5G-NR无线关键技术知识大全课件

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NR无线关键技术知识大全最新5GNR无线关键技术知识大全13目录SA/NSA、CU/DU、灵活参数集灵活部署大带宽、多天线、系统开销优化速率提升帧结构、调度、MEC时延降低信道赋形能力设计、终端侧能力提升、SUL/CA覆盖增强12343目录SA/NSA、CU/DU、灵活参数集灵活部署大带宽、25G面向万物互联的愿景5G

服务工业交通农业新连接新产业新应用新生态5G

与各行各业深度融合带来“万物互联”新机遇家居 教育4G移动互联网繁荣35G面向万物互联的愿景5G 服务工业交通农业新连接新产业2背景：5G业务和部署需求无线关键技术覆盖提升更多天线终端能力SUL/CA时延降低短帧结构短调度短TTI速率提升更大带宽更多天线取消CRS更高阶调制（UL

256QAM）W/F-OFDMPDCCH/DMRS与PDSCH资源共享5G

NR5G新空口通过灵活可配置的帧结构、带宽和系统参数，以及多天线等关键技术，满足5G多场景和多样化的业务需求，提升网络整体性能灵活部署SA/NSACU/DU灵活系统参数2背景：5G业务和部署需求无线关键技术覆盖提升更多天线终端能44灵活部署–

SA（独立组网）和

NSA（非独立组网）技术背景：为满足部分运营商快速部署5G需求，标准新引入一种新的组网架构-

NSA非独立组网，而传统2/3/4G网络均采用SA独立组网的架构SA

（独立组网）：5G无线网与核心网之间的NAS信令(如注册，鉴权等)通过4G基站传递，5G可以独立工作选项2选项4系列NG

CoreNRNRNG

CoreeLTENSA（非独立组网）：

5G依附于4G基站工作的网络架构，5G无线网与核心网之间的NAS信令(如注册，鉴权等)通过4G基站传递,5G无法独立工作选项3系列选项7系列NRLTEEPCeLTE NREPC NG

Core

NAS信令数据蓝色4G，绿色5GNSA/SA

CU/DU注：SA和NSA都是以5G

NR作为对象来定义的，灵活参数4灵活部署–SA（独立组网）和NSA（非独立组网）技术背55灵活部署

–SA架构Option2gNBng-eNBNGNGNGXnNG-RAN5GCAMF/UPFgNBng-eNBNGNGNGXnAMF/UPFXnXnNGNG类似于2/3/4G，5G与前代系统相互独立的网络架构原理：5G核心网与5G基站直接相连，

5G核心网与5G基站通过NG接口直接相连，传递NAS信令和数据5G无线空口的RRC信令、广播信令、数据都通过5G

NR传递终端连接方式：只接入5G或4G（单连接），

手机终端可以在NR侧上行双发与4G互操作：类似4G与3G/2G跨核心网互操作模式业务支持能力：可使用5G核心网能力，便于拓展垂直行业新增配置：接口：NG、Xn、N26（4/5G间互操作）4G与5G间互配邻区5G

NRNGCOption

2LTEEPCN26NSA/SA

CU/DU灵活参数5灵活部署–SA架构Option2gNBng-eNBNGN66灵活部署

–NSA架构Option3系列E-UTRANNSA

：

4/5G紧耦合，

5G依附于4G基站工作的网络架构，无法独立组网，存在多种子架构原理：同时沿用4G核心网，5G类似4G载波聚合中的辅载波，用于高速传输数据，NAS信令则由4G承载5G无线空口的RRC信令、广播等信令可由4G传递，数据通过5G

NR和4G

LTE传递终端连接方式：与5G和4G连接（双连接），受限功耗、散热，手机终端NR侧大概率单发（与LTE单发同时工作）与4G互操作：无业务支持能力：仅支持大带宽业务新增配置：X2口升级，支持4G配置双连接5G目标小区和流控，与配邻区类似LTEEPC5G

NROption

3LTEEPC5G

NROption3aLTEEPC5G

NROption3XNSA子架构Option3：数据面通过4G空口接入4G核心网，数据分流点在LTE

eNB，大量5G流量导入至4G

eNB涉及硬件改造Option3a：通过4G空口接入4G核心网，数据分流点在LTEEPCOption3x：通过4G空口接入4G核心网，数据分流点在NRgNB和EPCOption3涉及4G硬件改造，不建议引入，本材料主要介绍对NSA的option

3x和3a系列NSA/SA

CU/DU灵活参数6灵活部署–NSA架构Option3系列E-UTRANNS7灵活部署

–Option3系列：NSA流程E-UTRA/NR

PDCPE-

UTRARLCNR

PDCPE-

UTRARLCNR

RLCMCGBearerSplitBearerNR

PDCPNR

RLCNR

MACE-UTRA/NR

PDCPE-

UTRARLCE-

UTRAMACUEMCGBearerSCGBearer5G-UECore eNB gNBeconfigurationRRC

ConnectionRRRC

connectionsetup,eNBisMCGSCG

Split

Bear

Setup

on

gNBRRCConnection

Reconfiguration

CompleteS1-U

DATANR

PDCPX2-U

DataE-UTRA

RLCDATA

PDUDATA

PDUNR

RLCNSA配置PathUpdate

ProcedureMeasurement

reportUEcapability

reportE-

UTRA

MAC NR

MACUEOption3x：核心网可区分承载分别在4/5G传输，无线侧可对同一承载分流（Split

Bearer）Option3a：核心网区分承载分别在4/5G传输，无线侧对同一个承载无分流，灵活性差控制面：Option3x/3a相似 用户面：Option3x/3a流量分流方案存在差别Option3x与Option3a核心差别在于支持无线侧数据分流，当Option3x配置为同一承载不分流时，退化为Option3aNSA/SA

CU/DU灵活参数8灵活部署–Option3系列：NSA流程E-UTRA/8灵活部署

–

NSA/SA网络架构对比分析：无线改造（1/4）直接部署SA对LTE无线网的改造难度较小，若先部署NSA未来升级SA不能复用，存在二次改造。NSA除新增邻区配置，还LTE现网升级支持更多功能，改造和维护难度加大SA

4/5G厂家间组网灵活度更高。NSA面临4/5G无线设备同/异厂家问题，分流性能等取决于厂家间算法实现，可能存在两网设备商绑定的问题SANSA4G无线侧软件升级X2接口升级，引入RRM、流控等相关信令交互升级新增5G小区测量配置等增加RLC承载选择、PDCP重排序等分流相关功能4G无线侧软件升级X2接口升级，支持切换等升级新增5G邻区测量配置等4G和5G相互独立初期，4G和5G的协作主要是互操作，基于标准信令，同异厂家性能基本一致中后期，可能存在4G和5G的负载均衡和双连接需求，同厂商可能性能略优4G和5G紧耦合双连接配置：基于标准信令，异厂商互通无问题。但同厂商时，相关RRM算法可进一步优化，且问题定位相对容易分流性能：Option

3a：同异厂商几无差异，但灵活性差，性能不理想Option

3x：同厂商可综合4G/5G负载等灵活调整分流比例等，性能较优。异厂商分流效果依赖于厂商间合作意愿，很可能需退化为3a，且性能优化和问题定位等难度较大4/5G同异厂家问题4/5G同异厂家问题NSA/SACU/DU灵活参数9灵活部署–NSA/SA网络架构对比分析：无线改造（1/499灵活部署

–

NSA/SA网络架构对比分析：性能对比（2/4）以TD-LTE

NSA为例，

SA由于支持UE上行双发，在上行峰值吞吐量方面，NR侧占优，SA比NSA优87%；NSA在上行边缘吞吐量、下行吞吐量方面占优，初期覆盖性能依靠LTE，较SA覆盖压力小SANSA终端吞吐量终端吞吐量覆盖①

峰值边缘：终端2T4R，NR侧双发上行峰值：NR

100MHz双流，285Mbps下行峰值：NR

100MHz四流，1.5Gbps②

边缘吞吐量：3.5GHz独立组网上行受限，预计上行边缘速率介于F频段TD-LTE和D频段TD-LTE间，低于FDD

(900/1800MHz）①

峰值吞吐量：终端2T4R，NR侧单发，LTE侧单发上行峰值：NR100MHz

单流+LTE

20MHz单流

，低于SA

TDD：（142.5Mbps+10Mbps）=152.5Mbps

FDD：

（142.5Mbps+50Mbps）=192.5Mbps下行峰值：NR100MHz

四流+LTE

20MHz双流，略高于SATDD：（1.5Gbps+110Mbps）=1.61GbpsFDD：（1.5Gbps+150Mbps）=1.65Gbps②

边缘吞吐量，依靠LTE，Option3x好于SA（无SUL）Option3x：同一业务上下行可分别承载在4/5G两个空口，发挥LTE低频上行好，NR下行好的优势Option3a：同一业务上下行承载在一个空口且NR单发，弱于SA覆盖按照3.5GHz边缘规划，初期覆盖压力较大同LTE现网覆盖NSA/SACU/DU灵活参数9灵活部署–NSA/SA网络架构对比分析：性能对比（2/1010灵活部署

–

NSA/SA网络架构对比分析：互操作和语音（3/4）4G核心网eNBgNBeNBSA

：4/5G松耦合，依靠互操作互操作连接态切换：业务中断30~50ms，200~500ms切换时延空闲态载频重选：需位置更新，350~450ms寻呼不可及语音方案：语音回落4G方案，以及5G承载语音的VoNR方案4G核心网 5G核心网gNB切换NSA/SA CU/DUNSA：4/5G紧耦合，依靠双连接，无互操作；互操作：无4/5G互操作语音方案：继承4G现有语音方案（VoLTE/CSFB）灵活参数10灵活部署–NSA/SA网络架构对比分析：互操作和语音11灵活部署

–

NSA和SA对比分析小结（4/4）对比维度NSASA业务能力仅支持大带宽业务较优：支持大带宽和低时延业务，便于拓展垂直行业4G/5G组网灵活度较差：异厂商分流性能可能不理想较优：可异厂商语音能力方案4G

VoLTEVo5G或者回落至4G

VoLTE性能同4GVo5G性能取决于5G覆盖水平，VoLTE性能同4G基本性能终端吞吐量下行峰值速率优（4G/5G双连接，NSA比SA优7%）上行边缘速率优(尤其是FDD为锚定时)上行峰值速率优（终端5G双发，SA比NSA优87%）上行边缘速率低（后续可增强）覆盖性能同4G初期5G连续覆盖挑战大业务连续性较优：同4G，不涉及4G/5G系统间切换略差：初期未连续覆盖时，4G/5G系统间切换多对4G现网改造无线网改造较大且未来升级SA不能复用，存在二次改造改造较小：4G升级支持与5G互操作，配置5G邻区核心网改造较小：方案一升级支持5G接入，需扩容；方案二新建虚拟化设备，可升级支持5G新核心网改造小：升级支持与5G互操作5G实施难度无线网难度较小：新建5G基站，与4G基站连接；连续覆盖压力小，邻区参数配置少难度较大：新建5G基站，配置4G邻区；连续覆盖压力大核心网不涉及难度较大：新建5G核心网，需与4G进行网络、业务、计费、网管等融合国际运营商选择美国、韩国、日本等主流运营商电信产品成熟度2018年中支持测试2018年底支持测试，5G核心网成熟挑战大，需重点推动NSA/SA

CU/DUSA优势在于4G改造少，且一步到位，无二次改造成本，5G与4G异厂商组网灵活，且端到端5G易拓展垂直行业

；NSA优势在于对核心网及传输网新建/改造难度低，对5G连续覆盖要求压力小，目前国际运营商多选择NSA注：核心网、传输仅简要分析后续工作：在规模试验中，对NSA和SA同步进行测试验证，以4G现网（FDD和TDD）为基础验证NSA，加速推动SA产业成熟11灵活部署–NSA和SA对比分析小结（4/4）对比维度NS12灵活部署–

5G接入网CU/DU新架构为了应对5G灵活的组网需求，5G

RAN架构进行重新设计，将基站拆分为CU（集中单元）和DU（分布单元）两个逻辑网元，CU与DU可分设可合设 RNC 核心网3G网络架构扁平化简化组网EPC4G网络架构双/多连接灵活组网开放/可扩展

CU 核心网5G网络架构DU

DU

CU+DU

合设CUDU

NodeB

NodeB

eNodeB

eNodeB

3GPP标准中，采用了选项2作为CU/DU间的标准切分方案，即CU负责完成实时性要求较低的RRC/SDAP/PDCP功能DU负责完成实时性要求较高的RLC/MAC/PHY功能CU和DU为逻辑单元，

在具体实现中，

存在合设（

与4G

BBU形态一致）

和分离（BBU*+CU设备）两种方式注：CU-DU分设与C-RAN概念不同，C-RAN是指基带处理（如DU）集中NSA/SACU/DU灵活参数13灵活部署–5G接入网CU/DU新架构为了应对5G灵活的组网多网/多RAT融合集中SON移动性锚点密集小区间协作使能MEC无线性能扩展性移动性锚点

&

多网/多RAT融合：如在宏微异构网场景，微站的DU连到宏站的CU上作为移动性锚点，避免频繁切换如在NSA场景，CU作为分流锚点部署在汇聚环，可避免传输流量迂回密集小区协作：如在小站UDN场景，CU对多个小站进行高层协作（如干扰协调或波束管理）后续工作：规模试验初期可以采用CU/DU合设方案，也同步推进CU/DU分离能力及试点PDCPRLCMACPHYRFPDCPRLCMACPHYRF核心网RLCMACPHYRFRLCMACPHYRF核心网PDCPCU-DU合设CU-DU分离灵活部署

–

CU-DU分离的标准化引入驱动力NSA/SACU/DU灵活参数14多网/多RAT融合集中SON移动性锚点密集小区间协作使能M灵活部署

–灵活系统设计NSA/SACU/DU灵活参数不同载波带宽的实现参数对比LTE-20MHzNR-100MHzNR-100MHz子载波间隔（KHz）153060系统带宽（MHz）20100100FFT

size204840962048有效子载波数120030001500OFDM符号时长（us）66.6733.416.67NCP

长度（us）5.1,

4.72.86,

2.341.69,

1.17CP开销（%）6.676.676.67ECP长度（us）16.688.344.17CP

开销（%）202020系统参数选择需要考虑不同的适用场景SCS较大的SCS可以适用于大带宽场景较大的SCS可以对抗更大的多普勒频移，适用于高速移动场景较大的SCS符号长度较短，适用于低时延场景CPNCP的开销较小ECP长度较大，可以对抗更大的多径时延15灵活部署–灵活系统设计NSA/SACU/DU灵活参数不同载5G

NR物理信道概念与4G基本一致，各物理信道格式有所区别4G5G

NR上行PRACH共有5种格式：Format

0～4共有13种，Format

0～3、Format

A、B、C系列PUCCH时域上占据整个RBshort（占1/14～1/7个RB）和long

（占2/7～1个RB）,可以节省资源long

可以重复发送，实现覆盖增强下行PHICH指示PDCCH占几个符号无此信道，其功能由PDCCH代替PDCCH由PHICH指示PDCCH占几个符号CCE＝1/2/4/8占用全带宽由高层信令半静态指示PDCCH占几个符号CCE=1/2/4/8/16可以实现波束赋形可以实现用户复用由CORESET表示搜索空间，可以不一定全带宽PBCH固定占用频率中心的6个RB与PSS和SSS捆绑，形成SSB一起发送，具有多天线特性灵活部署

–灵活系统设计NSA/SACU/DU灵活参数165GNR物理信道概念与4G基本一致，各物理信道格式有所区别目录SA/NSA、CU/DU、灵活部署大带宽、多天线、系统开销优化速率提升帧结构、调度、MEC时延降低信道赋形能力设计、终端侧能力提升、SUL/CA覆盖增强123417目录SA/NSA、CU/DU、灵活部署大带宽、多天线、系统开速率提升-5G新频谱欧洲美国日本韩国中国6GHz以下(MHz)Group30GHz Group40GHz Group

50GHzGroup

70/80GHz3400

38003400 37003400

360024.25

27.5

31.8

33.440.527.5

28.3537 407164 6626.527.5

29.534004200

4400

4900 27.5

29.5计划将释放3.5GHz，4GHz以及高频段（共23GHz）频谱用于5G已明确共5.55G高频段为5G频谱计划未来继续释放高频段10+GHz频谱计划2018年拍卖3.5GHz及28GHz频段用于5G698

806已规划3.3-3.6GHz和4.8-5GHz用于5G

（3.3-3.4G只能室内）WRC-19

1.13议题候选频段已明确700MHz，3.5GHz以及26GHz频段为5G频谱4800

500024.75

27.56GHz以下频谱3742.5WRC-19

1.13议题候选频段外频谱24.25/24.4524.75/25.2543.547.2

48.2大带宽 多天线 开销优化大带宽频谱是5G提升网络速率和容量的基础。目前全球可用大带宽频谱主要在中频段（3～6GHz）和毫米波波段，在中国的推动下，全球中频段聚焦3.5GHz频段，毫米波频段谱聚焦26-28GHz&40GHz频段18速率提升-5G新频谱欧洲美国日本韩国中国6GHz以下(MHz速率提升-5G小区带宽大带宽 多天线 开销优化5G支持灵活的小区带宽，且小区最大带宽与频段相关，在3.5/4.9GHz频段，支持最大100MHz小区带宽，在>6GHz的毫米波频段最大支持400MHz19系统和频率小区带宽(MHz)数据信道子载波间隔(KHz)LTE1.4/3/5/10/15/2015<3GHz（NR：900、1800MHz）5*/10/15/20/25*/30*15/30/60<3GHz（NR：2600MHz）5*/10/15/20/40/50/60/80/10015/30/603.3GHz~

3.8GHz（NR）10/15/20/25/30/40/50/60/70/80/90/10015/30/604.4GHz~5GHz

（NR）40/50/60/80/100>6GHz（NR）50/100/200/40060/120注：仅NR子载波间隔为15KHz时，支持5MHz小区带宽以100MHz小区带宽为例，是TD-LTE单小区20MHz的5倍带宽，是TD-LTE三载波聚合的1.67倍速率提升-5G小区带宽大带宽 多天线 开销优化5G支持灵活的其他NR中引入BWP

(Bandwidth

part)，使带宽灵活可变，

一个用户最多可配置4个BWP，BP的可能usecase有：UE可用带宽比载波带宽小：支持窄带宽能力UE

or

节省UE功耗灵活的资源分配：在不同的BP上支持不同numerology的资源分配，如eMBB和URLLC需要配置不同的numerology等支持小带宽能力UEOverall

carrierBWP减少UE功耗Overall

carrierBWP1BWP2BWP1(numerology1)支持不同的物理层参数集Overall

carrierBWP2(numerology2)BWP1Overall

carrierBWP2SomethingcompletelyunknownOverall

carrierBWPSomethingnewandnotyet

defined速率提升-BWP机制大带宽 多天线 开销优化20其他NR中引入BWP(Bandwidthpart)，使带速率提升-

5G多天线产品能力提升开销优化8通道天线2.6G

64通道

128阵子3D-MIMO3.5G

16通道

192阵子天线3.5G

64通道

192阵子

3D-MIMO广播水平波宽65°65°与扫描波束数有关:如水平4波束，半功率波宽30°水平8波束，半功率波宽15°与扫描波束数有关:如水平4波束，半功率波宽30°水平8波束，半功率波宽15°广播垂直波宽6°8°/高楼覆盖30°6°6°下倾角0,3,6,9初始3度，可调初始6，可电调初始6，可调广播波束增益D频段：16.5dBi16dBi/高楼覆盖15dBi15dBi+X

(X与扫描波束数有关)如水平4波束，X约为2.5dB水平8波束，X约为5dB17dBi+X

(X与扫描波束数有关)如水平4波束，X约为2.5dB水平8波束，X约为5dB4G多天线产品

4G

Massive

MIMO产品21大带宽 多天线5G

Massive

MIMO产品速率提升-5G多天线产品能力提升开销优化8通道天线2.6G速率提升-

5G多天线传输模式全部基于赋形设计LTE系统下行传输模式NR系统下行传输模式传输模式MIMO技术解调参考信号最大端口数单用户最大流数CQI/PMI/RI测量TM1多流波束赋型DMRS12（端口1000~1011）单用户最大使用8端口8基于CSI-RS测量CQI/PMI/RI传输模式MIMO技术解调参考信号最大端口数单用户最大流数CQI/PMI/RI测量TM1单天线发送CRS1（端口0）1基于CRS测量CQITM2发射分集现网：2（端口0/1）1基于CRS测量CQI/RITM3开环空分复用现网：2（端口0/1）现网：2基于CRS测量CQI/RITM4闭环空分复用4（端口0/1/2/3）4基于CRS测量CQI/RI/PMITM7单流波束赋形R8

DRS1（端口5）1基于CRS测量CQITM8双流波束赋形R9

DMRS2（端口7/8）2基于CRS测量CQI/RITM9多流波束赋形R10

DMRS8（端口7~14）8基于CSI-RS测量CQI/PMI/RI大带宽 多天线 开销优化一是基于TDD信道互易性，基站测量上行SRS实现，二是通过UE测量CSI-RS，反馈PMI实现22速率提升-5G多天线传输模式全部基于赋形设计LTE系统下行速率提升-

5G提供更强的多天线能力5G业务速率能力示例下行64T更高波束赋形增益：单用户下行4流峰值约1.5Gbps更窄波束：下行MU能力提高，小区下行不低于16流，峰值约6Gbps大带宽 多天线 开销优化5G基于大规模阵列天线进行立体赋形，在水平和垂直两个维度动态调整信号方向,

相比于典型4G系统，5G多天线的技术特点：基站能力更强，MASSIVE

MIMO+天线阵子数增加，

64T64R支持16流并行传输终端能力更强，默认支持2T4R，上行双流，下行四流/四收上行64R更强上行接收性能：单用户上行2流峰值约285Mbps更强抗干扰能力，上行MU能力提高，小区上行不低于8流，峰值不低于1Gbps注：基于2.5ms双周期，单用户上行2流下行4流，上行64QAM、下行256QAM22速率提升-5G提供更强的多天线能力5G业务速率能力示例下行23时间频率参考信号频率LTE 5G

NR参考信号取消全频段CRS设计节省开销14%降低邻区干扰（无PCI模三问题）速率提升-

5G导频开销降低大带宽 多天线 开销优化CRSCSI-RS上行信道测量DMRSSRSCSI-RSDMRSSRSPSS/SSS同步获得RSRP/SINR测量广播/控制信道

解调业务信道(非BF)

解调信道状态(CQI/RI)

测量时频同步状态检测下行业务信道(BF)

解调上行业务信道解调4G参考信号:PSS/SSS5G参考信号:时间与4G的设计区别与PBCH捆绑，SSB波束扫描配置灵活，可波束赋型前置设计，上下行统一，适配灵活帧结构支持容量更大技术背景：为进一步提升速率，需降低5G

NR系统开销，5G一方面降低保护带开销，另一方面取消公共参考信号CRS，采用CSI-RS进行信道估计，并完全采用DMRS解调，更好支持波束赋形升24时间频率参考信号频率LTE 5GNR参考信号取消全频速率提升-

5G保护带间隔开销降低LTE保护间隔开销10%5G

NR保护间隔开销2%频率100PRB@20MHz&15K

scs频率272PRB@100MHz&30K

scs可用资源增益8%大带宽 多天线 开销优化5G定义了更严格的滤波指标要求，减少了原有频谱边缘的保护带间隔，频谱利用率由4G的90%提升至98%NR新技术频谱效率增益总增益上行保护带开销降低8%8%下行CRS开销降低10%28%全信道波束赋型，干扰下降10%保护带开销降低8%仅考虑系统开销因素，NR的频谱效率较LTE有8~28%的提升25速率提升-5G保护带间隔开销降低LTE保护间隔开销10%5目录SA/NSA、CU/DU灵活部署大带宽、多天线、系统开销优化速率提升帧结构、调度、MEC时延降低信道赋形能力设计、终端侧能力提升、SUL/CA覆盖增强123426目录SA/NSA、CU/DU灵活部署大带宽、多天线、系统开技术研究：新无线网引入新帧结构，降低时延系统LTENR调度单元子帧(1ms)slot(0.5ms，以SCS=30KHz为例)上下行切换周期5ms、10ms0.5ms,0.625ms,1ms,1.25ms,2ms,2.5ms,5ms,10ms支持双周期配置（考虑在10ms的无线帧内有整数个帧结构周期需排除某些组合）上下行转换点次数1ms内转换1次自包含1个slot内最多可出现两次转换点其他特殊子帧

S自包含slot（下行可在本slot反馈，上行可在本slot发送）——Mini-slot（一个slot有2,4,7个符号）TD-LTE帧结构示意DLUL上下行切换周期（5ms）上下行转换GP调度单元（1ms）5G

NR

2.5ms帧结构示意图DLUL上下行切换周期（2.5ms）优势1：最小调度单元变短（3.5GHz为0.5ms），数据调度更快。3.5GHz的子载波间隔有15/30/60KHz多种配置，对应30kHz，则slot为0.5ms，比4G

slot的1ms减小了0.5ms优势2：数据上行和下行传输转换快，等待时间减少。帧长有0.5/1/2/2.5/5/10等多种帧长配置，对于0.5ms帧周期，可保证最多一个周期（1ms内）可等到传输机会，比4G帧周期的5ms减小了4.5ms调度单元（0.5ms）帧结构调度优化

MEC技术背景：为降低空口时延，提升用户业务感知，5G设计三方面优化降低时延来，一是空口帧结构设计，二是缩短空口调度时延，三是边缘计算27技术研究：新无线网引入新帧结构，降低时延系统LTENR调度单降低时延-

上下行转换降低数据时延帧结构 调度优化 MEC28*上行且未计算SR发送、响应时延上下行切换周期gNB处理等待基站调度最大时长发送数据UE处理单向初传最大时延5G

下行2ms假设0.5ms0.5ms0.5ms假设0.5ms2ms2.5ms1ms2.5msFDD0ms1.5msTDD/FDDLTE下行5ms1ms1ms/0ms1ms1ms4ms/3ms5G上行*2ms假设0.5ms1.5ms0.5ms假设0.5ms3ms2.5ms1.5ms3msFDD0ms1.5msTDD/FDDLTE上行5ms1ms4ms/0ms1ms1ms7ms/3ms由于中频段需满足广覆盖需求，因此空口时延按照2或2.5ms帧周期计算降低时延-上下行转换降低数据时延帧结构 调度优化 MEC22ms2.5ms2.5ms+2.5ms单用户峰值速率UL(2流)266Mbps209Mbps285MbpsDL(4流)1.54Gbps1.7Gbps1.5Gbps系统峰值速率UL(8流)1.06Gbps0.83Gbps1.14GbpsDL(16流)6.16Gbps6.8Gbps6Gbps上行边缘速率（300米站间距）222.5kbps178Kbps267kbps广播信道覆盖半径（M）410（5波束）446（7波束）461（8波束）PRACH覆盖半径（M）272272345用户面时延UL（ms）33.53.5DL（ms）222.5降低时延-

5G帧结构小结帧结构 调度优化 MEC2.5ms单2msPeriodicity1Periodicity2Frame#0

#1

#2 #3

#4#5

#6

#7 #8#9#10#11#12#13#14#15#16#17#18

#19DLDLDLSULDLDLSULULDLDLDLSULDLDLSULULPeriodicityFrame#0

#1

#2 #3

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#6

#7 #8#9#10#11#12#13#14#15#16#17#18

#19DLDLDLSULDLDLDLSULDLDLDLSULDLDLDLSULPeriodicity29Frame#0#1#2

#3#4#5

#6

#7 #8#9#10#11#12#13#14#15#16#17#18

#19DLDLSULDLDLSULDLDLSULDLDLSULDLDLSUL业界前期聚焦三种帧结构，考虑2.5ms双周期上行性能最好，且中频5G上行是短板，经我司推动，工信部最终统一为2.5ms双周期2.5ms双注：特殊子帧中的GP位置可调，初步考虑2~4个符号2ms2.5ms2.5ms+2.5ms单用户峰值速率UL(4G5G

NR调度时序（由固定改为动态可调）下行PDCCH与PDSCH同子帧间隔可配，默认要求同时隙上行PDCCH与PUSCH间隔4子帧间隔可配，默认要求间隔为1时隙最小可同时隙HARQ时序（有固定改为动态可调）下行PDSCH到ACK间隔4子帧间隔可配，默认要求间隔为1时隙上行PUSCH到PHICH间隔4子帧取消PHICH，改为异步自适应重传，默认要求PUSCH到对应的重传调度PDCCH间隔为2时隙免调度上下行均支持SPS上下行均支持SPS（Type2免调度）新引入Type1免调度，资源全部由RRC配置，主要用于URLLC帧结构 调度优化 MEC降低时延-

调度优化技术背景：为降低空口时延，加快网络与终端的响应速度，可进一步缩短空口调度时延子载波间隔FDD

制式空口物理层双向时延(ms）TDD

制式空口物理层双向时延(ms）15

KHzLTE

FDD18LTE

TDD20.230

KHzNR

FDD5.4NR

TDD6.230

KHzNR

FDD（2

OS）1.7NR

TDD（2OS）3.9空口时延缩短70%+304G5GNR调度时序下行PDCCH与PDSCH同子帧间隔可30MEC/UPF架构本地缓存Content

Cache、M-CDN本地应用面向企业网的本地转发：视频编排、AR/VR等数据服务构成分布式数据运算平台：定位服务、车联网等业务优化面向视频、游戏等业务优化为互联网应用程序开发者、云计算能力提供商等提供一个基于移动边缘网络的能力开放平台和IT集成环境5GCgNBUEInternet传统用户面数据智能化用户面数据端到端时延10ms以内降低时延–

MEC实现边缘计算帧结构 调度优化 MEC技术背景：基于本地缓存、本地应用、业务优化、数据服务等业务需求，业界提出MEC（边缘计算）概念，通过本地化具备计算能力来满足低时延、传输节省、创新业务（如CDN、云游戏）等目的5G标准制定了业务下沉方案，为边缘计算提供了统一灵活的网络架构；可基于标准MEC架构，可实现端到端网络时延10ms以内，同时解决了4G时代的计费、移动性管理及合法监听等能力缺失问题30MEC/UPF架构本地缓存本地应用数据服务业务优化为互联31MEC是提升5G价值的有力抓手边缘网关支持本地路由和转发本地园区网，智慧医院/工厂…智慧网络引擎大数据+人工智能，提升网络运维效率，改善网络性能智能RRM、网络“智”优化…边缘云平台内容与应用下沉，降时延、省传输mCDN、AR/VR、云游戏…能力开放平台运营商网络信息/能力对外开放，行业赋能，创造新价值位置能力、跨层优化能力MEC将IT能力引入接入网，是5G网络拓展垂直行业，破解增量不增收难题的有力抓手gNB 5GCUEMEC帧结构 调度优化 MEC3311MEC是提升5G价值的有力抓手边缘网关智慧网络引擎边缘云平台32MEC按需灵活部署依托规模试验验证MEC部署位置和设备形态，支撑MEC分场景灵活部署1.

接入机房AR/VR等极低时延业务企业网等本地化业务采用定制化IT设备2.

普通汇聚机房监控视频分析等省带宽业务云游戏等较低时延业务园区网等本地化业务采用定制化IT设备或通用IT设备3.

重要汇聚机房mCDN等高计算/存储需求业务天线权值优化等区域协同业务采用通用IT设备医院/工厂本地网汇聚环MECCU接入环5G

CP5G

UPInternet边缘应用边缘应用边缘应用UPFMECCUUPF核心环CUDUMECCUMECDUUPF5G

URLLC5GeMBB4ms1.5msUE基站边缘云（下图位置2）0.5ms帧结构 调度优化 MEC3322MEC按需灵活部署依托规模试验验证MEC部署位置和设备形态，3333降低时延–

MEC产品形态MEC产品形态部署位置1、集成于基站宏基站：基站软件升级或新增板卡家庭基站：一体化集成接入机房2、定制化IT设备基于IT服务器架构，从功耗、尺寸、温/湿度范围、硬件加速器等方面进行定制可与CU、UPF共平台接入机房普通汇聚机房3、通用IT设备通用IT服务器规模部署，基于NFV技术构建资源池可与CU、UPF共平台重要汇聚机房后续工作：MEC架构降低时延，也为创新业务提供了可能，一方面需要积极业务创新和商业模式创新，另一方面将尽快通过制定企标进一步明确技术要求和设备接口，引导MEC产品开发帧结构 调度优化 MEC33降低时延–MEC产品形态MEC产品形态部署位置1、集成3434目录SA/NSA、CU/DU灵活部署大带宽、多天线、系统开销优化速率提升帧结构、调度、MEC时延降低信道赋形能力设计、终端侧能力提升、SUL/CA覆盖增强123434目录SA/NSA、CU/DU灵活部署大带宽、多天线、系统353535下行公共/控制信道MIMO模式解调参考信号PBCHSFBCCRSPDCCHSFBCPCFICHSFBCPHICHSFBCLTE下行公共/控制信道NR下行公共/控制信道下行公共/控制信道MIMO模式解调参考信号PSS/SSS/PBCH波束赋型/扫描DMRSPDCCH波束赋型/扫描5G公共/控制信道采用DMRS解调，可波束赋型赋形能力设计信道设计终端能力SUL/CA覆盖增强–

控制信道设计3535下行公共/控制信道MIMO模式解调参考信号PBCHS3636公共PDCCH：波束扫描业务PDCCH：用户级波束赋形传统宽波束窄波束4~8波束覆盖增强2.5~5dB覆盖增强–

控制信道赋形水平维若采用6个窄波束；覆盖约提升4dB5G

Massive-MIMO传统8T天线垂直维若采用2个宽波束；垂直覆盖范围扩大SSB=PBCH＋PSS＋SSS，此外还用于RSRP测量3～6GHz，支持最多8个SSB，单个SSB占用20个PRB&4个符号，推荐各SSB时域错开示例：水平6个+垂直2个

SSB公共PDCCH+业务PDCCH控制信道具备多天线特性赋形能力设计 信道设计 终端能力 SUL/CA技术背景：5G网络初期主要频率（3.5/4.9GHz）在中频段，传播损耗较4G频率大,

若需基于现有4G站址实现5G室内浅层连续覆盖，需引入上下行覆盖增强方案室外覆盖场景：与1.9GHz相比，3.5GHz多损耗7.3dB，4.9GHz多9.76dB室外打室内浅层覆盖场景：3.5GHz多10~10.5dB（相比2.6GHz多损耗5.5~6dB），4.9GHz多17.7~18.2dB36公共PDCCH：波束扫描传统宽波束窄波束4~8波束覆盖增3737覆盖增强–

控制信道赋形对组网带来影响广播权配置5G广播波束数：N+mN：6°窄波束满足水平覆盖扫描波束数为Nm：按需的垂直面覆盖波束垂直波宽可调m波束N波束5G广播权由配1个变为配N+m个各站具备按需配置地面覆盖和垂直覆盖能力的灵活性，配置复杂规划组网5G广播权更多、配置更复杂,初期通过模板，后期引入AI5G广播波束和业务波束均比LTE变窄，下行干扰程度预期较LTE有所下降重叠覆盖度等反映组网结构的指标需重新研究制定5G多天线技术引入广播波束扫描、更窄业务波束，提供了解决覆盖、干扰的更多网优手段覆盖边界、邻区关系、互操作区域存在于小区三维空间内，增加了网络优化的复杂度5G多天线提供更多优化手段，也提升网优复杂度，后续需要引入AI优化5G采用更窄波束，组网指标需进一步研究规划指标应基于N波束，首先满足地面覆盖m波束按需配置，不适合用于规划各站型的m波束能力不同，应基于N波束统一规划指标规划指标建议基于水平覆盖广播波束制定赋形能力设计 信道设计 终端能力 SUL/CA后续工作：5G

基于多天线赋形连片组网时，面临规划、组网与优化等新的挑战，需要规模试验积累经验37覆盖增强–控制信道赋形对组网带来影响广播权配置5G广播3838覆盖增强–控制信道设计增强赋形能力设计 信道设计 终端能力技术背景：5G在信道设计时，支持通过分配更多资源，对覆盖需求高的场景，进一步提升覆盖能力SUL/CA短PUCCH长PUCCH黄色标记为DMRS跨slot，可实现覆盖增强长类型，支持重复发送可以在多个非连续的slot中重复发送每个slot占用的符号数个数相同每个slot可以独立解调可以进一步提升覆盖PUCCH支持重复发送LTE：1～3个符号半静态自适应ER

REG

G0

1REG2集中式CCE

0分布式CCE

0置控制资源PDCCH支持更高等级聚合5G：基于CORESET（Control-resource

set）配CCE聚合等级：1、2、4、8、16，16CCE增强3dB后续工作：初期产业暂不支持上述增强方案，待需求明确后进一步推动产业支持并验证对覆盖性能增益38覆盖增强–控制信道设计增强赋形能力设计 信道设计 终端能3939覆盖增强–终端能力增强技术背景：3.5GHz频段上行是覆盖瓶颈，采用高功率终端（26dBm）可有效缓解上下行覆盖不对称赋形能力设计 信道设计

终端能力

SUL/CA后续工作：推动产业支持并开展测试验证3dBUL@+23dBmDLUL@+26dBm上行：2T26dBm(上行控制/业务信道)提升上行覆盖4.5dB下行：4R(下行控制/业务信道)提升下行覆盖3dB5G终端39覆盖增强–终端能力增强技术背景：3.5GHz频段上行是覆40覆盖增强–针对中频段上行受限引入低频方案赋形能力设计 信道设计 终端能力 SUL/CA技术背景：面向中频段上行覆盖受限，考虑使用低频频谱资源进行上行传输3.5G上行边缘速率远小于下行边缘速率站间距下行边缘速率(Mbps)上行边缘速率(Mbps)250米940.388300米650.178350米500.095400米350.063注：基于终端双发，总功率26dBm的链路预算结果，后续待测试验证

DL：3.5G

UL：3.5GDL：3.5GUL：900/1800M41小区覆盖范围引入低频补充上行覆盖增强–针对中频段上行受限引入低频方案赋形能力设计 信道设覆盖增强–解决高频段上行受限引入低频方案仅上行切换到低频上下行切换到低频SUL：

低频上行，低频

NR上行+3.5GHz下行在高频覆盖能力不足时，上行传输切换到低频上行下行均只有一个载波上行通过激活不同载波进行高低频的切换CA：

低频独立载波，低频

NR上行+低频

NR下行+3.5GHz下行（考虑产业初期仅支持下行CA）在高频覆盖能力不足时，主载波切换到低频下行有高低频两个载波，上行仅有一个载波上行通过主载波切换进行高低频的切换SUL和CA：CA通过切换主载波增强上行覆盖能力，SUL通过激活低频载波增强上行覆盖能力赋形能力设计 信道设计 终端能力 SUL/CASUL和CA均可实现同时利用低频上行边缘覆盖好和中高频下行大带宽的优势低频可以为900M或1800M，取决于牌照和可用频谱带宽中频低频42覆盖增强–解决高频段上行受限引入低频方案仅上行切换到低频上下覆盖增强–SUL/CA信令流程基本一致赋形能力设计信道设计 终端能力SUL/CA配置低频以补充上行短板用户根据门限选择接入载波基站控制载波切换低频：B3/B8中频：3.5G/4.9G同步信号/系统消息@