無線接入技術(shù)（寬帶接入技術(shù)課件）

第13講無線接入技術(shù)所謂無線網(wǎng)絡(luò)，就是利用無線電波作為信息傳輸媒介來進(jìn)行信息的傳輸。無線網(wǎng)絡(luò)目前主要分為CDMA/GPRS/LTE/5G無線網(wǎng)、藍(lán)牙和無線局域網(wǎng)（WLAN）等方式。一、無線接入技術(shù)簡介二、無線接入技術(shù)分類IEEE802.11系列協(xié)議技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)HomeRFHyperLAN/HyperLAN2WiMAXGPRSLTE/5G二、無線接入技術(shù)分類IEEE802.11系列協(xié)議技術(shù)該協(xié)議用于WLAN，它定義物理層和媒體訪問控制規(guī)范。目前802.11共有9種擴(kuò)展名，從a到n：a、b、c、d、e、f、g、h、i和n。802.11（a、b、g和n）是與PHY有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)；802.11（d、e、h和i）影響MAC層；802.11（c和f）增強(qiáng)OSI最上面的一層，即應(yīng)用層。二、無線接入技術(shù)分類標(biāo)準(zhǔn)802.11a802.11b802.11g802.11n發(fā)布時(shí)間1999年7月1999年7月2003年6月2009年9月工作頻段5.15～5.35GHz5.725～5.85GHz2.4～2.4835GHz2.4～2.4835GHz2.4GHz5GHz可用頻寬325MHz83.5MHz83.5MHz408.5MHz載波帶寬20MHz22MHz22MHz20MHz，44MHz無重疊信道12個(gè)3個(gè)3個(gè)15個(gè)編碼方式OFDMCCK/DSSSCCK/OFDMOFDM/MIMO最高物理速率54Mbit/s11Mbit/s54Mbit/s600Mbit/s無線覆蓋范圍50m100m100m幾百米兼容性與11b/g不兼容通過Wi-Fi認(rèn)證的產(chǎn)品之間可以互通兼容11b兼容11a/b/g二、無線接入技術(shù)分類藍(lán)牙技術(shù)工作在2.4GHz波段，采用的是跳頻擴(kuò)頻（FHSS）技術(shù)，數(shù)據(jù)速率為1Mbit/s，距離為10m。HomeRF專門為家庭用戶設(shè)計(jì)的，它工作在2.4GHz，利用50跳/秒的跳頻擴(kuò)譜方式，通過家庭中的一臺(tái)主機(jī)在移動(dòng)設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信，即可以通過時(shí)分復(fù)用支持語音通信，又能通過載波監(jiān)聽多重訪問/沖突避免協(xié)議提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。二、無線接入技術(shù)分類HyperLAN/HyperLAN2HyperLAN歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）制定的標(biāo)準(zhǔn)，分別應(yīng)用在2.4GHz和5GHz不同的波段中。與IEEE802.11最大的不同在于HyperLAN不使用跳頻技術(shù)而使用載波偵聽多路訪問（CSMA）技術(shù)。HyperLAN2采用WirelessATM的技術(shù)，因此也可以將HyperLAN2視為無線網(wǎng)絡(luò)的ATM，采用5GHz射頻頻率，傳輸速率為54Mbit/s。

WiMAXIEEE802.16標(biāo)準(zhǔn)又被稱為WiMAX技術(shù)，其最大傳輸速度為可達(dá)到75Mbit/s，最大傳輸距離可達(dá)50km。三、WLAN——位置WWAN：WirelessWANWMAN：WirelessMANWLAN：WirelessLANWPAN：WirelessPANWLAN在無線網(wǎng)絡(luò)中的位置三、WLAN——定義及應(yīng)用WLAN是指傳輸范圍在100米左右的無線網(wǎng)絡(luò)，它的推動(dòng)聯(lián)盟為Wi-FiAlliance（目前都以Wi-Fi產(chǎn)品的稱呼來形容802.11的產(chǎn)品），可用于單一建筑物或辦公室之內(nèi)，需要使用WLAN的場合主要包括：(1)不方便架設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境;(2)使用者時(shí)常需要移動(dòng)位置;(3)臨時(shí)性的網(wǎng)絡(luò)。802.11WLAN主要面向兩種應(yīng)用類型：

(1)接入：無線站點(diǎn)通過無線接入設(shè)備訪問企業(yè)網(wǎng)絡(luò)

(2)中繼：利用無線信道作為企業(yè)網(wǎng)的干線，用于大樓(LAN)與大樓(LAN)之間的數(shù)據(jù)傳輸三、WLAN——IEEE802.11協(xié)議IEEE802.11(1997.6)，1或2Mbps，工作在2.4GHz頻段或使用紅外(IR)IEEE802.11a(1999),54Mbps，

12個(gè)信道，最多8個(gè)互不重疊，工作在5GHz頻段IEEE802.11b(1999.9),11Mbps，11個(gè)信道，最多3個(gè)互不重疊，工作在2.4GHz頻段IEEE802.11g(2003.6),54Mbps，11個(gè)信道，最多3個(gè)互不重疊，工作在2.4GHz頻段（802.11g兼容802.11b）三、WLAN——IEEE802.11協(xié)議16112.412G2.4GHz2.4172.4222.4272.4322.4372.4422.4472.4522.4572.4622.4672.4722.4835GHz234125789101322MHz

中國規(guī)定使用1－11信道。由上圖可知，某信道的信號(hào)傳送時(shí)會(huì)與相鄰的多個(gè)信道產(chǎn)生重疊，若在同一個(gè)空間建立多個(gè)BSS/IBSS時(shí)，要讓它們所用的信道不會(huì)互相重疊而產(chǎn)生干擾。在同一個(gè)空間最多只能使用1、6、11這三個(gè)信道，若選用其他信道，最多只能有2個(gè)互不干擾的信道。802.11b/g互不重疊信道的選擇三、WLAN——IEEE802.11協(xié)議同一空間多信道的使用增加了帶寬Blue=11Mb/s(channel1)Green=11Mb/s(channel6)Red=11Mb/s(channel11)TotalBandwidth=33Mb/s!!三、WLAN——組成兩種類型的WLAN1.Infrastructured網(wǎng)（有固定基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)）2.AdHoc網(wǎng)（特定網(wǎng)絡(luò)，或稱自組網(wǎng)絡(luò)，無固定基礎(chǔ)設(shè)施）三、WLAN——組成Infrastructured網(wǎng)(基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng))有AP(AccessPoint,接入點(diǎn))，無線站點(diǎn)通信首先要經(jīng)過APAdHoc網(wǎng)（無線自組網(wǎng)）IBSS(IndependentBSS，獨(dú)立基本服務(wù)集)，無AP，站點(diǎn)間直接通信）IBSSBSS1、移動(dòng)自組網(wǎng)(MobileAdhocnetwork)移動(dòng)自組網(wǎng)（MANET），無基礎(chǔ)設(shè)施，沒有基本服務(wù)集中的接入點(diǎn)AP，而是由一些處于平等狀態(tài)的移動(dòng)站之間相互通信組成的臨時(shí)網(wǎng)絡(luò)。移動(dòng)自組網(wǎng)絡(luò)中的每一個(gè)移動(dòng)設(shè)備都具有路由器的轉(zhuǎn)發(fā)分組的功能。自組網(wǎng)絡(luò)AEDCBF源結(jié)點(diǎn)目的結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)點(diǎn)三、WLAN——組成接入方式以星形拓?fù)錇榛A(chǔ)，以接入點(diǎn)（AP）為中心，所有的基站通信要通過AP轉(zhuǎn)接。應(yīng)用時(shí)，既可以AP為中心建立一個(gè)無線局域網(wǎng)，也可以把AP作為有線網(wǎng)的擴(kuò)展部分。三、WLAN——組成2、infrastructure組網(wǎng)模式三、WLAN——組成

屬Infrastructured網(wǎng)(DS:分配系統(tǒng)，AP：接入點(diǎn)，SSID：ESS擴(kuò)展服務(wù)集標(biāo)識(shí)符。一個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用某ESS的SSID加入到該擴(kuò)展服務(wù)集中，一旦加入ESS，移動(dòng)節(jié)點(diǎn)便可實(shí)現(xiàn)從該ESS的一個(gè)BSS到另一個(gè)BSS的漫游)三、WLAN——組成室外點(diǎn)對(duì)點(diǎn)組網(wǎng)三、WLAN——組成Channel1AccessPointWirelessClientsChannel1AccessPointWirelessRepeater“Cell”LANBackbone三、WLAN——組成室外中繼的連接三、WLAN——組成室外點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)四、802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PHY層

WLAN傳輸方式有紅外線(InfraRed,IR)和無線電射頻兩種紅外系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：不受無線電干擾；視距傳輸，檢測和竊聽困難，保密性好。缺點(diǎn)是：對(duì)非透明物體的透過性極差，傳輸距離受限；易受日光、熒光燈等干擾；半雙工通信。無線電射頻系統(tǒng)采用擴(kuò)頻(SpreadSpectrum)技術(shù)進(jìn)行調(diào)制。擴(kuò)頻技術(shù)的頻率范圍開放在ISM頻段，此頻段不需申請(qǐng)：

Industry:902~928Mhz(26MHz)Science:2.4~2.4835GHz(83.5MHz)Medicine:5.15~5.35GHzand5.725~5.825GHz(300MHz)擴(kuò)頻技術(shù)主要又分為跳頻和直接序列兩種技術(shù)。四、802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PHY層FrequencyHoppingSpreadSpectrum

FHSS使用了傳統(tǒng)的窄帶數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，但傳輸頻率將發(fā)生周期性的切換。系統(tǒng)在一個(gè)擴(kuò)展或?qū)挷ǘ蔚男诺郎鲜褂貌煌闹行念l率，以預(yù)先安排好的順序在固定的時(shí)間間隔內(nèi)進(jìn)行跳頻。跳頻現(xiàn)象可以使FHSS系統(tǒng)避免受到信道內(nèi)窄帶噪聲的干擾。

1、FHSS四、802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PHY層

DirectSequenceSpreadSpectrum（Chipcode也稱為pseudo-noice或spreadingcode）DSSS系統(tǒng)則將要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流通過擴(kuò)展碼調(diào)制而人為地?cái)U(kuò)展帶寬，即使在傳輸波段中存在部分噪聲信號(hào)，接收機(jī)也可以無錯(cuò)誤地接收數(shù)據(jù)。2、DSSS四、802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PHY層FHSS－FrequencyHoppingSpreadSpectrum，跳頻擴(kuò)頻DSSS－DirectSequenceSpreadSpectrum，直接序列擴(kuò)頻OFDM－OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交頻分復(fù)用（也叫多載波調(diào)制技術(shù)，載波數(shù)可多達(dá)52個(gè)），802.11a/g用，信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的各種調(diào)制（如PSK、QAM等）后，速率可達(dá)54/48/36/24/18/12/9/6MbpsHR-DSSS－HighRateDSSS，802.11b用，信號(hào)經(jīng)相應(yīng)的各種調(diào)制（如PSK、CCK等）后，傳輸速度可達(dá)11/5.5/2/1MbpsOFDM/DSSSPhysicalLayer四、802.11標(biāo)準(zhǔn)中的PHY層3、動(dòng)態(tài)速率漂移技術(shù)11Mbps5.5Mbps2Mbps1Mbps距離

802.11b采用了動(dòng)態(tài)速率漂移技術(shù)，可以根據(jù)環(huán)境噪聲變化對(duì)傳輸速率進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。在理想情況下，發(fā)送節(jié)點(diǎn)以最高速率11Mb/s進(jìn)行發(fā)射。當(dāng)設(shè)備移動(dòng)到覆蓋范圍之外，或者出現(xiàn)重大干擾時(shí)，發(fā)送節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)逐次降低速率，以5.5Mb/s、2Mb/s或1Mb/s等速率進(jìn)行發(fā)射。類似地，如果無線設(shè)備從低速率環(huán)境進(jìn)入高速率環(huán)境，發(fā)射速率將會(huì)隨之自動(dòng)逐次提高。這種動(dòng)態(tài)速率漂移技術(shù)對(duì)上層協(xié)議是透明的。使用不同的調(diào)制方法，得到不同的速率。五、802.11MACMAC

層通過協(xié)調(diào)功能來確定在基本服務(wù)集

BSS中的移動(dòng)站在什么時(shí)間能發(fā)送數(shù)據(jù)或接收數(shù)據(jù)。五、802.11MAC

分布協(xié)調(diào)功能DCF----爭用服務(wù)（必選項(xiàng)）DCF在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用CSMA

機(jī)制的分布式接入算法，讓各個(gè)站通過爭用信道來獲取發(fā)送權(quán)。因此DCF向上提供爭用服務(wù)。

點(diǎn)協(xié)調(diào)功能

PCF----無爭用服務(wù)（可選項(xiàng)）

PCF使用AP集中控制的接入算法將發(fā)送數(shù)據(jù)權(quán)輪流交給各個(gè)站從而避免了沖突的產(chǎn)生五、802.11MAC——CSMA802.11CSMA發(fā)送站：-如監(jiān)聽到信道空閑,經(jīng)DIFS時(shí)間后則發(fā)送整個(gè)幀（發(fā)送時(shí)不用沖突檢測）-如果監(jiān)聽到信道忙，則堅(jiān)持監(jiān)聽到不忙時(shí)，經(jīng)DIFS時(shí)間后進(jìn)入競爭期，進(jìn)行二進(jìn)制指數(shù)退避（第i次退避時(shí)，在2i+2個(gè)時(shí)隙中隨機(jī)選擇一個(gè)），退避后重新嘗試發(fā)送-如果發(fā)后未收到ACK(超時(shí))，則重發(fā)幀802.11CSMA接收站：-如果接收正確，則在SIFS時(shí)間后應(yīng)答一個(gè)ACK幀

其它站點(diǎn)：

聽到信道上在發(fā)送數(shù)據(jù)，則推遲訪問信道NAV(NetworkAllocationVector)時(shí)間五、802.11MAC——CSMA五、802.11MAC——CSMA1、SIFS短(Short)幀間間隔，長度為10

s（802.11g時(shí)為例），是最短的幀間間隔，用來分隔開屬于一次對(duì)話的各幀。一個(gè)站應(yīng)當(dāng)能夠在這段時(shí)間內(nèi)從發(fā)送方式切換到接收方式。使用

SIFS幀間間隔的場合：

(1)應(yīng)答ACK幀(2)應(yīng)答CTS

幀

(3)過長的MAC

幀分片后的數(shù)據(jù)幀

(4)應(yīng)答

AP探詢幀

(5)PCF方式中接入點(diǎn)

AP

發(fā)送出的任何幀。2、PCF幀間間隔PIFS

PIFS點(diǎn)協(xié)調(diào)功能幀間間隔（比SIFS

長），是為了在開始使用PCF

方式時(shí)（在PCF

方式下使用，沒有爭用）優(yōu)先獲得接入到媒體中。PIFS

長度:SIFS

加一個(gè)時(shí)隙(slot)長度（其長度為20

s），即30

s時(shí)隙(時(shí)間片)長度選多長？在一個(gè)基本服務(wù)集

BSS內(nèi)，若一無線站點(diǎn)在某個(gè)時(shí)隙開始接入到媒體，則在下一個(gè)時(shí)隙開始時(shí)，其他站都能檢測出信道已轉(zhuǎn)變?yōu)槊B(tài)，選定該長度作為時(shí)隙長度。五、802.11MAC——CSMA3、DCF幀間間隔DIFS、延長幀間間隔EIFSDIFS，即分布協(xié)調(diào)功能幀間間隔，在DCF

方式中用來發(fā)送數(shù)據(jù)幀和管理幀。DIFS

的長度比PIFS

再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此DIFS

的長度為50

sEIFS，即延長幀間間隔（最長的IFS），站點(diǎn)在進(jìn)行幀重發(fā)時(shí)所必須等待的時(shí)間。EIFS的長度至少等于DIFS再增加一個(gè)時(shí)隙長度，因此DIFS

的長度為70

sSIFS<PIFS<DIFS<EIFS五、802.11MAC——CSMA第14講5G技術(shù)技簡介一、什么是5G100kbps速率互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開始出現(xiàn)2G3G5G以語音業(yè)務(wù)核心移動(dòng)電話業(yè)務(wù)廣泛應(yīng)用提供低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開始發(fā)展幾十Mbps速率以語音業(yè)務(wù)為主移動(dòng)電話業(yè)務(wù)仍然應(yīng)用廣泛百兆的用戶體驗(yàn)500km/h10Gbp+速率4G幾百M(fèi)bps速率VoLTE基于IMS的全I(xiàn)P的語音業(yè)務(wù)基于VoIP的語音業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占絕對(duì)主導(dǎo)高速移動(dòng)350Km/huRLLC超低時(shí)延、mMTC超大連接移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)Mbps級(jí)別的用戶體驗(yàn)5G面向垂直行業(yè)和萬物互聯(lián)，支持更高速率，更大連接，更低延時(shí)移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量爆炸式增長現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)容量難以滿足Source:CiscoVNIMobile,20177EB11EB17EB24EB35EB49EB相比2016年，預(yù)計(jì)到2021年，全球移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)總需求將增長7倍

AR/VR，超高清視頻，裸眼3D等新型業(yè)務(wù)，用戶體驗(yàn)速率需求將達(dá)到Gbps+用戶體驗(yàn)速率要求越來越高現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)承載能力終將不足Source:IMT-2020(5G推進(jìn)組)5G愿景及白皮書至2020年，全球物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)將達(dá)到上千億

車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域：自動(dòng)駕駛：

端到端時(shí)延低于3ms，可靠性至少99.999%工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)能力差異較大，某些工業(yè)控制類業(yè)務(wù)要求超低時(shí)延（~1ms），高可靠性（99.999%）其他新領(lǐng)域：高端智能機(jī)器人，智能電網(wǎng)，遠(yuǎn)程醫(yī)療等，要求上百M(fèi)bps，1ms~幾十ms端到端時(shí)延，接近100%可靠性車聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)控制等新領(lǐng)域要求1ms低時(shí)延，近100%高可靠物聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展，現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)海量連接能力待提升車聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)控制等新領(lǐng)域，現(xiàn)有4G網(wǎng)絡(luò)難以滿足超低時(shí)延超高可靠場景需求MbpsEB二、5G面臨哪些問題容量增強(qiáng)接入海量終端超高可靠超低時(shí)延1000倍網(wǎng)絡(luò)容量提升10-100倍用戶速率提升每平方公里1000K連接數(shù)10倍+電池壽命延長1ms時(shí)延99.999%可靠性增強(qiáng)

移動(dòng)寬帶eMBB海量機(jī)器通信mMTC超高可靠低時(shí)延通信

URLLCGB/秒移動(dòng)通信3D/超高清

視頻高清語音云游戲VR/AR智能家居智慧城市工業(yè)自動(dòng)化自動(dòng)駕駛高可靠應(yīng)用M2M云辦公移動(dòng)醫(yī)療智能交通三、5G解決了什么問題時(shí)延峰值吞吐率連接數(shù)高速移動(dòng)性1ms空口10G+bps1000K每平方公里500KM每小時(shí)5G4G差距10-50ms100M-1Gbps10K350KM/h10-50X10-100X100X1.5X四、5G性能指標(biāo)五、5G工作頻段NewNRbandsinFR1:NewNRbandsinFR2:與4G不同，5G每一個(gè)頻段以”n”開始除TDD/FDD外增加SUL/SDL頻段帶寬較4G明顯增加引入毫米波頻段，增加更多的頻譜資源頻率范圍名稱對(duì)應(yīng)頻率范圍FR1450MhZ~6000MHzFR224253MHz~52600MHz4WRC15/19WRC1910504030206080709056100

GHz高頻中低頻24.2527.531.833.43740.542.543.545.54747.250.26650.452.6768186700M3.43.63.84.94.43210高頻:

27.5-28.35G

37-38.6G38.6-40G

64-71G中低頻:

2.5G600M高頻:

24.25-27.5G31.8-33.4G40.5-43.5G

中低頻:

3.4-3.6G3.6-3.8G700M高頻:24.25-27.5G37-43.5G

中頻:

2.6G3.3-3.6G4.8-5G高頻:26.5-29.5G中頻:3.4-3.7G高頻:27.5-29.5G中頻:3.4-3.7G4.4-5G28.351.4五、5G工作頻段中國頻譜分配方案25002655269025552575263560MHz20MHz20MHzCurrentallocationof2.6GHzUndistributed5G頻譜分配方案：2500269025152675160MHz(2.6GHz)100MHz(4.9GHz)中國移動(dòng)中國聯(lián)通中國電信100MHz(3.5GHz)100MHz(3.5GHz)中移獲得2.6GHz頻段新增100MHz頻段，共計(jì)160MHz，4.9GHz上100MHz聯(lián)通和電信共分3.5G上的200MHz頻段，兩家各分100MHz3.5GHz頻段上我司設(shè)備A9611S35滿足IBW和OBW需求，不需要改造2.6G上中移方案存在多種可能，需要詳細(xì)討論，4.9GHz方案明確480049003500360034003500五、5G工作頻段六、5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淞?G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?G基站重構(gòu)5G的基站功能重構(gòu)為CU、DU、AAU三個(gè)功能實(shí)體：?CU（集中單元）：主要包括非實(shí)時(shí)的無線高層協(xié)議棧功能。在此位置上，也可支持部分核心網(wǎng)功能下沉和邊緣應(yīng)用業(yè)務(wù)的部署。?DU（分布單元）：主要處理物理層功能和實(shí)時(shí)性需求的層2功能。考慮節(jié)省AAU與DU之間的傳輸資源，部分物理層功能也可上移至AAU實(shí)現(xiàn)。?AAU（有源天線）：采用eCPRI時(shí)，原BBU基帶功能部分上移，以降低DU-AAU之間的傳輸帶寬。六、5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?G核心網(wǎng)的重構(gòu)遵循網(wǎng)絡(luò)虛擬化、轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離、網(wǎng)絡(luò)切片等原則5G核心網(wǎng)架構(gòu)六、5G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銷G-RAN和5GC網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒涌贓PCNGCNLTENROption3:Non-Standalone,LTEassistedOption4:Standalone,

NRassistedEPCNGCNeLTENROption7:Non-Standalone,LTEassistedEPCNGCNeLTENRNGCNNROption2:StandaloneNR,NGCNconnectedeLTEOption5:StandaloneLTE,Rel-15,NGCNconnectedNGCNEPCLTEOption1：StandaloneLTE,EPCconnected-legacyOption6:Standalone5GNR,EPCconnectedNREPC標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)刪除七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式，根據(jù)5G控制面錨點(diǎn)不同區(qū)分為兩大類：獨(dú)立部署（SA）和非獨(dú)立部署(NSA)。七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式1、獨(dú)立部署(Standalone)指以5GNR做為控制面錨點(diǎn)接入5GCEPC5GCeLTENR1A-LIKEOption4a:NRassistedOption4:NRassistedEPC5GCLTENR5GCNROption2:5GCconnected七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式5GCNROption2:StandaloneNR優(yōu)勢劣勢對(duì)現(xiàn)有2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)無影響01可快速部署，直接引入5G新網(wǎng)元，不需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)改造當(dāng)NR未實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋時(shí)，語音連續(xù)性依賴跨系統(tǒng)切換需要同時(shí)部署NR和5GC引入5GC，提供5G新功能新業(yè)務(wù)Option2架構(gòu)：5G獨(dú)立建網(wǎng)Option2架構(gòu)是將獨(dú)立的新無線接口（NR）連接到5GC（下一代核心網(wǎng)）七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式優(yōu)勢劣勢Option4:Non-Standalone,NRassistedEPC5GCeLTENREPC5GCeLTENR1A-LIKEOption4a:Non-Standalone,NRassisted支持5GNR和LTE雙連接，帶來流量增益引入5GC，支持5G新功能新業(yè)務(wù)需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)LTE改造需要同時(shí)部署NR和5GCOption4/4a架構(gòu)：融合eLTE的5G獨(dú)立建網(wǎng)錨點(diǎn)在NR上，融合到5GC中，是5Gstandalone的一個(gè)變化能夠利用現(xiàn)網(wǎng)LTEeNB。七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式EPC5GCLTENROption3:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCLTENR1AOption3a:Non-Standalone,LTEassistedOption7:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCeLTENREPC5GCeLTENROption7a:Non-Standalone,LTEassisted1A-LIKEEPC5GCLTENROption3x:Non-Standalone,LTEassistedOption7x:Non-Standalone,LTEassistedEPC5GCeLTENROption3系列Option7系列2、非獨(dú)立NR部署指5GNR的部署以LTEeNB做為控制面錨點(diǎn)接入EPC，或以eLTEeNB做為控制面錨點(diǎn)接入5GC七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式對(duì)NSA，前期5GC產(chǎn)業(yè)鏈不成熟，推薦采用Option3；如果屆時(shí)產(chǎn)業(yè)鏈超出預(yù)期，可以考慮Option7Option3系優(yōu)勢Option3系劣勢數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)NR覆蓋無要求語音業(yè)務(wù)連續(xù)性有保障無法支持5GC引入的新業(yè)務(wù)改動(dòng)小，投資少，建網(wǎng)速度快數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)NR覆蓋無要求語音業(yè)務(wù)連續(xù)性有保障需要新建5GC，建網(wǎng)進(jìn)度依賴于5GC產(chǎn)業(yè)成熟度LTE需升級(jí)改造為eLTE，改動(dòng)較大支持5G5GC引入的新業(yè)務(wù)Option7系優(yōu)勢Option7系劣勢Option3/3avsOption7/7a相對(duì)于Option7/7a，Option3對(duì)4GLTE現(xiàn)網(wǎng)改造更小，且不依賴于5GC的產(chǎn)業(yè)成熟度七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式EPC5GC

LTE

NROption3X:Non-Standalone,LTEassisted,SCGsplitbearerEPC5GCLTEOption3:Non-Standalone,LTEassistedNR數(shù)據(jù)面需要LTE作為路由，對(duì)LTE處理能力要求高NR作為數(shù)據(jù)匯聚和分發(fā)點(diǎn)，可充分利用，NR設(shè)備處理能力更強(qiáng)的優(yōu)勢Option3X/7X充分利用NR處理能力更強(qiáng)的優(yōu)勢，實(shí)際可操作性更強(qiáng)Option3/3xOption7/7x方案對(duì)比和建議NSAOption3模式下，LTEeNodeB不但要作為NR錨點(diǎn)，還需要作為數(shù)據(jù)匯聚和分發(fā)點(diǎn)，對(duì)LTEeNodeB處理能力要求很高。Option3X作為Option3的優(yōu)化方案，將NR作為數(shù)據(jù)匯聚和分發(fā)點(diǎn)，充分利用NR設(shè)備處理能力更強(qiáng)的優(yōu)勢，便捷提升網(wǎng)絡(luò)處理能力。同樣情況也適合Option7/7x方案。NR七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式相對(duì)于NSA，SA對(duì)LTE現(xiàn)網(wǎng)改造更小，且便于引入5G新業(yè)務(wù)，但是投資成本高，產(chǎn)業(yè)進(jìn)度略晚SA和NSA各有優(yōu)劣，建議運(yùn)營商根據(jù)實(shí)際需求選擇建網(wǎng)模式SAOption2對(duì)4G

LTE網(wǎng)絡(luò)無影響，建網(wǎng)一步到位5G按需投資，快速建網(wǎng)，投資回報(bào)更快5G建設(shè)和4GLTE強(qiáng)綁定，NSA到SA的過程需要無線網(wǎng)和核心網(wǎng)多次升級(jí)需要5GNR成片連續(xù)覆蓋，初期投資成本高支持5G各種新業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)切片NSA標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)早，產(chǎn)業(yè)更成熟，業(yè)務(wù)連續(xù)性更好Option3/3a需改造4G無線網(wǎng)和EPC支持雙連接功能，Option7/7a需升級(jí)4G無線網(wǎng)至eLTE，無需改造EPC，依賴5GC產(chǎn)業(yè)成熟度NSAOption4/4a需要4G升級(jí)至eLTE,Option4無線網(wǎng)分流，需升級(jí)4GBBU硬件初期投資成本低，但是難以引入5G新業(yè)務(wù)，SA目標(biāo)網(wǎng)總投資成本高SAvsNSA優(yōu)劣勢分析七、協(xié)議定義的多種5G網(wǎng)絡(luò)部署方式5GC

NROption2Option2Option4EPC5GC

eLTENROption4NR連續(xù)覆蓋場景推薦優(yōu)先采用Option2建網(wǎng)Option2對(duì)LTE網(wǎng)絡(luò)無影響，引入簡單，可快速驗(yàn)證5G性能，但NR需實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋，否則語音業(yè)務(wù)切換流程復(fù)雜，QoS無法保障NR非連續(xù)覆蓋場景Option3X采用Option3X或Option7X建網(wǎng)Option3X網(wǎng)元更改少，與現(xiàn)網(wǎng)耦合程度深，適合引入初期NR終端比例小的情況；Option7X可實(shí)現(xiàn)全5G能力，有效避免后續(xù)無線網(wǎng)絡(luò)的多次升級(jí)，適合在5GC產(chǎn)業(yè)成熟情況下的引入；OrNR逐步實(shí)現(xiàn)連續(xù)覆蓋EPC5GCLTENROption3XOption7xEPC5GCeLTENROption7X第15講5G的物理層與關(guān)鍵技術(shù)一、NR的參數(shù)FrequencyrangeSCS(kHz)循環(huán)前綴(CP)MinCHBW(MHz)MaxCHBW(MHz)Range

1(<=6G)15正常550Range1(<=6G)30正常Option1:5MHzOption2:10MHz100Range1(<=6G)60正常、擴(kuò)展Option1:10MHzOption2:20MHz100MHzRange

2(>6G)60正常50200Range

2(>6G)120正常50400MHz二、NR幀結(jié)構(gòu)NR中的一個(gè)frame的時(shí)間長度依然是10ms，包含10個(gè)subframe，其中每個(gè)subframe的時(shí)間為1ms。目前每個(gè)子幀包含多少個(gè)slot是根據(jù)u這個(gè)值來確定，目前u取值有5個(gè)，為0,1,2,3,4；一共有兩種CP類型，Normal和Extended（擴(kuò)展型）。擴(kuò)展型CP只能用在子載波間隔為60KHz的配置下。相對(duì)應(yīng)的，LTE的符號(hào)長度為66.7us(不包括CP)，NR可以為66,67us,33.33us,16.67us,8.33us,4.17us。二、NR幀結(jié)構(gòu)子載波間隔為15KHz、30KHz、60KHz和120KHz可用于數(shù)據(jù)傳輸信道；而15KHz、30KHz、120KHz和240KHz子載波間隔可以用于同步信道。二、NR幀結(jié)構(gòu)一個(gè)subframe（1ms）內(nèi)可以包含多個(gè)slot普通循環(huán)前綴三、物理資源資源元素天線端口p和子載波間隔配置μ下的資源格中每個(gè)元素被稱為資源元素（ResourceElement，RE），它用索引對(duì)(k,l)唯一地標(biāo)識(shí)，其中k是頻域索引，l是時(shí)域符號(hào)索引。資源塊一個(gè)物理資源塊（PRB）在頻域上定義為連續(xù)的子載波。載波聚合在多個(gè)小區(qū)中的傳輸可以被聚合，除了主小區(qū)外，最多可以使用15個(gè)輔小區(qū)。三、物理資源BWP140MHz帶寬、15kHz子載波間隔BWP210MHz帶寬、15kHz子載波間隔BWP320MHz帶寬、60kHz子載波間隔收益：降低能耗，當(dāng)UE業(yè)務(wù)量較低或者沒有業(yè)務(wù)時(shí)，UE可以切換到帶寬較小的BWP上，降低能耗提高系統(tǒng)靈活性，每個(gè)BWP可采用不同的配置，系統(tǒng)根據(jù)業(yè)務(wù)需要切換合適的BWP，提高系統(tǒng)靈活性前向兼容，新技術(shù)可以在新的BWP中提供，保證系統(tǒng)的前向兼容性分類：InitialBWP：空閑態(tài)接受系統(tǒng)消息、完成隨機(jī)接入等DedicateBWP：連接態(tài)數(shù)據(jù)傳輸?shù)菳WP是對(duì)應(yīng)特定載波和特定參數(shù)集的一組連續(xù)的PRBUE可以配置多個(gè)BWP，但一個(gè)時(shí)刻只能激活一個(gè)不同BWP可以采用不同的參數(shù)集（SCS、CP）UE在激活的BWP內(nèi)收發(fā)消息BWP組成：SCS、CP、頻域位置、帶寬定義：BWP（BandwidthPart）四、物理信道與調(diào)制下行定義的物理信道如下：物理下行共享信道PhysicalDownlinkSharedChannel（PDSCH）物理下行控制信道PhysicalDownlinkControlChannel（PDCCH）物理廣播信道PhysicalBroadcastChannel（PBCH）上行定義的物理信道如下：物理隨機(jī)接入信道PhysicalRandomAccessChannel（PRACH）物理上行共享信道PhysicalUplinkSharedChannel（PUSCH）物理上行控制信道PhysicalUplinkControlChannel（PUCCH）支持的調(diào)制方式有：下行支持QPSK，16QAM，64QAM、256QAM上行支持：對(duì)于OFDM+CP有QPSK,16QAM,64QAM，256QAM；對(duì)于DFT-s-OFDM+CP有π/2-BPSK,QPSK,16QAM,64QAM，256QAM定義的信號(hào)包括：參考信號(hào)、主和輔同步信號(hào)上行物理信號(hào)：解調(diào)參考信號(hào)（Demodulationreferencesignals，DM-RS）相位跟蹤參考信號(hào)（Phase-trackingreferencesignals，PT-RS）探測參考信號(hào)（Soundingreferencesignal，SRS）下行物理信號(hào)：解調(diào)參考信號(hào)（Demodulationreferencesignals，DM-RS）相位跟蹤參考信號(hào)（Phase-trackingreferencesignals，PT-RS）信道狀態(tài)信息參考信號(hào)（Channel-stateinformationreferencesignal，CSI-RS）主同步信號(hào)（Primarysynchronizationsignal，PSS）輔同步信號(hào)（Secondarysynchronizationsignal，SSS）四、物理信道與調(diào)制天線端口上行鏈路的天線端口：天線端口1000用于PUSCH的DM-RS天線端口2000用于PUCCH的DM-RS天線端口3000用于SRS天線端口4000用于PRACH下行鏈路的天線端口：天線端口1000用于PDSCH的DM-RS天線端口2000用于PDCCH的DM-RS天線端口3000用于CSI-RS天線端口4000用于SS/PBCH四、物理信道與調(diào)制五、5G協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接口-NG控制面協(xié)議棧和用戶面協(xié)議棧和主要功能NG-C功能：- NG接口管理;- UE上下文管理;- UE移動(dòng)性管理;- NAS消息傳遞;- Paging;- PDU會(huì)話管理;- 配置傳遞;- 告警信息傳遞NG-U功能：在NG-RAN與UPF之間傳輸非保障的用戶面PDU五、5G協(xié)議棧網(wǎng)絡(luò)接口-Xn控制面協(xié)議棧和用戶面協(xié)議棧和主要功能Xn-C功能：- Xn接口管控;UE移動(dòng)性管理,包括上下文傳遞和RAN尋呼:- 雙連接;Xn-U功能：- 數(shù)據(jù)傳遞;- 流控.五、5G協(xié)議棧無線網(wǎng)絡(luò)層：控制面協(xié)議棧和用戶面協(xié)議棧無線網(wǎng)絡(luò)層控制面協(xié)議棧無線網(wǎng)絡(luò)層用戶面協(xié)議棧SDAP(ServiceDataAdaptationPropocol):QOSflowhandling六、5G關(guān)鍵技術(shù)1、統(tǒng)一空口UAI的架構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一空口架構(gòu)不是技術(shù)的簡單組合，而是清晰和系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)切片層可按業(yè)務(wù)類型實(shí)現(xiàn)靈活的網(wǎng)絡(luò)切片和彈性資源分配抽象物理層對(duì)不同業(yè)務(wù)和不同頻段完全透明特定物理層支撐不同場景KPI的關(guān)鍵技術(shù)基于統(tǒng)一框架設(shè)計(jì)的波形和幀結(jié)構(gòu)連接，分集，冗余，PPC等免調(diào)度MUSAeMBB切片mMTC切片URLLC切片業(yè)務(wù)感知層實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)感知與智能匯聚MassiveMIMOLDPC，PPC2、MassiveMIMOMassiveMIMO>100天線5GPre5G64天線4G8天線CapacityPre5GMassiveMIMO中國移動(dòng)Pre5GMM商用軟銀Pre5GMM商用通過上百根天線的空分復(fù)用優(yōu)勢，成倍提升系統(tǒng)容量，是5G容量提升的核心技術(shù)，并在pre5G中成功商用六、5G關(guān)鍵技術(shù)3、多用戶共享接入MUSA用戶1用戶2用戶3用戶4用戶5用戶6用戶7用戶24假設(shè)采用碼長為4的短碼擴(kuò)頻同時(shí)傳輸

共用4個(gè)RB資源通過SIC算法，功率大的用戶會(huì)被首先解碼出來，并從混合信號(hào)中減掉。

這個(gè)過程持續(xù)進(jìn)行直到所有用戶解碼成功。用戶3傳輸用戶7用戶N用戶24………………啟用MUSA后實(shí)測可達(dá)600%過載率SIC算法六、5G關(guān)鍵技術(shù)UEIDCloudRadioVirtualCell技術(shù)介紹虛擬小區(qū)簇Virt