5G组网&频段说明
大家好，我叫5G NR
大家好，我叫5G NR，5G家族的一员。最近关于我的传闻太多，言三语四之声不绝于耳，为此本人今天终于鼓起勇气走向前台，揭开神秘的面纱，向大家做一个完整的自我介绍。
5G部署选项
一说到“部署选项”这事，说实话，我觉得自己有点“奇葩”。
大家都知道我的前辈叫“4G”，4G系统构架主要包括无线侧(即LTE)和网络侧(SAE)，准确点讲，这个4G系统构架在3GPP里叫EPS(Evolved Packet System，演进分组系统)，EPS指完整的端到端4G 系统，它包括UE(用户设备)、E-UTRAN(演进的通用陆地无线接入网络)和EPC核心网络(演进的分组核心网)。
▲EPS、EPC、E-UTRAN、SAE和LTE的技术定义
LTE双连接不同于载波聚合，载波聚合发生于共站部署，而LTE双连接可非共站部署，数据分流和聚合所在的层也不一样。
选项3指的是LTE与5G NR的双连接(LTE-NR DC)，4G基站(eNB)为主站，5G基站(gNB)为从站。
但是，选项3的双连接有一个缺点——受限于LTE PDCP层的处理瓶颈。
众所周知，5G的最大速率达10-20Gbps，4G LTE的最大速率不过1Gbps，LTE PDCP层原本不是为5G高速率而设计的，因此在选项3中，为了避免4G基站处理能力遭遇瓶颈，就必须对原有4G 基站，也就是双连接的主站，进行硬件升级。
升级后的4G基站，或者说R15版本的4G基站，叫eLTE eNB，同时，迁移入5G核心网的4G基站也叫eLTE eNB，因为5G核心网引入了新的NAS层，这在后面会讲到。e就是enhanced，增强版的意思。
但一定有运营商不愿意对原有的4G基站升级，于是，3GPP就推出了两个“变种”选项——选项3a 和3x。
嗯！总有一款套餐适合你！
选项3a
选项3a和选项3的差别在于，选项3中，4G/5G的用户面在4G基站的PDCP层分流和聚合；而在选项3a中，4G和5G的用户面各自直通核心网，仅在控制面锚定于4G基站。
你不是嫌升级4G基站麻烦吗，这下我跳过4G基站得了。
选项3x
选项3x可谓选项3的一面镜子。为了避免选项3中的LTE PDCP层遭遇处理瓶颈，其将数据分流和聚合功能迁移到5G基站的PDCP层，即NR PDCP层。
选项2
选项2就是独立组网，一次性将5G核心网和接入网一起”打包“迈进5G时代，与前4G网络少有藕断丝连的瓜葛。
这种方式的优点和缺点都很明显。一方面，它直接迈向5G，与前4G少有瓜葛，所以减少了4G 与5G之间的接口，降低了复杂性。
另一方面，与选项3系列依托于现有的4G系统用5G NR来补盲补热点的方式不同，选择选项2的运营商背后一定隐藏着更大的野心——一旦宣布建设5G网络，就意味着大规模投资，建成一个从接入网到核心网完整独立的5G网络。
选项7系列
选项7系列包括7、7a和7x三个子选项，类似于选项3，可以把它看成是选项3系列的升级版，选项3系列连接LTE核心网(EPC)，而选项7系列则连接5G核心网，即“LTE assisted，5G CN Connected”，NR和LTE均迁移到新的5G核心网。
选项4系列
选项4系列包括4和4a两个子选项。在选项4系列下，4G基站和5G基站共用5G核心网，5G 基站为主站，4G基站为从站。
选项4系列要求一个全覆盖的5G网络，因而采用小于1GHz频段来部署5G的运营商比较青睐这种部署方式，比如美国T-Mobile计划用600MHz部署5G网络。
选项5
选项5将4G基站连接到5G核心网，与选项7类似，但没有与NR的双连接。
也就是说，选择选项5的运营商只考虑核心网演进到5G，但并不将无线接入网演进到5G NR。大概是为了减少投资，而又看好具备网络切片能力的5G核心网吧！估计有些4G专网会喜欢这一部署方式吧！
选项6
已被3GPP残忍抛弃，不再赘述。
总结一下，运营商的5G部署路径主要有三种方式：
①非独立部署(NSA)：LTE + 5G NR毫米波
此种部署方式以美国Verizon和AT&T为代表，在现有的LTE网络上部署5G NR毫米波来补充覆盖热点或部署5G固定无线。
②非独立部署(NSA)：LTE + 小于6GHz NR频段
此种部署方式可快速实现更好的5G NR覆盖，但存在4G LTE和5G NR之间的接口和载波聚合等技术的复杂性。
对于非独立部署，演进路径分为两条：
路径一：选项3系列—>选项2：先部署5G无线接入网，再部署5G核心网，最后将5G无线接入网迁移到5G核心网。
路径二：选项3系列—>选项7系列或者选项5：先部署5G无线接入网，再部署5G核心网，最后将4G和5G无线接入网一起接入5G核心网。
③独立部署
就是直接部署一张完整的5G网络，简化了非独立部署向5G核心网迁移的过程，复杂性较低，但更要求完整成熟的5G覆盖和生态。
5G NR频谱
上面提到的各种组合套餐，都离不开最重要的原材料——频谱资源。
5G NR如何定义和分配频谱？
与2/3/4G时代不同，5G频谱分配的基本原则叫Band-Agnostic，即5G NR不依赖、不受限于频谱资源，在低、中、高频段均可部署。
在R15版本中，定义了两大FR（频率范围）：
FR1：
? 450MHz 到6000MHz
? 频段号从1到255
? 通常指的是Sub-6Ghz
FR2:
? 从24250MHz到52600MHz
? 频段号从257到511
? 通常指的是毫米波mmWave（尽管严格的讲毫米波频段大于30GHz）
与LTE不同，5G NR频段号标识以“n”开头，比如LTE的B20（Band 20），5G NR称为n20。目前3GPP已指定的5G NR频段具体如下：
FR1
我们再比较一下LTE的频段分配：
很明显，一些LTE频段也指定给了5G NR，但细心一点你还会发现，在有些频段号上，5G NR频段在LTE 频段上进行了合并或扩展，比如，LTE的B42 (3.4-3.6 GHz) 和B43 (3.6-3.8 GHz) 合并为5G NR的n78（3.4-3.8 GHz），且n77还进一步将其扩展到3.3-4.2GHz。
原因有两点：①满足5G NR的大带宽需求②满足全球运营商在3.3-4.2GHz频段内的5G 部署需求。
第①点不用解释，大家都懂的，主要说说第②点原因。
嗯！其实一张图就看明白了：
上图是全球各国在C波段的可用频段，可用频段范围参差不齐，而n77的频段范围刚好将其全部覆盖，通吃！
值得一提的是，在FR1中引入了SUL和SDL，即辅助频段（Supplementary Bands），这是什么鬼？
众所周知，手机的发射功率低于基站发射功率，3.5GHz的覆盖瓶颈受限于上行，工作于更低频段的SUL（上行辅助频段）就可以通过载波聚合或双连接的方式与下行3.5GHz配和，从而补偿3.5GHz上行覆盖不足的瓶颈，这大概和华为提出的上下行解耦是一致的吧。
问题来了，上面列了这么多5G NR频段，先锋频段是哪些？
主要有：n77、n78、n79、n28、n71。
n77和n78，即C-BAND，是目前全球最统一的5G NR频段。
n79也可能用于5G NR，主要推动国家是中国、俄罗斯和日本。
n28就是传说中的700MHz，由于其良好的覆盖性，同样是香饽饽，在WRC-15上已经确定该频段为全球移动通信的先锋候选频段，如果这段频段不能充分利用，实在是太可惜了。
n71就是600MHz，目前美国运营商T-Mobile已宣布用600MHz建5G。
关于毫米波频段，美国、日本和韩国正在试验5G 28GHz毫米波频段，初期要实现5G固定无线接入代替光纤入户的最后几百米。
不过，目前美日韩的28GHz并不在ITU WRC（世界无线电通信大会）考虑范围之内，尽管3GPP 列入了这一频段（n257），但最终还需要ITU批准。
至于n258，研究称该频段可能会影响卫星通信系统，或将因为要考虑足够的保护频带而进行调整。
5G NR物理层
如此一来，子载波间隔可随着其工作频段和UE的移动速度变化而变化，最小化多普勒频移和相位噪声的影响。
CP长度：
CP长度是CP开销和符号间干扰ISI之间的权衡——CP越长，ISI越小，但开销越大，它将由部署场景（室内还是室外）、工作频段、服务类型和是否采用采用波束赋形技术来确定。
每TTI的符号数量：
这是时延与频谱效率之间的权衡——符号数量越少，时延越低，但开销越大，影响频谱效率，建议每个TTI的符号数为2^N个，以确保从2^N到1个符号的灵活性和可扩展性，尤其是应对URLLC 场景。
总而言之，不同的Numerologies满足不同的部署场景和实现不同的性能需求，比如，子载波间隔越小，小区范围越大，这适用于低频段部署；子载波间隔越大，符号时间长度越短，这适合于低时延场景部署。
帧结构
甭管你怎么组合，采用哪种Numerologies，5G无线帧和子帧的长度都是固定的——一个无线帧的长度固定为10ms，1个子帧的长度固定为1ms，这与LTE是相同的，从而更好的保持LTE与NR间共存，利于LTE和NR共同部署模式下时隙与帧结构同步，简化小区搜索和频率测量。
不同的是，5G NR定义了灵活的子构架，时隙和字符长度可根据子载波间隔灵活定义。
所以，我们简单将5G帧结构划分为由固定结构和灵活结构两部分组成（如下图）。
这就好比建房子，框架结构定好了，里面的空间可根据自己需要灵活布置。
物理信道带宽
在小于6GHz频段（FR1）下，5G NR的最大信道带宽为100MHz，在毫米波频段（FR2），5G NR 的最大信道带宽达400MHz，远远大于LTE的最大信道带宽20MHz。
但更值得一提的是，5G NR的带宽利用率大幅提升到97%以上（LTE的带宽利用率只有90%）。如何理解5G NR带宽利用率提升？
做一道计算题：
10MHz的4G信道有50个RB，每个RB有12个子载波，那么10MHz 4G信道总共600个子载波。由于每个子载波有15kHz的间隔，15*600就等于9000kHz或9MHz，这意味着在10Mhz的信道中，只有9MHz被利用，而大约1MHz被留下作为保护频带，所以LTE的带宽利用率只有90%。
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5G移动通信发展现状及其关键技术探讨
技术 Special Technology D I G I T C W 专题 58DIGITCW 2019.04 现阶段，虽然4G 移动通信技术已经非常成熟，给我们的生活、工作带来了极大的便利，但是随着信息技术的不断发展，如果4G 移动通信技术依然原地踏步的话，必然会是和当前快速发展的社会产生脱节，在这种情况下，大力发展5G 移动通信就显得尤为重要。5G 作为新一代无线移动通信网络，主要是为了能够更好的满足我国2020年以后，社会对于移动通信方面的需求。和当前已经非常完善的4G 相比较而言，5G 具有高性能、低延迟，高容量，全双工的特点，能够有效的满足未来十年互联网移动通信网速的1000倍要求，这充分彰显了5G 移动通信技术的优越性。 1 5G 移动通信概述 1.1 发展现状 现阶段，4G 已经趋于完善，为了能够更好的满足人们的需求，5G 移动通信发展提上了日程。5G 移动通信不仅仅是信息技术快速发展的产物，同时也是社会不断发展的产物。早在二零一三年的时候，我国就将5G 移动通信发展列入到了863计划当中，旨在更好的满足人们的需求。在这种背景下，国家越来越重视起对于5G 移动通信的研发，并成立了专门的研究机构，着重研究5G 移动通信接下来的发展以及在研发5G 移动通信过程当中所应用的一系列的关键技术。在整个过程当中，规划了发展的目标，为接下来的研究工作打下了良好的基础。在研发5G 移动通信的过程当中，其中大部分的研究人员，均来自于高等学府以及科研机构，在5G 移动通信的发展提供了强有力的人力支撑。在二零一六年，我国开始了5G 移动通信试验，在研究的过程当中面临着非常多的艰难险阻，可谓前途一片荆棘，但是未来的发展前景也是非常广阔的，因此我们需要充分的重视起这一项工作。1.2 优势 首先，5G 移动通信和4G 移动通信相比较而言，更加注重用户体验以及通信网络的实际吞吐率，通过创新优化网络通信功能，使得通信系统更加的安全、稳定。 其次，5G 移动通信在4G 移动通信的体系机构的基础之上，通过不断完善其功能，提升可靠性，为接下来的发展打下良好的基础。 最后，5G 移动通信技术实现了更广范围的覆盖，并且运营成本会更低，借助先进的技术来对网络资源进行有效的分配，通过这样的方式，能够在很大程度上提升用户的体验度。 综上所述，5G 移动通信技术具有高性能、低延迟，高容量，全双工的优势，这是4G 技术所并不具备的。 2 5G 关键技术分析探讨 2.1 密集网络技术 密集网络技术，不仅能够在很大程度上增加系统容量，而且还能够实现对业务的分流，进而实现对网络的灵活部署。5G 移动通信网络，更加的智能化、综合化，同时也会进一步实现对智能终端设备的普及应用，在接下来的发展过程当中，数据资源更多的是应用于室内业务当中，但是，在这里需要我们指出的是， 由于网络部署呈现出密集化的发展趋势，必然会使得网络更加的复杂化，进而使得不同的网络之间出现了相互干扰的现象。在这种情况下，我们就需要积极的应用相应的消除技术来消除干扰，进而实现在热点区域的发展。2.2 高频段的传输技术 现阶段，移动通信频谱资源呈现出拥挤的状态，这主要就是由于频段过多所导致的，并且均集中在3GHz ，但是在高频段，有着非常丰富的使用资源，因此加大对于高频段资源的研发，不仅能够有效的缓解拥挤现象，而且还能够在很大程度上提升数据传输速度。在这种情况下，5G 移动通信的研发对于高频段的传输技术必然能够得到广泛应用。但是，在这里需要我们指出的是，这一项技术的信号穿透能力，在很大程度上会受到来自于气候以及距离等一系列因素的影响的，因此在接下来的研发当中，需要更进一步的对其进行优化。2.3 网络架构的新型技术 这在接下来的发展过程当中，5G 移动通信技术会通过集中化处理的方式来进行网络架构。基于此，通过积极的应用光传输网络的中心节点和天线来进行网络信息的传输，不仅极大的降低了成本，而且能够实现在更广范围内的覆盖。不仅如此，在借助网络新型架构技术的过程当中，需要设置相应的接口协议，进而借助虚拟网络设备来进行信息数据的传输。最后，借助网络架构新型技术，能够更好的实现对一些闲置资源的充分利用，这样一来，不仅避免了重复建设的现象，而且在调度全频道的过程当中，能够确保负载均衡，这对于接下来的系统维护工作来说是极为有利的，而且运营成本也会随之降低。2.4 直接通信技术 在5G 移动通信技术的支撑之下，能够将不同设备进行有效的连接，进而实现通信。在这一过程当中，不仅极大的降低了能耗，而且频谱资源的也得到了充分的利用，5G 移动通信效率以及通信质量和传统通信技术相比较而言得到了明显的提升。在5G 移动通信网络当中，积极的借助密集网络技术，能够将数据流量提升到1000倍以上。通过在室内和热点地区均衡的分布5G 网络数据流量，不仅能够在很大程度上提升用户性能，而且还能够有效的提升网络覆盖率。但是，在这里需要我们指出的是，这一技术也存在着一定的不足，举个例子来说，下在较小的范围内，极易受到一定的干扰，因此会在一定程度上影响到网络能效的提升。在这种情况下，5G 移动通信技术在接下来的发展过程当中，通过借助云计算平台就能够实现自动智能组网。2.5 D evice to Device（D2D）技术 这一项技术在系统的控制下，借助相关资源实现能够直接通信，这不仅能够促进新蜂窝通信系统频谱效率的提升，同时也能够有效的降低终端发射功率。充分的借助终端设备，进而扩大覆盖范围，实现对频谱资源的高效利用，能够在一定程度上提升网络的可靠性以及链路的灵活性，提升工作性能，在这种情况下，基站的压力也就随之降低。（下转第78页） 5G 移动通信发展现状及其关键技术探讨 刘 强 （广东省电信规划设计院有限公司，中山 528400） 摘要：现阶段，随着我国科技研发水平的不断提升，在很大程度上促进着移动通信技术的发展进步。当前，4G 网络已经实现了大面积的覆盖，给我们的日常工作以及生活带来了极大的便利，而5G 网络已经成为移动通信发展的必然趋势。基于此，本文首先概述了5G 移动通信；其次着重探讨了5G 关键技术。 关键词：5G 移动通信；发展现状；关键技术；研究分析doi ：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2019.04.034中图分类号：TN929.5 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2019）04-0058-02
5G移动通信技术
广州民航职业技术学院毕业（设计）论文：数字电路课程改革 毕业设计（论文） 题目数字电路课程改革 姓名与学号王垒14311204326 指导教师李俊凤 所在系及专业电子信息系应用电子技术
广州民航职业技术学院毕业（设计）论文：数字电路课程改革 数字电路课程改革 【摘要】在时代不断进步，科技不断发展下，专业基础课的教学方式与方法也应跟着改变。培养学生的创新能力是目前技术教育的一项至关重要的工作;在进行数字电路的教学过程中，如何培养学生的动手能力，提高其实践操作能力与增强学生技能对技校培养合格的技术人才至关重要。在新课改的不断发展下，对教学课程的改变要从多方面入手，重视实践教学是其中一项最为重要的方面，也是提高学生综合技能的一个行之有效的方法。本文从对数字电路教学模式的改革与创新着手，以理论与实践的完美结合来说明数字电路教学方式改革的重要性。 关键词：数字电路教学方式的改革实践教学
Abstract Abstract In the era of constant progress, continuous development of science and technology, the specialized basic course teaching ways and methods should also change accordingly. Develop the students' ability of innovation is a vital work of technology education at present. In the digital circuit in the teaching process, how to cultivate students' practical ability, improve their practical operation ability and enhance students' skill of technical school is very important to cultivate qualified technical personnel. Under the continuous development of new curriculum reform, changes to the curriculum should start from several aspects, emphasis on practice teaching is one of the most important aspect, is also an effective way to improve students' comprehensive skills. Based on the reform and innovation of teaching mode, the digital circuit with the perfect combination of theory and practice to illustrate the importance of teaching reform of digital circuit. Keywords: digital circuit teaching reform practice teaching