5G课程笔记--华为ICT课堂（初学）（一）

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已于 2022-11-24 10:45:58 修改

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文章标签： 5G 华为

于 2022-11-23 16:11:21 首次发布

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想要系统学一下5G通信知识，找到了华为课堂资料，记一下学习笔记

1~3课目录

第一课移动通信发展历程（前世今生）
第二课 5G网络概述
- 移动业务需求趋势和业务场景
第三课 5G关键技术

第一课移动通信发展历程（前世今生）

第一代1G 模拟制式语音业务（大哥大）

时间：1980 二十世纪80年代
技术：NMT（Nordic Mobile Telephony）北欧移动电话； TACS （Total Access Communications System）北欧的一种全入网通信系统技术； AMPS（Advanced Mobile Phone System）北美的高级移动电话系统； NAMTS（没找到）；除了PPT上还有日本的JTACS，西德的 C-Netz，法国的Radiocom 2000和意大利的RTMI。
模拟制式特点：可靠性低，宽带利用率低，容量小

第二代2G 数字制式语音业务

时间：1990
技术：GSM（Global System for Mobile Communications）全球移动通信系统；CDMA（Code-Division Multiple Access）码分多址技术
特点：模拟转数字，编解码技术提高系统容量
扩展2.5G技术：GPRS，EDGE技术满足低速上网，发消息，邮件等

第三代3G 同样数字制式，移动多媒体业务

时间：2000
技术：TD-SCDMA 时分双工中国市场（移动自主知识产权）；WCDMA欧洲市场（联通）；CDMA2000北美市场（电信）；移动市场最好。
特点：网速块，满足视频等业务

第四代 4G LTE 移动宽带（100Mbps-1Gbps）

时间：2010
技术：TD-LTE时分多址；FDD LTE频分多址
特点：高清视频、语音、全IP网络，例如IMS多媒体接入网络

第五代5G NR 万物互联

时间：2019年中国商用
技术：频谱资源增加；架构变化（云化）；接口技术（灵活双工上下配比动态变化，全双工上下行同时传输，NOMA非正交多址，Massive MIMO大规模阵列天线和波束赋形、调制技术256QAM一个波承载10bit信息）
特点：eMBB 增强型移动带宽；URLLC超低时延、超高可靠；MMTC大规模机器通信

可以清楚看到所谓移动网络的10年一代

第二课 5G网络概述

移动业务需求趋势和业务场景

典型业务：自动驾驶、VRAR

挑战：

1、MBB数据流量增长、2、联网设备增长、3、需求多样性
1、例如宽带：8GB高清电影下载时间 3、4、5G对比：70分钟（14Mbps）-7分钟(150mbps)-6秒(10G)
VR需求：良好和理想体验需要5G满足在这里插入图片描述
2、例如连接数量：智慧工厂、城市、工业互联网等等

3、多样性、差异化：自动驾驶的低时延、高可靠。保证安全的制动距离。

5G对比5G网络，时延低(强调一下图1毫秒指的是空口时延，手机到基站，不包括核心网)，吞吐量高，连接数大
在这里插入图片描述

5G提出愿景的一些组织

IMT2020/NGMN 提出的5G愿景：信息随心至、万物触手及。

5G服务对象

加上垂直行业，可以看到5G重点增加物联网应用
在这里插入图片描述

5G架构切片化服务

在这里插入图片描述
NFV：针对单个网元物理形态，网元的硬件和软件解耦。SDN：针对网络架构，把整个承载网的设备的控制面和转发面分开，控制面放一起，下面设备只负责转发，实现集中控制。

第三课 5G关键技术

增强覆盖技术

1、根据香农公式得知用户速率（C）和载波带宽（B）、信号质量（S/N）正相关，所以5G使用了更高的频谱，加大载波带宽。
在这里插入图片描述
2、所以5G频段当前以3.5G为主，未来我们将使用毫米波（30GHz~300GHz）和乃至可见光（400–800兆Hz）这些更高的频段。但是越高的频段会出现的问题有：（1）高频波长比低频传播损耗更大，绕射能力越弱。（2）上行覆盖小，是瓶颈。覆盖距离受限。
在这里插入图片描述
解决方案：（1）提高手机的发射功率（2）上下行频段解耦（在小区边缘出拿出LTE1.8G频谱资源用于上行数据传输）

-------会不会对4G上行有影响？根据4G业务模型特点，上行远远小于下行，不会受影响、

提高效率技术

1、什么效率？

单位时间内每赫兹承载的bit数。

2、方法：

（1）NR无线新波形（FOFDM），

在4G中的子载波带宽固定，5G中子载波可以根据不同QoE应用的报文大小而改变，范围15KHz~(15*2的n次幂)480KHz。减少子载波的保护间隔到一个子载波。另一个上行新波形，手机里基站比较近：采用CP-OFDM（离散分配资源），比较远用DFT-S-OFDM（单载波，成块分配载波资源）。

（2）SCMA稀疏码分多址技术，

下面例子是将六个用户的数据分布在四个子载波里发送（个人感觉就像六种俄罗斯方块在四个子载波里插空，尽量占满），服务更多的用户。应用在物联网场景中。
在这里插入图片描述

（3）NR新调制技术：

调制技术分为射频调制和数字调制，射频调制是频谱搬移，例如从低频搬到高频，在RRU和AAU里面实现。数字调制在BBU里实现，影响速率。常见方法QAM，QPSK。
—FQAM调制技术：64变成128-256，为了区分不同相位点，QAM+FSK ，融合调频、调相、调幅来区别相位来抗干扰。在这里插入图片描述