關于5G三設想和十關鍵

風聲鶴唳，草木皆兵，能更的內容實在是少，本訂閱號盡力找協議相關的內容來幫助小伙伴們理解5G。

5G，分為兩大部分NewRAN的新技術NewRadio，簡寫為NR，和NGCore，簡寫為NGC。5G是第五代移動通訊系統的簡稱，目前主流的5G協議由3GPP（運營商、終端、設備商及研究院所機構自組織組成）提案，由ITU確認為5G標準。目前3GPP的標準版本為R15，4G的LTE和NR協議并行開發。

通常意義上，RAN和Core一起演進，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（非獨立組網），第二步NewRadio+NGC完全演進到5G，即SA（獨立組網）。

那么5G相比4G有哪些值得期待的東西呢？

1. 三大應用設想

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

mMTC，大規模的機器通信技術，小區支持的用戶數更多，功耗更低。

URLLC，超低時延和高可靠通信，小區可以支持更低的端到端時延和更低的可靠性，用于支持機器之間的通信，用于實現精確高速控制。

實際上，這三大場景在實現技術上充滿了矛盾，大帶寬與低功耗不相容，大規模鏈接與低時延不相容，低時延與高可靠也不相容。因此，目前為止，第一個可用的協議版本關注的只是eMBB，URLLC和mMTC幾乎沒有完善可用的協議可用。

2. 十大關鍵技術重構

2.1 靈活可擴展的OFDM子載波間隔，可以支持15kHz的整數倍的寬度，最大到480kHz的子載波間隔。這樣可以支持從幾百MHz的黃金頻段到高達幾十GHz的超高頻，技術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MHz的帶寬，高頻最大支持到400MHz 的小區帶寬。通過BWP（成分載波帶寬）的配置，UE可以不必支持整個小區帶寬的數字信號處理，只用支持必要的有限的局部帶寬，由系統來統一協調UE間對系統帶寬的有效分配，這樣可以大大減少功率的消耗，同時也降低了終端芯片的復雜度也降低了終端成本。BWP的物理信道參數可以獨立配置，這樣也為支持更多樣的復雜場景提供可能性，如不同的BWP采用不同的子載波間隔實現同小區內的不同時延的業務支持。

2.3 TTI的重構，支持傳統的以slot為一個TTI的調度和以若干個symbol為一個sTTI的調度。更快的調度周期和反饋，可以明顯的縮短端到端的時延，通過更短的TTI的級聯可以提高可靠性，用來代替傳統的HARQ的周期合并，兼顧了時延和可靠性的雙重指標的要求。

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

2.5 隨路的導頻設計。LTE的小區級導頻設計導致大規模同頻組網時無論怎么配置都會影響鄰區的導頻干擾，測量精度下降嚴重。新空口采用了可配置的窄帶導頻符號SSB，和專用信道的隨路導頻，這樣小區級導頻可以只在很少的帶寬上任意分布，大量的導頻伴隨著調度的信道，在系統側可以通過大規模的調度規避導頻符號干擾，測量的精度更高，性能更好。

2.6 上下行解藕，上行的數據傳輸與控制不完全依賴下行，下行的數據傳輸與控制也不完全依賴上行。上行摒棄了同步HARQ，可以實現任意時刻的新傳和重傳，控制信道可以任意配置在適當的時頻位置，調度控制信息可以任意指定數據傳輸的時頻域位置；下行的調度控制信息可以任意指定反饋的信道時域與頻域位置。這樣的好處顯而易見，系統可以根據業務需求和負載分配資源，上下行之間解藕。

2.7 網絡功能虛擬化（NFV），達到軟硬件的解藕，功能不再完全依賴專用器件，只依賴于計算和存儲能力，而計算和存儲能力可以來自于傳統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立功能的微服務，通過系統編排用來支持定制化的專用網絡。顯然，這樣的微服務更具靈活性，修復和升級不再大規模波及網絡可用性，可以支持按需定制和隨時升級。

2.8 控制面和數據面分離，控制面更關注狀態和流程，通常以支持信令數為重要指標，可以認為是集中的，但通過分層設計也可以做到垂直的分布式。而數據面更關注吞吐率和時延，通過使用CDN和SDN技術及專用數據轉發加速引擎，可以明顯改善用戶面性能。5G在網絡架構設計上已經將控制面和數據面分離。

2.9 RAN的三層部署架構，將原來塔站兩層部署架構增強為塔站云三層部署架構，將站內的基帶數字處理部分和信令控制部分（控制）及包匯聚與轉發部分（數據）拆分為兩部分，前者部署在站點機房以降低大量的傳輸帶寬和時延要求，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 智能運維能力的支持，增強了傳統的SON，從電信基礎設施的智能化運維進一步升級為端到端業務的智能化運維。SON關注的仍然是電信基礎設施的無線性能指標的提升，而端到端的用戶體驗不完全與無線網性能相關，可能還與用戶的業務形態訴求、端到端的核心網絡準實時擁塞程度、數據安全防護等級等有密切關系，新的智能運維能力需要更高層面的統籌和管控。