關(guān)于5G三設(shè)想和十關(guān)鍵

風(fēng)聲鶴唳，草木皆兵，能更的內(nèi)容實(shí)在是少，本訂閱號(hào)盡力找協(xié)議相關(guān)的內(nèi)容來幫助小伙伴們理解5G。

5G，分為兩大部分NewRAN的新技術(shù)NewRadio，簡(jiǎn)寫為NR，和NGCore，簡(jiǎn)寫為NGC。5G是第五代移動(dòng)通訊系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，目前主流的5G協(xié)議由3GPP（運(yùn)營(yíng)商、終端、設(shè)備商及研究院所機(jī)構(gòu)自組織組成）提案，由ITU確認(rèn)為5G標(biāo)準(zhǔn)。目前3GPP的標(biāo)準(zhǔn)版本為R15，4G的LTE和NR協(xié)議并行開發(fā)。

通常意義上，RAN和Core一起演進(jìn)，但目前的5G不同，分兩步走，第一步NewRadio+EPC和LTE組成雙連接，即NSA（非獨(dú)立組網(wǎng)），第二步NewRadio+NGC完全演進(jìn)到5G，即SA（獨(dú)立組網(wǎng)）。

那么5G相比4G有哪些值得期待的東西呢？

eMBB，增強(qiáng)性移動(dòng)寬帶技術(shù)，即小區(qū)速率更高，采用了大帶寬（支持100mhz），多天線（MaMIMO），效率更高的編碼LDPC和polor。

mMTC，大規(guī)模的機(jī)器通信技術(shù)，小區(qū)支持的用戶數(shù)更多，功耗更低。

URLLC，超低時(shí)延和高可靠通信，小區(qū)可以支持更低的端到端時(shí)延和更低的可靠性，用于支持機(jī)器之間的通信，用于實(shí)現(xiàn)精確高速控制。

實(shí)際上，這三大場(chǎng)景在實(shí)現(xiàn)技術(shù)上充滿了矛盾，大帶寬與低功耗不相容，大規(guī)模鏈接與低時(shí)延不相容，低時(shí)延與高可靠也不相容。因此，目前為止，第一個(gè)可用的協(xié)議版本關(guān)注的只是eMBB，URLLC和mMTC幾乎沒有完善可用的協(xié)議可用。

2.1 靈活可擴(kuò)展的OFDM子載波間隔，可以支持15kHz的整數(shù)倍的寬度，最大到480kHz的子載波間隔。這樣可以支持從幾百M(fèi)Hz的黃金頻段到高達(dá)幾十GHz的超高頻，技術(shù)上不再受限于頻譜范圍，可以任意使用載波和使用載波聚合。

2.2 靈活的頻域帶寬，可以支持幾MHz到幾百M(fèi)Hz的帶寬，高頻最大支持到400MHz 的小區(qū)帶寬。通過BWP（成分載波帶寬）的配置，UE可以不必支持整個(gè)小區(qū)帶寬的數(shù)字信號(hào)處理，只用支持必要的有限的局部帶寬，由系統(tǒng)來統(tǒng)一協(xié)調(diào)UE間對(duì)系統(tǒng)帶寬的有效分配，這樣可以大大減少功率的消耗，同時(shí)也降低了終端芯片的復(fù)雜度也降低了終端成本。BWP的物理信道參數(shù)可以獨(dú)立配置，這樣也為支持更多樣的復(fù)雜場(chǎng)景提供可能性，如不同的BWP采用不同的子載波間隔實(shí)現(xiàn)同小區(qū)內(nèi)的不同時(shí)延的業(yè)務(wù)支持。

2.3 TTI的重構(gòu)，支持傳統(tǒng)的以slot為一個(gè)TTI的調(diào)度和以若干個(gè)symbol為一個(gè)sTTI的調(diào)度。更快的調(diào)度周期和反饋，可以明顯的縮短端到端的時(shí)延，通過更短的TTI的級(jí)聯(lián)可以提高可靠性，用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的HARQ的周期合并，兼顧了時(shí)延和可靠性的雙重指標(biāo)的要求。

2.4 大規(guī)模MIMO的支持，從LTE的1/2/4/8的天線到新空口支持多達(dá)256天線，MIMO不再局限于二維的空間復(fù)用，可以支持3D波束成型，這樣可以支持更多的復(fù)用可能性，也可以增強(qiáng)覆蓋能力。

2.5 隨路的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)。LTE的小區(qū)級(jí)導(dǎo)頻設(shè)計(jì)導(dǎo)致大規(guī)模同頻組網(wǎng)時(shí)無論怎么配置都會(huì)影響鄰區(qū)的導(dǎo)頻干擾，測(cè)量精度下降嚴(yán)重。新空口采用了可配置的窄帶導(dǎo)頻符號(hào)SSB，和專用信道的隨路導(dǎo)頻，這樣小區(qū)級(jí)導(dǎo)頻可以只在很少的帶寬上任意分布，大量的導(dǎo)頻伴隨著調(diào)度的信道，在系統(tǒng)側(cè)可以通過大規(guī)模的調(diào)度規(guī)避導(dǎo)頻符號(hào)干擾，測(cè)量的精度更高，性能更好。

2.6 上下行解藕，上行的數(shù)據(jù)傳輸與控制不完全依賴下行，下行的數(shù)據(jù)傳輸與控制也不完全依賴上行。上行摒棄了同步HARQ，可以實(shí)現(xiàn)任意時(shí)刻的新傳和重傳，控制信道可以任意配置在適當(dāng)?shù)臅r(shí)頻位置，調(diào)度控制信息可以任意指定數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)頻域位置；下行的調(diào)度控制信息可以任意指定反饋的信道時(shí)域與頻域位置。這樣的好處顯而易見，系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求和負(fù)載分配資源，上下行之間解藕。

2.7 網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV），達(dá)到軟硬件的解藕，功能不再完全依賴專用器件，只依賴于計(jì)算和存儲(chǔ)能力，而計(jì)算和存儲(chǔ)能力可以來自于傳統(tǒng)硬件也可以來自于專用加速引擎。軟件被分割為可以提供一些獨(dú)立功能的微服務(wù)，通過系統(tǒng)編排用來支持定制化的專用網(wǎng)絡(luò)。顯然，這樣的微服務(wù)更具靈活性，修復(fù)和升級(jí)不再大規(guī)模波及網(wǎng)絡(luò)可用性，可以支持按需定制和隨時(shí)升級(jí)。

2.8 控制面和數(shù)據(jù)面分離，控制面更關(guān)注狀態(tài)和流程，通常以支持信令數(shù)為重要指標(biāo)，可以認(rèn)為是集中的，但通過分層設(shè)計(jì)也可以做到垂直的分布式。而數(shù)據(jù)面更關(guān)注吞吐率和時(shí)延，通過使用CDN和SDN技術(shù)及專用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)加速引擎，可以明顯改善用戶面性能。5G在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)上已經(jīng)將控制面和數(shù)據(jù)面分離。

2.9 RAN的三層部署架構(gòu)，將原來塔站兩層部署架構(gòu)增強(qiáng)為塔站云三層部署架構(gòu)，將站內(nèi)的基帶數(shù)字處理部分和 信令控制部分（控制）及包匯聚與轉(zhuǎn)發(fā)部分（數(shù)據(jù)）拆分為兩部分，前者部署在站點(diǎn)機(jī)房以降低大量的傳輸帶寬和時(shí)延要求，后者部署在電信云以降低硬件成本和獲得集中控制的能力。

2.10 智能運(yùn)維能力的支持，增強(qiáng)了傳統(tǒng)的SON，從電信基礎(chǔ)設(shè)施的智能化運(yùn)維進(jìn)一步升級(jí)為端到端業(yè)務(wù)的智能化運(yùn)維。SON關(guān)注的仍然是電信基礎(chǔ)設(shè)施的無線性能指標(biāo)的提升，而端到端的用戶體驗(yàn)不完全與無線網(wǎng)性能相關(guān)，可能還與用戶的業(yè)務(wù)形態(tài)訴求、端到端的核心網(wǎng)絡(luò)準(zhǔn)實(shí)時(shí)擁塞程度、數(shù)據(jù)安全防護(hù)等級(jí)等有密切關(guān)系，新的智能運(yùn)維能力需要更高層面的統(tǒng)籌和管控。

每個(gè)新事物的出現(xiàn)，都面臨著一部分人的追捧和另一部分人的嘲諷。新事物的初期大多數(shù)人很難看到全貌，只能以盲人摸象的認(rèn)知局限性發(fā)出不同的聲音。那么囊括了三大應(yīng)用設(shè)想并加持了十大關(guān)鍵技術(shù)的5G更應(yīng)該令人期待吧！

本訂閱號(hào)陸續(xù)推出5G協(xié)議解讀，歡迎訂閱。個(gè)人認(rèn)知有限，難免有解讀謬誤，歡迎指正，勘誤信息一般在留言或下次更新發(fā)布。