移動通信 課件 第7章 5G通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)_第1頁
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移動通信第七章5G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)目錄5G系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)大規(guī)模天線技術(shù)毫米波通信技術(shù)靈活空口技術(shù)大帶寬技術(shù)輔助上行技術(shù)頻譜共享技術(shù)邊緣計(jì)算技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)D2D通信技術(shù)非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)時延確定性網(wǎng)絡(luò)高精度定位網(wǎng)絡(luò)層物理層7.1.1大規(guī)模天線技術(shù)大規(guī)模天線技術(shù)(MassiveMIMO)概述MIMO支持的天線端口數(shù)目、傳輸流數(shù)目及參考信號端口數(shù)目不斷增加。16/32/64天線的大規(guī)模MIMO已廣泛應(yīng)用,更大規(guī)模天線陣列(如128天線)也逐漸獲得更多應(yīng)用大規(guī)模MIMO通過集成更多的射頻通道和天線,利用三維精準(zhǔn)波束賦形將發(fā)射信號引導(dǎo)到接收端的最佳傳輸路徑上MassiveMIMO性能優(yōu)勢提供更靈活的自由度,空間復(fù)用能力顯著提升波束更窄,可形成高增益可調(diào)節(jié)賦型波束,提升傳輸速率有效減少小區(qū)間干擾更好提升覆蓋能力(a)傳統(tǒng)MIMO

(b)MassiveMIMO7.1.1大規(guī)模天線技術(shù)大規(guī)模天線技術(shù)的挑戰(zhàn)天線端口數(shù)目增多,導(dǎo)致測量參考信號資源開銷以及CSI反饋開銷顯著提升為最大限度發(fā)揮大規(guī)模MIMO能力,對CSI測量精度的要求更高大規(guī)模MIMO預(yù)編碼碼本設(shè)計(jì),需要考慮預(yù)編碼矩陣量化精度和反饋開銷的最佳折衷5GNR支持的三種預(yù)編碼碼本TypeI碼本:用于常規(guī)精度的CSI反饋,對應(yīng)PMI開銷較小,最大可支持rank8TypeII碼本:對應(yīng)高精度PMI反饋,反饋開銷大,主要針對MU-MIMO傳輸場景,最大支持rank2的PMI反饋eTypeII碼本:進(jìn)一步降低碼本開銷,最大支持rank4的PMI反饋7.1.2毫米波通信技術(shù)毫米波通信概述5G中,低頻段頻譜資源稀缺,毫米波頻段(FR2頻段范圍24250MHz~52600MHz)用來提供更大帶寬毫米波頻段波長短,傳播損耗高,繞射能力較差,需采用大規(guī)模天線陣列形成聚焦的賦形波束克服路徑損耗,確保信號覆蓋波束賦形實(shí)現(xiàn)方式數(shù)字波束賦形:在基帶控制每根天線發(fā)送信號的幅度和相位模擬波束賦形:多根天線共享RF通道,每跟天線對傳輸信號進(jìn)行獨(dú)立的相位調(diào)整,形成波束方向(a)數(shù)字波束賦形(b)模擬波束賦形5G毫米波采用形式7.1.2毫米波通信技術(shù)模擬/數(shù)字的混合波束賦形傳統(tǒng)MIMO中每根天線配置一條RF鏈路優(yōu)點(diǎn):對輸入信號進(jìn)行數(shù)字域處理(任意地調(diào)整信號的幅度和相位)缺點(diǎn):天線數(shù)目增長,無法負(fù)擔(dān)每根天線都配置一條射頻鏈路的開銷混合波束賦形:可大大減少射頻鏈路數(shù)目,降低硬件開銷(c)混合波束賦形7.1.2毫米波通信技術(shù)最優(yōu)收發(fā)波束對搜索獲得最佳傳輸性能,需要采用收發(fā)波束掃描測量方式來搜索最優(yōu)收發(fā)波束對,然后進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸下行波束測量過程:為每個模擬波束配置一個CSI-RS資源用于波束測量,每個CSI-RS資源上加載一個模擬波束UE通過N個接收波束分別對這基站發(fā)送的M個模擬波束進(jìn)行測量,并基于接收信號質(zhì)量確定最優(yōu)的收發(fā)波束對5G中的三種波束測量方式聯(lián)合收發(fā)波束測量:每個發(fā)送波束發(fā)送N次,用于UE掃描N個接收波束發(fā)送波束測量:UE固定接收波束,基站掃描發(fā)送波束接收波束測量:基站固定發(fā)送波束,UE掃描接收波束7.1.2毫米波通信技術(shù)高效率波束訓(xùn)練方式(三步法-P1)收發(fā)波束對粗對齊(P1):基站在同步廣播塊(SSB)資源上掃描發(fā)送寬波束,UE同時掃描接收寬波束,確定最優(yōu)的寬波束對7.1.2毫米波通信技術(shù)高效率波束訓(xùn)練方式(三步法-P2)基站發(fā)波束精調(diào)(P2):基站根據(jù)P1過程中確定的最優(yōu)發(fā)送寬波束,在CSI-RS上掃描窄波束,UE采用相應(yīng)的最優(yōu)接收寬波束接收高效率波束訓(xùn)練方式(三步法-P3)UE收波束精調(diào)(P3):基站根據(jù)P2過程中確定的最優(yōu)發(fā)送窄波束,在多次重復(fù)的CSI-RS資源上采用該窄波束發(fā)射信號,UE掃描接收窄波束,確定最優(yōu)的接收窄波束7.1.2毫米波通信技術(shù)波束失敗恢復(fù)(BFR)機(jī)制當(dāng)UE的服務(wù)波束被遮擋,存在掉話的可能。波束失敗恢復(fù)機(jī)制可以使UE快速獲得新的可用服務(wù)波束,增強(qiáng)波束魯棒性波束失敗恢復(fù)流程①BFR信元配置②波束失敗檢測③波束失敗恢復(fù)請求④波束失敗恢復(fù)響應(yīng)7.1.3靈活空口技術(shù)可編程的軟空口支持上下行空口解耦、高低頻統(tǒng)一空口、獨(dú)立組網(wǎng)及非獨(dú)立組網(wǎng)統(tǒng)一空口、授權(quán)頻譜及非授權(quán)頻譜統(tǒng)一空口關(guān)鍵技術(shù)包括:可擴(kuò)展及混合空口波形參量基礎(chǔ)參數(shù)(Numerology)、完全可配置幀結(jié)構(gòu)、子帶寬部件及其擴(kuò)展、自包含子幀結(jié)構(gòu)、基于可配空口波形參量及幀結(jié)構(gòu)的帶寬配置載波聚合通過將多個載波聚合成更大的帶寬,以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊筮B續(xù)/非連續(xù)載波聚合5個20MHz連續(xù)載波聚合3個20MHz非連續(xù)載波聚合7.1.3靈活空口技術(shù)載波聚合部署場景場景#1:F1和F2位置相同、相互重疊,且提供基本相同的覆蓋范圍。二者都提供足夠的覆蓋且都支持移動性。場景#2:F1和F2小區(qū)位置相同、相互重疊,但由于F2路徑損耗比F1大,其覆蓋范圍比F1小。只有F1提供足夠覆蓋,而F2被用于進(jìn)一步提高吞吐量。場景#3:F1和F2小區(qū)位置相同,但F2天線指向F1小區(qū)邊界(即二者天線方向不同),以提升小區(qū)邊界吞吐量。場景#4:F1提供廣域覆蓋,而F2通過射頻拉遠(yuǎn)(RRH)用于某些用戶密集的熱點(diǎn)區(qū)域,提升該區(qū)域吞吐量。7.1.4大帶寬技術(shù)部分帶寬(BWP)概念在4G中,UE側(cè)傳輸帶寬和基站側(cè)配置的傳輸帶寬必須一致5G業(yè)務(wù)具有多樣性,UE某些業(yè)務(wù)可能并不需要較大傳輸帶寬,為降低終端成本,5GNR提出BWP概念BWP是指網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置給UE的一段連續(xù)頻譜資源,BWP可以小于網(wǎng)絡(luò)側(cè)的最大傳輸帶寬,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)側(cè)和UE側(cè)的靈活傳輸帶寬配置BWP應(yīng)用場景場景一:大帶寬場景場景二:多參數(shù)場景場景三:帶寬回退場景7.1.4大帶寬技術(shù)關(guān)于BWP的規(guī)定BWP是一個自包含的結(jié)構(gòu),UE不在下行BWP外進(jìn)行下行接收,也不在上行BWP外進(jìn)行上行發(fā)送對于UE,在一個載波上任意時刻只能有一個激活的BWP對于非成對頻譜,按照BWP對的粒度激活下行BWP和上行BWP,即配對的下行BWP和上行BWP是同時激活的BWP的使用初始BWP:在初始接入過程中,下行BWP根據(jù)RMSI的CORESET的頻域位置和RSMI的基礎(chǔ)參數(shù)來定義,即初始激活下行BWP的基礎(chǔ)參數(shù)與RMSI的基礎(chǔ)參數(shù)相同,在頻域上的位置與RMSICORESET相同BWP切換方式:基于DCI指示的BWP切換、基于RRC信令的BWP切換、基于定時器的BWP切換7.1.5輔助上行技術(shù)輔助上行的概念傳統(tǒng)通信中,同一頻段中上行和下行載波需要綁定和配對使用,一個上行載波對應(yīng)一個下行載波5GNR引入輔助上行(SUL)技術(shù),支持在一個小區(qū)中配置多個上行載波,該上行載波也稱為增補(bǔ)上行載波。SUL主要目的是提升小區(qū)上行覆蓋性能5GNR上下行解耦示意圖SUL與載波聚合的區(qū)別SUL中的多個上行載波對應(yīng)同一個下行載波,對應(yīng)相同的系統(tǒng)廣播信息,而傳統(tǒng)載波聚合中多個載波屬于不同小區(qū),每個上行載波對應(yīng)不同下行載波,對應(yīng)不同的系統(tǒng)廣播信息在隨機(jī)接入、資源調(diào)度、功率控制等方面與載波聚合是不同的7.1.5輔助上行技術(shù)4G/5GNR上行頻率共享在SUL技術(shù)中,低頻上行載波可通過與4G共享獲得。4G上行載波可同時用于傳輸NRSUL的上行信號,實(shí)現(xiàn)4G和5GNR在上行頻譜共享4G上行載波中并沒有復(fù)雜固定的上行信號發(fā)送,因此通過上行動態(tài)調(diào)度能容易預(yù)留出用于5GNR上行發(fā)送的時頻資源4G/5GNR上行共享頻率分配示例7.1.6頻譜共享技術(shù)5G-NR與LTE相同配置的5G-NR參數(shù)4G/5GNR同頻段共存是指LTE載波和5GNR載波在同一個頻段上具有完全或者部分頻域資源重疊5G-NR與LTE共存需要避免LTE和5G-NR系統(tǒng)間的干擾相同OFDM參數(shù)的LTE/5GNR頻譜共享LTE/NROFDM參數(shù)相同,二者的OFDM符號邊界對齊,子載波正交,從而有效避免LTE和5G-NR間的載波間干擾5G-NR根據(jù)LTECRS子載波位置對5G-NR的PDSCH信道進(jìn)行了特殊的頻域資源映射設(shè)計(jì),使得PDSCH的數(shù)據(jù)能夠繞過LTE的CRS在時頻域資源進(jìn)行映射,從而能夠利用LTECRS子載波間的子載波7.1.6頻譜共享技術(shù)LTE與5G-NR共享頻譜的時頻資源分配5G-NR同步信號與LTE帶寬有重疊方法1:5G-NR符號放置在LTE的CRS之間的OFDM符號上方法2:5G-NR將SSB信號配置在LTE的MBSFN子幀中5G-NR對其他LTE信號的避讓除SSB需要避讓LTECRS信號外,5G-NR的控制信道和數(shù)據(jù)信道也需要避讓LTE信號5G-NRPDSCH映射在LTE固定信號所占用的子載波之外的子載波上5G-NR控制信道資源配置避讓LTE信號終端在非連接態(tài)時,5G-NR的PDCCH與LTE的PDCCH在時域上錯開終端進(jìn)入連接態(tài)后,通過專用的高層信令將控制信道的資源避開LTE的信號5G-NR下行共享信道避讓LTE信號通過靈活的調(diào)度機(jī)制避免資源沖突7.1.7邊緣計(jì)算技術(shù)邊緣計(jì)算的驅(qū)動力一方面,當(dāng)前互聯(lián)網(wǎng)主流內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署位置比分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)的部署位置低,導(dǎo)致從接入網(wǎng)到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)再到內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)路由迂回,用戶報(bào)文時延和抖動過大,影響用戶體驗(yàn)另一方面,企業(yè)園區(qū)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用場景,業(yè)務(wù)提供方和消費(fèi)方在同一個區(qū)域,相關(guān)業(yè)務(wù)流包括工業(yè)生產(chǎn)、企業(yè)運(yùn)營等敏感數(shù)據(jù),希望能夠就近本地訪問,而分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)部署在運(yùn)營商機(jī)房中,無法滿足這些業(yè)務(wù)對數(shù)據(jù)安全可信的嚴(yán)格要求移動邊緣計(jì)算(MEC)MEC通過將用戶面網(wǎng)元下移到網(wǎng)絡(luò)邊緣就近接入本地業(yè)務(wù),降低端到端時延,滿足數(shù)據(jù)安全可信需求MEC部署位置可根據(jù)應(yīng)用的需求確定,并非越低越好,需要在滿足用戶體驗(yàn)與部署成本間取得平衡邊緣計(jì)算部署示意圖7.1.7邊緣計(jì)算技術(shù)5G邊緣計(jì)算架構(gòu)采用控制面/用戶面分離(CU分離)的設(shè)計(jì)理念,用戶面功能由UPF承擔(dān),其轉(zhuǎn)發(fā)和QoS策略由SMF統(tǒng)一下發(fā)邊緣計(jì)算系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)間的交互通過AF實(shí)現(xiàn)AF、NEF或PCF給5G網(wǎng)絡(luò)提供與業(yè)務(wù)流本地路由相關(guān)的策略,包括應(yīng)用業(yè)務(wù)流的標(biāo)識信息,如業(yè)務(wù)的IP五元組、業(yè)務(wù)的部署位置信息、該業(yè)務(wù)對應(yīng)的用戶或者用戶組信息SMF根據(jù)這些信息可以針對具體用戶選擇合適的UPF連接邊緣計(jì)算系統(tǒng)上的邊緣業(yè)務(wù)5G邊緣計(jì)算架構(gòu)7.1.7邊緣計(jì)算技術(shù)5G邊緣計(jì)算分流技術(shù)5G網(wǎng)絡(luò)需提供分流技術(shù),采用不同路徑以連接不同的業(yè)務(wù)。例如,時延敏感的云VR/XR等業(yè)務(wù)部署在邊緣計(jì)算系統(tǒng),而網(wǎng)頁瀏覽、文件下載類業(yè)務(wù)仍部署在中心云5G網(wǎng)絡(luò)提供三種連接模型,以實(shí)現(xiàn)邊緣業(yè)務(wù)本地分流分布式錨點(diǎn)模型會話旁路模型多會話模型7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)背景5G支持的行業(yè)應(yīng)用更廣泛,不同業(yè)務(wù)間的QoS差異很大,無法在同一張網(wǎng)絡(luò)上滿足所有業(yè)務(wù)場景的通信指標(biāo)5G業(yè)務(wù)多樣性、連接差異性及靈活性對計(jì)費(fèi)、移動性管理、安全、隔離等方面提出了特殊需求,如果針對每種業(yè)務(wù)都單獨(dú)建立一張網(wǎng),成本高網(wǎng)絡(luò)切片的概念和作用網(wǎng)絡(luò)切片是一組網(wǎng)絡(luò)功能、運(yùn)行這些網(wǎng)絡(luò)功能的資源及這些網(wǎng)絡(luò)功能特定的配置所組成的集合網(wǎng)絡(luò)切片可按需動態(tài)生成,根據(jù)特定業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)需求,提供差異化的網(wǎng)絡(luò)特征和實(shí)時的動態(tài)擴(kuò)縮容能力,降低網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性和部署及運(yùn)維成本,提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的性能以及用戶業(yè)務(wù)體驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)切片滿足5G多樣性需求7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片類型(SST)3GPP定義的典型網(wǎng)絡(luò)切片類型包括:eMBB切片、uRLLC切片和mMTC切片網(wǎng)絡(luò)切片由S-NSSAI標(biāo)識,包含切片/業(yè)務(wù)類型(SST)和切片差異化標(biāo)識(SD)兩部分。多個網(wǎng)絡(luò)切片用一組S-NSSAI的集合標(biāo)識切片/業(yè)務(wù)類型SST值特性eMBB1支持傳統(tǒng)的移動寬帶業(yè)務(wù)及其增強(qiáng)。場景:4K高清視頻、AR/VR等。uRLLC2支持超低時延高可靠業(yè)務(wù)。場景:自動駕駛/輔助駕駛、遠(yuǎn)程控制等。mMTC3支持海量物聯(lián)網(wǎng)終端業(yè)務(wù)。場景:工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、自動抄表業(yè)務(wù)等。7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)一個UE可同時接入一個或多個網(wǎng)絡(luò)切片,網(wǎng)絡(luò)切片由S-NSSAI標(biāo)識核心網(wǎng)側(cè)引入負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)切片選擇功能的NSSF網(wǎng)元,為UE選擇最佳的網(wǎng)絡(luò)切片,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片的靈活選擇網(wǎng)絡(luò)切片架構(gòu)7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)網(wǎng)絡(luò)切片選擇網(wǎng)絡(luò)切片是一個包括接入網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)等功能的完整邏輯網(wǎng)絡(luò)。終端需感知應(yīng)用跟網(wǎng)絡(luò)切片的關(guān)聯(lián)關(guān)系,從而輔助UE入網(wǎng)和會話建立流程時確定發(fā)送哪個網(wǎng)絡(luò)切片的標(biāo)識給網(wǎng)絡(luò)側(cè),實(shí)現(xiàn)端到端網(wǎng)絡(luò)切片選擇UE注冊流程中的網(wǎng)絡(luò)切片選擇UE注冊流程中的網(wǎng)絡(luò)切片選擇過程取決于終端的簽約數(shù)據(jù)、本地配置信息、漫游協(xié)議和運(yùn)營商的策略初始入網(wǎng)切片選擇流程示例7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)UE注冊流程中的網(wǎng)絡(luò)切片選擇過程步驟1:UE開機(jī),發(fā)起初始注冊流程,向接入網(wǎng)網(wǎng)元發(fā)送RRC消息,UE在RRC層和NAS層均未攜帶該UE請求接入的網(wǎng)絡(luò)切片信息步驟2:接入網(wǎng)網(wǎng)元盲選AMF網(wǎng)元或者將UE的注冊請求消息發(fā)送至缺省的AMF網(wǎng)元上步驟3:接入網(wǎng)網(wǎng)元選擇的初始AMF網(wǎng)元收到UE的注冊請求消息之后,AMF網(wǎng)元從UDM網(wǎng)元請求獲取該UE簽約的網(wǎng)絡(luò)切片步驟4:初始AMF網(wǎng)元向NSSF網(wǎng)元發(fā)送網(wǎng)絡(luò)切片選擇請求步驟5:NSSF網(wǎng)元根據(jù)終端簽約的網(wǎng)絡(luò)切片信息、UE的位置等參數(shù)為UE選擇合適的網(wǎng)絡(luò)切片步驟6:初始AMF網(wǎng)元根據(jù)目標(biāo)AMF網(wǎng)元的信息觸發(fā)AMF重定向流程步驟7:目標(biāo)AMF網(wǎng)元處理UE的注冊請求消息,并獲取該UE網(wǎng)絡(luò)切片相關(guān)配置信息,目標(biāo)AMF網(wǎng)元向接入網(wǎng)網(wǎng)元發(fā)送注冊接受消息,其中注冊接受消息中攜帶了允許UE接入的網(wǎng)絡(luò)切片以及網(wǎng)絡(luò)切片相關(guān)的配置信息步驟8:接入網(wǎng)網(wǎng)元將注冊接受消息發(fā)送至UE7.1.8網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)UE會話建立流程中的網(wǎng)絡(luò)切片選擇過程當(dāng)UE成功注冊到網(wǎng)絡(luò)且獲取到允許接入的網(wǎng)絡(luò)切片之后,UE通過PDU會話建立流程建立與網(wǎng)絡(luò)切片關(guān)聯(lián)的PDU會話。過程如下:步驟1:UE發(fā)起會話建立流程,發(fā)送NAS消息,其中NAS消息攜帶eMBB切片1的標(biāo)識以及會話建立請求消息步驟2:AMF獲知UE請求建立eMBB切片1關(guān)聯(lián)的會話,并根據(jù)eMBB切片1的標(biāo)識發(fā)現(xiàn)SMF網(wǎng)元并將會話建立請求消息發(fā)送至SMF網(wǎng)元步驟3:SMF網(wǎng)元根據(jù)eMBB切片1選擇合適的UPF功能,并和UPF建立連接,配置UPF如何轉(zhuǎn)發(fā)用戶面報(bào)文步驟4:SMF網(wǎng)元向AMF發(fā)送會話建立接受消息,會話建立接受消息中攜帶該會話關(guān)聯(lián)的切片標(biāo)識,即eMBB切片的標(biāo)識1步驟5:AMF網(wǎng)元向UE發(fā)送會話建立接受消息,UE獲知該會話建立成功,并進(jìn)行業(yè)務(wù)報(bào)文的傳輸會話建立切片選擇流程7.1.9D2D通信技術(shù)概述3GPP中,設(shè)備到設(shè)備(D2D)通信也稱為側(cè)行鏈路(Sidelink,SL)通信除5G車聯(lián)網(wǎng)(V2X)通信外,5GD2D通信還應(yīng)用于公共安全、手機(jī)和頭戴設(shè)備的直連等場景場景場景描述端到端時延(ms)可靠性(%)速率(Mbps)車輛編隊(duì)車輛以組隊(duì)的形式共同行進(jìn)1099.991擴(kuò)展傳感器車輛交換原始或處理的傳感器數(shù)據(jù)或視頻399.99950(壓縮數(shù)據(jù))1000(原始數(shù)據(jù))高級駕駛車輛共享數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)半自動/全自動駕駛399.99930遠(yuǎn)程駕駛車輛由遠(yuǎn)程駕駛員或V2X應(yīng)用程序控制599.999UL:25DL:1D2D車聯(lián)網(wǎng)用例需求和指標(biāo)7.1.9D2D通信技術(shù)5GNRSL部署場景根據(jù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況,5GNRSL支持完全網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景、非網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景和部分網(wǎng)絡(luò)覆蓋場景5GNRSL支持單播、組播和廣播傳輸5GNRSL部署場景物理資源-資源池頻域資源時域資源物理信道和信號物理信道:PSCCH、PSSCH、PSFCH、PSBCH物理信號:DMRS、S-CSI-RS、S-PT-RS7.1.9D2D通信技術(shù)SL-HARQ機(jī)制單播傳輸HARQ:發(fā)送端UE給一個接收端UE傳輸數(shù)據(jù),接收端UE通過SL反饋信道直接向發(fā)送端UE反饋ACK/NACK組播傳輸HARQ:組播反饋方式一和組播反饋方式二組播反饋方式一針對沒有用戶組連接以及用戶組管理的組播傳輸接收端UE僅需要在數(shù)據(jù)包接收錯誤并且其距離發(fā)送端UE的距離小于閾值的情況下向發(fā)送端UE反饋NACK,也稱為NACK-only反饋組播反饋方式二針對有用戶組連接以及用戶組管理的組播傳輸接收端UE向發(fā)送端UE反饋ACK/NACK,并且每個UE各自在獨(dú)立的時頻資源上傳輸組播反饋模式一7.1.9D2D通信技術(shù)SL-CSI機(jī)制UE通過對SL信道狀態(tài)信息參考信號(S-CSI-RS)進(jìn)行測量來獲取鏈路的CSI發(fā)送端UE發(fā)送S-CSI-RS給接收端UE,接收端UE基于收到的S-CSI-RS進(jìn)行信道測量,并將測量所得的CSI反饋給發(fā)送端UE為使接收端更有效地進(jìn)行CSI測量及反饋,發(fā)送端UE會將CSI反饋相關(guān)的配置信息通過SL無線資源控制信令(PC5-RRC)發(fā)送給接收端UESLCSI測量及反饋7.1.9D2D通信技術(shù)資源分配模式基于網(wǎng)絡(luò)調(diào)度的資源分配:UE必須位于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi),通過基站分配和管理資源用于SL通信UE自選的資源分配:UE在資源池內(nèi)自主選擇傳輸資源,需保證UE間在同一時間使用相同資源進(jìn)行傳輸?shù)母怕瘦^低用戶間協(xié)作隱藏節(jié)點(diǎn)、暴露節(jié)點(diǎn)問題的產(chǎn)生,會帶來用戶間干擾通過用戶間協(xié)作,合理分配資源,降低隱藏節(jié)點(diǎn)和暴露節(jié)點(diǎn)問題對系統(tǒng)性能的影響用戶間協(xié)作應(yīng)用場景7.1.10非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)非公共網(wǎng)絡(luò)概念非公共網(wǎng)絡(luò)(NPN):面向垂直行業(yè)部署,為垂直行業(yè)終端提供無線接入和通信服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)部署模式-獨(dú)立非公共網(wǎng)絡(luò)(SNPN)SNPN不依賴于PLMN提供網(wǎng)絡(luò)功能,由NPN運(yùn)營商進(jìn)行運(yùn)營(NPN運(yùn)營商可以是PLMN運(yùn)營商,但部署的SNPN和PLMN之間不具備連通性)SNPN的用戶面功能和控制面功能均由該SNPN獨(dú)立使用,不會用于傳輸PLMN業(yè)務(wù),接入SNPN的終端無需持有PLMN的簽約,只需持有SNPN的簽約即可SNPN部署模式7.1.10非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)部署模式-公共網(wǎng)絡(luò)集成非公共網(wǎng)絡(luò)(PNI-NPN)PNI-NPN需依賴PLMN進(jìn)行部署,由PLMN運(yùn)營商進(jìn)行運(yùn)營PNI-NPN的大部分網(wǎng)絡(luò)功能并非為PNI-NPN專用,PLMN運(yùn)營商可將部分網(wǎng)絡(luò)功能部署在企業(yè)園區(qū)內(nèi)供企業(yè)使用,從而滿足企業(yè)數(shù)據(jù)不出園區(qū)的需求對于PNI-NPN的部署模式,終端需要持有PLMN的簽約數(shù)據(jù)PNI-NPN部署模式SNPN與PNI-NPN對比SNPN部署模式下,終端和NPN業(yè)務(wù)傳輸不受PLMN運(yùn)營商管控,具有獨(dú)立性、隱私性和高度管控性,但是部署成本高PNI-NPN部署模式下,終端受PLMN管控,NPN業(yè)務(wù)通過特定DNN或者切片進(jìn)行傳輸,能與PLMN業(yè)務(wù)進(jìn)行資源隔離,部署成本低7.1.10非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SNPN標(biāo)識SNPN標(biāo)識=PLMNID+NIDPLMNID=移動國家碼(MCC)+移動網(wǎng)絡(luò)碼(MNC)NID=分配模式(AssignmentMode)+NID值(NIDvalue)NID格式示意圖SNPN注冊前置條件具有SNPN能力的終端支持SNPN接入模式(SNPNaccessmode),終端在接入SNPN前,需要將接入模式設(shè)置為SNPN接入模式,從而監(jiān)聽SNPN小區(qū)發(fā)送的廣播消息,否則執(zhí)行PLMN選擇流程并注冊到PLMN終端需持有該SNPN的簽約,因此終端首先需要被配置SNPN的用戶標(biāo)識(SUPI)和憑證(credentials)7.1.10非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)SNPN注冊流程步驟1:小區(qū)發(fā)送廣播消息,包含一個或多個PLMNID、一個或多個SNPN標(biāo)識,還包含每個SNPN對應(yīng)的用戶可讀網(wǎng)絡(luò)名稱步驟2:終端根據(jù)配置信息以及小區(qū)發(fā)送的廣播消息,選擇合適的SNPN進(jìn)行注冊步驟3:基站向AMF通知終端所選擇的PLMNID和NID。SNPN根據(jù)終端的簽約數(shù)據(jù)對終端執(zhí)行鑒權(quán)安全流程,通過鑒權(quán)認(rèn)證的終端可以成功注冊于SNPN。若SNPN沒有終端的簽約數(shù)據(jù),則AMF會拒絕該終端的注冊,從而避免終端持續(xù)自動地選擇和注冊相同的SNPN終端SNPN網(wǎng)絡(luò)選擇過程7.1.10非公共網(wǎng)絡(luò)技術(shù)PNI-NPN注冊前置條件封閉接入組(CAG):用于表征一組允許接入一個或多個CAG小區(qū)的用戶。支持CAG的終端才允許接入CAG小區(qū)支持CAG功能的終端可以配置CAG信息,該CAG信息包含終端允許接入的CAG標(biāo)識列表PNI-NPN注冊流程CAG小區(qū)發(fā)送廣播消息,包含一個或多個CAG標(biāo)識終端根據(jù)CAG配置信息和CAG小區(qū)廣播消息,選擇合適的CAG小區(qū)接入AMF根據(jù)移動性限制,驗(yàn)證終端是否允許接入。若AMF拒絕終端的接入請求,則通過觸發(fā)接入網(wǎng)釋放流程以釋放與終端的NAS連接終端接入PNI-NPN流程7.1.11時延確定性網(wǎng)絡(luò)時延確定性網(wǎng)絡(luò)定義時延確定性網(wǎng)絡(luò):指在一個網(wǎng)絡(luò)域內(nèi)給承載的業(yè)務(wù)提供確定性業(yè)務(wù)保證的能力,包括時延、時延抖動、丟包率等IEEE在2012年成立時間敏感網(wǎng)絡(luò)(TSN)任務(wù)組,制定了一套在以太網(wǎng)傳輸中支持確定性時延的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間敏感機(jī)制,為標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)增加了確定性和可靠性,以確保以太網(wǎng)能夠?yàn)殛P(guān)鍵數(shù)據(jù)的傳輸提供穩(wěn)定一致的服務(wù)級別,從而應(yīng)用到工業(yè)、汽車和移動通信等領(lǐng)域TSN協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成時間同步協(xié)議:TSN中由IEEE802.1AS提供全網(wǎng)精準(zhǔn)時間同步流量調(diào)度協(xié)議:IEEE802.1Q中定義了幾種不同的流量調(diào)度機(jī)制,包括基于門控的排隊(duì)轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制(IEEE802.1Qbv)和循環(huán)排隊(duì)機(jī)制(IEEE802.1Qch)網(wǎng)絡(luò)配置管理協(xié)議:IEEE802.1Qcc中為TSN網(wǎng)絡(luò)定義了三種配置模型,包括全分布式配置模型,集中式網(wǎng)絡(luò)、分布式用戶配置模型,全集中模型7.1.11時延確定性網(wǎng)絡(luò)5G系統(tǒng)和TSN互通架構(gòu)整個5G系統(tǒng)作為一個整體,模擬為TSN網(wǎng)絡(luò)中的一個網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)TSNAF作為CNC和5GS的信息轉(zhuǎn)換網(wǎng)元。TSNAF適配網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)和CNC之間的接口,收集5G系統(tǒng)的信息并通過TSN定義的網(wǎng)絡(luò)管理接口發(fā)送到CNC,以及接收來自CNC的調(diào)度轉(zhuǎn)發(fā)策略為最大限度地減少對現(xiàn)有5G系統(tǒng)中網(wǎng)元的影響,5G系統(tǒng)在UE側(cè)和UPF側(cè)分別支持TSN轉(zhuǎn)換器功能(TSNTranslator),即設(shè)備側(cè)TSN轉(zhuǎn)換器DS-TT和網(wǎng)絡(luò)側(cè)TSN轉(zhuǎn)換器NW-TT,用來實(shí)現(xiàn)TSN網(wǎng)橋節(jié)點(diǎn)在用戶面轉(zhuǎn)發(fā)時的對外特征,提供與TSN網(wǎng)絡(luò)的連接5G系統(tǒng)和TSN互通架構(gòu)7.1.11時延確定性網(wǎng)絡(luò)5G系統(tǒng)與TSN互通--時間同步5G系統(tǒng)支持基于IEEE802.1AS的時鐘同步。整個5G系統(tǒng)被視為一個時間感知系統(tǒng),5G系統(tǒng)的TSN轉(zhuǎn)換器(DS-TT和NW-TT)需要支持IEEE802.1AS協(xié)議,同步到TSN時鐘UE、gNB、UPF、DS-TT和NW-TT同步到5G系統(tǒng)的內(nèi)部時鐘(5GGM),并且同步精度要滿足TSN網(wǎng)絡(luò)端到端的時鐘同步精度需求5G系統(tǒng)內(nèi)精準(zhǔn)同步是基站通過SIB9或者RRC專用信令下發(fā)5G高精同步的參考時間以及參考時間對應(yīng)的幀邊界獲得5G系統(tǒng)TSN時鐘同步7.1.11時延確定性網(wǎng)絡(luò)5G系統(tǒng)與TSN互通--確定性傳輸5GS網(wǎng)橋模型:5GSTSN網(wǎng)橋的粒度是單個UPF,對于給定UPF,每個DS-TT端口只有一個PDU會話。所有通過特定UPF連接到同一個TSN網(wǎng)絡(luò)的PDU會話被分組到一個5GS橋中5GS網(wǎng)橋的確定性傳輸能力使能第一階段:GS網(wǎng)橋的信息上報(bào)。5GS在PDU會話建立后,向TSN網(wǎng)絡(luò)上報(bào)5GS網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)橋信息,以便CNC能夠通過TSNAF配置5G

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