大纲要求:掌握无线技术演进,掌握5G场景与技术需求,掌握5G无线网络架构,掌握5G无线技术及应用,包括大规模天线、超密集组网部署、全频谱接入、新型多址、新型多载波、先进调制编码、双工技术等。掌握5G NR帧结构特点,掌握频谱划分及各运营商使用情况,掌握5G时频资源基本概念及分类,掌握5G中不同物理信道及信号分类、作用与功能。
香农公式:
(1)概念:发射端和接收端都使用几十上百根天线,波束窄,指向性传输,高增益,抗干扰,提高频谱效率;通道数能达到64/128/256个,信号覆盖在水平维度的空间基础上引入垂直维度的空域进行利用,信号的辐射状是个电磁波束(3D-MIMO)。
(2)原理:当空间传输信道所映射的空间维度趋向于极限大时,两两空间信道就会趋向于正交,从而可以对空间信道进行区分,大幅降低干扰,而巨大的阵列增益能够有效提升每个用户的信噪比()从而提升信道容量(C),从而能够在相同的时频资源共同调度更多用户。
(3)优势:
·系统容量和能量效率大幅度提升。
·上行和下行发射能量将减少。
·用户间信道正交,干扰和噪声将会被消除。
·信道统计特性将会趋于稳定。
*大规模MIMO天线会实现的增益:
为什么出现?解决了什么问题?
随着移动通信的快速发展,新的业务和需求不断涌现,单一的频谱资源已经无法满足5G时代的速率要求。因此需要寻找新的频谱资源,充分挖掘可用的频谱来满足5G的发展要求。
全频谱接入涉及6GHz以下低频段和6GHz以上高频段,其中低频段是5G的核心频段,用于无缝覆盖;高频段作为辅助频段,用于热点区域的速率提升。全频谱接入采用的是高频与低频共存相关技术,充分结合低频和高频的各自有点将其融合在一起,使之达到覆盖面无缝隙、热点速率高且容量大的特点。利用高频谱混合组网技术可以有效解决热点区域的速率和流量需求,同时通过低频基站进行广覆盖可以减少基站的数量,减少布网成本。
技术原理和优势
(1)技术原理:增加单位面积小基站的密度,通过在异构网络中引入超大规模低功率节点实现热点增强、消除盲点、增强网络覆盖、提高系统容量。
(2)功能优势:满足热点地区500-1000的流量增长的需求。
简单原理
(1)FDMA:频分多址
(2)TDMA:时分多址
(3)CDMA:码分多址
(4)OFDMA-正交频分多址,在有限的频谱上有更多的用户
(5)非正交多址技术(进一步提升系统容量,支持上行非调度传输,减少空口时延,适应低时延要求):
NOMA-非正交多址(日本NTT提出):基于功率叠加的非正交多址技术;
SCMA-稀疏码分多址(华为提出):基于多位调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址技术;
MUSA-多用户共享接入技术(中兴提出):基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入;
PDMA-功率域非正交多址接入(大唐提出):基于非正交特征图样的图样分隔多址技术;
有哪些波形?
5G候选新波形:F-OFDM、FBMC(滤波器组多载波)、UFMC、GFDM
保存了:CP-OFDM(多载波)、UF-OFDM、DFT-S-OFDM(单载波)。
信道有哪些?
调制的基本概念和分类,不同的调制技术有什么区别,对网络环境有什么依赖性
调制的概念:将原始信号转化为适合在信道中传输的形式的过程。
调制一般指载波调制(信道的概念),解调是调制的逆过程。
分为模拟调制和数字调制。模拟调制是调幅、调频、调相,技术比较简单但存在安全隐患和缺陷;数字调制是用载波信号的离散状态去表示所传递的信息,具有更高的抗干扰性能和安全性能。
QAM-正交振幅调制:相位和幅度调制的一个叠加,调制技术与速率息息相关
(1)16QAM(4G)
(2)64QAM(下行,2^6 -> 1个RE可以携带 6 bit 的信息)
(3)256QAM(2.5版本提出的,下行可用,现在上行也满足条件可用,2^8 -> 1个RE可以携带 8 bit 的信息)
高阶调制,信息越装越多,效率也越来越高
概念,区别,对技术的要求
双工的概念:区分上下行
如何分配上下行?
信道带宽的概念:
最小保护带宽计算公式:(CHBW(带宽M)×1000(kHZ)-RB数×SCS×12)/2-SCS/2
*
*CP(循环前缀):把OFDM符号尾部的一部分复制到前面即为循环前缀,为了抵抗符号间的干扰和子载波之间的干扰。
*时隙与μ的对应关系:为子帧的时隙;为无线帧的时隙,(μ越大时隙越多,时隙长度越小,符号也越小)
子载波配置/μ |
子载波间隔(Hz) |
CP |
每个时隙的符号数 |
每帧的时隙数 |
每子帧的时隙数 |
0 |
15 |
常规 |
14 |
10 |
1 |
1 |
30 |
常规 |
14 |
20 |
2 |
2 |
60 |
常规 |
14 |
40 |
4 |
3 |
120 |
常规 |
14 |
80 |
8 |
4 |
240 |
常规 |
14 |
160 |
16 |
2 |
60 |
扩展 |
12 |
40 |
4 |
选项 |
属性 |
优势 |
劣势 |
Option1 |
DDDSU DDSUU,2.5ms双周期,S配比为10:2:2(可调整) |
上行时隙配比均衡,可配置长PRACH格式 |
双周期实现较复杂 |
Option2 |
DDDSU,2.5ms单周期,S配比为10:2:2(可调整) |
下行有更多时隙,有利于增大下行吞吐量,单周期实现简单 |
无法配置长PRACH格式 |
Option3 |
DDSU,2ms单周期,S配比为12:2:0(可调整) |
有效减少调度时延 |
无法配置长PRACH格式 |
考察方式,2.5ms双周期:DDDSU DDSUU 位置关系
通过位置关系判断帧结构类型
影响到时域上子帧包含的时隙数,明白时频域对应关系
AL等级 |
CCE的数量 |
候选数 |
1 |
1 |
{n0,n1,n2,n3,n5,n6,n8} |
2 |
2 |
{n0,n1,n2,n3,n5,n6,n8} |
4 |
4 |
{n0,n1,n2,n3,n5,n6,n8} |
8 |
8 |
{n0,n1,n2,n3,n5,n6,n8} |
16 |
16 |
{n0,n1,n2,n3,n5,n6,n8} |
频谱范围 |
优点 |
最大支持带宽 |
|
FR1 |
450MHz~6GHz |
频率低,绕射能力强,覆盖效果好 |
100MHz |
FR2 |
24.25~52.6GHz |
超大带宽,频谱干净,干扰较少 |
400MHz |
下行物理信道与信号名称 |
功能简介 |
|
PBCH |
物理广播信道 |
用于承载系统广播信息 |
PDCCH |
下行物理控制信道 |
用于下行调度、功控等控制信令的传输 |
PDSCH |
下行物理共享信道 |
用于承载下行用户数据 |
SS |
同步信号 |
用于时频同步和小区搜索 |
DMRS |
解调参考信号 |
用于下行数据解调和时频同步等 |
PT-RS |
相位跟踪参考信号 |
用于下行相位噪声跟踪和补偿 |
CSI RS |
信道状态参考信号 |
用于下行信道测量、波束管理,RRM/RLM测量和精细化时频跟踪等 |
上行物理信道与信号名称 |
功能简介 |
|
PARCH |
物理随机接入信道 |
用于承载用户随机接入请求 |
PUCCH |
物理上行控制信道 |
用于HRAQ请求、CQI反馈、调度请求指示等L1/L2控制信令 |
PUDCH |
物理上行共享信道 |
用于承载上行用户数据 |
DMRS |
解调参考信号 |
用于上行数据解调、时频同步等 |
PT-TR |
相位跟踪参考信号 |
用于上行相位噪声跟踪和补偿 |
SRS |
探测参考信号 |
用于上行信道测量、时频同步、波束管理等 |
信道栅格(步长)有哪些,对应的不同单位15kHz/30kHz
栅格:对频率进行衡量的时候,比如SSB同步的信道栅格那就指的是最小的同步的两个频率的间隔之间,就要是这个信道栅格,就必须是他的整数倍,以信道栅格为最小的单位。
特征:基于模拟电路的专用通信系统
特征:语音和数据数字化,PCM,TDM和分组通信
特征:语音和数据IP化,网元分离
特征:控制/处理分离,软硬分离,网元虚拟化