3GPP标准的安排
3GPP对工作的管理和开展以项目的形式,最常见的形式是Study Item和Work Item。3GPP对标准文本采用分系列的方式进行管理,如常见的WCDMA和TD-SCDMA接入网部分标准在25系列中,核心网部分标准在22、23和24等系列中,LTE标准在36系列中,5G标准在38系列中等。
21系列 要求
22系列 服务方面(“第一阶段” )
23系列 技术实现( “第二阶段” )
24系列 信令协议( “阶段3” ))-用户设备到网络
25系列 无线电方面
26系列 编解码器
27系列 数据
28系列 信令协议( “阶段3” )(RSS-CN )以及OAM&F和计费(从32.-范围溢出)
29系列 信令协议( “阶段3” )-固定网络内
30系列 程序管理
31系列 用户识模块(SIM/USIM) , IC卡,测试规格
32系列 OAM&P和收费
33系列 安全方面
34系列 UE和(U) SIM测试规范
35系列 安全算法(3)
36系列 LTE (演进的UTRA) ,高级LTE ,高级LTE Pro
37系列 多种无线电接入技术方面
38系列 LTE之后的无线电技术-5G
3GPP TSG RAN的四个工作组WG1,WG2,WG3,WG4分别负责什么?
WG1主要负责物理层无线接口,及FDD,TDD等相关技术
WG2主要负责无线接口结构,协议等
WG3主要负责网络整体结构,S1,X2等接口技术
WG4主要负责RF方面
WG5负责终端设备测试方面
3GPP TS 23.285(Release 14) 服务和系统方面技术规范组;V2X服务架构增强 (“Technical
Specification Group Services and System Aspects; Architecture enhancements for V2X services”)
3GPP TS 24.334(Release 14) 邻近服务用户设备邻近服务功能协议;阶段3(“Proximity-services (ProSe) User Equipment (UE) to ProSe function protocol aspects;Stage 3”)
3GPP TS 24.386(Release 14) 用户设备V2X控制功能;协议;阶段3 (“User Equipment (UE) to V2X control function; protocol aspects; Stage 3” )
5G NR终端相关规范
TS 38.101-1:NR:用户设备(UE)无线电发射和接收,第1部分:范围1独立组网(FR1 sub6G);带宽资源、频段规划
TS 38.101-2:NR:用户设备(UE)无线电发射和接收,第2部分:范围2独立组网(FR2 毫米波)
TS 38.101-3:NR:用户设备(UE)无线电发射和接收,第3部分:范围1和范围2与其他无线的互通操作。ENDC 和5G CA组合下的5G射频指标要求,ENDC就是我们现阶段国内运营商正在推行的NSA架构。NSA架构属于过渡阶段,运营商重点部署的是SA架构。
TS 38.101-4:NR:用户设备(UE)无线电发射和接收,第1部分:性能要求
TS 38.104 NR 基站无线电发射和接收 R16
TS 38.113 R16基站的EMC,包含测试条件、测试内容和测试指标要求
TS 38.124 R16移动终端和辅助重点的EMC,包含测试条件、测试内容和测试指标要求
5G NR空口相关规范
TS 38.133:NR:支持无线资源管理的要求,这是一个非常重要的文档,第12章讲车联网
第三章 SA EN/DC NR/DC 的载波最大数;功率等级;
第四章 IDLE状态;重选、DRX、paging时延、测量精度等要求;
第五章 RRC_INACTIVE状态;重选、DRX、paging时延、测量精度等要求;
第六章 RRC_CONNECT状态; Handover功率、时延要求;重配置功率、时延要求;随机接入功率、时延要求;RRC release的重定向功率、时延要求;
第七章 时序相关;时序相关门限及精度;
第八章 信令相关;信令相关的门限、时延、状态切换时间等;EDNC、SA、NEDC等的中断等;SCell相关激活、重配时延;链路恢复时延;
第九章 测量相关;测量间隙、测量gap、测量的层数、特定运营商比例因子;频内、频间、InterRAT测量报告要求;还要 ECID RSTD相关测量;
第十章 测量精度;频内、频间、InterRAT测量RSRP RSRQ精度要求;
附录A RRM的测试用例;测试参数、指标要求。 重点观察点
附录B RRM的测试频段要求;测试参数、指标要求,以及例外条件。 重点观察点
TS 38.171 NR; Requirements for support of Assisted Global Navigation Satellite System (A-GNSS) NR; 支持辅助全球导航卫星系统(A-GNSS)的要求
TR 36.785 SINR到BLER映射,As per link level performance model Table A-3 for 5.9GHz
TR 36.942 V2X型UE的基站侧最小耦合损耗 Minimum coupling loss MCL : 70dB for Urban area clause 4.5.1
3GPP TS 32.277: “Proximity-based Services (ProSe) charging”.
3GPP TS 33.185: “Security aspect for LTE support of V2X services”.
3GPP TS 33.536: “Technical Specification Group Services and System Aspects; Security aspects of 3GPP support for advanced Vehicle-to-Everything (V2X) services”.
TS 38.201:NR:物理层;总体描述
TS 38.202:NR:物理层提供的服务
TS 38.211:NR:物理信道与调制
TS 38.212:NR:复用与信道编码
TS 38.213:NR:物理层控制流程
TS 38.214:NR:物理层业务流程
TS 38.300:NR:总体描述;阶段2
TS 38.321:NR:介质访问控制(MAC)协议规范
TS 38.322:NR:无线链路控制(RLC)协议规范
TS 38.323:NR:分组数据融合协议(PDCP)规范
TS 38.331:NR:无线资源控制(RRC)协议规范
物理层
ProSe(proximity based service)基于近距离服务的直接通信模式包括:
sidelink同步
sidelink发现
sidelink通信
Sidelink通信的资源分配模式:
基站集中调度模式(模式1)
用户自主选择模式(模式2) ,
其中模式2又分为a,b.c.d四个子模式。
Sidelink面临的主要问题是由车辆高速移动性带来的资源利用率低与负载问题
3GPP标准:
TS 38.201 物理层安全 物理层接入
TS 38.211 物理层 物理信道与调试方式
TS 38.813 NR新增频谱范围3.3~4.2GHz R15 band n77和n78;UE和BS的射频发射和接收指标
TS 38.814 NR新增频谱范围4.4~5.0GHz R15 band n79;UE的射频发射和接收指标;对应基站需要的修改
TS 38.900 研究6G以上的信道模型
TR 22.885 TS22.886 定义典型五类场景(车队驾驶、半自动/自动驾驶、扩展传感器、远程驾驶、基本要求)
TR 38.885 专门的5G V2X标准NR;Study on Vehicle-to-Everything
TR 38.802 TS 38.211 介绍无线信道的仿真
TS 36.440 TR 36.776 MBMS 多播广播机制
TR 37.885 V2X sidelink资源分配策略的下一步研究方向
22.866-h10 是一个需求文档,定义5G特殊场景,比如说大覆盖、深度、火车、老年医疗、多跳中继、智慧社区、智慧城市等
5G-V2X物理层研究重点:
1.灵活的物理层参数集(Numerology)
2.载波聚合
3.直通链路资源分配
4.短周期调度机制
5.物理层反馈机制
6.子载波间隔(SCS)
7.循环前缀长度
8.资源分配方案、资源池配置
9.共存机制
10.LTE VUE与NR VUE共存与资源池共享
LTE-V2X物理层:
(1)为V2X子帧增加4个解调参考信号(Demodultion Reference Signal,DMRS)符号,以应对高速信道追踪,该符号与500公里/小时以下的速度以及ITS的频段相关联。
(2)引入全新调度分配功能,以及资源分配模式-基站分配资源(模式. 3)、自主选择资源(模式4),以应对高密度条件下的数据资料处理,并实现更低的时延。
(3)引入半静态调度(Semi Persistent Scheduling, SPS)技术, SPS支持一次无线资源分配对应多个子帧,并且支持调度周期可配置,可以实现信道使用的优化。
物理层参数与通信性能的关系:
1/SCS = T(OFDM)
SCS子载波频率间隔
SCS的倒数在数值上等于1个OFDM符号周期,SCS的确定是频谱效率有效性和抗频偏能力可靠性的这种结果。
子帧池是由若干个子帧组成的结合,10240ms为一个周期,用比特码标识
资源块池由若干个子信道组成。子信道概念为:同一子帧中的一组连续的资源块(RB)的集合。
发现过程Sidelink支持基于VUE特性和非基于VUE特性的两类,该过程的资源分配支持感知(sensing)、半静态调度(SPS)、高层配置等方式。3GPP在标准文件中表示, SG NR V2X的感知(sensing)过程被定义为解码来自其他VUE的或者由VUE在Sidelink上接收到的控制信息信息,资源选择、资源重选与预留过程,都是基于资源感知的结果,并由此确认Sidelink上传输所用的资源。
Sidelink物理信道上定义的符号:
天线端口的理解:
1)对于来自上层的数据,进行信道编码,形成码字;
2)对不同的码字进行调制,产生调制符号;
3)对于不同码字的调制信号组合一起进行层映射;
4)对于层映射之后的数据进行预编码,映射到天线端口上发送。
码字、层和天线端口的区分
码字是指来自上层的业务流进行信道编码之后的数据。不同的码字区分不同的数据流,其目的是通过MIMO发送多路数据,实现空间复用。
由于码字数量和发送天线数量不一致,需要将码字流映射到不同的发送天线上,因此需要使用层与预编码。
层映射与预编码实际上是“映射码字到发送天线”过程的两个的子过程。
层映射首先按照一定的规则将码字流重新映射到多个层(新的数据流) ,(注:层的数量小于物理信道传输所使用的天线端口数量P) 。
预编码再将数据映射到不同的天线端口上。在各个天线端口上进行资源映射,生成OFDM符号并发射。
天线端口指用于传输的逻辑端口,与物理天线不存在定义上的一一对应关系。天线端口由用于该天线的参考信号来定义。等于说,使用的参考信号是某一类逻辑端口的名字。
Sidelink的HARQ
Sidelink的FeedBack
NR Sidelink中引入了PSFCH(physical sidelink feedback channel)用来传输反馈信息。如果在单播传输方式下激活SL HARQ feedback,在non-CBG case下,接收UE在成功的解码相应的TB后反馈HARQ-ACK信息,失败的话传输HARQ-NACK信息。
如果在组播的传输方式下激活SL HARQ feedback,在non-CBG case下,后续继续研究以下两种方案:
Option1:接收UE在解码相应的TB失败后在PSFCH上传输HARQ-NACK信息,其他情况下在PSFCH上不传输信息
Option2:接收UE在解码相应的TB成功后在PSFCH上传输HARQ-ACK信息,失败的话传输HARQ-NACK信息。
Sidelink资源分配方案
NR V2X支持mode 1和mode 2两种资源分配方案。
Mode 1: 基站调度Sidelink资源给UE进行Sidelink传输
Mode 2: UE确定由基站/网络(预)配置的Sidelink资源。
Mode-1将在后文介绍Uu接口功能时详细说明,NR V2X在mode 2下支持资源感知和选择/重选过程,感知过程可以基于解调其他UE的SCI信息或者其他Sidelink测量结果,解调SCI信息至少反映出Sidelink上资源使用情况,其他测量有基于Sidelink DMRS的L1 Sidelink RSRP测量。资源选择/重选过程可以基于上述感知过程结果来决定用于Sidelink传输的资源。根据功能Mode-2又分为4种sub-mode。
mode-2(a):UE自主选择Sidelink资源用于Sidelink传输;
在该sub-mode下,考虑感知和资源选择过程,包括在半静态场景下对多个传输过程的多个TB分配资源以及在动态场景下为每个TB分配资源。通过解调Sidelink控制信道信息,Sidelink测量和检测Sidelink传输过程来对资源占用情况进行鉴定。
mode-2(b):UE辅助其他UE选择用于传输的Sidelink资源;
该sub-mode作为其他三种sub-mode的一部分不再进行单独讨论。
mode-2©:通过NR configured grant(和type1类似)对Sidelink传输进行配置;
该sub-mode下,对于资源池上的单个或多个Sidelink传输模式(传输模式由资源在时域和频域的大小和位置以及资源数量来定义),对于覆盖范围内UE假定这些传输模式是(预)配置的,对于覆盖范围外UE则假设是由gNB配置指示的。如果UE只配置了一种传输模式,则不需要进行感知过程,如果配置了多个模式,则考虑使用感知过程。
PC2技术
PC2是一种上行功率增强的技术方案,最新演进到R15。
首先,由于目前的 Power class 3 技术将上行链路的最大发射功率限制在 23 dBm±2 ,这使得4G LTE网络下行与上行链路的功率差异大约为 5 dB。因此在某些只有下行覆盖的区域,用户终端可以下载数据而不能上传数据。但是, PC2 技术可以将最大发射功率提高 3dB 至 26dBm±2,不仅能够增强 30% 的上行覆盖范围,还能大幅节约网络建设成本。
其次,由于全球范围内部署的 TD-LTE 网络中,绝大多数是 FDD 与 TDD 混合组网,其中就会存在不同频段网络覆盖不均的问题。但是,PC2 技术可以提供“TDD-FDD载波聚合”的解决方案,消除低/中高频 FDD LTE 网络与高频 TD-LTE 网络在覆盖上的差距,从而提升蜂窝小区边缘用户的上网体验。
5G中FR1和FR2
FR1与FR2的区别
与FR2相关的参数
NG-RAN:无线接入网,5G无线接入网主要就包括两种节点:gNB 和 ng-eNB。
gNB:5G的基站。向UE提供NR用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC,gNB是独立组网需要用到的。
NG-eNB:向UE提供E-UTRA用户面和控制面协议终端的节点,并且经由NG接口连接到5GC。ng-eNB是为了向下兼容4G网络,为了不同核心网而生。
DC代表Dual Connectivity,即双连接;E代表E-UTRA,即4G无线接入网;N代表NR,即5G新无线;NG代表下一代核心网,即5G核心网。
NE-DC:NE-DC指5G NR与4G无线接入网的双连接
EN-DC:EN-DC就是指4G无线接入网与5G NR的双连接
NGEN-DC:指在5G核心网下的4G无线接入网与5G NR的双连接。
5GC:5G核心网
Xn接口:NG-RAN节点之间的网络接口。gNB 和 gNB 之间,gNB 和 ng-eNB 之间,ng-eNB 和 gNB 之间的接口都为 Xn 接口。
gNB-CU:全称 gNB Central Unit,承载gNB的RRC,SDAP和PDCP协议的逻辑节点或者控制一个或多个gNB-DU的操作的en-gNB的RRC和PDCP协议。
gNB-DU:全称gNB Distributed Unit ,承载gNB或en-gNB的RLC,MAC和PHY层的逻辑节点,并且其操作部分地由gNB-CU控制。 一个gNB-DU支持一个或多个小区。 一个小区仅由一个gNB-DU支持。
E1接口:gNB-CU-CP和gNB-CU-UP之间的接口;
F1接口:gNB-CU和gNB-DU之间的接口,其中F1-C是gNB-CU-CP和gNB-DU之间的接口,F1-U是gNB-CU-UP和gNB-DU之间的接口;
5G核心网的功能模块
AMF:接入和移动管理功能(AMF)
SMF:会话管理功能
UPF:用户平面功能
PCF:策略控制功能
NEF:网络开放功能
NRF:网络存储库功能
UDM:统一数据管理
AUSF:身份验证服务器功能
AF:应用功能(AF)与3GPP核心网络交互以提供服务
UDR:统一数据存储库
UDSF:非结构化数据存储功能 UDSF是一个可选功能
SMSF:短消息服务功能
NSSF:网络切片选择功能
5G-EIR:5G设备识别寄存器 5G-EIR是一个可选的网络功能
LMF:位置管理功能
SEPP:安全边缘保护代理
NWDAF:网络数据分析功能
终端之间的直通链路通信方式,PC接口
终端与基站之间的上下行链路通信方式,Uu接口
PC5不区分上下行,采用SC-FDMA空中接口技术
SC-FDMA单载波频分多址,是LTE上行链路的主流多址。
码字用于区分空间复用的流,层用于重排码字数据,天线端口决定预编码天线映射
过程:
加扰 -> 调制 -> 层映射 -> 编码预变换 -> 预编码 -> 资源单元映射 -> SC-FDMA信号产生
各个过程的解释:
在物理层传输的信号都是OFDM符号,从传输信道映射到物理信道的数据,经过一系列的底层的处理,最后把数据送到天线端口上,进行空口的传输。
1、加扰:这个加扰放在调制的前面,是对BIT进行加扰,每个小区使用不同的扰码,是小区的干扰随机化。减小小区间的干扰。
2、调制:是把BIT变为复值符号,(应该是为QPSK这类做准备)
3、层映射:每一个码字中的复值调制符号被映射到一个或者多个层上;根据选择的天线技术不同,而采用不同的层映射lŒ单天线端口层映射:选择单天线接受或者采用波束赋性技术。只对应一个天线端口的传输l空间复用的层映射:天线端口有4个可用,那么就是把2个码字的复制符号映射到4个天线端口上lŽ传输分集映射:是把一个码字上的复制符号映射到多个层上,一般选择两层或四层
4、预编码:就是把层映射后的矩阵映射到对应的天线端口上,理所当然预编码对应也有3中类型lŒ单天线端口的预编码:物理信道只能在天线端口序号为0、4、5的天线上进行传输l空间复用的预编码:两端口,使用天线序列号为0、1.4端口的为0-3lŽ传输分集预编码:同上
5、资源粒子映射:就是把预编码后的复制符号映射到虚拟资源块上没有其他用途的的资源例子上。大家可以发现采用层映射和预编码的技术就是我们所谓的MIMO技术的核心。
TD-LTE中上行物理信道的基带信号处理流程是怎样的
直通链路物理信道对应于一组携带源自高层信息的资源元素。直通链路中包含如下的物理信道:
直通链路物理共享信道, PSSCH;
直通链路物理控制信道, PSCCH;
直通链路物理广播信道, PSBCH。
作用
1.对应传输通道的SL-SCH
2.有高层配置一个或者多个PSSCH资源配置
一个PSSCH资源配置可用于PSSCH的接收或者PSSCH的发送
调制解调方式
PSSCH调制解调方式:QPSK、16QAM
天线端口 天线端口=1000
资源池
作用
由高层配置一个或者多个PSCCH资源配置
PSCCH资源配置可用于PSCCH的接收或者PSCCH的发送。PSCCH资源配置与直通链路发送模式3和直通链路发送模式4相关
对应直通链路控制信息SCI
SCI传输的内容:子帧集合和资源块结合的确定(重传索引和初重传时间间隔、初传和重传频域资源位置)、确定调制阶数
SCI格式1在发送对应PSSCH子帧的每个时隙上使用2个物理资源块被发送
调制解调方式
PSCCH调制解调方式:QPSK
天线端口
天线端口=1000
发送时机和资源位置
作用
对应传输信道的SL-BCH
调制解调方式
PSBCH调制解调方式:QPSK
天线端口
天线端口=1010
##4.直通链路同步信号(PSSSH?)
作用
物理直通链路同步信号包括:主直通链路同步信号和辅直通链路同步信号
调制解调方式:
天线端口
天线端口=1020
发送时机及资源位置
主直通链路同步信号在同一子帧相邻的两个SC-FDMA符号上发送,主直通链路同步信号映射到天线端口1020上的子帧的第一个时隙的资源元素上。
辅直通链路同步信号在同一子帧相邻的两个SC-FDMA符号上发送,辅直通链路同步信号映射到天线端口1020上的子帧的第二时隙中的资源元素上。
主同步信号占用符号1和2,辅同步信号占用符号4和5。
PSCCH占用最低的2个RB,只能是2个
PSSCh占用除PSCCH之外的其他RB
直通链路物理信号由物理层使用,但不携带来源于高层的信息
直通链路中包含:①解调参考信号;②同步信号
对于PSSCH,子帧池中当前时隙编号的定义和作用
RE:应该是PSSCH,现在来看没有PSBCH
PSBCH可选,目前一般没有PSBCH信道
RE:
因为有mode3 Uu模式,PC5不区分基站和UE
ProSe发现机制?
5G系统–帧结构
支持子帧(subfame)、时隙(slot)和微时隙(mini-slot)结构,以及自包含(self. contained)子帧结构;
帧长固定10ms,子帧长固定1ms
时隙slot长度:
子载波间隔60KHz及以下;7或14个符号;
子载波间隔60KHz以上;14个符号;
子载波间隔
载频6GHz以下: 15KHz, 30KHz, 60KHz;
载频6GHz以上: 60KHz, 120KHz, 240KHz;
一个PRB包含的子载波数目: 12
什么是5G自包含帧结构?
自包含子帧,具备三个特点:
同一子帧内包含DL, UL和GP
同一子帧内包含对DL数据和相应的HARQ反馈
同一子帧内传输UL的调度信息和对应的数据信息
LTE-V2X中SIB21和SIB26包含V2X通信的配置参数
5G-V2X中SIB13和SIB14包含V2X通信的配置参数