5G基础知识培训

目录CONTENTS01Waveform/Numerology/FrameStructure02NR频率使用5G架构和协议栈03ENDCAddition045G的3大类应用场景

超高速(eMBB)家庭，企业，场馆智能手机平板电脑视频，广播，AR/VR宽带▪视频▪无处不在超低时延(URLLC)行车安全和控制远程制造，培训,和手术等工业应用和控制远程健康管理超高可靠/可用▪超低时延海量物联(mMTC)毛细网络智慧农业智慧楼宇智能电表物流跟踪和车(船)队管理海量连接▪低速▪时延容忍

版本演进

R15：已经全部在2018年6月及9月完成并冻结目前全球范围正在启动中的5G商用服务，主要还是基于2019年3月版标准的Rel-15NSA模式，受垂直业务的驱动，Rel-15SA模式组网也会很快到来。R16：正在进行中，冻结时间推迟Rel-16规范冻结时间由原定的2019年12月推迟至2020年6月，主要关注垂直行业应用及整体系统的提升，主要功能包括面向智能汽车交通领域的5GV2X，在工业IoT和URLLC增强方面增加可以在工厂全面替代有线以太网的5GNR能力如时间敏感联网等，包括LAA与独立非授权的非授权频段的5GNR，其他系统提升与增强包括定位、MIMO增强、功耗改进等R17：已经启动准备工作52.6GHz以上频率：Rel-15中定义的FR2毫米波频段上限为52.6GHz，Rel-17中将对52.6GHz以上频段的波形进行研究；多SIM卡操作：研究采用多SIM卡操作时对RAN的影响及规范的影响；NR多播/广播：驱动来自V2X和公共安全应用；覆盖增强：明确所有相关场景的要求，重点是极端覆盖，包括室内与更宽广区域；非陆地网络NR：NR支持卫星通信相关标准化；定位增强：工厂/校园定位，IoT、V2X定位，3D定位，实现厘米级精度，包括延迟及可靠性提升；RAN数据收集增强：包括SON和MDT增强，采集数据以实现AI

MultiplearchitectureoptionsEPC+NextGenCoreLTENRNRLTELTENROPTION3OPTION7OPTION1OPTION2OPTION4OPTION5OPTION6OPTION8CurrentarchitectureSupportedin3GPPNotsupportedin3GPP5GUE-RAN-CNDCoptions

5GEPC5GCLTELTENRNROption1Option3Option5Option7Option4Option2S1-basedN2/N3(newinterface)Multi-RATDualConnectivity(MR-DC)

DCbetweenLTE&NROption3E-UTRA-NRDC(EN-DC)Option7NG-RANE-UTRA-NRDC(NGEN-DC)Option4NR-E-UTRADC(NE-DC)EN-DCNGEN-DCNE-DC分类非独立NR（NSA）架构独立NR（SA）架构支持功能仅支持eMBB全部5G功能5GNRRRU天线全部新加，不管高低频全部新加，不管高低频核心网初期只需要升级现网EPC新加5G核心网后期可以选择新建5G核心网支持eLTE后期维护成本高（升级软件需要升级LTE基站）低组网复杂（需要考虑到LTE的链路）简单演进可以通过升级与网络调整变成SASA是最终模式网络结构选项3X：NR作为数据汇聚和分发点，充分利用NR设备处理能力更强的优势，便捷提升网络处理能力。选项2：完全的5G的系统，也称为SA网络5G总体架构网元主要功能AMF主要负责UE接入和移动性管理，包括寻呼、鉴权、安全模式、漫游管理、注册区管理、系统内和系统间切换管理，支持网络切片和SMF选择UPF提供用户面连接，包括系统内和系统间移动锚点、QoS管理、分组数据路由和前转等gNB向UE提供NR用户面和控制面连接，同时通过NG接口连接5GCng-eNB向UE提供E-Utran用户面和控制面连接，同时通过NG接口连接5GC注：5GC：5GCoreNetworkNG-RAN：NGRadioAccessNetworkNG接口包括连接AMF的NG-C和连接UPF的NG-U5G协议栈与LTE比较，协议栈变化很小，只有在用户面协议栈L2新增了SDAP层（ServiceDataAdaptationProtocol），新增的SDAP层位于PDCP层之上，主要负责QoS的处理，包括：QoS流和数据承载的映射；在上行和下行的分组数据包中添加QoSflowID（QFI）WaveformSub-CarrierMapping IFFT CPInsertionSub-CarrierMapping IFFT CPInsertionTransformPrecodingSub-CarrierMapping IFFT CPInsertionCP-OFDMCP-OFDMDFT-s-OFDM下行上行Cyclicprefix015Normal130Normal260Normal,Extended3120Normal4240NormalNumerology物理信道与LTE区别最大的地方Numerology：直译为参数集，在NR指可变的子载波带宽、CP长度、Slot长度。NR支持可变子载波带宽（SubCarrierSpacing），基础子载波带宽是15KHz，μ值从0到4，只有60KHzSCS支持扩展CP。μ=5（SCS=480KHz）在R15协议中没定义，后续协议可能补充。物理资源SCS(kHz)5MHz10MHz15MHz20MHz25MHz30MHz40MHz50MHz60MHz80MHz100MHzNRBNRBNRBNRBNRBNRBNRBNRBNRBNRBNRB15255279106133160216270N/AN/AN/A90.00%93.60%94.80%95.40%95.76%96%

97.20%97.20%N/AN/AN/A3011243851657810613316221727379.20%86.40%91.20%91.80%93.60%93.6%95.40%95.76%97.20%97.65%98.28%60N/A1118243138516579107135N/A79.20%86.40%86.40%89.28%91.2%91.80%93.60%94.80%96.30%97.20%LTESLOT+12SCSNRSYSMBOL+12SCSFrameStructureμ符号数/slotSlot数/无线帧Slot数/子帧01410111420221440431480841416016右图是常规CP的帧结构，扩展CP帧结构差异是每个Slot内12个Symbols

Electromagneticwavesandinformation

ClaudeShannon(1916-2001)

频谱情况中国移动:获得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz频段的5G试验频率资源中国电信：获得3400MHz-3500MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源中国联通：获得3500MHz-3600MHz共100MHz带宽的5G试验频率资源NR频段FR1-BandnumberULDLDuplexmoden11920–1980MHz2110–2170MHzFDDn21850–1910MHz1930–1990MHzFDDn31710–1785MHz1805–1880MHzFDDn5824–849MHz869–894MHzFDDn72500–2570MHz2620–2690MHzFDDn8880–915MHz925–960MHzFDDn20832–862MHz791–821MHzFDDn28703–748MHz758–803MHzFDDn382570–2620MHz2570–2620MHzTDDn412496–2690MHz2496–2690MHzTDDn501432–1517MHz1432–1517MHzTDDn511427–1432MHz1427–1432MHzTDDn661710–1780MHz2110–2200MHzFDDn701695–1710MHz1995–2020MHzFDDn71663–698MHz617–652MHzFDDn741427–1470MHz1475–1518MHzFDDn75N/A1432–1517MHzSDLn76N/A1427–1432MHzSDLn773.3–4.2GHz3.3–4.2GHzTDDn783.3–3.8GHz3.3–3.8GHzTDDn794.4–5.0GHz4.4–5.0GHzTDDn801710–1785MHzN/ASULn81880–915MHzN/ASULn82832–862MHzN/ASULn83703–748MHzN/ASULn841920–1980MHzN/ASULFR2-BandnumberULDLDuplexmoden25726.5–29.5GHz26.5–29.5GHzTDDn25824.25–27.5GHz24.25–27.5GHzTDDn26037–40GHz37–40GHzTDD频率一般频点值都以NR-ARFCN（NR绝对射频频率信道编号）数值间接表示，即下面表格中的Nref，一般在RRC消息中传递的都是这个信道编号，如果需要知道具体代表的频率值，参考下面公式中的频率Fref的计算：PointAARFCN代表公共参考点A，这个参考点是273个RB的第0个RB，也就是RB0的第0个子载波的中心点，

273RB*12*30Khz=98.280Mhz，并没有完全占满100Mhz带宽，因为两边需要留出保护带宽（guardband），两侧的保护带宽分别是845khz和875khz。2515+0.845+0.015=2515.86=503172=1.2*2137+12*0.05M=2137N=53B+(M-3)/2=6412对于移动2.6G的ARFCN计算ARFCN=(频点(MHz))/0.0052565/0.005=513000对于3.5G的ARFCN的计算ARFCN=(频点（MHz）-3000)/0.015+600000加NRLEG信令流程二次UE能力查询第一次第二次测量重配EventB11、没有激活NR相关feature现象：锚点站需要激活NR相关的feature，否则不会下发NR相关信息且无B1测量。下面就是FDD锚点没有激活NR的feature，在L->RRCConnectionReconfiguration内只有EUTRA相关信息：正常锚点激活NR相关feature的L->RRCConnectionReconfiguration中会包含NR相关信息（会有两个rrc重配，在第一条内）：没有激活NR相关feature如果L->AttachAccept之后有L->TAUAccept的，查看TAUAccept之后第一条L->RRCConnectionReconfiguration没有激活NR相关feature锚点站需要激活下面6个featureCXC4011427(1)CXC4011667(1)CXC4011056(1)CXC4011946(1)CXC4011476(1)CXC4012218(1)2、锚点站添加NR的X2信息有误现象：鼎立+mate20xNR站点SZNR5G226发现该站点单验时，LTE锚点正常接入但是之后发L->MeasurementReport始终无法加NR腿，对应的NR信令发EventB1如下图：锚点站添加NR的X2信息有误1、查看测试信令中携带上报小区PCI48。2、正常情况LTE锚点站点及对应的同站同覆盖NR小区的PCI基本是一致的。现检查该LTE锚点站对应5G的X2关系发现添加信息有错误如下图（对应的命令get.physical）锚点站添加NR的X2信息有误对该锚点站点对应的NRX2重新更新后复测，现场可以正常加腿且测试：小结：正常情况LTE锚点站及对应的同站同覆盖NR小区的PCI基本一致且同向锚点小区加同向NRX2。针对这种只报B1事件而无其他信息的可以检查锚点站是否添加对应nr小区的X2信息，且是否与规划的一致。3、锚点未加NR小区X2现象：鼎立+mate20x