【1】从局部到整体-5G系统观

第一章

区别于有线通信系统，移动通信系统需要额外考虑更多现实条件约束

• 因为无线信道是动态变化的，于是引入了信道估计与自适应系统。

 

1. 信道估计：发送端发送一串和接收端约定好的已知序列，接收端根据已知序列信号的接收情况来评估当前信道的情况。

2. 自适应调制与编码：信道评估完成后，基站会根据信道的情况来安排数据传输的方式。MAC层根据UE数据优先级的高低来确定分配的资源数，然后根据当前的信道情况来安排合适的调制格式和信道3. 编码速率(MCS)。这个所谓的调制格式和编码速率的分配过程就是调制编码自适应(AMC)。最后可以实现UE在没有任何其他措施的情况下误码率达到一个期望的水平(对于NR来说，对数据信道期望的误码率水平是10%，控制信道为1%)。

重传机制：提升数据传输的可靠性，例如MAC控制物理层执行HARQ与RLC应答模式(AM)下的ARQ，以及更高层的重传机制。 需要注意的是，ARQ是重传了整个数据，而HARQ只重传错误的部分，因此HARQ采用软合并，效率更高，如下所示：

 

• 另一个问题是资源受限

1. 不同的多址方式与传输波形

2.动态调度方案：移动通信系统并不会为每一个用户预分配固定的资源，而是所有用户共享一块资源。当用户有数据需要发送或接收时，MAC层将根据用户数据的优先级分配匹配的资源并映射到物理层去传输，物理层通过PDCCH进行调度，UE通过接收PDCCH来获取分配给自己的物理资源的位置和数量。这一方式极大地增加了系统容量，使得无线资源可以被更加有效地使用。

• 还有问题是用户的移动性

1. 移动产生的多普勒频移在信道估计中解决

2. 同步：同步分为上行同步和下行同步。以下行同步为例，就是UE通过接收PSS/SSS来确定基站的时序，使UE和基站的帧边界对齐。

3. 功率控制：不能无脑采用最大允许功率发送，因为无益的能耗不能容忍，且需要考虑干扰，在CDMA中需要尤其注意，而在LTE和NR中，因为采用OFDMA与SC-FDMA，所以在小区内并不存在用户间干扰。在上行方向，考虑到UE节约能耗和减少小区间于扰，需要进行上行的功率控制；在下行方向，基站没有强烈的节约能耗需求，下行没有功率控制，只支持半静态的功率分配。

4. 移动性管理：首先要做的就是监控无线信号，这个过程叫作移动性测量。UE通过基站发送的特定导频信号来评估UE收到的信号的好坏。一旦无线信号的变化达到某个预设门限，UE就会改变其服务小区。UE在空闲态时，叫作小区重选；在连接态时，叫作切换。