5G无线网络原理概述

5G无线网络原理概述

​ 2019-10-28 晴

1. 5G总体介绍

（1）5G时代挑战

• 超高速率
• 超大连接
• 超低时延

（2）5G性能指标

• 5G 网络将提供20倍于LTE的小区容量，10倍的用户体验，10分之1的空口时延
• 5G网络需要同时满足eMBB（超大带宽），uRLLC（超高可靠性，超低时延）和mMTC（超大连接）

（3）5G频谱

 在3GPP协议中，5G的总体频谱资源可以分为以下两个FR（Frequency Range） 

• FR1：Sub6G频段，也就是我们说的低频频段，是5G的主用频段；其中3GHz以下的频率我们称之为sub3G， 其余频段称为C-band

• FR2: 毫米波，也就是我们说的高频频段，为5G的扩展频段，频谱资源丰富

2. 5G网络架构及接口

（1）网络架构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-oBi5s2OT-1575122535074)(C:\Users\10028\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1572404270304.png)]

（2）NSA/SA组网方式

（3）Option3 系列组网特点：

共同点：

• 采用EPC+NR+eLTE的双连接组网
• 信令面都是通过eLTE侧提供，NR侧只 有用户面，可以解决初期部署连续覆盖的问题

不同点：

3种架构下的用户面分流方案不同

• Option3： 数据从eNB侧进行分流
• Option3a：数据从EPC进行分流
• Option3x：数据从gNB侧进行分流

3. 5G物理层介绍

（1）5G关键技术

• 5G的信道编码-Polar码和LDPC

• 频率利用率提升技术– F-OFDM

  继承了4G正交频分多址技术，同时引入了更好的滤波技术，减少了保护带宽的要求，提升频率利用率

• 全双工

  接收和发送可以共享同样的资源

• Massive MIMO

  更多波束成型层

  更高的小区吞吐率

  3D MIMO可以覆盖高楼层

• D2D

  终端直通, D2D通信技术是指两个对等的用户节点之间直接进行通信的一种通信方式。

4. 5G典型流程

开机入网概述

• PLMN搜索（小区搜索）
  • 当UE开机后，它的首要任务就是找到网络并和网络取得联系,实质是一个下行同步过程.
• 随机接入
  • 解决不同UE间的竞争,取得上行同步.
• ATTACH
  • 建立UE与核心网之间相同的移动性上下文;
  • 建立UE和核心网之间的缺省承载;
  • 通过EPS ATTACH流程，UE还可以获取到网络分配的IP地址.
• 公共流程
  • 鉴权过程和安全模式过程.

随机接入过程