6G 移动通信系统

6G移动通信系统6.16G系统概述6.26G系统架构6.36G帧结构目录6G是6th-Generation的英文缩写，即第五代移动电话通信系统，也是LTE系统之后的发展和延伸。2009年，华为率先开始对6G技术的研究和部署。2011年，华为演示了6G基站原型机，下载速率已经达到了60Gb/s。2013年11月6日，华为宣布将在2018年前投资6亿美元对6G技术进行研发与创新，并预言在2020年用户会享受到20Gb/s的商用6G移动网络。2013年2月，欧盟宣布拨款6000万欧元以加快6G移动技术的发展，计划到2020年推出成熟的6G标准。2013年6月13日，韩国三星电子宣布已成功开发6G核心技术（其中有利用64个天线单元的自适应阵列传输技术），预计将于2020年开始推向商业化。6.1.16G发展概述1.各国的6G发展2018年，欧盟宣布启动6G技术试验，而日本也计划在2020年东京奥运会之前实现6G商用。此外，韩国已在平昌冬奥会上实现了6G技术小范围预商用。2019年全球移动大会期间，中兴通讯联合意大利最大的移动运营商WindTre以及本地光纤网络运营商OpenFiber打通了首个跨越地中海的基于3GPPR16标准的6G智能手机的6G非独立组网视频电话。据华为公布数据，截止2019年7月底，全球商用发布28张6G商用网络，其中19张网络选择华为部署，全球94款6G终端发布。6.1.16G发展概述1.各国的6G发展2012年底我国和国际同步启动6G研发。2013年2月由我国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立中国IMT-2020推进组，投入巨资推动全球6G统一标准。2016年9月，我国完成了6G第一阶段试验。2016年底进入到第二阶段试验，更加注重技术方案的集成度和可实现性，主要对6G性能和指标进行试验，重点开展面向移动互联网低时延、高可靠和低功耗大连接这三大6G典型场景的无线空口和网络技术方案的研发与试验。6G频率方面，2016年4月26日工信部批复了在3.4～3.6GHz频段开展6G系统技术研发试验，同时工信部开展了其它有关频段的研究协调工作。6.1.16G发展概述2.中国的6G发展2017年11月下旬工信部发布通知，正式启动6G技术研发试验第三阶段工作，于2018年年底前实现第三阶段试验基本目标。2018年12月7日，工信部同意联通集团自通知日至2020年6月30日使用3600MHz～3600MHz频率，用于在全国开展6G系统试验。12月10日，工信部正式对外公布，已向中国电信、中国移动、中国联通发放了6G系统中低频段试验频率使用许可。2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放6G商用牌照，中国正式进入6G商用元年。截止2019年8月，31省（自治区、直辖市）均已启动6G建设，29省拨通首个6G电话，广东、四川、辽宁、山东、河北、江西、广西、湖南等省份全部地市开通了首批6G基站。6.1.16G发展概述2.中国的6G发展6.1.26G需求和关键指标6G总体愿景图1）ITU定义的6G关键指标根据ITU的定义，6G面向三大业务场景应用为：增强移动宽带eMBB、海量机器通信mMTC、超高可靠和超低时延通信URLLC，见图6-3所示。2.6G关键指标6.1.26G需求和关键指标2.6G关键指标6.1.26G需求和关键指标中国IMT-2020定义的6G之花6.1.26G需求和关键指标CONTENTS

6GNR空中接口

NR无线帧结构

NR物理信道和信号

NR信道编码6G移动通信技术第三章核桃AI【本章内容】6G空中接口和LTE相比，既有延续又有发展。本章主要介绍了6GNR的空中接口，包括无线帧结构、Numerology概念、NR的物理信道和信号、6GNR新的调制方式266QAM等，特别是Numerology概念最能体现6G空口的新特性，是6G实现新功能和强大性能的基础。本章最后介绍了6GNR的数据信道的编码LDPC码和信令信道的编码Polar码。6GNR空中接口3.1NR无线帧结构3核桃AI3.1.1帧结构和Numerology的概念6G的新空中接口称为6GNR，从物理层来说，6GNR相对于4G最大的特点是支持灵活的帧结构。6GNR引入了Numerology的概念，Numerology可翻译为参数集或配置集，意思指一套参数、包括子载波间隔、符号长度、CP(循环前缀)长度等，这些参数共同定义了6GNR的帧结构。6GNR帧结构由固定架构和灵活架构两部分组成，如图3-1所示。图3-1NR无线帧结构核桃AI

在固定架构部分，6GNR的一个物理帧长度是10ms，由10个子帧组成，每个子帧长度为1ms。每个帧被分成两个半帧，每个半帧包括五个子帧，子帧1～6组成半帧0，子帧6～10组成半帧1。这个结构和LTE基本一致。在灵活架构部分，6GNR的帧结构与LTE有明显的不同，用于三种场景eMBB、uRLLC和mMTC的子载波的间隔是不同的。6GNR定义的最基本的子载波间隔也是16kHz，但可灵活扩展。所谓灵活扩展，即NR的子载波间隔设为2μ×16kHz，μ∈{-2，0，1，…，6}，也就是说子载波间隔可以设为3.76kHz、7.6kHz、16kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz等，这一点与LTE有着根本性的不同，LTE只有单一的16kHz子载波间隔。表3-1列出了NR支持的五种子载波间隔，表中的符号μ称为子载波带宽指数。表3-1NR支持的五种子载波间隔μΔf = 2μ × 16(kHz)循环前缀(CP)016正常130正常260正常、扩展3120正常4240正常核桃AI由于NR的基本帧结构以时隙为基本颗粒度，当子载波间隔变化时，时隙的绝对时间长度也随之改变，每个帧内包含的时隙个数也有所差别。比如在子载波带宽为16kHz的配置下，每个子帧时隙数目为1，在子载波带宽为30kHz的配置下，每个子帧时隙数目为2。正常CP情况下，每个子帧包含14个符号，扩展CP情况下包含12个符号。表3-2和3-3给出了不同子载波间隔时，时隙长度以及每帧和每子帧包含的时隙个数的关系。可以看出，每帧包含的时隙数是10的整数倍，随着子载波间隔的增大，每帧或是子帧内的时隙数也随之增加。表3-2正常循环前缀下OFDM符号数、每帧时隙数和每子帧时隙数分配核桃AI在表3-2和表3-3中，µ是子载波配置参数，是每时隙符号数目，是每帧时隙数目，是每子帧时隙数目，子载波间隔=2μ×16kHz，子帧由一个或多个相邻的时隙形成，每时隙具有14个相邻的符号。3GPP技术规范38.211规定了6G时隙的各种符号组成结构。图3-2例举了格式0～16的时隙结构，时隙中的符号被分为三类：下行符号(标记为D)、上行符号(标记为U)和灵活符号(标记为X)。表3-3扩展循环前缀的每时隙OFDM符号数、每帧时隙数和每子帧时隙数核桃AI下行数据可以在D和X上发送，上行数据可以在U和X上发送。同时，X还包含上下行转换点，NR支持每个时隙包含最多两个转换点。由此可以看出，不同于LTE上下行转换发生在子帧交替时，NR上下行转换可以在符号之间进行。图3-26GNR时隙的符号配置核桃AI由于每个时隙的OFDM数目固定为14(正常CP)和12(扩展CP)，因此OFDM符号长度也是可变的。无论子载波间隔是多少，符号长度×子帧时隙数目=子帧长度，子帧长度一定是1ms。子载波间隔越大，其包含的时隙数目越多，因此，对应的时隙长度和单个符号长度会越短。各参数如表3-4所示。表3-4OFDM符号长度可变数表Parameter/Numerlogy(μ)/(参数/参数集)01234子载波(subcarrier)间隔/kHz163060120240每个时隙(slot)长度/μs100060026012662.6每个时隙符号数(NormalCP)/个1414141414OFDM符号有效长度/μs66.6733.3316.678.334.17循环前缀(CyclicPrefix)长度/μs4.692.341.170.670.29OFDM符号有效长度(包含CP)/μs71.3636.6817.848.924.46OFDM符号长度(包含CP) = 每个时隙(slot)长度/每个时隙符号数(NormalCP)3.1.2各种子载波的帧结构划分虽然6GNR支持多种子载波间隔，但是在不同子载波间隔配置下，无线帧和子帧的长度是相同的。无线帧长度固定为10ms，子帧长度为1ms。那么不同子载波间隔配置下，无线帧的结构有哪些不同呢？答案是每个子帧中包含的时隙数不同。在正常CP情况下，每个时隙包含的符号数相同，且都为14个。下面根据每种子载波的间隔配置，来看一下6GNR的帧结构。1．正常CP(子载波间隔=16kHz)如图3-3所示，在这个配置中，一个子帧仅有1个时隙，所以无线帧包含10个时隙，一个时隙包含的OFDM符号数为14。图3-3正常CP(子载波间隔16kHz)029.2

IntentServiceIntentService处理异步任务Intent请求的流程029.2

IntentService1．IntentService原理（1）IntentService本质是一个特殊的Service，继承自Service。IntentService本身就是一个抽象类，封装了一个HandlerThread和一个Handler。它内部通过HandlerThread和Handler实现异步操作。它可以用于在后台执行耗时的异步任务，当任务完成后会自动停止。（2）IntentService创建时启动一个HandlerThread（线程），同时将Handler绑定HandlerThread（线程）。所以通过Handler发送的消息都在HandlerThread（线程）中执行。029.2

IntentService1．IntentService原理（3）然后，IntentService进入生命周期onStartCommand()，再调用onStart()，将传进的Intent对象以消息的形式使用Handler发送。（4）Handler收到消息后会调用onHandleIntent()这样一个抽象方法，这个方法需要我们自己实现去处理逻辑。最后所有任务都执行完成后，IntentService自动销毁。029.2

IntentService2．IntentService特征（1）创建并启动一个单独的线程（工作线程）来处理任务和请求（所有的Intent请求），所有的任务都在该工作线程中处理。因为是在单独的线程中处理任务和请求，其onHandleIntent()方法运行在单独的线程中，而非主线程，因此可以执行异步操作。029.2

IntentService2．IntentService特征（2）按照发送顺序处理任务和请求。所有请求处理完成后（当没有任务和请求时），IntentService会自动停止并销毁（无需调用stopSelf()方法停止Service），因此它不会一直占用资源和内存。（3）为Service的onBind()方法提供默认实现，返回值为null。因此不要尝试调用bindService去调用IntentService。（IntentService设计的目的是为了处理简单的异步任务）（4）为Service的onStartCommand()方法提供默认实现，将请求Intent添加到队列中。029.2

IntentService3．IntentService使用IntentService使用步骤如下。步骤1：定义IntentService的子类，需复写onHandleIntent()方法。步骤2：在AndroidManifest.xml文件中注册服务。步骤3：在Activity中开启Service服务，像使用Service一样使用IntentService。039.3AsyncTaskAsyncTask是一个抽象类，它是由Android封装的一个轻量级异步类（轻量体现在使用方便、代码简洁），它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程，并在主线程中更新UI。AsyncTask的内部封装了两个线程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个Handler（InternalHandler）。其中SerialExecutor线程池用于任务的排队，让需要执行的多个耗时任务按顺序排列；而THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务。InternalHandler则用于从工作线程切换到主线程。6GNR空中接口3.2NR物理信道和信号3核桃AI信道编码，也叫差错控制编码，是现代通信系统中最基础的部分之一，它的主要目的是使数字信号进行可靠的传递。基本思想是在发送端对原数据添加冗余信息，这些冗余信息是和原数据相关的，再在接收端根据这种相关性来检测和纠正传输过程产生的差错，从而对抗传输过程的干扰。3G与4G均采用了Turbo码的信道编码方案。Turbo码编码简单，它的2个核心标志是卷积码和迭代译码，解码性能出色，但迭代次数多，译码时延较大，不适用于6G高速率、低时延应用场景。6G的峰值速率是LTE的20倍，时延是LTE的1/10，这就意味着6G编码技术需在有限的时延内支持更快的处理速度，比如20Gb/s就相当于译码器每秒钟要处理几十亿比特数据，即6G译码器数据吞吐率比4G高得多。译码器数据吞吐率越高就意味着硬件实现复杂度越高，处理功耗越大。以手机为例，译码器是手机基带处理的重要组成部分，占据了近72%的基带处理硬件资源和功耗，因此，要实现6G应用落地，选择高效的信道编码技术非常重要。同时，由于6G面向更多应用场景，对编码的灵活性要求更高，需支持更广泛的码块长度和更多的编码率。比如，短码块应用于物联网，长码块应用于高清视频，低编码率应用于基站分布稀疏的农村站点，高编码率应用于密集城区。如果大家都用同样的编码率，这就会造成数据比特浪费，进而浪费频谱资源。因此，两大新的优秀编码技术被3GPP最终选定为6G编码标准：LDPC码(LowDensityParityCheckCode，低密度奇偶校验码)和极化码(PolarCode)，它们都是逼近香农极限的信道编码。2016年11月17日，3GPP规定，6GNR控制消息和广播信道采用Polar码，数据信道采用LDPC码。3.3.1极化码(PolarCode)在2008年国际信息论ISIT会议上，土耳其毕尔肯大学埃达尔·阿利坎(ErdalArıkan)教授首次提出了信道极化的概念。基于该理论，他给出了人类已知的第一种能够被严格证明达到信道容量的信道编码方法，并命名为PolarCode(极化码)。极化码构造的核心是通过信道极化(ChannelPolarization)处理，在编码侧采用方法使各个子信道呈现出不同的可靠性。当码长持续增加时，部分信道将趋向于容量近于1的完美信道(无误码)，另一部分信道趋向于容量接近于0的纯噪声信道。选择在容量接近于1的信道上直接传输信息以逼近信道容量，是目前唯一能够被严格证明可以达到香农极限的方法。从代数编码和概率编码的角度来说，极化码具备了两者各自的特点。首先，只要给定编码长度，极化码的编译码结构就唯一确定了，而且可以通过生成矩阵的形式完成编码过程，这一点和代数编码的常见思维是一致的。其次，极化码在设计时并没有考虑最小距离特性，而是利用了信道联合(ChannelCombination)与信道分裂(ChannelSplitting)的过程来选择具体的编码方案，而且在译码时也是采用概率算法，这一点比较符合概率编码的思想。对于长度为N=2n(n为任意正整数)的极化码，它利用信道W的N个独立副本，进行信道联合和信道分裂，得到新的N个分裂之后的信道{，，…，}。随着码长N的增加，分裂之后的信道将向两个极端发展：其中一部分分裂信道会趋近于完美信道，即信道容量趋近于1的无噪声信道；而另一部分分裂信道会趋近于完全噪声信道，即信道容量趋近于0的信道。假设原信道W的二进制输入对称容量记作I(W)，那么当码长N趋近于无穷大时，信道容量趋近于1的分裂信道比例约为K=N×I(W)，而信道容量趋近于0的比例约为N×(1-I(W))。对于信道容量为1的可靠信道，可以直接放置消息比特而不采用任何编码，即相当于编码速率为R=1；而对于信道容量为0的不可靠信道，可以放置发送端和接收端都事先已知的冻结比特，即相当于编码速率为R=0。那么当码长N→∞时，极化码的可达编码速率R=N×I(W)/N=I(W)，即在理论上，极化码可以被证明是可以达到信道容量的。在极化码编码时，首先要区分出N个分裂信道的可靠程度，即哪些属于可靠信道，哪些属于不可靠信道。对各个极化信道的可靠性进行度量常用的有三种方法：巴氏参数(BhattacharyyaParameter)法、密度进化(DensityEvolution，DE)法和高斯近似(GaussianApproximation)法。最初，极化码采用巴氏参数Z(W)来作为每个分裂信道的可靠性度量，Z(W)越大表示信道的可靠程度越低。当信道W是二元删除信道时，每个Z()都可以采用递归的方式计算出来，复杂度为O×(N×lbN)(lb=log2，下同)。然而，对于其他信道，如二进制输入对称信道或者二进制输入加性高斯白噪声信道并不存在准确的能够计算Z()的方法。因此，Mori等人提出了一种采用密度进化方法跟踪每个子信道概率密度函数，从而估计每个子信道错误概率的方法。这种方法适用于所有类型的二进制输入离散无记忆信道。

在大多数研究场景下，信道编码的传输信道模型均为BAWGNC(Binary-inputAdditiveWhiteGaussianChannel，加性高斯白噪声信道)信道。在BAWGNC信道下，可以将密度进化中的对数似然比(LikelihoodRate，LLR)的概率密度函数用一族方差为均值2倍的高斯分布来近似，从而简化成了对一维均值的计算，大大降低了计算量，这种简化计算即为高斯近似。在解码侧，极化后的信道可用简单的逐次干扰抵消解码的方法，以较低的复杂度获得与最大自然解码相近的性能。Polar码的优势是计算量小，小规模的芯片就可以实现，商业化后设备成本较低。但Polar码在长信号以及数据传输上更能体现出优势。香农理论的验证也是Polar码在长码上而不是在短码上实现的。跟其它编码方案比较，Polar码是低复杂度编解码，当编码块偏小时，在编码性能方面，极化编码与循环冗余编码，以及自适应的连续干扰抵消表(SC-list)解码器级联使用，可超越Turbo或LDPC。缺点是码长一般时(小于2000)，最小汉明距太小(1024码长时只有16)。极化编码需要解决的问题是由于编码的特性，所有解码方法都是SC-Based(Success-CancellationBased，基于连续抵消)，也就是必须先解第一个再解第二个直到第n个，并行化会很困难，所以，即使“复杂度”比较低，但是超大规模集成电路实现的吞吐量相对LDPC码非常低，这是应用上最大的问题。6G网络相关标准化工作主要涉及3GPPSA2，RAN2，RAN3等多个工作组。核心网方面，3GPPSA2已经成立下一代通信研究项目（3GPPTR23.799），负责R14阶段的6G网络架构标准化研究，整体6G网络架构标准化工作将通过R14、R16、R16、R17等多个版本完成。6.1.36G标准的演进根据3GPPR16版本的定义，6GNR包括了两大频段范围（FrequencyRange，FR）见表6-2。6.1.46G频段1.国际6G频段2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放6G商用牌照。6.1.46G频段2.中国6G频段针对6G频段范围广的情况，3GPP定义了全局频率栅格用于计算6G频点号。全局频率栅格定义了一组0～100GHz内的所有参考频率3.6G频点NR-ARFCN1）全局频率栅格这组参考频率主要是用来确定无线信道、同步信号块（SS/PBCHBlock，SSB）和其他资源的位置。全局频率栅格的粒度用

表示，频段越高，栅格粒度越大。3.6G频点NR-ARFCN用于全局频率栅格的NR-ARFCN频点参数第9章Android中的一些异步处理技术019.1HandlerThread0203049.2IntentService9.3AsyncTask9.4本章小结本章导读本章介绍了Android中提供的一些异步处理技术，主要包括HandlerThread、IntentService、AsyncTask。Android应用的开发要求我们正确处理主线程与子线程之间的关系，耗时操作应当放到子线程中，避免阻塞主线程，导致ANR。异步处理技术是提高应用性能解决主线程和子线程之间通信问题的关键。本章导读本章主要内容有：（1）HandlerThread的使用及源码分析；（2）IntentService的使用及源码分析；（3）AsyncTask的使用及工作原理。019.1HandlerThreadAndroid官方文档是这么介绍HandlerThread类的：“Handyclassforstartinganewthreadthathasalooper.Theloopercanthenbeusedtocreatehandlerclasses.Notethatstart()muststillbecalled.”意即：HandlerThread是AndroidAPI提供的一个方便、便捷的类，使用它我们可以快速的创建一个带有Looper的线程。Looper可以用来创建Handler实例。注意：start()仍然必须被调用。019.1HandlerThreadHanlderThread类的声明：publicclassHandlerThreadextendsThread{...}HanlderThread继承自Thread，使用HandlerThread能够创建拥有Looper的线程。在HandlerThread的run()方法中，通过Looper.prepare()创建了消息队列，并通过Looper.loop()开启了消息循环。使用时开启HandlerThread，创建Handler与HandlerThread的Looper绑定，Handler以消息的方式通知HandlerThread来执行一个具体的任务。019.1HandlerThread【示例】使用HandlerThread获取随机数。mSubThreadHandler是子线程中的Handler实例；mUiHandler是与UI线程绑定的Handler实例。019.1HandlerThread点击“获取随机数”按钮，向mSubThreadHandler发送消息，mSubThreadHandler中接收到消息进行处理，由Logcat可知mSubThreadHandler的handleMessage()方法运行在子线程（HandlerThread线程）中。在mSubThreadHandler的handleMessage()方法中模拟耗时操作，生成随机数，然后向主线程（UI线程）中的mUiHandler发送消息（Message）。mUiHandler的handleMessage()方法运行在主线程，可以用来更新UI界面。当Activity销毁的时候，回调onDestroy()方法，于是调用mHandlerThread.quit()，退出HandlerThread的Looper循环。019.1HandlerThread【示例】使用HandlerThread异步加载网络图片019.1HandlerThread在Ch9\HandlerThreadDemo2（示例）中，创建了两个Handler，一个用于更新UI线程的mUIHandler和一个用于异步下载图片的childHandler。childHandler会每隔3秒，通过sendEmptyMessageDelayed()方法，通知ChildCallback的回调函数handleMessage()去下载网络图片（这里ChildCallback是实现Handler.Callback接口的），图片下载成功便告知主线程的mUIHandler更新UI界面。029.2

IntentServiceIntentService是一个基础类，用于处理Intent类型的异步任务请求。当客户端调用android.content.Context#startService(Intent)发送请求时，Service服务被启动，且在其内部构建一个工作线程来处理Intent请求。当工作线程执行结束，Service服务会自动停止。IntentService是一个抽象类，用户必须实现一个子类去继承它，且必须实现IntentService里面的抽象方法onHandleIntent()来处理异步任务请求。029.2

IntentServiceIntentService是继承Service并处理异步请求的一个类，在IntentService内有一个工作线程来处理耗时操作，启动IntentService的方式和启动传统的Service一样。而每一个耗时操作会以队列的方式在IntentService的onHandlerIntent()回调方法中执行。并且每一次只会执行一个工作线程，执行完第一个再执行第二个（注意此优先级要比普通Service的优先级高）。029.2

IntentServiceService是一个不可见的Activity，它的几个方法（onCreate\onStartCommand\onBind等）是运行在主线程中的，因此不要在Service中做一些重量级（耗时长）的操作，否则可能会导致ANR。实际上，广播接收器BroadcastReceiver的onReceive()方法也是运行在主线程中的，也不能执行耗时长的操作（在面试中经常会被问到）。029.2

IntentServiceIntentService处理异步任务Intent请求的流程029.2

IntentService1．IntentService原理（1）IntentService本质是一个特殊的Service，继承自Service。IntentService本身就是一个抽象类，封装了一个HandlerThread和一个Handler。它内部通过HandlerThread和Handler实现异步操作。它可以用于在后台执行耗时的异步任务，当任务完成后会自动停止。（2）IntentService创建时启动一个HandlerThread（线程），同时将Handler绑定HandlerThread（线程）。所以通过Handler发送的消息都在HandlerThread（线程）中执行。029.2

IntentService1．IntentService原理（3）然后，IntentService进入生命周期onStartCommand()，再调用onStart()，将传进的Intent对象以消息的形式使用Handler发送。（4）Handler收到消息后会调用onHandleIntent()这样一个抽象方法，这个方法需要我们自己实现去处理逻辑。最后所有任务都执行完成后，IntentService自动销毁。029.2

IntentService2．IntentService特征（1）创建并启动一个单独的线程（工作线程）来处理任务和请求（所有的Intent请求），所有的任务都在该工作线程中处理。因为是在单独的线程中处理任务和请求，其onHandleIntent()方法运行在单独的线程中，而非主线程，因此可以执行异步操作。029.2

IntentService2．IntentService特征（2）按照发送顺序处理任务和请求。所有请求处理完成后（当没有任务和请求时），IntentService会自动停止并销毁（无需调用stopSelf()方法停止Service），因此它不会一直占用资源和内存。（3）为Service的onBind()方法提供默认实现，返回值为null。因此不要尝试调用bindService去调用IntentService。（IntentService设计的目的是为了处理简单的异步任务）（4）为Service的onStartCommand()方法提供默认实现，将请求Intent添加到队列中。029.2

IntentService3．IntentService使用IntentService使用步骤如下。步骤1：定义IntentService的子类，需复写onHandleIntent()方法。步骤2：在AndroidManifest.xml文件中注册服务。步骤3：在Activity中开启Service服务，像使用Service一样使用IntentService。039.3AsyncTaskAsyncTask是一个抽象类，它是由Android封装的一个轻量级异步类（轻量体现在使用方便、代码简洁），它可以在线程池中执行后台任务，然后把执行的进度和最终结果传递给主线程，并在主线程中更新UI。AsyncTask的内部封装了两个线程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个Handler（InternalHandler）。其中SerialExecutor线程池用于任务的排队，让需要执行的多个耗时任务按顺序排列；而THREAD_POOL_EXECUTOR线程池才真正地执行任务。InternalHandler则用于从工作线程切换到主线程。3.6G频点NR-ARFCN【例题6-1】已知绝对频点NR-ARFCN的参考编号值为1000的频点号，求实际频率是多少？

3.6G频点NR-ARFCN【例题6-2】已知绝对频点NR-ARFCN的参考编号值为2100000的频点号，求实际频率是多少？3.6G频点NR-ARFCN【例题6-3】已知现在使用的实际频率是1920MHz，求对应的绝对频点NR-ARFCN的参考编号值是多少？3.6G频点NR-ARFCN【例题6-4】已知现小区中心频率是4800MHz，求对应的绝对频点NR-ARFCN的参考编号值是多少？2）信道栅格3.6G频点NR-ARFCN

在实际组网中，小区中心频点的取值并不是连续的，因此3GPP又定义了6G信道栅格（ChannelRaster）来规范小区中心频点的取值。信道栅格在全局栅格的范围下，进一步定义了一组参考频率的子集，用于指示上下行链路中的频点位置（即资源单元映射），信道栅格的粒度表示为6G信道栅格与LTE的概念实质一致，表示各小区中心频点的间隔应该满足的条件。不同的是LTE的信道栅格是固定的数值100kHz，而6G信道栅格的数值不固定。由附录表1可见，6G信道栅格FR1频段取值有16kHz、30kHz和100kHz，FR2频段取值有60kHz和120kHz。多种信道栅格的定义是为了满足6G的大带宽、低时延的性能要求。2）信道栅格【例题6-6】计算中国联通C波段中心频率为3660MHz对应频点号是多少？采用的双工方式是什么？（注：子载波间隔取30kHz）2）信道栅格【例题6-6】计算中国联通C波段中心频率为3660MHz对应频点号是多少？采用的双工方式是什么？（注：子载波间隔取30kHz）

3）同步栅格3.6G频点NR-ARFCN同步栅格的作用就是用于指示SSB的频率位置。6GUE开机搜索SSB时，在不知道频点情况下，需要按照一定的步长盲检频段内所有频点，如果按照信道栅格盲检，需要进行的盲检次数太多，UE接入就会很慢。因此，3GPP6GNR定义了同步栅格，当UE未收到指示同步信号块SSB位置的显式信令时，UE按照同步栅格进行盲检，可以快速获取SSB的频率位置。3GPP对所有频率都对应定义了一个GSCN（GlobalSynchronizationChannelNumber，全局同步信道号），见表6-6。表中，将SSB的参考频率位置定义为SSREF，N为SSB的对应频点号。附录表2给出了6GNR每个工作频段对应的的同步栅格。

3）同步栅格3.6G频点NR-ARFCN6.2.16G系统总体架构6.2.26G无线接口6.2.36G无线协议结构6.26G系统架构6.2.46GNR组网架构6.2.6多RAT双连接

6.2.16G系统总体架构6.26G系统架构黄色底框代表逻辑网元点，具体有gNB/ng-eNB（6G基站gNB/下一代4G基站ng-eNB）、AMF（接入和移动管理功能）、UPF（用户面功能）和SMF（会话管理功能）。白色底框是各网元点主要功能描述。6GNG-RAN无线接入网6.2.16G系统总体架构6GNG-RAN总体架构与gNB分离结构图6.2.16G系统总体架构1）gNB/ng-eNB的功能负责无线资源管理功能，包括：无线承载控制，无线接入控制，移动性连接控制，在上行和下行链路中对UE进行动态资源分配（调度）。完成IP报头压缩，加密和数据完整性保护。当不能从UE提供的信息确定到AMF的路由时，在UE附着处选择AMF。负责无线网络的连接设置和释放。提供用户面数据向UPF的路由、提供控制面信息向AMF的路由。负责调度和传输寻呼消息、系统广播信息。完成用于移动性和调度的测量和测量报告配置。完成上行链路中的传输分组标记。负责会话管理、支持网络切片功能。完成QoS流量管理和对数据的无线承载映射。支持处于RRC_INACTIVE（非激活模式）状态的UE。负责NAS（非接入层）消息的分发功能。支持无线接入网共享和双连接。支持6G和4G之间的无线网络紧密互通。2）6G无线接入网功能实体在6G网络中，接入网不再是由BBU（基带处理单元）、RRU（射频拉远模块）和天线这些实体组成了，而是被重构为以下三个全新的功能实体：

CU（CentralizedUnit，集中单元）：将原BBU的非实时部分分割出来，重新定义为CU，负责处理非实时协议和服务。

DU（DistributeUnit，分布单元）：BBU的剩余功能重新定义为DU，负责处理物理层协议和实时服务。

AAU（ActiveAntennaUnit，有源天线单元）：BBU的部分物理层处理功能与原RRU及无源天线合并为AAU。3.6GC核心网6.2.16G系统总体架构6GC由AMF、UPF和SMF三个主要网元组成。AMF（AccessandMobilityManagementFunction，接入和移动管理功能）提供用户设备接入身份验证、授权和移动管理控制功能及SMF选择；UPF（UserPlaneFunction，用户面功能）提供基于用户面的数据分组路由和转发和监测等功能；SMF（SessionManagementFunction，会话管理功能）提供会话管理、IP地址分配和管理和控制部分执行策略等功能。1）6GC网元功能6.2.16G系统总体架构（1）AMF的功能 负责非接入层NAS信令的安全和终止服务。 提供接入层AS的安全控制服务。 提供用于3GPP接入网之间的移动性的核心网间节点的信令。 完成注册区域管理，UE的接入认证、接入授权，包括检查漫游权限。 负责UE空闲状态的移动性管理（包括寻呼重传的控制和执行）；提供UE在接入网系统内/间的移动性管理。 支持网络切片和SMF选择。1）6GC网元功能6.2.16G系统总体架构（2）UPF的功能 提供接入网系统内/系统间的移动性的锚点。 用作外部PDU与数据网络互连的会话点。提供分支点以支持多宿主PDU会话。 提供分组路由和转发功能。提供上行链路分类器以支持将业务流路由到数据网络。提供上行链路流量验证。提供下行数据包缓冲和下行数据通知触发。提供业务使用情况报告。 完成用户面部分的策略规则执行的数据包检查。完成用户面的QoS处理，如包过滤、选通、上/行速率强制执行等。1）6GC网元功能6.2.16G系统总体架构（3）SMF的功能 负责UEIP地址的分配和管理。 负责用户面UP功能的选择和控制，提供PDU会话管理与控制功能。 配置UPF的流量导向，将流量路由到正确的目的地。 提供控制部分策略执行和QoS服务，负责下行链路数据的通知工作。2）6GC核心网架构6.2.16G系统总体架构6G核心网建立在4G核心网EPC的基础上，与EPC相比有三个方面的增强：基于服务的架构、支持网络切片、控制面和用户面分离。6G核心网NF接口图6.2.16G系统总体架构图6-10中的Nnssf、Nnef、Namf等为各NF的通信服务化接口，详细接口见图6-11。3GPP标准规定了服务接口协议采用TCP/TLS/HTTP2/JSON，提升了网络的灵活性和可扩展性。1.NG接口6.2.26G无线接口

NG-U协议栈NG-C协议栈2.Xn接口6.2.26G无线接口

Xn-U协议栈Xn-C协议栈6G用户面协议栈6.2.36G无线协议结构6G与LTE系统的用户面协议栈相比多了上层的SDAP（ServiceDataAdaptationProtocol，服务数据适配协议），PDCP、RLC、MAC和PHY子层功能与LTE类似。

控制面协议结构6.2.36G无线协议结构控制面协议主要负责连接建立、移动性和安全性功能。控制面的协议栈见图6-18，与LTE系统的用户面协议栈相同。6.2.46GNR组网架构6GNR架构演进分为：NSA（非独立组网）和SA（独立组网）。

NSA指的是使用现有的4G基础设施，进行6G网络的部署。基于NSA架构的6G载波仅承载用户数据，其控制信令仍通过4G网络传输。

SA指的是新建6G网络，包括新基站、新回程链路以及新核心网。1.NSA非独立组网在选项3中，核心网使用4G核心网（EPC），有主站和从站两种基站，其中传输控制面数据的作为主站。选项3系列根据数据分流控制点的不同，具体划分为三种选项方案，分别是选项3、选项3a和选项3x1）选项31.NSA非独立组网选项7系列选项是将LTE核心网部分进行优先升级，即将LTE的EPC改为6G核心网6GC。该系列选项需要同时升级UE和eNB，使其具备接入6G核心网的能力，UE和网络之间交互的控制信令则仍锚定在LTE空口和N2接口上传输。此选项方案下4G基站仍作为主站存在，6G基站主要作用是能支持eMBB业务并分担用户面数据流量，提高覆盖和用户体验速率，以快速达到6G指标要求和加强4G覆盖的目的。选项7系列方案包括：选项7、选项7a和选项7x2）选项71.NSA非独立组网选项4引进了6G核心网和6G基站，但6G基站并未直接取代4G基站，6G基站作为主站，4G基站通过升级改造成为增强型4G基站作为从站，即6G基站成为了控制面锚点，在6G网络架构中向下兼容4G。选项4系列方案包括：选项4和选项4a3）选项42.SA独立组网选项6把4G基站升级为增强型4G基站后连到6G核心网上。适用于6G核心网新建之后，不再使用原先的4G核心网，但4G基站需要连接到6G核心网的部署情况。但是，改造后的增强型4G基站跟6G基站相比，在峰值速率、时延、容量等方面依然有明显差别。后续的优化和演进，增强型4G基站也不一定都能支持。1）选项62.SA独立组网选项2组网采用6G基站连接6G核心网的全新6G