下⾏物理信道rs_5GNR原理与关键技术（帧结构、频谱划分、时频资源、物理信道与信号）... 1、理论知识
(1)、核⼼⽹
5G核⼼⽹：5GC，5G：gNB
4G核⼼⽹：EPC，4G：eNB
如果把5G的接⼊到4G的核⼼⽹中，则构成核⼼⽹：EPC，：en-gNB
如果把4G的接⼊到5G的核⼼⽹中，则构成核⼼⽹：5GC，：ng-eNB
上⾏速率：是指移动终端给发送信息时的数据传输速率，⽐如⼿机、笔记本等⽆线终端给传输数据速率；
下⾏速率：是指向移动终端发送信息时的传输速率，⽐如⼿机或笔记本等⽆线终端从或者⽹络下载数据的速率。
(2)5G三⼤场景：eMBB、uRLLC、mMTC
1. 超可靠低延迟通信(缩写URLLC)，是3GPP定义的⼀种5G特性标准。该特性将被⽤于对时延和可靠性具有极⾼指标要求的⼯业、物联
⽹应⽤场景。例如⾃动驾驶、智能电⽹、VR、⼯⼚⾃动化等领域。5G技术中的 URLLC 特性还未实现商⽤。
2. eMBB，增强移动宽带，是指在现有移动宽带业务场景的基础上，对于⽤户体验等性能的进⼀步提升。在3GPP RAN187次会议的5G
短码⽅案讨论中，中国华为公司主推的Polar Code(极化码)⽅案，成为5G控制信道eMBB场景编码最终⽅案。
3. mMTC，海量机器类通信(⼤规模物联⽹)，主要⽤于⼈和物之间的信息交互。
(3)速率
C：信道容量
B：带宽
：信噪⽐
C是数据速率的极限值，单位bit/s；B为信道带宽，单位Hz；S是信号功率(⽡)，N是噪声功率(⽡)。
当讨论信噪⽐时，常以分贝(dB)为单位。公式如下：SNR(信噪⽐，单位为dB)=10 lg(S/N)。
(4)时延
1. ⽹站/应⽤的所在机房的⽹络质量；
2. 本地宽带的⽹络质量；
3. 从本地访问⾄⽹站所经过的节点数量；
2、5G关键技术
(1)5G信道编码LDPC码和Polar码
LDPC码：应⽤于⼤数据⽅⾯，相⽐于turbo码更优。⼀种具有稀疏校验矩阵的分组纠错码。⼏乎适⽤于所有的信道。
Polar码：控制消息与⼴播信道。
新型编码技术：LDPC编码和polar码，纠错性能⾼；
上⾏调制 ：π/2-BPSK, QPSK(正交相移键控)，16QAM, 64QAM，256QAM(正交振幅调制) 载波的相位变化，幅度不变化：π/2-BPSK, QPSK。这就是前⾯说的PSK(Phase-Shift keying相移键控)。
罗汉果甜甙载波的相位和幅度都变化：16QAM, 64QAM，256QAM。这⼀类专业名词叫做QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)，调制⽅式通常有⼆进制QAM(4QAM)、四进制QAM(l6QAM)、⼋进制QAM(64QAM)对应的空间信号⽮量端点分布图称为星座图，分别有4、16、64
个⽮量端点。
下⾏调制：QPSK(正交相移键控)，16QAM, 64QAM，256QAM(正交振幅调制)，1024QAM。
⾼阶调制技术：1024QAM调制，提升频谱效率。
新型调制技术：滤波器组正交频分复⽤，⽀持灵活的参数配置，根据需要配置不同的载波间隔，适应不同传输场景；
(3)5G-Massive MIMO：多输⼊多输出
⼤规模MIMO技术：使⽤⼏⼗上百根天线，波束窄，指向性传输，⾼增益，抗⼲扰，提⾼频谱效率；
多进多出(MIMO)是为极⼤地提⾼信道容量，在发送端和接收端都使⽤多根天线，在收发之间构成多个信道的天线系统。MIMO系统的⼀个明显特点就是具有极⾼的频谱利⽤效率，在对现有频谱资源充分利⽤的基础上通过利⽤空间资源来获取可靠性与有效性两⽅⾯增益，其代价是增加了发送端与接收端的处理复杂度。
(4)5G-天线输出
(5)5G-新波形
(6)5G-多址⽅式
⾮正交多址技术：NOMA、MUSA、PDMA、SCMA等⾮正交多址技术，进⼀步提升系统容量。⽀持上⾏⾮调度传输，减少空⼝时延，适应低时延要求；
在⽆线接⼊⽹覆盖范围内，建⽴多个⽤户⽆线信道连接时所使⽤的⽅法，就是多址技术。
⽬前的多址接⼊技术主要包括：PNMA(功率域⾮正交多址接⼊)、华为的SCMA(稀疏码本多址接⼊技术)、⾼通的RSMA(资源扩展多址接⼊)、中兴的MUSA(多⽤户共享接⼊技术)等。
基于多位调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址(SCMA)技术；(华为)
基于复数多元码及增强叠加编码的多⽤户共享接⼊(MUSA)技术；(中兴)
基于⾮正交特征图样的图样分隔多址(PDMA)技术；(⼤唐)
基于功率叠加的⾮正交多址(NOMA)技术；(⽇本NTT)
(7)5G-天线端⼝
(8)5G-灵活双⼯技术
通过多重⼲扰消除实现信息同时同频双向传输的物理层技术，有望成倍提升⽆线⽹络容量；
⽹络切⽚技术：基于NFV和SDN技术，⽹络资源虚拟化，对不同⽤户不同业务打包提供资源，优化端到端服务体验，具备更好的安全隔离特性。
边缘计算技术：在⽹络边缘提供电信级的运算和存储资源，业务处理本地化，降低回传链路符合，减⼩业务传输时延。
⾯向服务的⽹络体系架构：5G的核⼼⽹采⽤⾯向服务的架构构建，资源粒度更⼩，更适合虚拟化。同时，基于服务的接⼝定义，更加开放，易于融合更多的业务。
3、5G帧结构
层结构：⽆线帧(1024)10ms — ⼦帧(1ms)— 时隙(n u，n值不确定)— OFDM符号(14个)
4、5G频谱划分
(1)5G⽀持的频段
led像素灯
5G NR中，3GPP主要指定了两个频率范围，⼀个6GHz以下，另⼀个是毫⽶波，分别称为FR1和FR2。
FR1450MHz—600MHz
FR224250MHz—52600MHz
(2)5G⽀持带宽
Sub6G毫⽶波
5M50M
10M100M
15M150M
20M200M
升降式晾衣架
40M400M
旋转翼50M
60M
80M
100M
(3)运营商5G频率分配情况
3.5G频段：
4.9G频段：
2.6G频段：
覆盖能⼒优于3.5G。
5、5G NR时频资源
(1)5G 基本时频资源
物理资源：⽆线帧、⼦帧、时隙-slot、基本时间单位、RE,RB,REG,CCE、OFDM符号。
CP：循环前缀，⽤于多径⼲扰。
RE：资源单元，对于每个天线端⼝p，⼀个OFDM符号上的⼀个⼦载波对应资源单元。
RB：资源块，⼀个时隙中，频域上连续的12个RE为⼀个资源块。
RG：物理资源组。
6、5G系统物理信道与信号
简称下⾏物理信道与信号名称功能简介
SS同步信号⽤于时频同步和⼩区搜索
PBCH⼴播信道⽤于承载系统⼴播消息
PDCCH下⾏控制信道⽤于上下⾏调度，功控等控制信令的传输
PDSCH下⾏共享数据信道⽤于承载下⾏⽤户数据
DMRS解调参考信号⽤于下⾏数据解调、时频同步等
PT-RS相噪跟踪参考信号⽤于下⾏相位噪声跟踪和补偿
CSI-RS信道状态信息参考信号⽤于下⾏信道测量，波束管理，RRM/RLM测量和精细化时频跟踪等 PBCH：物理⼴播信道，调制⽅式：QPSK
PDCCH：物理下⾏控制信道，调制⽅式：QPSK
PDSCH：物理下⾏共享数据信道，调制⽅式：QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM
名称上⾏物理信道与信号名称功能简介
PRACH随机接⼊信道⽤于⽤户随机接⼊请求消息
PUCCH上⾏公共控制信道⽤于HARQ反馈，CQI反馈，调度请求指⽰等L1/L2控制信令PUSCH上⾏共享数据信道⽤于承载上⾏⽤户数据
空气过滤芯
DMRS解调参考信号⽤于上⾏数据解调，时频同步等
PT-RS相噪跟踪参考信号⽤于上⾏相位噪声跟踪和补偿
SRS测量参考信号⽤于上⾏信道测量，时频同步，波束管理
PUCCH：上⾏公共控制信道，调制⽅式：QPSK
hcpl2630PUSCH：上⾏共享数据信道，调制⽅式：QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM
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