而对于团队成员的调度无外于两种主要方式,5G澳门在线威尼斯网址 NR 的设计是一项大工程

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OFDM,即正交频分复用技术,它是LTE的关键技术之一,采用多个频率并行发送,以实现宽带的传输,各个子载波相互交叠,相互正交,从而极大地提高了频谱的效率。对于工作而言,即“1+1>2”的高效协作。小溪只能泛起小小的浪花,大海才能迸发出惊涛骇浪。个人之于团队,正如小溪之于大海。每个人都有自己的优点,同时,也有着自身的不足,虽说勤能补拙,然而,要求每个人都做到这一点却不是那么容易的事情。在一个团队里,利用每一个成员的知识和技能协同工作,充分发挥个人优势,那么,这个团队将无比强大。

      
当前,全球无线通信正呈现出移动化、宽带化和IP化的趋势,移动通信行业的竞争极为激烈。在现有技术还没有大规模商用之前,一些无线宽带接入技术也开始提供部分的移动功能,通过宽带移动化,试图进入移动通信市场。为了维持在移动通信行业中的竞争力和主导地位,3GPP组织在2004年11月启动了长期演进过程LTE以实现3G技术向4G的平滑过渡。3GPP计划的目标是:更高的数据速率、更低的延时、改进的系统容量和覆盖范围以及较低的成本。

移动宽带能力的进一步提升

支持多网融合与多连接传输

显然,5G NR 的设计是一项大工程,搭建 5G NR
不可能也不必从零开始,事实上,5G 将在很大程度上以 4G LTE
为基础,充分利用和创新现有的先进技术。Qualcomm 认为,要实现 5G NR
的搭建,有三类关键技术不可或缺:

LTE网络系统结构最大的特点就是“扁平化”。网络层级的减少直接保证了LTE的时延要求(控制面时延小于100ms,用户面时延小于10ms)。这一点同样可以引入我们日常工作的组织架构中,减少节点,让沟通更加顺畅,必然让我们的工作“时延”减小。

作者:张成哲    班级:1402019    学号:14020199042

技术和资源整合

业务下沉与业务数据本地化处理

图 13:5G NR 原生地支持所有频谱类型

网络架构——扁平化架构降低“时延”

      
MME(Mobility Management Entity,移动管理设备)提供了用于LTE接入网络的主要控制,并在核心网络的移动性管理,包括寻呼、安全控制、核心网的承载控制以及终端在空闲状态的移动性控制等。它跟踪负责身份验证、移动性,以及与传统接入2G/3G接入网络的互通性的用户设备(UE)。

引入全维多天线进一步提升系统容量。基于OFDM的LTE易于引入多天线技术,从LTE最初版本R8到LTE-A
Pro即R13/R14,多天线技术持续增强。基于有源天线的全维多天线可以在水平波束赋形基础上进行垂直波束赋形,从而实现密集城市中对不同楼层的覆盖,支持高阶多用户MIMO,实现小区内和小区间干扰协调。LTE-A
ProR13版本支持最大16端口的全维MIMO,R14在R13基础上进一步扩展端口能力,支持最大32端口的全维MIMO。未来的5G系统将支持更多端口的全维多天线,如64端口、128端口。

用户为中心的网络

  1. 灵活的框架设计(A flexible framework)

  2. 先进的新型无线技术(Advanced wireless technologies)。

调度算法——团队激励机制

       (1)峰值数据速率,下行达到100Mbit/s,上行50Mbit/s。

1.LTE与WLAN深度融合

为了实现5G的发展目标,ITU、3GPP、NGMN等组织启动了面向5G的研究和标准化工作。3GPP在2015年启动了有关5G的相关讨论,分别从网络架构和无线接入网的角度开始了5G的研究和标准化。5G新技术主要有以下几个方面的特征。

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       EPC核心网架构的特征:

随着产业的整合,越来越多的设备提供商具备多技术研发能力,这为多技术间深度融合提供了基础和动力。随着LTE-A系统自身能力的逐步完善和稳定,3GPP开始研究如何能更好地实现LTE与WLAN技术的融合,提升用户体验和网络服务质量。最初,蜂窝技术通过统一业务和网络管理、策略控制、无线资源管理等紧方式实现与WLAN的融合发展,WLAN作为一种无线技术融入蜂窝网络。随着越来越多的LTE-A和WLAN双模基站设备的规划与研发,两个技术间信息的共享使得更深度融合成为可能,目标实现智能分流控制、无缝漫游及无缝业务分流,运营商在设备、网络部署和资费上,整合蜂窝和WLAN资源。

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图3 5G定义的子帧格式

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电信技术业务移动化、宽带化和IP化的趋势日益明显,移动通信技术处于网络技术演进的关键时期。LTE系统作为下一代移动通信的统一标准,具有高频谱效率、高峰值速率、高移动性和网络架构扁平化等多种优势。这一高效的网络系统带给我们的不仅仅是良好的网络感知,透过它的运行模式更带给我们对工作方式的思考。

       (3)尽可能不通过增加额外的回程开销,最小化“单点失败”的出现机会。

从网络侧到无线侧,3GPP和WLAN实现更精细化、更深度融合。最初,网络侧提供有助于网络发现和选择的数据及策略,实现辅助网络发现和选择。在无线侧,LTE与WLAN从融合到聚合。LTE与WLAN融合是指通过RAN系统广播或专用信令发送WLAN详细信息,辅助接入网选择和业务路由。在LTE-A
Pro阶段,3GPP进一步研究LTE与WLAN的聚合,即采用载波聚合或双连接架构,在无线侧将LTE和WLAN无线资源进行聚合,实现在支持WLAN接入的同时,WLAN对核心网是透明的。

对比4G
OFDMA正交多址的物理层过程,5G新型非正交多址物理层过程引入新模块变化的动机主要有如下几个方面:通过新的(多维)调制映射设计,获得编码增益和成型增益,提升接入频谱效率;通过(稀疏)码域扩展,获得分集增益,增强传输顽健性,也白化小区内或小区间数据流间的干扰;通过非正交层间的功率优化,最大化多用户叠加的容量区。

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对于管理而言,这一机制值得思考与借鉴。每条命令、每项工作的完成达成的目的多少直接决定了效率的高低。抓要点、理关键,必然可以做到事半而功倍。而“事件转周期”的上报方式,可以引入日常的工作汇报中,兼顾了内容的全面和流程的简洁。

      
P-GW(Packet data networks gateway,分组数据网网关)管理用户设备(UE)和外部分组数据网络之间的连接。一个UE可以与访问多个PDN的多个PGW同步连接。PGW执行政策的实施,为每个用户进行数据包过滤、计费支持、合法拦截和数据包筛选。分组数据网网关也是推动对处理器和带宽性能增加需求的关键网络元素。

在移动宽带基本业务能力方面,LTE-A
Pro及演进的能力基本匹配5G需求,但面向5G的虚拟现实等时延敏感型业务,LTE-A
Pro技术还需要进一步优化。

3GPP已经在LTE
R14中考虑了进一步降低传输时延的技术方案,允许将LTE的传输间隔(TTI)由原有的1ms进一步缩短,比如FDD可以支持2个OFDM符号长度的TTI,而TDD可以支持0.5ms的TTI传输,优化后的传输时延可分别降低到1ms和4ms(TDD的配置2)以内。但是,对于4G系统而言,如果网络的结构不随之调整,这样的时延降低对整个端到端网络的时延来说,减少量是微乎其微的,难以真正地满足低时延业务的要求,LTE演进中的时延降低情况如图6所示。

相比当前的 4G LTE 网络,5G NR
将使时延降低一个数量级。目前LTE网络中,TTI固定在 1 ms。为此,3GPP 在 4G
演进的过程中提出一个降低时延的项目。尽管技术细节还不得而知,但这一项目的规划目标就是要将一次傅里叶变换的时延降低为目前的
1/8(即从1.14ms降低至 143µs。而为了支持“长时延需求”的服务,5G NR
的灵活框架设计可以向上或向下扩展 TTI(即使用更长或更短的
TTI),依具体需求而变。

信令流程——管理流程高效简洁

        LTE网络架构的需求:

载波聚合有效地利用各种离散频谱。LTE向更多载波数、不同类型频谱、更多技术间的载波聚合发展。LTE-AR10阶段支持5个载波的聚合(即支持100Mhz带宽),LTE-A
Pro中支持32个载波的聚合,即最大640Mhz带宽,支持的峰值速率达到10Gbps,系统吞吐量达到2Gbps。

用户与业务内容的智能感知

自包含集成子帧是另一项关键技术,对降低时延、向前兼容和其他一系列5G特性意义重大。通过把数据的传输(transmission)和确认(acknowledgement)包含在一个子帧内,时延可显著降低。下图展示的是一个
TDD
下行链路子帧,从网络到设备的数据传输和从设备发回的确认信号都在同一个子帧内。而且通过
5G NR 独立集成子帧,每个 TTI
都以模块化处理完成,比如同意下载→数据下行→保护间隔→上行确认。

在LTE中,调度是指为上下行链路分配时隙资源,基本目标是在满足QoS的前提下,利用不同UE之间的信道质量及其他条件的不同,尽可能最大化系统容量。“正比公平算法”综合考虑了小区容量及用户业务的QoS,兼顾调度用户的公平性。每一个团队的工作都需要合理地调度每一个人才能取得最优的结果、最大的成功。而对于团队成员的调度无外于两种主要方式:惩罚和激励。适度的惩罚和激励是积极的,能持续提高效率。过度惩罚是无效的,一个经常被否定的成员,有多少工作热情也会荡然无存。只有合理的调度才能使团队的成员互为呼应,默契配合,有序而不乱。

      
LTE采用扁平化、IP化的网络结构,E-UTRAN用E-NodeB替代原有的RNC-NodeB结构,各网络节点之间的接口使用IP传输,通过IMS承载综合业务,原UTRAN的CS域业务均可由LTE网络的PS域承载。其中,E-UTRAN由eNB构成;EPC由MME,S-GW以及P-GW构成。相对UMTS得网络结构而言,LTE网络结构进行了大幅度简化。

业界广泛认为移动通信十年一个周期,目前第四代移动通信技术LTE已在全球大规模商用,第五代移动通信的技术研究和标准化提上议程。目前移动通信界已达成共识,5G阶段将有全新的空中接口和网络架构,同时LTE-Advanced将会持续演进,并将成为5G重要的一部分,此外,5G新空中接口将与LTE-Advanced增强技术紧密配合,提升整网性能。

5G为了实现更低的控制面时延,如10ms,在4G已有的连接态和空闲态中引入了一个新的中间状态,叫去激活态,如图4所示。该状态保留核心网的连接状态,而删除无线侧的连接状态,当需要时,可以快速建立无线侧的连接,从而大幅降低从原空闲态到连接态的转换时延。

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LTE系统每条信令都相当于2G、3G系统2~3条的信令内容。尤其特别的是这一系统的事件上报方式与2G、3G均有所不同。在LTE系统中,事件被触发并上报后转为周期上报。这一方式可有效防止因报告遗失或内部流程的失败造成的影响,也可以起到重试的作用,更重要的是,一次事件报可能内容并不全,通过事件转周期可以得到更为完整的结果。

      
(7)QoS机制需要考虑存在的多种业务类型,保证有效的带宽使用率,例如:控制平面业务,用户平面业务,以及Q&M业务。

在可预见的时间内,4G/5G/Wi-Fi等多种网络将长期共存,因此,5G网络架构必须支持多种网络的深度融合,实现对于多种无线技术/资源的统一和协调管理,并基于承载与信令分离,信令与制式解耦,实现与接入方式无关的统一控制,使得无线资源的利用达到最大化。同时,未来的终端也将普遍具备多制式、多无线的同时连接和传输能力。在多维度业务接纳与控制的基础上,5G网络将基于时延容忍度、丢包敏感度以及不同的APP、业务提供商,支持精确的网络选择与无线传输路径与方式,实现最佳资源匹配。

  1. 先进的信道编码设计(Advanced channel coding design)

OFDM——众人拾柴火焰高

【嵌牛提问】:什么是LTE核心网?其主要网络架构又是什么?

在逻辑功能上,基于核心网与无线网的功能重构,促使核心网专注于用户签约与策略管理以及集中控制。而其用户面与业务承载功能继续下沉,业务承载的管理与业务数据的路由和分发可部署在更靠近用户的接入网,从而构建更加优化的业务通道,使得业务的路由通道更加简化,避免业务瓶颈,降低集中传输负荷。同时,基于对数据和业务内容的精细化感知,接入网不仅可以在本地生成、映射、缓存、分发数据,还可实现业务的本地就近智能分发和推送。

图 7:5G NR 灵活的框架设计

       (3)接入网时延(用户平面UE-RNC-UE)时延不超过10ms。

3D-MIMO

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