5G NR空口關(guān)鍵技術(shù)

中興通訊學(xué)院n可擴(kuò)展OFDMnNOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess)n多天線技術(shù)nmmWave毫米波技術(shù)n5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征345n支持多種OFDM波形參數(shù)，其中載波帶寬部分BWP的μ和下行鏈路由DL_BWP_mu和DL_BWP_cp給定，上行鏈路由U5CyclicprefixSupportedfordataSupportedforsynch0Normal1Normal260Normal,Extended3Normal4240Normal頻率范圍設(shè)計(jì)677receive/UEtransmitFUL_low–FUL_hightransmit/UEreceiveFFDL_highTDD188receive/UEtransmitFUL_low–FULhightransmit/UEreceiveFDLhigh9NRBandcombinationforSULSUL_n78-n802n78,n80SUL_n78-n812n78,n81SUL_n78-n822n78,n82SUL_n78-n832n78,n83SUL_n78-n842n78,n84SUL_n78-n862n78,n86SUL_n79-n802n79,n80SUL_n79-n812n79,n81NOTE1:IfaUEisconfiguredwithbothNRULandNRSULcarriersinacell,theswitchingtimebetweenNRULcarrierandNRSULcarrieris0us.NOTE2:ForUEsupportingSULbandcombinationsimultaneousRx/Txcapabilityismandatory.OperatingBandn257Uplink(UL)operatingbandBSreceiveUEtransmitDownlink(DL)operatingbandBStransmitUEreceiveDuplexMode__26500MHz–29500MHz__26500MHz–29500MHzTDDn25824250MHz–27500MHz24250MHz–27500MHzTDDn26037000MHz–40000MHz37000MHz–40000MHzTDDn26127500MHz–28350MHz27500MHz–28350MHzTDD<<MHZRBRBTransmissionBandwidthRB>>AntivrpRpanGuardb:andranheacvmrnetrin上下行的各自的最大RB數(shù)和最小RB數(shù)定義，以及支持單載波最大的RF帶寬如下：FR1:MaximumtransmissionbandwidthconfigurationNRBFR2:FR2:MaximumtransmissionbandwidthconfigurationNRBnNR頻段支持的帶寬53GPP:38.101FR1:MinimumguardbandandSCS(kHz)FRFR2:MinimumguardbandandSCS(kHz)n最小保護(hù)帶寬計(jì)算公式：n每個(gè)10ms無線幀被分為兩個(gè)半幀，10個(gè)子幀，一個(gè)子幀中的時(shí)隙個(gè)數(shù)由參數(shù)μ確定nTc=1/(48000*4096)是基本時(shí)間單元，Ts是沿用的LTE基本時(shí)間單元n每個(gè)時(shí)隙中的OFDM符號可配置成上行、下行或flexibleNormalCP,Numerology=0ExtendedCP,Numerology=22.5ms2.52.5ms雙周期:D+D+D+S+U;D+D+S+U+U如果S配比：D:Gap:U=10:2:2則上行符號占比為：22ms單周期:D+D+S+U如果S配比：D:Gap:U=10:2:2則上行符號占比為：2.5ms單周期:D+D+D+S+U如果S配比：D:Gap:U=10:2:2則上行符號占比為：5msDSUDDDSUU,DDDSUUDDDDDDDSUU U30KHzSCS最大單載波帶寬100M，可以滿足單載波大帶寬靈活調(diào)度需求，建議2.6G選擇30KHzSCS202121?同一子幀內(nèi)包含DL、UL和GP?同一子幀內(nèi)包含對DL數(shù)據(jù)和相應(yīng)的HARQ反饋?同一子幀內(nèi)傳輸U(kuò)L的調(diào)度信息和對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息22230DDDDDDDDDDDDDD1UUUUUUUUUUUUUU2FFFFFFFFFFFFFF3DDDDDDDDDDDDDF4DDDDDDDDDDDDFF5DDDDDDDDDDDFFF6DDDDDDDDDDFFFF7DDDDDDDDDFFFFF8FFFFFFFFFFFFFU9FFFFFFFFFFFFUUFUUUUUUUUUUUUUFFUUUUUUUUUUUUFFFUUUUUUUUUUUFFFFUUUUUUUUUUFFFFFUUUUUUUUUFFFFFFUUUUUUUU24DFFFFFFFFFFFFFDDFFFFFFFFFFFFDDDFFFFFFFFFFFDFFFFFFFFFFFFUDDFFFFFFFFFFFUDDDFFFFFFFFFFUDFFFFFFFFFFFUUDDFFFFFFFFFFUUDDDFFFFFFFFFUUDFFFFFFFFFFUUUDDFFFFFFFFFUUUDDDFFFFFFFFUUUDDDDDDDDDDDDFUDDDDDDDDDDDFFUDDDDDDDDDDFFFUDDDDDDDDDDDFUUDDDDDDDDDDFFUUDDDDDDDDDFFFUUDFUUUUUUUUUUUUDDFUUUUUUUUUUUDDDFUUUUUUUUUUDFFUUUUUUUUUUUDDFFUUUUUUUUUUDDDFFUUUUUUUUUDFFFUUUUUUUUUUDDFFFUUUUUUUUUDDDFFFUUUUUUUUDDDDDDDDDFFFFUDDDDDDFFFFFFUUDDDDDDFFUUUUUUDDDDDFUDDDDDFUDDFUUUUDDFUUUUDFUUUUUDFUUUUUDDDDFFUDDDDFFUDDFFUUUDDFFUUUDFFUUUUDFFUUUUDFFFFFUDFFFFFUDDFFFFUDDFFFFUFFFFFFFDDDDDDDDDFFFUUUDDDDDD25），時(shí)間上一個(gè)OFDM符號，頻域上一個(gè)子載波。連續(xù)的12子載波。示nCommonresourceblocks，公共資源塊，與參數(shù)μ相關(guān)26BandwidthBandwidthPart（BWP）是5GNR中一個(gè)重要的概念，BWP可理解為UE的工作帶寬。1）BWP是對應(yīng)特定載波和特定參數(shù)集的一組連續(xù)的PRBs。2）UE可以配置多個(gè)BWP，但只能同時(shí)激活一個(gè)。3）不同的BWP可以采用不同的參數(shù)集（SCS和CP）。4）PRB在BWP范圍內(nèi)定義。5）UE在激活的BWP范圍內(nèi)收發(fā)信息。27滿足基本的通信需求即可；28BWF'320MHZ/60KHZBWF'140MHz15KHZBWF'210MHZ/15KHZ2nBWP的技術(shù)優(yōu)勢主要有四個(gè)方面：l1.UE無需支持全部帶寬，只需要滿足最低帶寬要求即可的開發(fā)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；l2.當(dāng)UE業(yè)務(wù)量不大時(shí)，UE可以切換到低帶寬運(yùn)行，可以明顯的降低功耗；l3.5G技術(shù)前向兼容，當(dāng)5G添加新的技術(shù)時(shí)，可以直上運(yùn)行，保證了系統(tǒng)的前向兼容；nn在NRFDD系統(tǒng)中，一個(gè)UE最多可以配置4個(gè)DLBWP和4個(gè)ULBWP。在NRTDD系統(tǒng)中，一個(gè)UE最多配置4個(gè)BWPPair。BWPPair是指DLBWPID和ULBWPID相同，并且DLBWP和ULBWP的中心頻點(diǎn)一樣，但是帶寬和子載波間隔可以不一致。29）； DMRS(上下行)共/控制/業(yè)務(wù)解調(diào)，支持?jǐn)?shù)據(jù)解}n資源映射頻率小于等于3G，時(shí)域最大支持4SSB；頻率大于3G小于等于最大支持8SSB；頻率大于6G，時(shí)域最大支持uu其次是受SSB時(shí)域配置pattern限制。下表是典型的Sub6G的支持情況::nSSBSSB25ms25ms25ms25ms25ms25ms25ms25ms2.5ms(2.5+2.5雙)22rms2TS2TS2TS22rms2TS2TS2TSTSm—特殊子幀配置最大SSB個(gè)數(shù)2ms單10:2:252.5ms單10:2:272.5ms雙10:2:27l配置二：BFCSI-RS(CSI-RSfuu通過CSI-RS資源區(qū)分多個(gè)波束稱為CSI-RS波道解調(diào)參考信號、控制信道解調(diào)參考信號，用作信道估計(jì)從而可解調(diào)接收DMRS的作用在于利用其進(jìn)行信道估計(jì)，之后解出發(fā)送信號。D）；,上行波束管理。TurboLDPC分組碼LDPCTurboControlInformationCodingControlInformationCodingschemePolarcodeBlockcodePolarcodeTrCHCodingschemeUL-SCHLDPCDL-SCHBCHPolarcoden可擴(kuò)展OFDMnNOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess)nn多天線技術(shù)nmmWave毫米波技術(shù)n5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征mMTCmMTC?降低5GNR空口信令開銷?降低終端功耗?增加海量終端連接數(shù)eMBBeMBBInfrequentSmallInfrequentSmallData?提升頻譜效率?降低功耗?靈活地適配支持非連續(xù)突發(fā)小包業(yè)務(wù)的eMBB多種應(yīng)用場景URLLCURLLC?降低空口時(shí)延?提升可靠性?提高資源和能耗使用效率SmallpacketPowersavingPowersavingstateNOMAlighterconnectionNOMAUEgNBUEgNBDLSynch.NOMAtransmissionFailSmallpacketFailSmallpacketRACHProcedurePowerRACHProcedurePowersavingstateSuccessConnectedSuccessConnectedstate/ULGrant/TransmissiongNBUEgNBUEDLSynch.RandomAccessPreamble1RAR2L2/L3message3Message44ULGrantDataTransmissionl海量的低成本+低功耗通信終端設(shè)備，伴隨不定時(shí)突發(fā)的上行小數(shù)據(jù)包發(fā)送；Cell-edge11003300不啟用MUSA系統(tǒng)調(diào)度，每個(gè)用戶數(shù)據(jù)占用1個(gè)RB4個(gè)用戶占用4個(gè)RB，互不干擾-"系統(tǒng)調(diào)度，每個(gè)用戶數(shù)據(jù)占用1個(gè)RB4個(gè)用戶占用4個(gè)RB，互不干擾ComplexM-valuedcode[MUSA]Sparsecode[LDSMA/SCMAP]Nreallongcode[CDMA,RSMALength4PNrealcodeSparsecodeComplex3-valuecodeTotalnumber66561Correlation<=0.58620orrelation<=sqrt(2)/28660Correlation<0.886短復(fù)域碼具有真正的免調(diào)度、低相關(guān)性、最大容量的g接收機(jī)實(shí)現(xiàn)非常簡單、復(fù)雜度低，可以真正快速地實(shí)現(xiàn)多用戶的盲檢界最大的非正交多址接入簽名接收機(jī)實(shí)現(xiàn)非常簡單、復(fù)雜度低，可以真正快速地實(shí)現(xiàn)多用戶的盲檢界最大的非正交多址接入簽名碼資源池免調(diào)度OneShot發(fā)送n可擴(kuò)展OFDMnNOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess)nn多天線技術(shù)nmmWave毫米波技術(shù)n5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征多天線是指基站和終端收發(fā)的天線數(shù)明顯增加。多天線技術(shù)分為如下4類。多天線技術(shù)強(qiáng)散射環(huán)境之下用戶信道強(qiáng)散射環(huán)境之下用戶信道具有低相關(guān)性天線數(shù)增多的優(yōu)點(diǎn)波束分辨率變高，信道向量具有精細(xì)的方向性天線數(shù)增多的優(yōu)點(diǎn)陣列增益明顯增加，干擾抑制能力提高視距環(huán)境之下用戶信道空陣列增益明顯增加，干擾抑制能力提高103613623639364361362363364636536636量，并用其計(jì)算波束賦形向量。基站通過對SRS的測量獲得CSI并計(jì)算每個(gè)流;大規(guī)模天線整列相比傳統(tǒng)LTE有更高、更大規(guī)模天線整列相比傳統(tǒng)LTE有更高、更KM>K>1KM>K>1對其它用戶或小區(qū)產(chǎn)生的干擾傳統(tǒng)MIMO只支持單純水平面或傳統(tǒng)傳統(tǒng)MIMO3D3DMIMO行廣度和深度的室內(nèi)覆蓋三維立體信號可以靈活跟蹤終端，消除其對其它用戶或小區(qū)產(chǎn)生的n可擴(kuò)展OFDMnNOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess)nn多天線技術(shù)nmmWave毫米波技術(shù)n5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征香農(nóng)定理容量信噪比帶寬容量信噪比100AreaTraffic3x100AreaTraffic3x10050010620IMT-202010.11x350IMT-Advanced1105103D)+20log10(fc)低頻低頻高頻段的穿透損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于低頻段。比如對于一個(gè)thickwall，28GHz的穿透損耗要比2GHz大20dB左右高頻段信號雨衰大于低頻段信號，雨量越大差距越明顯；n素中，雨衰是影響最大的：偶發(fā)性的；其他衰減因素，大；123站點(diǎn)之間的間距：站點(diǎn)1到2:321米；站點(diǎn)2到3：268米；站點(diǎn)3到1：506米；高頻波束管理多天線技術(shù)研究高頻波束管理l研究大規(guī)模天線陣列在高頻通信中的應(yīng)用l研究波束捕獲、波束切換等一系列以波束管理為l研究大規(guī)模天線陣列在高頻通信中的應(yīng)用mmWavel研究如何適配大帶寬、高頻段下的無線幀結(jié)構(gòu)ll研究如何適配大帶寬、高頻段下的無線幀結(jié)構(gòu)高頻幀結(jié)構(gòu)技術(shù)研究高頻組網(wǎng)技術(shù)研究高頻幀結(jié)構(gòu)技術(shù)研究?? XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX終端開機(jī)時(shí)獲取波束信息或失步后重新捕獲波束可用周期性RS、CSI-RS、DM-RS進(jìn)行下行訓(xùn)練基于SRS進(jìn)行上行波束訓(xùn)練基站發(fā)現(xiàn)通信鏈路變化，通過魯棒的下行控制信道觸發(fā)波束切換終端發(fā)現(xiàn)通信鏈路變化，通過上行SR信道/PRACH信道進(jìn)行波束切換系統(tǒng)信息通過所有波束輪發(fā)廣播UE級信息通過UE鎖定波束發(fā)送通過UE鎖定波束發(fā)送n波束管理3大類過程：UL數(shù)據(jù)UL數(shù)據(jù)DL控制DL數(shù)據(jù)頻率時(shí)間高頻頻率時(shí)間低頻基于不同的參數(shù)集，在一個(gè)統(tǒng)一的框架下靈活生成高基于不同的參數(shù)集，在一個(gè)統(tǒng)一的框架下靈活生成高頻以及低頻的幀結(jié)構(gòu)；支持自包含的幀結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)需要根據(jù)不同終端的HARQ能力來靈活地進(jìn)行調(diào)度79 基于高頻的傳播特性，單獨(dú)的高頻很難獨(dú)立組網(wǎng)。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，可以通過將基于高頻的傳播特性，單獨(dú)的高頻很難獨(dú)立組網(wǎng)。在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中，可以通過將5G高頻錨在4G低頻或者5G低頻上，實(shí)現(xiàn)一個(gè)高低頻的混合組網(wǎng)。在這種架構(gòu)下，低頻承載控制面信息和部分用戶面數(shù)據(jù)，高頻在熱點(diǎn)地區(qū)提供超高速率用戶面8081mmWavmmWaveSub6GHzmmWav81mmWavmmWaveSub6GHzmmWavemmWavemmWaveemmWavemmWavSub6GHzemmWaveSub6GHzmmWave做熱點(diǎn)覆蓋的解決方案，而且可以跟4G或者5G低頻結(jié)合起來，為用戶UpUp82。在MWC2017上，Verizon宣布pilotcustomer提供pre-初步的仿真計(jì)算表明，在近似LOS場景下，初步的仿真計(jì)算表明，在近似LOS場景下，83n可擴(kuò)展OFDMnNOMA(Non-OrthogonalMultipleAccess)n多天線技術(shù)nmmWave毫米波技術(shù)n5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征用戶需求網(wǎng)絡(luò)需求網(wǎng)絡(luò)技術(shù)特征能力開放：網(wǎng)絡(luò)能力開放可編程，適應(yīng)多場景需要SON能力開放：網(wǎng)絡(luò)能力開放可編程，適應(yīng)多場景需要SON：網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)，自調(diào)整，解決“多”“密”“可靠”爽：高移動(dòng)性8586VNFManager(EMS1EMS1EMS2EMS3VNF1VNF2VNF3VeVNF1VNF2VNF3Ve-VnfmVn-NfVn-NfVn-NfVn-NfVn-NfVn-NfNFVINFVIVi-HaVirtualVirtualVirtualVirtualExecutionReferenceExecutionReference可彈性伸縮；的業(yè)務(wù)需求和NFVI資源的快速映射，?ZTECorporation.Allrightsre企業(yè)應(yīng)用O企業(yè)應(yīng)用O自動(dòng)管理自動(dòng)管理大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用無線接入無線接入有線接入4%45%4%69%69%62%59%86%88ScaleupScaledown虛機(jī)數(shù)量不變，增加虛機(jī)資源虛機(jī)數(shù)量不變，減少虛機(jī)資源虛機(jī)資源不變，增加虛機(jī)數(shù)量虛機(jī)資源不變，增加虛機(jī)數(shù)量虛機(jī)資源不變，增加虛機(jī)數(shù)量%VM1(CPU*1)VM2(CPU*1)VM1(CPU*1)VM2(CPU*1)%VM1(CPU*1)VM2(CPU*1)VM1(CPU89）：9090（物理主機(jī)健康）業(yè)務(wù)自愈自愈流程自愈流程1.物理主機(jī)健康，僅僅是把物理主機(jī)重啟了一下2.物理主機(jī)健康，虛擬機(jī)異常下電了1.1.OMP/自愈控制模塊監(jiān)測到VM業(yè)務(wù)異常2.OMP/自愈控制模除故障虛機(jī)3.OMP在執(zhí)行完刪除流程后，接著執(zhí)行增加虛機(jī)流程）：（物理主機(jī)宕機(jī)）1.1.物理主機(jī)的電源狀態(tài)下電態(tài)2.物理主機(jī)上面有運(yùn)行的虛擬機(jī)3.共享存儲(chǔ)的虛擬機(jī)91把該計(jì)算節(jié)點(diǎn)上面的運(yùn)行態(tài)的虛擬機(jī)在其他健康的節(jié)點(diǎn)上面啟動(dòng)起來虛機(jī)停機(jī)的狀態(tài)下遷移，損失內(nèi)存數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)中斷長虛機(jī)停機(jī)的狀態(tài)下遷移，損失內(nèi)存數(shù)據(jù)，業(yè)務(wù)中斷長停源虛機(jī)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)搬遷啟動(dòng)目標(biāo)端停源虛機(jī)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)搬遷啟動(dòng)目標(biāo)端虛機(jī)預(yù)判目標(biāo)主機(jī)資源虛機(jī)運(yùn)行過程中進(jìn)行遷移，業(yè)務(wù)中斷短GWGWBasicAPPBasicAPPBasicAPPBasicAPP