想要系统学一下5G通信知识，找到了华为课堂资料，记一下学习笔记

1~3课目录

  • 第一课 移动通信发展历程（前世今生）
    • 第一代1G 模拟制式语音业务（大哥大）
    • 第二代2G 数字制式语音业务
    • 第三代3G 同样数字制式，移动多媒体业务
    • 第四代 4G LTE 移动宽带（100Mbps-1Gbps）
    • 第五代5G NR 万物互联
  • 第二课 5G网络概述
    • 移动业务需求趋势和业务场景
      • 挑战：
      • 5G提出愿景的一些组织
      • 5G服务对象
      • 5G架构切片化服务
  • 第三课 5G关键技术
    • 增强覆盖技术
    • 提高效率技术
      • 1、什么效率？
      • 2、方法：
        • （1）NR无线新波形（FOFDM），
        • （2）SCMA稀疏码分多址技术，
        • （3）NR新调制技术：
        • （4）NR新编码技术 Polar code 极化码，
        • （5）NR帧结构重构（CRS Free),
        • (6)灵活双工技术，
        • （7）全双工技术：
        • （8）Massive MIMO大规模天线：
    • 降低时延技术
      • 技术1：时隙聚合调度
      • 技术2：免授权调度
      • 技术3：EAI侵入式空口调度
      • HARQ：混合自动重传请求

第一课 移动通信发展历程（前世今生）

第一代1G 模拟制式语音业务（大哥大）

时间：1980 二十世纪80年代
技术：NMT（Nordic Mobile Telephony）北欧移动电话； TACS （Total Access Communications System）北欧的一种全入网通信系统技术； AMPS（Advanced Mobile Phone System）北美的高级移动电话系统； NAMTS（没找到）；除了PPT上还有日本的JTACS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。
模拟制式特点：可靠性低，宽带利用率低，容量小

第二代2G 数字制式语音业务

时间：1990
技术：GSM（Global System for Mobile Communications）全球移动通信系统；CDMA（Code-Division Multiple Access） 码分多址技术
特点：模拟转数字，编解码技术提高系统容量
扩展2.5G技术：GPRS，EDGE技术满足低速上网，发消息，邮件等

第三代3G 同样数字制式，移动多媒体业务

时间：2000
技术：TD-SCDMA 时分双工中国市场（移动自主知识产权）；WCDMA欧洲市场（联通）；CDMA2000北美市场（电信）；移动市场最好。
特点：网速块，满足视频等业务

第四代 4G LTE 移动宽带（100Mbps-1Gbps）

时间：2010
技术：TD-LTE时分多址；FDD LTE频分多址
特点：高清视频、语音、全IP网络，例如IMS多媒体接入网络

第五代5G NR 万物互联

时间：2019年中国商用
技术：频谱资源增加；架构变化（云化）；接口技术（灵活双工上下配比动态变化，全双工上下行同时传输，NOMA非正交多址，Massive MIMO大规模阵列天线和波束赋形、调制技术256QAM一个波承载10bit信息 ）
特点：eMBB 增强型移动带宽；URLLC超低时延、超高可靠；MMTC大规模机器通信

可以清楚看到所谓移动网络的10年一代

第二课 5G网络概述

移动业务需求趋势和业务场景

典型业务：自动驾驶、VRAR

挑战：

1、MBB数据流量增长、2、联网设备增长、3、需求多样性
1、例如宽带：8GB高清电影下载时间 3、4、5G对比：70分钟（14Mbps）-7分钟(150mbps)-6秒(10G)
VR需求：良好和理想体验需要5G满足
2、例如连接数量：智慧工厂、城市、工业互联网等等

3、多样性、差异化：自动驾驶的低时延、高可靠。保证安全的制动距离。

5G对比5G网络，时延低(强调一下图1毫秒指的是空口时延，手机到基站，不包括核心网)，吞吐量高，连接数大

5G提出愿景的一些组织

IMT2020/NGMN 提出的5G愿景：信息随心至、万物触手及。

5G服务对象

加上垂直行业，可以看到5G重点增加物联网应用

5G架构切片化服务


NFV：针对单个网元物理形态，网元的硬件和软件解耦。SDN：针对网络架构，把整个承载网的设备的控制面和转发面分开，控制面放一起，下面设备只负责转发，实现集中控制。

第三课 5G关键技术

增强覆盖技术

1、根据香农公式得知用户速率（C）和载波带宽（B）、信号质量（S/N）正相关，所以5G使用了更高的频谱，加大载波带宽。

2、所以5G频段当前以3.5G为主，未来我们将使用毫米波（30GHz~300GHz）和乃至可见光（400–800兆Hz）这些更高的频段。但是越高的频段会出现的问题有：（1）高频波长比低频传播损耗更大，绕射能力越弱。（2）上行覆盖小，是瓶颈。覆盖距离受限。

解决方案：（1）提高手机的发射功率 （2）上下行频段解耦（在小区边缘出拿出LTE1.8G频谱资源用于上行数据传输）

-------会不会对4G上行有影响？根据4G业务模型特点，上行远远小于下行，不会受影响、

提高效率技术

1、什么效率？

单位时间内每赫兹承载的bit数。

2、方法：

（1）NR无线新波形（FOFDM），

在4G中的子载波带宽固定，5G中子载波可以根据不同QoE应用的报文大小而改变，范围15KHz~(15*2的n次幂)480KHz。减少子载波的保护间隔到一个子载波。 另一个上行新波形，手机里基站比较近：采用CP-OFDM（离散分配资源），比较远用DFT-S-OFDM（单载波，成块分配载波资源）。

（2）SCMA稀疏码分多址技术，

下面例子是将六个用户的数据分布在四个子载波里发送（个人感觉就像六种俄罗斯方块在四个子载波里插空，尽量占满），服务更多的用户。应用在物联网场景中。

（3）NR新调制技术：

调制技术分为射频调制和数字调制，射频调制是频谱搬移，例如从低频搬到高频，在RRU和AAU里面实现。数字调制在BBU里实现，影响速率。常见方法QAM，QPSK。
—FQAM调制技术：64变成128-256，为了区分不同相位点，QAM+FSK ，融合调频、调相、调幅来区别相位来抗干扰。

–空间调制（spatial modulation：SM）下面例子假如要发101,3bit，查看当前天线物理数量，10放在2号物理天线发送，1放在空口调制编码单独发送。（基础薄弱没看懂，物理天线和空口是分开的两个通道吗？）

（4）NR新编码技术 Polar code 极化码，

关于极化码的原理，大家可以看看这个视频：5G，华为，土耳其——我花了两个月，搞懂了5G背后的秘密；非常有意思，我理解大概是牺牲差的信道来保证好的信道传输更好。
5G采用的两种编码方法：LDPC适合大数据包编码;极化码适合小数据包编码。

（5）NR帧结构重构（CRS Free),

NR中去除LTE中一直发送小区的参考信号CRS。节省百分之10的开销。用CSI-RS代替。

(6)灵活双工技术，

根据业务模型调整小区的上下行资源配比。重叠区域干扰的解决方法：灵活调度下面两个小区的第四个资源块，左边给靠左的用户，右边给靠右的用户，避开中间重叠区域。

（7）全双工技术：

是指收发双方在同一时频资源进行数传。解决自干扰的办法：发射内容分路留下来和接受的数据做抵消，有80%的增益。

（8）Massive MIMO大规模天线：

增益1：左边4个用户对比右边16个用户可以使用相同的时频资源收数据。
增益2：上行可以8流，因为手机不支持波束赋形，是广播发射，不能定向发射。
增益3：立体覆盖：不仅可以水平，还可以上下扫波。

降低时延技术

红色：时延相关的因素，从绿色具体的几个方向解决。

技术1：时隙聚合调度

DCI一次调度多次使用

技术2：免授权调度

主要针对uRLLC业务

技术3：EAI侵入式空口调度

配合技术2使用，强行侵占资源调度，并告诉基站，被侵占的其他业务下次调度避免占用这部分资源。

HARQ：混合自动重传请求

对比同步HARQ技术，异步HARQ不要求有固定的子帧的间隔发送，只要有资源马上发送，减少重传时延。

小小白先学到这里吧，欢迎批评指正，大概还会两三次笔记吧！

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