‘壹’ 以下哪项关键技术不能降低5G空口时延
几代通信技术带给用户的感受,让人更容易解读为无线通信技术在传输速率上的突飞猛进。然而与3G、4G网络相比,5G还有一个非常重要的特性是数据传输中的超低时延。在5G开始研究之初,便明确了5G问世的一个非常重要使命就是充分激发并释放垂直行业应用的潜力。从自动驾驶到工业控制,这些美好的梦想一一照进照现实都离不开5G的超低时延特性。更有业界专家认为如果没有超低时延特性,5G只能算是4G
‘贰’ 5G新空口标准解读——TS 38.201和TS 38.202 物理层概述和服务
PHY Physical Layer 物理层
MAC Medium Access Control 媒体介入控制层
RRC Radio Resource Control 无线资源管理层
HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest 混合自动重传请求
TS 38.201 Physical layer; General description
TS 38.202 Services provided by the physical layer
在TS 38.201主要描述物理层的概述部分和物理层各个协议的联系,重点在 无线接口协议体系结构 上。
下图显示的是无线接口协议体系结构:
整个无线接口包括三层,从下到上分别为L1物理层(Physical Layer, PHY)、L2媒体介入控制层(Medium Access Control, MAC)、L3无线资源控制层(Radio Resource Control, RRC)。 物理层的作用是通过使用MAC层的传输信道(Transport Channel),向高层提供 数据传输 服务。所有物理层的内容集中在标准 TS 38.2xx 系列,整个2系列标准包括以下7个内容:
TS 38.201 Physical layer; General description
TS 38.202 Services provided by the physical layer
TS 38.211 Physical channels and molation
TS 38.212 Multiplexing and channel coding
TS 38.213 Physical layer proceres for control
TS 38.214 Physical layer proceres for data
TS 38.215 Physical layer measurements
各个标准之间的关系如下图所示:
根据 TS 38.202,物理层主要提供以下服务:
● 传输信道的错误检测,并向高层提供指示
● 传输信道的纠错编码/译码
● 混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest, HARQ)软合并
● 编码的传输信道到物理信道的速率匹配
● 编码的传输信道到物理信道的映射
● 物理信道的功率加权
● 物理信道的调制与解调
● 频域和时间同步
● 无线特性测量并指示给高层
● MIMO无线处理
● 射频处理
5G接入网(AN)有无线侧网络架构和固定侧网络架构。
无线侧:手机或者集团客户通过基站接入到无线接入网,在接入网侧可以通过RTN或者IPRAN或者PTN解决方案来解决,将信号传递给BSC/RNC。在将信号传递给核心网,其中核心网内部的网元通过IP承载网来承载。
固网侧:家客和集客通过接入网接入,接入网主要是GPON,包括ONT、ODN、OLT。信号从接入网出来后进入城域网,城域网又可以分为接入层、汇聚层和核心层。BRAS为城域网的入口,主要作用是认证、鉴定、计费。信号从城域网走出来后到达骨干网,在骨干网处,又可以分为接入层和核心层。
(3)5G无线网络空口题库扩展阅读
5G网络的主要优势在于,数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络,最高可达10Gbit/s,比当前的有线互联网要快,比先前的4G LTE蜂窝网络快100倍。另一个优点是较低的网络延迟(更快的响应时间),低于1毫秒,而4G为30-70毫秒。
由于数据传输更快,5G网络将不仅仅为手机提供服务,而且还将成为一般性的家庭和办公网络提供商,与有线网络提供商竞争。以前的蜂窝网络提供了适用于手机的低数据率互联网接入,但是一个手机发射塔不能经济地提供足够的带宽作为家用计算机的一般互联网供应商。
‘肆’ 5G 新空口适 用于何处,又将如何实现
5G 技术将会提供更快速、更可靠且接近即时的连接,让全 球用户紧密联系起来。人们即使不在场也可以实时观看现场活动和比赛盛况;手机和视 频电话让远隔万里的人们仿佛近在咫尺;智能设备结合人工指南(AI),将为每个人创 造一个定制的个性化环境。
5G NR 预计将与 4G 一起使用,甚至在非独立模式(NSA)中利用 4G 核心网络作为 数据和控制平面。5G、4G 和 Wi-Fi 预计将在同一个载波上共存,并利用免许可频段扩 充 6 GHz 以下的容量。5G NR 第 15 版规范为灵活地适应 5G 通信的未来版本奠定了 基础。物理层是应用 5G NR 的第一步,其重要性在于它定义了无线信号的组成结构以及 信号通过空中接口进行通信的方式。
‘伍’ 5g的关键技术有哪些
关键技术1:高频段传输。
移动通信传统工作频段主要集中在 3GHz 以下,这使得频谱资源十分拥挤,而在高频段(如毫米波、厘米波频段)可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,可以实现极高速短距离通信,支持 5G 容量和传输速率等方面的需求。
关键技术2:新型多天线传输。
多天线技术经历了从无源到有源,从二维(2D)到三维(3D),从高阶 MIMO 到大规模阵列的发展,将有望实现频谱效率提升数十倍甚至更高,是目前 5G 技术重要的研究方向之一。
关键技术3:同时同频全双工。
最近几年,同时同频全双工技术吸引了业界的注意力。利用该技术,在相同的频谱上,通信的收发双方同时发射和接收信号,与传统的 TDD 和 FDD 双工方式相比,从理论上可使空口频谱效率提高1倍。
关键技术4:D2D。
传统的蜂窝通信系统的组网方式是以基站为中心实现小区覆盖,而基站及中继站无法移动,其网络结构在灵活度上有一定的限制。
关键技术5:密集网络。
在未来的 5G 通信中,无线通信网络正朝着网络多元化、宽带化、综合化、智能化的方向演进。随着各种智能终端的普及,数据流量将出现井喷式的增长。
关键技术6:新型网络架构。
目前,LTE 接入网采用网络扁平化架构,减小了系统时延,降低了建网成本和维护成本。未来5G 可能采用 C-RAN 接入网架构。
‘陆’ 在5G通信系统中,空口的调度周期为
摘要 单向空口时延低于0.5 ms,较ITU缩短一半[2];eMBB场景空口环回时延低于8 ms(LTE的空口用户面环回时延要求为10 ms)。相对而言,eMBB场景对空口时延的改善并不如uRLLC
‘柒’ 5g空口协议栈的第二层包含哪些协议栈
5G系统由接入网(AN)和核心网(5GC)组成(38.300)。若考虑NSA(非独立组网)场景,则还需要考虑4G的网元。
一般来说一个gNB-DU只连接一个gNB-CU。但是为了实现的灵活性,每个gNB-DU也可能连接到多个gNB-CU。
一个gNB CU中的控制面和用户面是分离。一般只有一个CP,但是允许有多个UP。要注意的是,gNB-CU及连接的若干gNB-DU作为一个整体逻辑gNB对外呈现的,只对其他的gNB和所相连的5GC可见。
5g空口协议栈注意事项
5G无侧结构也是在4G基础上演变和优化而来,整体结构还是眼沿用来4G的所谓的“扁平化”结构。即每个基站单独与核心网直连,构成一个星形网络结构。同时基站之间又通过各自的结构彼此相连,又构成来网状结构。5GNR空口架构和协议栈1。
5G中的基站又改了一个名称叫做gNB(规范中没有明确给出到底这个“g”代表是什么,有人说,gNB中的g指的是Next Generation NodeB中的Generation,但是总觉得不太靠谱),以与4G中的基站eNodeB(或eNB)相区分。
‘捌’ 5g新空口新增了什么状态
非激活态。这一道简单题。
5G 新空口波形与 4G 相比并未发生太大变化。CP-OFDM(循环前缀—正交频分复用)此前在 4G LTE 下行链路(DL)中使用,但现在已扩展到同时支持下行链路和上行链路。与 LTE-Advanced 第 13 版标准中的 64 QAM相比,高达 256 QAM 的更大上行链路调制密度,意味着可以在波形中发送更多数据。
5G 新空口在上行链路中增加了可选的单载波调制技术 DFT-s-OFDM(离散傅里叶变换扩频 OFDM),该技术可以提供比 CP-OFDM 更好的功率效率,尤其适用于低功耗物联网用例。
(8)5G无线网络空口题库扩展阅读
5g新空口多样性
4G和前代移动通信主要聚焦于人与人之间的通信,即移动互联网,而5G除了进一步增强移动互联网之外,还需要使能物联网。5G时代的业务将空前繁荣,无论是远程实时操控要求的ms级时延,VR/AR和超高清视频要求的Gb/s级带宽,亦或是每平方公里上百万连接数要求的广覆盖、低功耗物联网,对空口的设计要求差别巨大。
目前来看,5G必须引入革命性的新空口以满足多样性的极致业务需求,这在业界已达成共识。
5g新空口长尾性
5G将扩展移动通信的边界,拥抱垂直行业并成为其效率提升的助推器。但是相比移动互联网业务,垂直行业的需求千差万别。
同时,每个行业所能贡献的收入也远远低于移动互联网业务,是一个典型的长尾市场。这种长尾性决定了在空口设计时,不可能为每一类行业需求定制一个空口,而是需要在统一的空口框架下,使用不同的参数配置来适配长尾化的垂直行业需求。
‘玖’ 5g无线网络关键技术有哪些
摘要 前传和回传