《5G+NR+直播精华讲义》涵盖了5G新空口(New Radio,NR)的关键技术,由3GPP负责标准化,特别是Release 15之后的版本。NR基于正交频分复用(OFDM)技术,5G基站称为gNodeB。它在频谱上分为6GHz以下和6GHz以上(毫米波)两个部分。
1. **毫米波与波束管理**:
- 毫米波通信是5G NR的一个重要特征,用于提供更高的数据速率和容量。为了克服毫米波信号的传播损耗,采用了波束扫描和波束管理技术,利用大规模MIMO(Massive MIMO)来增强无线链路的性能。
2. **物理层特性**:
- **波形**:在低于52.6 GHz的频率下,下行链路采用CP-OFDM波形,目标是高吞吐率场景;上行链路则采用CP-OFDM加上DFT-s-OFDM,适用于功率受限的场景。
- **多址接入**:支持正交多址接入(OAM)和非正交多址接入(NOMA),但NOMA在Rel-15中尚未实现。
- **带宽**:每个载波通道(CC)的最大带宽为400 MHz,最大子载波数为3300,需要4096点快速傅里叶变换(FFT)。
- **参数集**:子载波间隔可扩展,如2μ×15kHz,定义了一个参数集的参数,包括子载波间隔和循环前缀类型。
3. **帧结构与调度**:
- **帧和子帧**:每个帧为10ms,参考子帧长度为1ms,每个子帧由14个OFDM符号组成,可以是全下行、全上行或混合模式,支持基于slot和non-slot的调度。
- **Mini-Slot**:最小调度单元,可以是7、4或2个OFDM符号,提供了更灵活的资源分配方式。
4. **资源元素与资源块**:
- **资源元素(RE)**:构成资源块(PRB),每个PRB包含12个子载波。
- **资源格**:每个资源格的大小取决于子载波间隔,所有子载波间隔的资源格相互重叠,提供了一种通用的资源分配方法。
5. **初始接入和波束管理**:
- **同步信号**:对于所有用户设备(UE),同步信号和系统信息是基本的需求。
- **波束扫瞄传输**:在接入过程中,基站通过波束扫瞄发送同步信号,帮助UE定位并选择最佳的波束进行通信。
6. **动态时分双工(TDD)**:
- 5G NR支持动态TDD,允许根据实时网络条件调整上下行链路的时间分配。
这些核心概念构成了5G NR的基础,使5G网络能够提供高速、低延迟和大规模连接的服务,适应不同应用场景,如增强型移动宽带(eMBB)、超可靠低延迟通信(URLLC)和大规模机器类型通信(mMTC)。