【5G物理层技术04】系统参数

Jumbo 发表了文章 • 0 个评论 • 3847 次浏览 • 2018-07-26 10:00 • 来自相关话题

与LTE系统类似,5G系统参数主要涉及子载波间隔SCS、系统带宽以及循环CP,今天我们就一起来看看5G系统系统参数和LTE有哪些异同点。




1、子载波间隔SCS
NR支持的子载波间隔SCS(subcarrier spacing)包括15kHz、30kHz、60kHz、120kHz和240kHz。




2、循环前缀CP
1)Normal CP
NR的Normal CP随着子载波间隔的大小等比例缩放,不同子载波间隔的符号边界对齐;对于任一种子载波间隔,均为每0.5ms的第1个符号CP长度较长,其他符号CP长度相同。
2)Extended CP
NR在R15版本至少在60kHz支持ECP,每个符号的ECP长度相同;UL和DL可以分别配置不同的CP类型。




3、系统参数选择
5G主要低频部署频段是3.5GHz,拥有100MHz的潜在带宽,可以采用单载波独立工作和载波聚合方式实现;载波聚合的控制信道开销较大,同时设计较为复杂,倾向于支持单载波100MHz带宽设计。
RAN4 规定了在不同频段下的不同子载波间隔支持的最大单载波带宽如下。




不同载波带宽的实现参数对比如下。




系统参数选择需要考虑不同的适用场景。
SCS
较大的SCS可以适用于大带宽场景;较大的SCS可以对抗更大的多普勒频移,适用于高速移动场景;较大的SCS符号长度较短,适用于低时延场景。
CP
NCP的开销较小;ECP长度较大,可以对抗更大的多径时延。
可以看出,相对于LTE来说,5G系统支持更多的子载波间隔、更大的系统带宽以及灵活的CP配置,从而能够满足更加多样化的需求和服务。





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与LTE系统类似,5G系统参数主要涉及子载波间隔SCS、系统带宽以及循环CP,今天我们就一起来看看5G系统系统参数和LTE有哪些异同点。
5G8.jpg

1、子载波间隔SCS
NR支持的子载波间隔SCS(subcarrier spacing)包括15kHz、30kHz、60kHz、120kHz和240kHz。
5GSCS.jpg

2、循环前缀CP
1)Normal CP
  • NR的Normal CP随着子载波间隔的大小等比例缩放,不同子载波间隔的符号边界对齐;
  • 对于任一种子载波间隔,均为每0.5ms的第1个符号CP长度较长,其他符号CP长度相同。

2)Extended CP
  • NR在R15版本至少在60kHz支持ECP,每个符号的ECP长度相同;
  • UL和DL可以分别配置不同的CP类型。

5GCP.jpg

3、系统参数选择
  • 5G主要低频部署频段是3.5GHz,拥有100MHz的潜在带宽,可以采用单载波独立工作和载波聚合方式实现;
  • 载波聚合的控制信道开销较大,同时设计较为复杂,倾向于支持单载波100MHz带宽设计。

RAN4 规定了在不同频段下的不同子载波间隔支持的最大单载波带宽如下。
5G不同SCS下的载波带宽.jpg

不同载波带宽的实现参数对比如下。
5G不同载波带宽的实现参数对比.jpg

系统参数选择需要考虑不同的适用场景。
SCS
  • 较大的SCS可以适用于大带宽场景;
  • 较大的SCS可以对抗更大的多普勒频移,适用于高速移动场景;
  • 较大的SCS符号长度较短,适用于低时延场景。

CP
  • NCP的开销较小;
  • ECP长度较大,可以对抗更大的多径时延。

可以看出,相对于LTE来说,5G系统支持更多的子载波间隔、更大的系统带宽以及灵活的CP配置,从而能够满足更加多样化的需求和服务。

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【5G物理层技术03】-工作带宽

Jumbo 发表了文章 • 0 个评论 • 1246 次浏览 • 2018-07-25 14:08 • 来自相关话题

5G主要低频部署频段是3.5GHz,拥有100MHz的潜在带宽,可以采用单载波独立工作和载波聚合方式实现。
5G的高性能需要大带宽,个性化需求和服务需要通过个性化带宽分配来实现。




1、NR带宽相关参数最大NR载波带宽: 400MHz ;
对于单一numerology(参数集)的情况,最大的子载波数:3300或者6600; 
CA/DC最大聚合的载波数:16 ,需要注意的是:
RAN2可以考虑聚合载波数为32;上下行的聚合载波数独立。

2、带宽自适应
1)带宽自适应的目的
支持低带宽能力UE能够在大系统带宽小区中工作;使用户端以低功耗监听或发送控制信道(如在低数据周期),而能够在数据高发周期以大带宽接收或发送;适配不同的numerology(参数集)。
2)5G中不同UE能力举例




UE1:窄带UE,仅可用一个NR载波的部分带宽;UE2: 宽带UE, 可用整个系统带宽;UE3: 具有载波聚合能力的UE, 可用部分或全系统带宽,但带宽使用的灵活度较低;UE4: 具有带宽自适应能力的UE,可以仅检测和使用比其射频能力小的带宽,可支持带宽灵活可变(BP可变)。

3、灵活带宽-BWP机制
NR中引入BWP (Bandwidth Part,带宽分片),使带宽灵活可变,BWP的可能应用场景有:
1)UE可用带宽比载波带宽小:支持窄带宽能力UE或节省UE功耗;




2)灵活的资源分配:在不同的BP上支持不同numerology的资源分配,如eMBB和URLLC需要配置不同的numerology等。




4、灵活带宽-BWP配置
UE能力小于NR载波带宽时,频域资源分配分为两步:
第1步:指示BWP;
第2步:指示BWP内部的PRB。
对于DFT-S-OFDM,分配的RB数目N = 2^i*3^j*5^k(是不是很眼熟呢?同LTE上行资源分配原则)。
具体的资源分配方案如下。




对于PUSCH/PDSCH,RBG大小和数目与分配给UE的BWP有关,配置方案如下(可选)。
半静态配置bitmap大小;半静态配置RBG大小;根据DCI format/DCI format size;根据传输时间长度;RBG大小取决于BWP大小。
 




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5G主要低频部署频段是3.5GHz,拥有100MHz的潜在带宽,可以采用单载波独立工作和载波聚合方式实现。
5G的高性能需要大带宽,个性化需求和服务需要通过个性化带宽分配来实现。
5G.jpg

1、NR带宽相关参数最大NR载波带宽: 400MHz ;
对于单一numerology(参数集)的情况,最大的子载波数:3300或者6600; 
CA/DC最大聚合的载波数:16 ,需要注意的是:
  • RAN2可以考虑聚合载波数为32;
  • 上下行的聚合载波数独立。


2、带宽自适应
1)带宽自适应的目的
  • 支持低带宽能力UE能够在大系统带宽小区中工作;
  • 使用户端以低功耗监听或发送控制信道(如在低数据周期),而能够在数据高发周期以大带宽接收或发送;
  • 适配不同的numerology(参数集)。

2)5G中不同UE能力举例
5G带宽.jpg

  • UE1:窄带UE,仅可用一个NR载波的部分带宽;
  • UE2: 宽带UE, 可用整个系统带宽;
  • UE3: 具有载波聚合能力的UE, 可用部分或全系统带宽,但带宽使用的灵活度较低;
  • UE4: 具有带宽自适应能力的UE,可以仅检测和使用比其射频能力小的带宽,可支持带宽灵活可变(BP可变)。


3、灵活带宽-BWP机制
NR中引入BWP (Bandwidth Part,带宽分片),使带宽灵活可变,BWP的可能应用场景有:
1)UE可用带宽比载波带宽小:支持窄带宽能力UE或节省UE功耗;
5GBWP1.jpg

2)灵活的资源分配:在不同的BP上支持不同numerology的资源分配,如eMBB和URLLC需要配置不同的numerology等。
5GBWP2.jpg

4、灵活带宽-BWP配置
UE能力小于NR载波带宽时,频域资源分配分为两步:
第1步:指示BWP;
第2步:指示BWP内部的PRB。
对于DFT-S-OFDM,分配的RB数目N = 2^i*3^j*5^k(是不是很眼熟呢?同LTE上行资源分配原则)。
具体的资源分配方案如下。
5G灵活BWP.jpg

对于PUSCH/PDSCH,RBG大小和数目与分配给UE的BWP有关,配置方案如下(可选)。
  • 半静态配置bitmap大小;
  • 半静态配置RBG大小;
  • 根据DCI format/DCI format size;
  • 根据传输时间长度;
  • RBG大小取决于BWP大小。

 
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5G网络关键技术之八—无线资源调度与共享

luo_kf 发表了文章 • 0 个评论 • 914 次浏览 • 2018-07-25 11:00 • 来自相关话题

       无线资源调度与共享技术是通过在5G无线接入网采用分簇化集中控制、无线网络资源虚拟化和频谱共享技术实现对无线资源的髙效控制和分配,从而满足各种典型应用场景和业务指标要求。
分簇化集中控制
       基于控制与承载分离思想,通过分簇化集中控制与管理功能模块,可以实现多小区联合的无线资源动态分配与智能管理,具体的无线资源包括频谱资源、时域资源、码域资源、空域资源、功率资源等。通过综合考虑业务特征、终端属性、网络状况、用户喜好等多重因素,分簇化集中控制与管理功能将实现以用户为中心的无线资源动态调配与智能管理,形成跨多小区的数据自适应分流和动态负荷均衡,进而大幅度提升无线网络整体资源利用率,有效解决系统干扰问题,提升系统总体容量。在实际网络部署中,依据无线网络拓扑的实际情况和无线资源管理的实际需求,分簇化集中控制与管理模块可以灵活地部署于不同无线网络物理节点中。对于分布式基站部署场景,每个基站都有完整的用户面处理功能,基站可以根据站间传输条件进行灵活、精细的用户级协同传输,实现协作式的多点传输技术,有效提髙系统频谱效率。
无线网络资源虚拟化
       通过对无线资源(时域、频域、空域、码域、功率域等)、无线接入网平台资源和传输资源的灵活共享与切片,构建适应不同应用场景需求的虚拟无线接入网络,进而满足差异化运营需求,提升业务部署的灵活性,提髙无线网络资源利用率,降低网络建设和运维成本。不同的虚拟无线网络之间保持髙度严格的资源隔离,可以采用不同的无线软件算法。
频谱共享
       在各种无线接入技术共存的情况下,根据不同的场景、业务负荷、用户体验和共存环境等,动态使用不同无线接入技术的频谱资源,达到不同系统的最优动态频谱配置和管理功能,从而实现更髙的频谱效率以及干扰的自适应控制。控制节点可以独立地控制或者基于数据库提供的信息来控制频谱资源的共享与灵活调度。基于不同网络架构,实现同一个系统或不同系统间频谱共享,进行多优先级动态频谱分配与管理、及干扰协调等。
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       无线资源调度与共享技术是通过在5G无线接入网采用分簇化集中控制、无线网络资源虚拟化和频谱共享技术实现对无线资源的髙效控制和分配,从而满足各种典型应用场景和业务指标要求。
  • 分簇化集中控制

       基于控制与承载分离思想,通过分簇化集中控制与管理功能模块,可以实现多小区联合的无线资源动态分配与智能管理,具体的无线资源包括频谱资源、时域资源、码域资源、空域资源、功率资源等。通过综合考虑业务特征、终端属性、网络状况、用户喜好等多重因素,分簇化集中控制与管理功能将实现以用户为中心的无线资源动态调配与智能管理,形成跨多小区的数据自适应分流和动态负荷均衡,进而大幅度提升无线网络整体资源利用率,有效解决系统干扰问题,提升系统总体容量。在实际网络部署中,依据无线网络拓扑的实际情况和无线资源管理的实际需求,分簇化集中控制与管理模块可以灵活地部署于不同无线网络物理节点中。对于分布式基站部署场景,每个基站都有完整的用户面处理功能,基站可以根据站间传输条件进行灵活、精细的用户级协同传输,实现协作式的多点传输技术,有效提髙系统频谱效率。
  • 无线网络资源虚拟化

       通过对无线资源(时域、频域、空域、码域、功率域等)、无线接入网平台资源和传输资源的灵活共享与切片,构建适应不同应用场景需求的虚拟无线接入网络,进而满足差异化运营需求,提升业务部署的灵活性,提髙无线网络资源利用率,降低网络建设和运维成本。不同的虚拟无线网络之间保持髙度严格的资源隔离,可以采用不同的无线软件算法。
  • 频谱共享

       在各种无线接入技术共存的情况下,根据不同的场景、业务负荷、用户体验和共存环境等,动态使用不同无线接入技术的频谱资源,达到不同系统的最优动态频谱配置和管理功能,从而实现更髙的频谱效率以及干扰的自适应控制。控制节点可以独立地控制或者基于数据库提供的信息来控制频谱资源的共享与灵活调度。基于不同网络架构,实现同一个系统或不同系统间频谱共享,进行多优先级动态频谱分配与管理、及干扰协调等。
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【5G物理层技术02】-帧结构

Jumbo 发表了文章 • 0 个评论 • 5467 次浏览 • 2018-07-24 14:31 • 来自相关话题

面对多样化的应用场景,5G的帧结构参数可灵活配置,以服务不同类型的业务。




1、基本构成单元
1)定时单位
无线帧:10ms;
子帧:1ms。
2)调度单位
Slot:14符号,根据子载波间隔的变化,1个子帧中的slot个数进行相应调整,如下表所示;
 



Mini-slot:1~(Slot长度-1)个符号;支持多Slot调度、跨slot调度;支持纯下行、纯上行、上行+下行混合的Slot结构。
2、NR(5G)帧结构
与LTE相同,5G无线帧和子帧的长度固定,从而允许更好的保持LTE与NR间共存。这样的固定结构,利于LTE和NR共同部署模式下时隙与帧结构同步,简化小区搜索和频率测量。




与4G不同的是,5G NR定义了灵活的子构架,时隙和字符长度可根据子载波间隔灵活定义。
5G定义了一种子时隙构架,叫Mini-Slot,主要用于超高可靠低时延(URLLC)应用场景。
Mini-Slot由两个或多个符号组成,第一个符号包含控制信息。对于低时延的HARQ可配置于Mini-Slot上,Mini-Slot也可用于快速灵活的服务调度。
1)NR帧结构配置相比LTE更加灵活
支持半静态TDD帧结构配置、动态TDD以及动态与半静态混合的TDD帧结构;支持Self-contained帧结构方式;不同帧结构可基于不同业务、场景和运营商需求,通过不同的参数配置灵活调整来实现。
2)几种典型NR帧结构
半静态配置的子帧,实现宏站部署。


 自包含slot,实现快速ACK /NACK和调度,降低业务时延,适用于TDD系统。


 Mini-Slot设计,实现更小调度粒度,减少调度符号数目,实现快速传输。



 




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面对多样化的应用场景,5G的帧结构参数可灵活配置,以服务不同类型的业务。
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1、基本构成单元
1)定时单位
无线帧:10ms;
子帧:1ms。
2)调度单位
Slot:14符号,根据子载波间隔的变化,1个子帧中的slot个数进行相应调整,如下表所示;
 
5G帧结构调度参数.jpg

  • Mini-slot:1~(Slot长度-1)个符号;
  • 支持多Slot调度、跨slot调度;
  • 支持纯下行、纯上行、上行+下行混合的Slot结构。

2、NR(5G)帧结构
与LTE相同,5G无线帧和子帧的长度固定,从而允许更好的保持LTE与NR间共存。这样的固定结构,利于LTE和NR共同部署模式下时隙与帧结构同步,简化小区搜索和频率测量。
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与4G不同的是,5G NR定义了灵活的子构架,时隙和字符长度可根据子载波间隔灵活定义。
5G定义了一种子时隙构架,叫Mini-Slot,主要用于超高可靠低时延(URLLC)应用场景。
Mini-Slot由两个或多个符号组成,第一个符号包含控制信息。对于低时延的HARQ可配置于Mini-Slot上,Mini-Slot也可用于快速灵活的服务调度。
1)NR帧结构配置相比LTE更加灵活
  • 支持半静态TDD帧结构配置、动态TDD以及动态与半静态混合的TDD帧结构;
  • 支持Self-contained帧结构方式;
  • 不同帧结构可基于不同业务、场景和运营商需求,通过不同的参数配置灵活调整来实现。

2)几种典型NR帧结构
  • 半静态配置的子帧,实现宏站部署。
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  • 自包含slot,实现快速ACK /NACK和调度,降低业务时延,适用于TDD系统。
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  • Mini-Slot设计,实现更小调度粒度,减少调度符号数目,实现快速传输。
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5G网络关键技术之七—无线MESH和动态自组织网络

luo_kf 发表了文章 • 0 个评论 • 3021 次浏览 • 2018-07-24 10:25 • 来自相关话题

       无线MESH是应用于5G网络连续广域覆盖和超密集组网场景中重要的无线组网技术。如下图1所示,无线MESH网络能够构建快速、髙效的基站间无线传输网络,提髙基站间的协调能力和效率,降低基站间进行数据传输与信令交互的时延,提供更加动态、灵活的回传选择,进一步支持在多场景下的基站即插即用,实现易部署、易维护、用户体验轻快和一致的轻型网络。




                                           图1 无线MESH网络
       5G无线MESH技术包括以下几个方面:
无线MESH网络中无线回传链路与无线接入链路的联合设计与联合优化,例如:基于容量和能效的接入与回传资源 协调优化等;无线MESH网络回传网关规划与管理;无线MESH网络回传网络拓扑管理与路径优化;无线MESH网络回传网络资源管理;无线MESH网络协议架构与接口研究,包括控制面与用户面。
       动态自组织网络技术是在5G蜂窝网络授权和控制下,在本地可以将基站、终端以及各种新型的末端节点动态组建成网络,弥补传统蜂窝网架构在组网灵活性方面的不足。另外,还可以通过组建动态自组织网络,实现设备间通信,提升网络频谱效率。
       动态自组织网络应用场景包括:
 针对低时延髙可靠场景,降低端到端时延,提髙传输可靠性;针对低功耗大连接场景,延伸网络覆盖和接入能力。另外,适应灾害等应急场景,提升网络的可靠性。
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       无线MESH是应用于5G网络连续广域覆盖和超密集组网场景中重要的无线组网技术。如下图1所示,无线MESH网络能够构建快速、髙效的基站间无线传输网络,提髙基站间的协调能力和效率,降低基站间进行数据传输与信令交互的时延,提供更加动态、灵活的回传选择,进一步支持在多场景下的基站即插即用,实现易部署、易维护、用户体验轻快和一致的轻型网络。
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                                           图1 无线MESH网络
       5G无线MESH技术包括以下几个方面:
  • 无线MESH网络中无线回传链路与无线接入链路的联合设计与联合优化,例如:基于容量和能效的接入与回传资源 协调优化等;
  • 无线MESH网络回传网关规划与管理;
  • 无线MESH网络回传网络拓扑管理与路径优化;
  • 无线MESH网络回传网络资源管理;
  • 无线MESH网络协议架构与接口研究,包括控制面与用户面。

       动态自组织网络技术是在5G蜂窝网络授权和控制下,在本地可以将基站、终端以及各种新型的末端节点动态组建成网络,弥补传统蜂窝网架构在组网灵活性方面的不足。另外,还可以通过组建动态自组织网络,实现设备间通信,提升网络频谱效率。
       动态自组织网络应用场景包括:
  1.  针对低时延髙可靠场景,降低端到端时延,提髙传输可靠性;
  2. 针对低功耗大连接场景,延伸网络覆盖和接入能力。另外,适应灾害等应急场景,提升网络的可靠性。

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【LTE】小区重选参数设置

Jumbo 发表了文章 • 2 个评论 • 4890 次浏览 • 2018-07-23 14:44 • 来自相关话题

LTE小区重选(cell reselection)指UE在空闲模式下通过监测邻区和当前小区的信号质量以选择一个最好的小区提供服务信号的过程。当邻区的信号质量及电平满足S准则且满足一定重选判决准则时,终端将接入该小区驻留。
※:LTE小区重选与切换的区别就在于重选是UE在空闲态的行为,而切换是UE在连接态的行为。




1、小区重选目的
小区重选的目的是使UE移动到所选PLMN或者EPLMN里面“最好”的小区。
2、小区重选参数
小区重选的相关参数在SIB3~SIB8中下发。其中服务小区优先级及重选公共参数在SIB3中携带,UMTS的邻区列表及重选参数在SIB6中携带,GSM的的邻区列表及重选参数在SIB7中携带。




3、小区重选优先级
不同的E-UTRAN频率或者IRAT频率之间的绝对优先级可以通过三种方式提供给UE。
系统消息(system information)RRC ConnectionRelease消息在IRAT小区重选时从其他RAT继承(inheriting from another RAT at inter-RAT cell (re)selection)
※:异系统之间的优先级不能是相同的。
4、小区重选测量
测量准则是UE是否对目标频点进行测量的依据,只有达到了测量准则的要求,UE才会开始对目标频点进行测量。目标频点的优先级不同,其所对应的测量准则亦有区别,具体如下所示。








5、小区重选标准
比当前服务载频优先级更高的系统内其它载频或者其它系统载频;当前服务载频或者与当前服务载频优先级一样的系统内其它载频;比当前服务载频优先级低的系统内其它载频或者其它系统载频。
1)同频和同优先级异频的小区重选准则-R准则(cell-ranking criterion)








UE将为所有满足小区选择S准则的小区按以上定级R准则排队,如果在TreselectionRAT时间内某个小区排队为最好小区,UE将对该小区执行重选。
2)不同优先级的异频或异系统小区间的重选准则








 ※:当UE处在中速或高速移动状态下时,以上所有准则中的TreselectionRAT都要应用缩放准则。  
6、小区重选过程
 当达到测量准则后,UE便会对目标频点进行检测来判断是否可以达到重选门限;一旦达到重选门限,UE便会根据重选准则重选到目标频点;重选到目标频点所在的小区后,UE会读取该小区的广播信息来判断该小区是否满足驻留的条件(S准则)。
 ※:UE只有在服务小区驻留1s后才会进行小区重选。





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LTE小区重选(cell reselection)指UE在空闲模式下通过监测邻区和当前小区的信号质量以选择一个最好的小区提供服务信号的过程。当邻区的信号质量及电平满足S准则且满足一定重选判决准则时,终端将接入该小区驻留。
※:LTE小区重选与切换的区别就在于重选是UE在空闲态的行为,而切换是UE在连接态的行为。
LTE切换.jpg

1、小区重选目的
小区重选的目的是使UE移动到所选PLMN或者EPLMN里面“最好”的小区。
2、小区重选参数
小区重选的相关参数在SIB3~SIB8中下发。其中服务小区优先级及重选公共参数在SIB3中携带,UMTS的邻区列表及重选参数在SIB6中携带,GSM的的邻区列表及重选参数在SIB7中携带。
LTE小区重选系统参数.jpg

3、小区重选优先级
不同的E-UTRAN频率或者IRAT频率之间的绝对优先级可以通过三种方式提供给UE。
  • 系统消息(system information)
  • RRC ConnectionRelease消息
  • 在IRAT小区重选时从其他RAT继承(inheriting from another RAT at inter-RAT cell (re)selection)

※:异系统之间的优先级不能是相同的。
4、小区重选测量
测量准则是UE是否对目标频点进行测量的依据,只有达到了测量准则的要求,UE才会开始对目标频点进行测量。目标频点的优先级不同,其所对应的测量准则亦有区别,具体如下所示。
LTE重选参数设置.jpg

LTE小区重选.jpg

5、小区重选标准
  • 比当前服务载频优先级更高的系统内其它载频或者其它系统载频;
  • 当前服务载频或者与当前服务载频优先级一样的系统内其它载频;
  • 比当前服务载频优先级低的系统内其它载频或者其它系统载频。

1)同频和同优先级异频的小区重选准则-R准则(cell-ranking criterion)
LTE重选R准则.png

LTE重选同频参数.jpg

UE将为所有满足小区选择S准则的小区按以上定级R准则排队,如果在TreselectionRAT时间内某个小区排队为最好小区,UE将对该小区执行重选。
2)不同优先级的异频或异系统小区间的重选准则
LTE重选异频原则.jpg

LTE重选异频参数.jpg

 ※:当UE处在中速或高速移动状态下时,以上所有准则中的TreselectionRAT都要应用缩放准则。  
6、小区重选过程
  •  当达到测量准则后,UE便会对目标频点进行检测来判断是否可以达到重选门限;
  • 一旦达到重选门限,UE便会根据重选准则重选到目标频点;
  • 重选到目标频点所在的小区后,UE会读取该小区的广播信息来判断该小区是否满足驻留的条件(S准则)。

 ※:UE只有在服务小区驻留1s后才会进行小区重选。

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【5G物理层技术】1-系统设计

Jumbo 发表了文章 • 0 个评论 • 1016 次浏览 • 2018-07-23 10:12 • 来自相关话题

从 2G、3G 到 4G的应用,移动通信已经深刻地改变了人们的生活,但人们对更高性能移动通信的追求从未停止,为了应对未来爆炸性的数据流量增长、海量的设备连接和不断涌现的各类新业务,第五代移动通信(5G)系统应运而生。




5G将从“以技术为中心”向“以用户体验为中心”转变,应用场景将横跨移动互联网和物联网,达成人与万物智能互联的目标,实现“信息随心至,万物触手及”的愿景。




5G具有更强性能和更多应用场景,促进社会升级转型,从4G到5G,万物互联带来新机遇。




为了实现5G的需求愿景,网络侧势必要采用更多新的设计、新的技术,包括核心网、无线网都需要进行根本性的变革,今天我们就来看看5G在物理层采用了哪些技术方案吧!




1、物理层设计远景
为了实现5G的需求愿景,设计了统一灵活的空口系统。




采用灵活可配置的帧结构和系统参数、灵活双工、多址、多天线等关键技术;满足5G多场景和多样化的业务需求,提升用户体验、提升运营商竞争力。
2、物理层技术设计
技术实现方案是为了满足5G的需求愿景,根据5G应用场景、需求而采用的技术方案如下所示。




1)主要场景及需求
热点高容量场景:高速率;连续广域覆盖场景:广覆盖、高移动速度;低功耗大连接场景:广覆盖、大连接;低时延高可靠场景:低时延。




2)需求及设计实现方案
(1)低时延
帧结构:自包含短子帧;Mini-slot调度;uRLLC与eMBB资源复用;免调度传输。
(2)高速率
Massive MIMO;大带宽设计;超密集组网。
(3)广覆盖
半静态上下行时隙配比;下行控制信道波束赋型;上行控制信道覆盖增强;上行波形DFT-SOFDM和OFDM灵活可配。
(4)高移动速度
系统参数设计;参考信号设计;信道反馈增强。
(5)大连接:
非正交多址。




3、设计目标思路
主要的针对性考虑如下。




1)更广覆盖
链路预算、初始接入、同步/广播信道覆盖增强、 PDCCH/PUCC H覆盖增强、 PUSCH覆盖增强 、干扰控制;
2)更灵活部署
灵活帧结构(半静态帧结构)、灵活的资源复用(eMBB与 URLLC复用)、灵活的带宽、灵活的系统参数;
3)更高效传输
DMRS增强、参考信号设计增强(SRS等)、CSI反馈增强、下行波束管理等;
4)更高移动速度
帧结构相关设计、PRACH Format设计、DMRS、TRS设计、传输模式设计等;
5)更大带宽
高频的系统设计、相位噪声、多用户MIMO、信道建模、高低频协作、高频回传等。
 
以上就是5G物理层设计的基本思路和实现方案,后续我们一起来看具体的物理层实现,欢迎大家持续关注!





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从 2G、3G 到 4G的应用,移动通信已经深刻地改变了人们的生活,但人们对更高性能移动通信的追求从未停止,为了应对未来爆炸性的数据流量增长、海量的设备连接和不断涌现的各类新业务,第五代移动通信(5G)系统应运而生。
5G网络演进.jpg

5G将从“以技术为中心”向“以用户体验为中心”转变,应用场景将横跨移动互联网和物联网,达成人与万物智能互联的目标,实现“信息随心至,万物触手及”的愿景。
5G能力及场景.jpg

5G具有更强性能和更多应用场景,促进社会升级转型,从4G到5G,万物互联带来新机遇。
5G网络新机遇.jpg

为了实现5G的需求愿景,网络侧势必要采用更多新的设计、新的技术,包括核心网、无线网都需要进行根本性的变革,今天我们就来看看5G在物理层采用了哪些技术方案吧!
5G网络.jpg

1、物理层设计远景
为了实现5G的需求愿景,设计了统一灵活的空口系统。
5G物理层-统一灵活空口.jpg

  • 采用灵活可配置的帧结构和系统参数、灵活双工、多址、多天线等关键技术;
  • 满足5G多场景和多样化的业务需求,提升用户体验、提升运营商竞争力。

2、物理层技术设计
技术实现方案是为了满足5G的需求愿景,根据5G应用场景、需求而采用的技术方案如下所示。
5G物理层-技术设计.jpg

1)主要场景及需求
  • 热点高容量场景:高速率;
  • 连续广域覆盖场景:广覆盖、高移动速度;
  • 低功耗大连接场景:广覆盖、大连接;
  • 低时延高可靠场景:低时延。

5G技术路线.jpg

2)需求及设计实现方案
(1)低时延
  • 帧结构:自包含短子帧;
  • Mini-slot调度;
  • uRLLC与eMBB资源复用;
  • 免调度传输。

(2)高速率
  • Massive MIMO;
  • 大带宽设计;
  • 超密集组网。

(3)广覆盖
  • 半静态上下行时隙配比;
  • 下行控制信道波束赋型;
  • 上行控制信道覆盖增强;
  • 上行波形DFT-SOFDM和OFDM灵活可配。

(4)高移动速度
  • 系统参数设计;
  • 参考信号设计;
  • 信道反馈增强。

(5)大连接:
  • 非正交多址。

5G空口技术框架.jpg

3、设计目标思路
主要的针对性考虑如下。
5G设计思路.jpg

1)更广覆盖
链路预算、初始接入、同步/广播信道覆盖增强、 PDCCH/PUCC H覆盖增强、 PUSCH覆盖增强 、干扰控制;
2)更灵活部署
灵活帧结构(半静态帧结构)、灵活的资源复用(eMBB与 URLLC复用)、灵活的带宽、灵活的系统参数;
3)更高效传输
DMRS增强、参考信号设计增强(SRS等)、CSI反馈增强、下行波束管理等;
4)更高移动速度
帧结构相关设计、PRACH Format设计、DMRS、TRS设计、传输模式设计等;
5)更大带宽
高频的系统设计、相位噪声、多用户MIMO、信道建模、高低频协作、高频回传等。
 
以上就是5G物理层设计的基本思路和实现方案,后续我们一起来看具体的物理层实现,欢迎大家持续关注!

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5G网络关键技术之六—统一的多无线接入技术融合

luo_kf 发表了文章 • 0 个评论 • 1192 次浏览 • 2018-07-23 09:48 • 来自相关话题

       5G网络将是多种无线接入技术融合共存的网络,如何协同使用各种无线技术,提升网络整体运营效率和用户体验是多无线接入技术(RAT)融合所需要解决的问题。多RAT之间可以通过集中的无线网络控制功能实现融合,或者RAT间存在接口实现分布式协同。统一的多RAT融合技术包括四个方面:
智能接入控制与管理:依据网络状态、无线环境、终端能力,结合智能业务感知技术将不同的业务映射到最合适的接入技术上,提升用户体验和网络效率;多RAT无线资源管理:依据业务类型、网络负载、干扰水平等因素,对多网络的无线资源进行联合管理与优化,实现多技术间干扰协调,以及无线资源的共享及分配;协议与信令优化:增强接入网接口能力,构造更灵活的网络接口关系,支撑动态的网络功能分布;多制式多连接技术:终端同时接入多个不同制式的网络节点,实现多流并行传输,提髙吞吐量,提升用户体验,实现业务在不同接入技术网络间动态分流和汇聚。
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       5G网络将是多种无线接入技术融合共存的网络,如何协同使用各种无线技术,提升网络整体运营效率和用户体验是多无线接入技术(RAT)融合所需要解决的问题。多RAT之间可以通过集中的无线网络控制功能实现融合,或者RAT间存在接口实现分布式协同。统一的多RAT融合技术包括四个方面:
  • 智能接入控制与管理:依据网络状态、无线环境、终端能力,结合智能业务感知技术将不同的业务映射到最合适的接入技术上,提升用户体验和网络效率;
  • 多RAT无线资源管理:依据业务类型、网络负载、干扰水平等因素,对多网络的无线资源进行联合管理与优化,实现多技术间干扰协调,以及无线资源的共享及分配;
  • 协议与信令优化:增强接入网接口能力,构造更灵活的网络接口关系,支撑动态的网络功能分布;
  • 多制式多连接技术:终端同时接入多个不同制式的网络节点,实现多流并行传输,提髙吞吐量,提升用户体验,实现业务在不同接入技术网络间动态分流和汇聚。

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TDD-LTE 与 FDD-LTE 的主要区别和优缺点

Jumbo 发表了文章 • 0 个评论 • 1265 次浏览 • 2018-07-22 15:59 • 来自相关话题

关于TDD-LTE和FDD-LTE,对于一些初学者来说,可能会觉得这两种技术有很大的差异,其实不然,两者有着天然的联系,在很多方面具有一定的类似性,因此,学习了其中一种,就能很容易的掌握另外一种了,下面我们来看看这两种技术的区别和联系吧!



TDD-LTE和FDD-LTE是LTE的两种模式。
FDD-LTE需使用成对的频率资源;




TDD-LTE使用不成对的频率资源;




二者使用相同的核心网。




总体来看,TD-LTE与FDD-LTE性能相当,各有特点,适用于不同的业务发展需要。
1、TD-LTE 与 FDD LTE 性能基本相当
1)峰值速率:
在 20MHz 频谱资源情况下, 
TDD-LTE的上下行用户峰值速率为 20Mbps/80Mbps(时隙配比 2:2);FDD-LTE的上下行用户峰值速率为 25Mbps /75Mbps。
2)平均频谱效率
在均为2天线配置下,两者平均频谱效率相当;TDD-LTE采用更先进的智能天线时,平均频谱效率更高,但实现复杂度较FDD-LTE高。
3)时延
FDD-LTE得益于在时间上的连续发送,其业务时延较TDD-LTE略短。
2、业务发展需求不同
TDD-LTE更适合不对称的互联网业务;
FDD-LTE更适合对称的语音、视频通话类业务。
3、TD-LTE频率利用更灵活
FDD-LTE必须使用成对的频率,如上下行各10MHz;
TDD-LTE 则可灵活使用单块的频率进行部署,如一个 20MHz 的频率。
4、TDD-LTE整体发展滞后于FDD-LTE
目前虽已形成 TDD-LTE全球发展的全新TDD产业格局,但在全球市场规模、商用终端类型及款数等方面,TDD-LTE与FDD-LTE仍有一定差距,整体发展滞后于FDD-LTE。
 
以上就是TDD-LTE和FDD-LTE两种技术的主要区别和联系,欢迎大家留言讨论!
 




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关于TDD-LTE和FDD-LTE,对于一些初学者来说,可能会觉得这两种技术有很大的差异,其实不然,两者有着天然的联系,在很多方面具有一定的类似性,因此,学习了其中一种,就能很容易的掌握另外一种了,下面我们来看看这两种技术的区别和联系吧!
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TDD-LTE和FDD-LTE是LTE的两种模式。
FDD-LTE需使用成对的频率资源;
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TDD-LTE使用不成对的频率资源;
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二者使用相同的核心网。
LTE核心网2.jpg

总体来看,TD-LTE与FDD-LTE性能相当,各有特点,适用于不同的业务发展需要。
1、TD-LTE 与 FDD LTE 性能基本相当
1)峰值速率:
在 20MHz 频谱资源情况下, 
  • TDD-LTE的上下行用户峰值速率为 20Mbps/80Mbps(时隙配比 2:2);
  • FDD-LTE的上下行用户峰值速率为 25Mbps /75Mbps。

2)平均频谱效率
  • 在均为2天线配置下,两者平均频谱效率相当;
  • TDD-LTE采用更先进的智能天线时,平均频谱效率更高,但实现复杂度较FDD-LTE高。

3)时延
FDD-LTE得益于在时间上的连续发送,其业务时延较TDD-LTE略短。
2、业务发展需求不同
TDD-LTE更适合不对称的互联网业务;
FDD-LTE更适合对称的语音、视频通话类业务。
3、TD-LTE频率利用更灵活
FDD-LTE必须使用成对的频率,如上下行各10MHz;
TDD-LTE 则可灵活使用单块的频率进行部署,如一个 20MHz 的频率。
4、TDD-LTE整体发展滞后于FDD-LTE
目前虽已形成 TDD-LTE全球发展的全新TDD产业格局,但在全球市场规模、商用终端类型及款数等方面,TDD-LTE与FDD-LTE仍有一定差距,整体发展滞后于FDD-LTE。
 
以上就是TDD-LTE和FDD-LTE两种技术的主要区别和联系,欢迎大家留言讨论!
 
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5G网络关键技术之五—按需组网

luo_kf 发表了文章 • 0 个评论 • 1263 次浏览 • 2018-07-20 09:44 • 来自相关话题

       多样化的业务场景对5G网络提出了多样化的性能要求和功能要求。5G核心网应具备向业务场景适配的能力,针对每种5G业务场景提供恰到好处的网络控制功能和性能保证,实现按需组网的目标。网络切片是实现按需组网的一种实现方式。
       网络切片是利用虚拟化技术将5G网络物理基础设施资源根据场景需求虚拟化为多个相互独立的平行的虚拟网络切片。每个网络切片按照业务场景的需要和话务模型进行网络功能的定制剪裁和相应网络资源的编排管理。一个网络切片可以视为一个实例化的5G核心网架构,在一个网络切片内,运营商可以进一步对虚拟资源进行灵活的分割,按需创建子网络。
       网络编排功能实现对网络切片的创建、管理和撤销。运营商首先根据业务场景需求生成网络切片模板,切片模板包括了该业务场景所需的网络功能模块,各网络功能模块之间的接口以及这些功能模块所需的网络资源,然后网络编排功能根据该切片模板申请网络资源,并在申请到的资源上进行实例化创建虚拟网络功能模块和接口,如下图1所示。




                                        图1 按需组网
       网络编排功能模块能够对形成的网络切片进行监控管理,允许根据实际业务量,对上述网络资源的分配进行扩容缩容动态调整,并在生命周期到期后撤销网络切片。网络切片划分和网络资源分配是否合理可以通过大数据驱动的网络优化来解决,从而实现自动化运维,及时响应业务和网络的变化,保障用户体验和提髙网络资源利用率。
       按需组网技术具有以下优点:
根据业务场景需求对所需的网络功能进行定制剪裁和灵活组网,实现业务流程和数据路由的最优化;根据业务模型对网络资源进行动态分配和调整,提髙网络资源利用率;隔离不同业务场景所需的网络资源,提供网络资源保障,增强整体网络健壮性和可靠性。
       值得注意的是,基于网络切片技术所实现的按需组网,改变了传统网络规划、部署和运营维护模式,对网络发展规划和网络运维提出了新的技术要求。
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       多样化的业务场景对5G网络提出了多样化的性能要求和功能要求。5G核心网应具备向业务场景适配的能力,针对每种5G业务场景提供恰到好处的网络控制功能和性能保证,实现按需组网的目标。网络切片是实现按需组网的一种实现方式。
       网络切片是利用虚拟化技术将5G网络物理基础设施资源根据场景需求虚拟化为多个相互独立的平行的虚拟网络切片。每个网络切片按照业务场景的需要和话务模型进行网络功能的定制剪裁和相应网络资源的编排管理。一个网络切片可以视为一个实例化的5G核心网架构,在一个网络切片内,运营商可以进一步对虚拟资源进行灵活的分割,按需创建子网络。
       网络编排功能实现对网络切片的创建、管理和撤销。运营商首先根据业务场景需求生成网络切片模板,切片模板包括了该业务场景所需的网络功能模块,各网络功能模块之间的接口以及这些功能模块所需的网络资源,然后网络编排功能根据该切片模板申请网络资源,并在申请到的资源上进行实例化创建虚拟网络功能模块和接口,如下图1所示。
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                                        图1 按需组网
       网络编排功能模块能够对形成的网络切片进行监控管理,允许根据实际业务量,对上述网络资源的分配进行扩容缩容动态调整,并在生命周期到期后撤销网络切片。网络切片划分和网络资源分配是否合理可以通过大数据驱动的网络优化来解决,从而实现自动化运维,及时响应业务和网络的变化,保障用户体验和提髙网络资源利用率。
       按需组网技术具有以下优点:
  • 根据业务场景需求对所需的网络功能进行定制剪裁和灵活组网,实现业务流程和数据路由的最优化;
  • 根据业务模型对网络资源进行动态分配和调整,提髙网络资源利用率;
  • 隔离不同业务场景所需的网络资源,提供网络资源保障,增强整体网络健壮性和可靠性。

       值得注意的是,基于网络切片技术所实现的按需组网,改变了传统网络规划、部署和运营维护模式,对网络发展规划和网络运维提出了新的技术要求。
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