引入關(guān)鍵技術(shù)D-MIMO（分布式多天線）、V-Cell（小區(qū)虛擬化技術(shù)）、D-

Cell（小區(qū)智能化），可以化多個基站的干擾為有用信號，且服務(wù)集合隨小區(qū)移動不斷更新，始終使用戶處于小區(qū)中心的狀態(tài)，實現(xiàn)小區(qū)虛擬化，達到一致性的用戶體驗。干擾管理與抑制、小區(qū)虛擬化技術(shù)和小區(qū)動態(tài)調(diào)整等是超密集組網(wǎng)的重要研究方向。D-MIMO，消除小區(qū)物理邊緣D-MIMO是多個基站與一個用戶間的多輸入多輸出傳輸。Virtual

Cell，實現(xiàn)無邊界覆蓋小區(qū)虛擬化包括以用戶為中心的虛擬化小區(qū)技術(shù)和虛擬層技術(shù)等。以用戶為中心的虛擬化小區(qū)技術(shù)，虛擬小區(qū)隨著用戶的移動快速更新，并保證虛擬小區(qū)與終端之間始終有較好的鏈路質(zhì)量，使得用戶在超密集部署區(qū)域中無論如何移動，均可以獲得一致高

QoS/QoE。虛擬層技術(shù)由密集部署的小基站構(gòu)建虛擬層和實體層網(wǎng)絡(luò)，其中虛擬層承載廣播、尋呼等控制信令，負(fù)責(zé)移動性管理，實體層承載數(shù)據(jù)傳輸，用戶在同一虛擬層內(nèi)移動時，不會發(fā)生小區(qū)重選或切換，從而實現(xiàn)用戶的輕快體驗。Smart

Cell，匹配業(yè)務(wù)實時需求宏基站+微基站部署模式超密集組網(wǎng)規(guī)劃部署微基站+微基站部署模式超密集組網(wǎng)是未來的發(fā)展趨勢相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，在超密集網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下，通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量將會隨著小區(qū)密度的增大而形成幾乎為線性的增長。因此超密集組網(wǎng)的部署，能夠有效解決對于

5G

網(wǎng)絡(luò)的熱點區(qū)域中數(shù)據(jù)流的爆發(fā)式增長問題，是

5G

移動通信的發(fā)展趨勢。謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G關(guān)鍵技術(shù)（4）上下行解耦與BWP4G改變生活5G改變社會5G關(guān)鍵技術(shù)（四）01

02上下行解耦BWP上下行解耦—背景上下行解耦—背景上下行解耦—背景上下行不平衡，怎么辦？上下行解耦—背景宏基站發(fā)射功率：上百瓦手機發(fā)射功率：毫瓦級如何解決上下行不平衡問題？在2017年6月的MWC上海展上，以華為公司為代表提出了一種新型的上下行解耦技術(shù)，該技術(shù)打破上下行綁定與同一頻段的傳統(tǒng)限制，能夠有效改善與解決上下行不平衡的問題。5G頻率資源：上下行解耦上下行解耦上下行解耦上下行解耦采用1800Mhz上下行解耦的干擾影響一般會提到二次諧波干擾影響以及二次交調(diào)的影響，主要來自于二次諧波干擾。帶來的問題：上下行解耦解決方案：上下行解耦5G關(guān)鍵技術(shù)（四）01

02上下行解耦BWPBWP背景4G載波聚合技術(shù)4G的載波帶寬最大是20MHz，3GPPR10版本引入載波聚合，最大支持5個載波，4G帶寬擴展到100MHz，輕松支持1Gbps的峰值下載速率。在LTEAdvancedPro版本里面，又把最大載波聚合數(shù)量提升到了32，需要支持640MHz的帶寬。思考：能否一直利用載波聚合技術(shù)來擴展頻帶，提升速率？BWP背景5G頻譜帶寬比4G大多少？可憐我體重二兩出頭，發(fā)射功率只有0.2瓦。BWP背景5G頻譜帶寬比4G大多少？Sub6G頻譜最大支持100MHz帶寬，毫米波最大支持400MHz。協(xié)議規(guī)定5G可以支持最多16個載波聚合。算一算？5G使用載波聚合后最大支持的頻譜帶寬是多少？1.6GHz—6.4GHz為什么需要BWP超大頻譜帶寬BWP定義與特點：BandwidthPart（BWP）是5GNR中一個重要的概念，BWP可理解為UE的工作帶寬。網(wǎng)絡(luò)側(cè)給UE分配的一段連續(xù)的帶寬資源，它是5GUE接入NR網(wǎng)絡(luò)的必備配置。BWP是對應(yīng)特定載波和特定參數(shù)集的一組連續(xù)的PRBs。UE可以配置多個BWP，但只能同時激活一個。不同的BWP可以采用不同的參數(shù)集（SCS和CP）。PRB在BWP范圍內(nèi)定義。UE在激活的BWP范圍內(nèi)收發(fā)信息。BWP應(yīng)用場景：場景1：應(yīng)用于小帶寬能力UE接入大帶寬網(wǎng)絡(luò)。場景2：UE在大小BWP間進行切換，達到省電效果。場景3：不同BWP，配置不同參數(shù)集，承載不同業(yè)務(wù)。BWPBWP1：UE可能由于業(yè)務(wù)量較大，gNB給UE配置了15KHz子載波間隔并且配置40MHz帶寬；BWP2：UE可能由于業(yè)務(wù)量較小，gNB給UE配置了15KHz子載波間隔并且配置10MHz帶寬，滿足UE基本通信即可；BWP3：gNB發(fā)現(xiàn)BWP1所在帶寬內(nèi)有大范圍頻率選擇性衰落或者BWP1所在頻率范圍內(nèi)資源較為緊缺，于是給UE配置了一個新的帶寬。BWP自適應(yīng)帶寬示例：BWPBWPBWP配置要求：下行方向：每個單元載波上，一個UE最多可以配置4個BWP，但是某個時刻只有一個處于激活態(tài)。激活態(tài)的BWP表示小區(qū)工作帶寬之內(nèi)UE所采用的工作帶寬，在BWP之外，UE不會接收PDSCH、PDCCH或者CSI-RS（除非用于RRM）。上行方向：每個單元載波上，一個UE最多可以配置4個BWP，但是某個時刻只有一個處于激活態(tài)。如果UE配置了上行增強（SUL），則UE可以SUL上額外配置最多4個BWP且同時只能激活一個BWP。UE不在BWP之外傳送PUSCH或者PUCCH。對于激活的小區(qū)，UE也不在BWP之外傳送SRS。BWP1.UE無需支持全部帶寬，只需要滿足最低帶寬要求即可，有利于低成本終端的開發(fā)，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展；2.當(dāng)UE業(yè)務(wù)量不大時，UE可以切換到低帶寬運行，可以明顯的降低功耗；3.5G技術(shù)前向兼容，當(dāng)5G添加新的技術(shù)時，可以直接將新技術(shù)在新的BWP上運行，保證了系統(tǒng)的前向兼容；4.適應(yīng)業(yè)務(wù)需要，為業(yè)務(wù)動態(tài)配置BWP。在NRFDD系統(tǒng)中，一個UE最多可以配置4個DLBWP和4個ULBWP。在NRTDD系統(tǒng)中，一個UE最多配置4個BWPPair。BWPPair是指DLBWPID和ULBWPID相同，并且DLBWP和ULBWP的中心頻點一樣，但是帶寬和子載波間隔可以不一致。BWP的技術(shù)優(yōu)勢：謝謝《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G編碼技術(shù)4G改變生活5G改變社會5G編碼技術(shù)01

02傳輸信道的處理過程5G編碼技術(shù)傳輸信道處理流程：傳輸信道的處理過程CRCLDPC編碼速率匹配，HARQ調(diào)制層映射DFT預(yù)編碼（上行）多天線預(yù)編碼資源映射物理天線映射加擾第一步：加CRC，為每個傳輸塊計算一個CRC，并且將CRC添加到傳輸塊的尾部，CRC用于接收端解碼時檢錯。第二步：碼塊分段，NR標(biāo)準(zhǔn)使用的LDPC編碼器支持一定的碼塊長度，對于基圖1最大碼塊長度為8424bit；對于基圖2，最大碼塊長度為3840bit。當(dāng)真是的碼塊長度超過這個最大長度的時候，就需要執(zhí)行碼塊分段。第三步：信道編碼，給原始數(shù)據(jù)增加冗余信息，提高傳輸?shù)目煽啃?。第四步：速率匹配和物理層HARQ，一是為了提取出適合數(shù)量的編碼比特以匹配到分配的傳輸物理資源上。二是為了替HARQ協(xié)議生成不同的冗余版本。傳輸信道的處理過程第五步：加擾，就是將HARQ碼塊輸出的編碼比特和一個加擾序列進行比特級的乘法，其目的是有效抑制干擾。第六步：調(diào)制，其目的是把加擾后的比特轉(zhuǎn)換為一組復(fù)數(shù)表示的調(diào)制符號。NR標(biāo)準(zhǔn)包括：QPSK、16QAM、64QAM和256QAM。第七步：層映射，其目的是將調(diào)制的符號映射到各個層上，因為OFDM傳輸就是多層傳輸。第八步：上行DFT預(yù)編碼，僅僅是用于上行傳輸，其目的是降低立方度量，提升功放效率。傳輸信道的處理過程第九步：多天線預(yù)編碼，將若干傳輸層通過預(yù)編碼矩陣映射到一組天線端口。第十步：資源映射，就是將發(fā)往各個天線端口的調(diào)制符號映射到資源塊內(nèi)的資源單元上。傳輸信道的處理過程運送瓷器的小問題易碎物品信道編碼保護瓷器的方法：信道編碼信息傳輸時的問題：手機基站受干擾易出錯信息信道編碼

信道編碼技術(shù)是通過給數(shù)據(jù)添加冗余信息，從而獲得糾錯能力，提高信息傳輸時的可靠性。冗余：額外添加的東西信道編碼信道編碼解碼？？？缺少必要信息，無法解碼突發(fā)錯誤秦時明月漢時關(guān)萬里長征人未還但使龍城飛將在不教胡馬度陰山秦時？月漢時關(guān)萬里長征人未？但使？城飛將在不教胡？度陰山信道編碼信道編碼解碼突發(fā)錯誤秦時明月漢時關(guān)萬里長征人未還但使龍城飛將在不教胡馬度陰山秦秦時時明明月月漢漢時時關(guān)關(guān)萬萬里里長長征征人人未未還還但但使使龍龍城城飛飛將將在在不不教教胡胡馬馬度度陰陰山山秦秦時時明？月月漢漢時時？關(guān)萬萬里里長長征征人人未？還還但但使使龍？？城飛飛將將在在不不教教胡胡馬？度度陰陰？山信道編碼信道編碼？？？？？信道編碼能夠糾正非連續(xù)的少量錯誤突發(fā)錯誤秦秦時時明？月月漢漢時時？關(guān)萬？？？？？？？人人未未？還但但使使龍？？城飛飛將將在在不不教教胡胡馬？度度陰陰？山秦時明月漢時關(guān)萬里長征人未還但使龍城飛將在不教胡馬度陰山秦秦時時明明月月漢漢時時關(guān)關(guān)萬萬里里長長征征人人未未還還但但使使龍龍城城飛飛將將在在不不教教胡胡馬馬度度陰陰山山信道編碼信道編碼解碼增加冗余交織秦時明月漢時關(guān)萬里長征人未還但使龍城飛將在不教胡馬度陰山秦秦時時明明月月漢漢時時關(guān)關(guān)萬萬里里長長征征人人未未還還但但使使龍龍城城飛飛將將在在不不教教胡胡馬馬度度陰陰山山突發(fā)錯誤改變傳輸順序秦萬但不秦萬但不時里使教時里使教明長龍胡明長龍胡月征城馬月征城馬漢人飛度漢人飛度時未將陰時未將陰關(guān)還在山關(guān)還在山？？但不秦萬但不時里使教時里使教明長？？？？龍胡月征城馬月征城馬漢人飛？？人飛度時未將陰時未將陰？？？？關(guān)還在山去交織？秦時時明？月月漢？時時？關(guān)？疫情情不？除除人人不不？還但但使使？醫(yī)護護人人員員？在不不教教？病毒毒？胡亂亂？竄交織改變數(shù)據(jù)流的傳輸順序，將突發(fā)的錯誤隨機化。2G3G4G奇偶校驗碼循環(huán)冗余校驗碼循環(huán)冗余校驗碼糾錯循環(huán)碼卷積碼Turbo碼卷積碼Turbo碼LDPC碼信道編碼NR信道編碼

在3GPPRAN1#87次會議上，3GPP最終確定了5GeMBB(增強移動寬帶)場景的信道編碼技術(shù)方案，其中，Polar碼（極化碼）作為控制信道的編碼方案，LDPC碼（低密度奇偶校驗碼）作為數(shù)據(jù)信道的編碼方案。LDPC碼是由Gallager在1963年提出的一類具有稀疏校驗矩陣的線性分組碼

(linearblockcodes)，然而在接下來的30年來由于計算能力的不足，它一直被人們忽視。1996年，DMacKay、MNeal等人對它重新進行了研究，發(fā)現(xiàn)LDPC碼具有逼近香農(nóng)限的優(yōu)異性能。LDPC和LTE中的turbo編碼性能近似，但實現(xiàn)復(fù)雜度低、特別是高碼率時有明顯優(yōu)勢。5G編碼技術(shù)——LDPC碼NR標(biāo)準(zhǔn)采用的是LDPC碼是奇偶校驗矩陣的核心部分具有雙對角結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)循環(huán)LDPC碼，有兩個基圖，BG1和BG2。BG1用于編碼速率1/3~22/24，BG2用于編碼速率1/5~5/6，經(jīng)過速率匹配，最高的編碼速率可以增加至0.95，超出該最高速率終端就無法解碼，NR會根據(jù)傳輸塊大小以及編碼速率決定使用BG1還是BG2。5G編碼技術(shù)——LDPC碼Polar碼傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量差的信道質(zhì)量好的信道傳輸數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)5G編碼技術(shù)——極化碼2016年10月，華為對外公布了在Polar碼方面取得的技術(shù)突破，測試結(jié)果表明，使用Polar碼編碼技術(shù)可以使5G傳輸時延低至1ms，polar碼是世界上第一類理論值達到信道傳輸極限值的編碼方式。海量物聯(lián)超低時延超高速度5G編碼技術(shù)——極化碼中國5G技術(shù)最年輕的核心研發(fā)人員申怡飛17歲的申怡飛師從“中國4G技術(shù)掌門人”，5G專家組組長尤肖虎教授，加入移動通信國家重點實驗室，主攻5G技術(shù)中十分重要的極化碼技術(shù)。>2018年4月，當(dāng)中興被美全面制裁的消息傳來，申怡飛觸動極大，他更加爭分奪秒地努力鉆研！>在2019年年初，申怡飛團隊開創(chuàng)的極化碼方案，被寫入5G行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。>少年強，則國強！5G編碼技術(shù)——極化碼5G編碼技術(shù)5G編碼技術(shù)傳輸信道處理流程：傳輸信道的處理過程CRCLDPC編碼速率匹配，HARQ調(diào)制層映射DFT預(yù)編碼（上行）多天線預(yù)編碼資源映射物理天線映射加擾《5G基站系統(tǒng)開局與維護》------5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)4G改變生活5G改變社會知識回顧：4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)看圖填空：外部網(wǎng)絡(luò)Uu口UEeNBS1-C①S1-US11S6aS5GxSGi②⑤④③請依次填寫出圖中標(biāo)著數(shù)字序號的網(wǎng)元名稱。填空作答主觀題10分知識回顧：4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)看圖填空：外部網(wǎng)絡(luò)Uu口UEeNBS1-C①MMES1-US11S6aS5GxSGi②SGW⑤PCRF④PGW③HSS請依次填寫出圖中標(biāo)著數(shù)字序號的網(wǎng)元名稱。知識回顧：4G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)元名稱功能MMESAE的控制核心，它主要負(fù)責(zé)用戶接入控制、業(yè)務(wù)承載控制、尋呼、切換控制等控制信令的處理。SGW作為本地基站間切換時的錨定點，主要負(fù)責(zé)以下功能：在基站和公共數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)之間傳輸數(shù)據(jù)信息；為下行數(shù)據(jù)包提供緩存；基于用戶的計費等。PGW作為數(shù)據(jù)承載的錨定點，提供以下功能：包轉(zhuǎn)發(fā)、包解析、合法監(jiān)聽、基于業(yè)務(wù)的計費、業(yè)務(wù)的QoS控制，以及負(fù)責(zé)和非3GPP網(wǎng)絡(luò)間