5GNR原理与关键技术（接入网）

熟悉5G关键技术原理，掌握5G时域频域资源相关概念。

一、5GNR关键技术概述

越靠近三角形顶点，对指标要求更高。对于5G高频段来说，要实现连续覆盖是比较难的，因为波长较短，用低频段完成广域覆盖。

流量密度：单位面积内数据传输速度。 OTT:发送端到接收端时延。 移动性：在满足移动性能下，通信双方的相对速度。
能效：消耗单位能量的传输数据量。

利用毫米波，提高通道数和高阶调试技术，双工技术、多址技术和超密集组网。

二、5GNR关键技术

信源编码是解决数字通信的有效性，信道编码是解决数字通信的可靠性。
LDPC码（5G数据信道）：低密度奇偶校验码。有逼近香农极限的优异性能，且译码复杂度低。相比turbo码（4G数据信道），译码速度更快，功耗更低，更适合5G高吞吐率数据译码需求。
Polar码（控制信道）：极化码。基于信道极化理论，当合并的信道无穷多时，一部分信道趋于无噪信道，一部分趋于全噪信道在编码时，将有用信息分在无噪信道，将无用信息分在全噪信道，在理论上就拥有逼近于香农极限的速率。更低的解调门限，计算复杂度低，时延低，适合控制信道信息传输。

将调制比喻为交通工具，承载信号穿过信道。5G调制方式进一步提升频谱效率，但抗干扰性能变得较差。

信息量：BPSK（1bit）、QPSK（2bit）、QAM(4bit)
5G专用：OFDM+CP
4G、5G公用：DFT-s-OFDM+CP

MIMO：多输入多输出。以前无法解决众多天线发射信息时的互干扰问题，后来改变天线间的分布方式。大规模天线阵列能够提高通信质量，最大程度地降低单根天线的发射功率，且能充分利用空间资源，成倍提高系统容量。热点地区、室内、无线回传，与高低频组网混合使用，实现最佳频谱利用。

空分复用：在同一时频资源下，利用并行的管道传递并行的信息，提升用户容量。
波束赋形：把数据放在最好的管道运输，通过算法抑制用户间干扰，单用户信噪比提高，体验效果好。3D主要在高度优化了。
多通道上行接收：通过增加信号冗余度，多根天线提供分集增益来对抗信道衰落，提升通信质量。用并行的管道传输冗余的数据。

OFDM子载波之间相互正交，频谱利用率较高，添加CP（循环前缀：常规CP、扩展CP）对抗频域选择性衰落（时域上是前一个符号未结束，下一个符号就来了，产生符号间的干扰。频域上就是信号频率发生偏移，变化范围超过相关带宽的范围，引起信号的失真。），对抗信号间和信道干扰，但降低能效和频效。

提高了收发处理的复杂度。

复用技术：最大限度利用资源。
多址技术：区分用户。

正交多址：不同的用户在不同或相同的时隙占用一个或多个子频带。可规避用户间干扰，系统实现起来容易，对容量也是一种挑战。

功率复用技术，到达接收端的每个信号功率都不一样，接收机按照一定功率大小顺序对信号进行解码（SIC技术），提高接收机复杂度换取频谱效率，可改善弱用户可达速率。

给用户贴标签，复杂度较高。


把单个子载波的用户数据扩频到4个子载波上，然后，6个用户共享这4个子载波。


sidelink：物物直连技术。

灵活调整双工模式，提高频谱效率，环境和业务的适配性。





高密度的小基站能提高系统容量，改善网络覆盖，提高频谱效率。
SON：自组织网络方案。

虚拟层技术解决小区的边界效应，减少切换次数，提高用户体验。软扇区技术通过不同的波束虚拟出不同的小区，也叫小区分裂技术，不同的小区相当于不同的扇区，实际上还是一个小区。


核心网只与一级回传层建立回传链路，大大减少了回传链路，提高回传效率。





D2D技术应用在授权频段，连接更稳定、可靠一些。降低终端设备发射功率，降低基站的负担，减少能耗。同样的频段上一边进行终端直连，提高频谱利用率。

三、5G时频资源介绍

SDL/SUL:补充上行/下行频段。用于上下行解耦，补充容量。/用于下行的载波扩容，有利于单播业务。

5G最高能支持400MHZ的带宽。

RB：频域上连续的12个子载波，时域上是一个符号。

全局栅格：给各个频域范围标号，方便找资源。

信道栅格是全局栅格的子集，表示上下行链路中RF信道的频域位置，步长更长。

<信道栅格对于全局栅格的倍数>

从左到右颗粒度越来越大。

用户的业务并不需要全部带宽，提高频谱利用率。


Type1:资源的起始位置+长度。

CRB：频带上所有可用的资源块
PRB：实际传输资源的资源块

时隙个数:2^u
载波间隔：15*2^u

只在下行的控制信道PDCCH有CCE的概念。

1个系统帧包含1024个无线帧。4G中一个子帧就是一个时隙，而5G的子载波间隔与4G不相同，时隙的个数也发生变化2^u。符号的个数与CP有关，常规CP时，有14个符号，扩展CP为12个符号。

S:特殊时隙，用作上行与下行转换的保护间隔。
上行时隙多，上行容量变大用户的上行体验会比较好。

四元组：时隙下行：特殊时隙下行：时隙上行：特殊时隙上行

全部由特殊时隙组成，上下行时隙的转换发生在每一个时隙，最大程度降低时延。

最后

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