- 理论知识
1.1 基站 核心网
类型 | 核心网 | 基站 |
---|---|---|
5G | 5GC | gNB |
4G | EPC | eNB |
基站接入核心网 | 核心网:原核心网 | 基站:受核心影响的原基站 |
---|---|---|
5G基站接入4G核心网 | EPC | en-gNB |
4G基站接入5G核心网 | 5GC | ng-eNB |
上行:移动终端 — 基站
下行:基站 — 移动终端
1.2 5G三大场景
5G三大场景 | 全称(便于记忆) | 简述 | 特点 | 应用 |
---|---|---|---|---|
eMBB | (Enhanced Mobile Broadband,增强移动宽带) | 增:宽带数据服务 | 高速率,大容量数据传输 | 视频、下载、VR、云游戏 |
uRLLC | (Ultra-Reliable and Low-Latency Communications,超可靠低时延通信) | 精:低时延,高可靠性 | 实时,关键性应用;可靠稳定 | 实时控制、医疗、自动驾驶 |
mMTC | (Massive Machine Type Communications,大规模机器通信) | 广:大型物联网 | 大规模多设备;低功耗低成本 | 智能家居、智能城市 |
5G八大关键能力:
- 流量密度
- 连接数密度
- 时延
- 移动性
- 能效
- 用户体验速率
- 频谱效率
- 峰值效率
1.3 速率
香农公式:
$$
C=B * \log _{2}\left(1+\frac{S}{N}\right)
$$
C:信道容量
B:带宽
S/N:信噪比
C 是数据速率的极限值,单位 bit/s;B 为信道带宽,单位 Hz;S 是信号功率(瓦),N 是噪声
功率(瓦)。
[TOC]
4.10
仿真练习
仿真练习 - 5G网络开通与调测
勘站规划
射频规划
天线挂高
下倾角
设备选型
光纤
光模块
电源类型
网络部署
OCM机柜
传输参数
路由关系
核心网机柜 - 核心网规划
签约号码
传输参数
路由关系
网元功能
光纤
光模块
核心网机柜 - 业务服务器
传输参数
路由关系
文件包
BBU机柜 - BBU规划
设备连接
板卡规划
设备接口认知
GPS安装
辅材
4.17
5G无线技术与应用
1.大规模天线(Massive MIMO)
基站和终端设备上配大量天线阵列,多流并传(多就是好,利用空间维度增加频谱效率和网络容量)
2.全频谱接入(Full frequency-domain technology)
也就是说高频有,低频也有;
高频:热点区域的速率提升
低频:实现无缝覆盖
3.超密集组网部署(UDN)
也就是密集小基站
增加网络容量,改善热点区域(500-1000的热点增长)
新型多址:多址是用来区分同一个小区内不同用户的标识
1.频分多址(frequency division multiple access,FDMA)
把总带宽分隔成多个正交的信道,每个用户占用一个信道。
2.时分多址(Time division multiple access,TDMA)
它允许多个用户在不同的时间片(时隙)来使用相同的频率。
3.码分多址(CDMA)
靠不同的地址码来区分的地址。每个配有不同的地址码,用户所发射的载波(为同一载波)既受基带数字信号调制,又受地址码调制,接收时,只有确知其配给地址码的接收机,才能解调出相应的基带信号,而其他接收机因地址码不同,无法解调出信号。
4.正交频分多址(Orthogonal Frequency Division Multiple Access,OFDMA)
是OFDM技术的演进,将OFDM和FDMA技术结合。在利用OFDM对信道进行副载波化后,在部分子载波上加载传输数据的传输技术。在有限频谱上有更多用户。
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:基于功率叠加的非正交多址(日本NTT)
SCMA:基于多位调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址(华为)
MUSA:基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入技术(中兴)
PDMA:基于非正交特征图样的图样分隔多址技术(大唐)
秒懂频分多址FDMA、时分多址TDMA、码分多址CDMA、空分多址SDMA - 知乎 (zhihu.com)
新型多载波技术:
波形:
CP-OFDM(多载波)
UF-OFDM
DFT-S-OFDM(单载波)
5G候选新波形:
F-OFDM
FBMC(滤波器组多载波)
UFMC
GFDM
编码技术:
信道:数据传输的通路
- LDPC(低密度奇偶校验码)
- Polar(极化码)
调制技术:
概念:将原始信号转化为适合在信道中传输的形式的过程
模拟调制:调幅、调频、调相;有安全隐患
数字调制:载波信号的离散状态
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6bit的信息)
3.256QAM(上下行都可用,2^8 –> 1个RE 可以携带8bit的信息)
双工技术:
双工的概念:区分上下行
如何分配上下行?:
频分双工(FDD):不同频率(上下行)
时分双工(TDD):相同频率,时域不同
全双工:同时同频全双工,难点在于如何而避免干扰问题
灵活双工(对全双工向前兼容):根据需要改变上下行分配的时频域
信道带宽的概念:
在频域上子载波间隔确定时,信道带宽可以配置的最大资源块的数量叫做最大传输带宽
根据最大传输带宽来设置最小保护带宽
最小保护带宽计算公式:
( CHBW(带宽M) * 1000(kHZ) - RB数 * SCS *12 ) / 2 - SCS /2
信道带宽 = 传输带宽 + 保护带宽
5G网络架构
接入网:骨干网络 到 用户终端 的所有设备 / 负责收集数据上传的所有设备
核心网:负责管理数据,分炼数据,本质是路由交换
承载网:负责数据的传输
基站与基站之间要进行交互,其接口为Xn接口
其基站包括gNB –> 5G基站 和 ng-eNB –> 4G增强基站
涉及5G的组织:
1.ITU(international telecommunication union,国际电信联盟):
联合国的电信组织部门,在全世界范围内牵头组织通信
2.3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划):
自3G时代为制定统一移动通信标准 联合世界范围内主流通信公司而成立