1、最新最新5G5G无线关键技术无线关键技术知识大全知识大全3目录目录 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12345G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32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/DMR
2、S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4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 C o r eNRN RN G C o r ee L T ENSA（非独立组网）：
3、 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N RL T EE P Ce L T EN RE P CN G C o r e NAS信令数据蓝色4G，绿色5GNSA/SACU/DU注：SA和NSA都是以5G NR作为对象来定义的，灵活参数5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
4、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/SACU/DU灵活参数6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：
5、 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 NROption 3aLTEEPC5G NROption 3XNSA子架构 Option3：数据面通过4G空口接入4G核心网
6、，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LTEEPC Option3x：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/SACU/DU灵活参数灵活部署 Option3系列：NSA流程E- U T R A / N R P D C PE- U T R A R L CN R P D C PE- U T R A R L CN R R L CM C GBe ar e rSplit Be ar e rN
7、R PDCPNR RLCNR MACE- UTRA/ NR PDCPE- UTRA RLCE- UTRA MACU EM C GBearerSCGBearer5G-UECoreeNBgNBeconfigurationR R C Connection RR R C connection setup, eNB is M C GS C G Split Bear Setup on gNBR R C Connection Reconfi guration CompleteS1-U DATAN R PDCPX2-U DataE-UTRA RLCDATA P D UDATA P D UN R RLCNSA配
8、置Path Update ProcedureMeasurement reportU E capability reportE- U T R A M A CN R M A CU EOption3x：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
9、CU/DU灵活参数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
10、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99灵活部署 N
11、SA/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 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，1.5Gbps 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） 峰值吞吐量：终端2T4R，NR侧单发，L
12、TE侧单发上行峰值：NR 100MHz 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：NR 100MHz 四流+LTE 20MHz双流，略高于SA TDD：（1.5Gbps+110Mbps）=1.61Gbps FDD：（1.5Gbps+150Mbps）=1.65Gbps 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
13、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10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3050ms，200500ms切换时延空闲态载频重选：需位置更新，350450ms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/SACU/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/C
14、SFB）灵活参数灵活部署 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
15、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
16、试2018年底支持测试，5G核心网成熟挑战大，需重点推动NSA/SACU/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 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
17、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/
18、SACU/DU灵活参数13多网/多RAT融合集中SON移动性锚点 密集小区间协作使能M EC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-D
19、U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
20、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 CP NCP的开销较小 ECP长度较大，可以对抗更大的多径时延155G 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 04共有13种，Format 03、Format A、B、C系列PUCCH时域上占据整个RBshort（占1/141/7个RB）和long （占2/71 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
21、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CCE1/2/4/8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16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1234速率提升-5
22、G新频谱欧洲美国日本韩国中国6GHz以下(MHz)Group 30GHzGroup 40GHzGroup 50GHzGroup 70/80GHz3400 3800340037003400 360024.25 27.5 31.833.440.527.5 28.35374071646626.5 27.5 29.53400 4200 4400 490027.5 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3.3-3.6GH
23、z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（36GHz）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小区带宽大带宽多天线开销优化5G
24、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)LTE1.4/3/5/10/15/20153GHz（NR：900、1800MHz）5*/10/15/20/25*/30*15/30/606GHz（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倍其他NR中引入BWP (Bandwid
25、th 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(numerology 1)支持不同的物理层参数集Overall carrierBWP2(numerology 2)BWP1Overall carrierBWP2Something compl
26、etely unknownOverall carrierBWPSomething new andnot yet defined速率提升-BWP机制大带宽多天线开销优化20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6565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68/高楼覆盖3066下倾角0,3,6,9初始3度，可调初始6，可电调初始
27、6，可调广播波束增益D频段：16.5dBi 16dBi/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10001011） 单用户最大
28、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714）8
29、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
30、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时间频率参 考 信 号频率LTE5G 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CRS CSI-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
31、 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100PRB20MHz &15K scs频率272PRB100MHz &30K scs可用资源 增
32、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828%的提升25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1234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
33、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DL UL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DL UL上下行切换周期（2.5ms）优势1：最小调度单元
34、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降低时延- 上
35、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
36、帧周期计算2ms2.5ms2.5ms+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MEC2.5
37、ms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 #4#5 #6 #7#8 #9 #10 #11 #12 #13 #14 #15 #16 #17 #18 #19DLDLDLSULDLDLDLSULDLDLDLSULDLDLDLSULPeriodicity29Frame#0 #1 #2 #3#4 #5 #6 #7#8 #9
38、#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24个符号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
39、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
40、OS）1.7NR TDD（2OS）3.9空口时延缩短70%+3030M EC/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
41、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M EC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MEC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
42、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gNB5GCUEMEC帧结构调度优化M EC3311MEC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UP
43、FMECCUUPF核心环CUDUMECCUMECDUUPF5G URLLC5G eMBB4ms1.5msUE基站边缘云（下图位置2）0.5ms帧结构调度优化M EC332233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
44、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M EC34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12343535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
45、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36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48波束覆盖增强2.55dB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=PBCHPSSSSS，此外还用于RSRP测量36GHz，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
46、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1010.5dB（相比2.6GHz多损耗5.56dB），4.9GHz多17.718.2dB37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
47、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AI 5G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
48、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DM RS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：13个符号
49、半静态 自适应ER REG G0 1R E G 2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39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 ：2T 26dB
50、m (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：3.5G UL：900/1800M41小区覆盖范围引入低频补充上行
