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5G的三大理念和四大关键技术

时间:2023-03-11 23:11:50 科技观察

风雨飘摇,能更新的内容少之又少。本订阅号尽量寻找与协议相关的内容,帮助小伙伴们了解5G。5G分为两部分,NewRAN的新技术NewRadio,简称NR,和NGCore,简称NGC。5G是第五代移动通信系统的简称。目前主流的5G协议是由3GPP(运营商、终端、设备商、研究机构)提出的。它被ITU确认为5G标准。3GPP目前的标准版本是R15,4GLTE和NR协议并行发展。一般来说,RAN和Core是一起进化的,但是现在的5G就不一样了。它分为两个步骤。第一步是NewRadio+EPC和LTE组成双连接,即NSA(非独立组网)。第二步是NewRadio+NGC。向5G演进,即SA(独立组网)。那么5G相比4G有哪些值得期待的地方呢?1、三大应用设想eMBB和增强型移动宽带技术,即更高的小区速率、大带宽(支持100mhz)、多天线(MaMIMO)、采用更高效编码的LDPC和polor。mMTC,一种大规模机器通信技术,小区支持更多的用户和更低的功耗。URLLC,超低延迟高可靠通信,cell可以支持更低的端到端延迟和更低的可靠性,用于支持机器间的通信,用于实现精确的高速控制。事实上,这三种场景的实现技术都充满了矛盾。高带宽与低功耗不相容,大规模链路与低时延不相容,低时延与高可靠不相容。因此,到目前为止,第一个可用的协议版本只关注eMBB,几乎没有完整可用的协议用于URLLC和mMTC。2.重构十大关键技术2.1灵活可扩展的OFDM子载波间隔,可支持宽度为15kHz的整数倍,最高可达480kHz的子载波间隔。这样就可以支持从几百MHz到几十GHz的超高频的黄金频段,技术上不再受频谱范围的限制,可以任意使用载波和载波聚合。2.2灵活的频域带宽,可支持几MHz到几百MHz的带宽,最高400MHz的高频小区带宽。通过配置BWP(ComponentCarrierBandwidth),UE无需支持整个小区带宽的数字信号处理,仅支持必要的有限本地带宽,系统协调UE间系统带宽的有效分配,可以大大降低功耗,同时也降低了终端芯片的复杂度,降低了终端的成本。BWP的物理信道参数可以独立配置,这也为支持更复杂的场景提供了可能。例如,不同的BWP使用不同的子载波间隔来支持同一小区内不同时延的业务。2.3TTI重构支持传统的时隙调度为一个TTI和多个符号调度为一个sTTI。更快的调度周期和反馈可以显着缩短端到端延迟,通过更短TTI的级联可以提高可靠性。用于替代传统的HARQ循环组合,兼顾时延和可靠性。指标要求。2.4MassiveMIMO支持,从LTE1/2/4/8天线到新空口最多支持256根天线,MIMO不再局限于二维空间复用,可以支持3D波束赋形,可以支持更多的复用可能性还可以提高覆盖率。2.5信道相关导频设计。LTE的小区级导频设计导致大规模同频组网,无论怎样配置都会影响邻区导频干扰,测量精度会严重下降。新的空口采用可配置的窄带导频符号SSB和专用信道的信道关联导频,使得小区级导频可以在很小的带宽上任意分布,大量导频伴随着调度信道。侧可以通过大规模调度避免导频符号干扰,测量精度更高,性能更好。2.6上下行解耦,上行数据传输和控制不完全依赖下行,下行数据传输和控制不完全依赖上行。上行放弃同步HARQ,随时可以实现新传和重传。控制信道可以任意配置在合适的时频位置,调度控制信息可以任意指定数据传输的时频域位置;下行调度控制信息可以任意指定反馈的信道时域和频域位置。这样做的好处是显而易见的。系统可以根据业务需求和负载分配资源,实现上下行解耦。2.7网络功能虚拟化(NFV)实现软硬件解耦。功能不再完全依赖于专用设备,而是仅依赖于计算和存储能力,这些能力可以来自传统硬件或专用加速引擎。软件划分为微服务,可以提供一些独立的功能,通过系统编排,用于支持定制化的私有网络。显然,这样的微服务更加灵活,维修升级不会大规模影响网络可用性,并且可以随时支持按需定制和升级。2.8控制平面和数据平面分离,控制平面更关注状态和进程。通常,支持信令的数量是一个重要的指标。可以认为是中心化的,但也可以通过分层设计垂直分布。数据平面更关注吞吐量和延迟。通过使用CDN和SDN技术以及专用的数据转发加速引擎,可以显着提升用户面的性能。5G在网络架构设计上已经将控制平面和数据平面分离。2.9RAN的三层部署架构,将原来的塔台二层部署架构增强为塔台云三层部署架构,基带数字处理部分、信令控制部分(control)和站内的数据包聚合和转发部分(数据)被集成拆分为两部分。前者部署在站点机房,减少大量传输带宽和时延要求,后者部署在电信云,降低硬件成本,获得集中控制能力。2.10智能运维能力的支持增强传统SON,进一步从电信基础设施的智能运维向端到端业务的智能运维升级。SON仍然着眼于电信基础设施无线性能指标的提升,端到端的用户体验并不完全与无线网络的性能相关,还可能与用户的业务形态诉求相关,端-到端的核心网准实时拥塞,数据安全。防护等级密切相关,新的智能运维能力需要更高层次的协调和控制。3、未来值得期待。每一个新生事物的出现,都面临着一些人的追捧和另一些人的嘲笑。在新生事物出现的早期阶段,大多数人很难看到全貌,只能凭借盲人的认知局限发出不同的声音。那么包含三大应用思路、支持十大关键技术的5G,应该会更加精彩!本订阅号陆续发布了5G协议解读,欢迎订阅。因个人见识有限,解读难免有谬误之处。欢迎指正。勘误信息一般会在留言中或下次更新时发布。