5G技术核心与增强从R15到R16电子书

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序言

前言

目录

第1章　概述

1.1　NR相比LTE的增强演进

1.2　NR对新技术的取舍

1.2.1　NR对新参数集的选择

1.2.2　NR对新波形技术的选择

1.2.3　NR对新编码方案的选择

1.2.4　NR对新多址技术的选择

1.3　5G技术、器件和设备成熟度

1.4　R16增强技术

1.4.1　MIMO增强

1.4.2　URLLC增强——物理层

1.4.3　高可靠低时延通信（URLLC）——高层

1.4.4　UE节能增强

1.4.5　两步RACH接入

1.4.6　上行频谱切换发送

1.4.7　移动性增强

1.4.8　MR-DC增强

1.4.9　NR V2X

1.4.10　NR非授权频谱接入

1.5　小结

参考文献

第2章　5G系统的业务需求与应用场景

2.1　业务需求与驱动力

2.1.1　永恒不变的高速率需求

2.1.2　垂直行业带来的新变化

2.2　5G系统的应用场景

2.2.1　增强型移动宽带通信

2.2.2　高可靠低时延通信

2.2.3　大规模机器类通信

2.3　5G系统的性能指标

2.4　小结

参考文献

第3章　5G系统架构

3.1　5G系统侧网络架构

3.1.1　5G网络架构演进

3.1.2　5G网络架构和功能实体

3.1.3　5G端到端协议栈

3.1.4　支持非3GPP接入5G

3.1.5　5G和4G网络互操作

3.2　无线侧网络架构

3.3　小结

参考文献

第4章　带宽分段（BWP）

4.1　BWP（带宽分段）的基本概念

4.1.1　从多子载波间隔资源分配角度引入BWP概念的想法

4.1.2　从终端能力和省电角度引入BWP概念的想法

4.1.3　BWP基本概念的形成

4.1.4　BWP的应用范围

4.1.5　BWP是否包含SS/PBCH Block？

4.1.6　同时激活的BWP的数量

4.1.7　BWP与载波聚合的关系

4.2　BWP的配置方法

4.2.1　Common RB的引入

4.2.2　Common RB的颗粒度

4.2.3　参考点Point A

4.2.4　Common RB的起点RB 0

4.2.5　载波起点的指示方法

4.2.6　BWP指示方法

4.2.7　BWP的基本配置方法小结

4.2.8　BWP配置的数量

4.2.9　TDD系统的BWP配置

4.3　BWP切换

4.3.1　动态切换和半静态切换

4.3.2　基于DCI的BWP激活方式的引入

4.3.3　触发BWP Switching的DCI设计——DCI格式

4.3.4　触发BWP Switching的DCI设计——显性触发和隐性触发

4.3.5　触发BWP Switching的DCI设计——BWP指示符

4.3.6　基于Timer的BWP回落的引入

4.3.7　是否重用DRX Timer实现BWP回落？

4.3.8　bwp-InactivityTimer的设计

4.3.9　Timer-based上行BWP切换

4.3.10　基于Time Pattern的BWP切换的取舍

4.3.11　BWP的自动切换

4.3.12　BWP切换时延

4.4　初始接入过程中的BWP

4.4.1　下行初始BWP的引入

4.4.2　上行初始BWP的引入

4.4.3　下行初始BWP的配置

4.4.4　下行初始BWP与下行缺省BWP的关系

4.4.5　载波聚合中的初始BWP

4.5　BWP对其他物理层设计的影响

4.5.1　BWP切换时延的影响

4.5.2　BWP-dedicated与BWP-common参数配置

4.6　小结

参考文献

第5章　5G灵活调度设计

5.1　灵活调度的基本思想

5.1.1　LTE系统调度设计的限制

5.1.2　引入频域灵活调度的考虑

5.1.3　引入时域灵活调度的考虑

5.2　5G NR的资源分配设计

5.2.1　频域资源分配类型的优化

5.2.2　频域资源分配颗粒度

5.2.3　BWP切换过程中的频域资源指示问题

5.2.4　BWP内的跳频资源确定问题

5.2.5　信道“起点＋长度”调度方法的提出

5.2.6　起始符号指示参考点的确定

5.2.7　指示K_0与K_2的参考子载波间隔问题

5.2.8　Type A与Type B映射类型

5.2.9　时域资源分配信令设计

5.2.10　多时隙符号级调度

5.3　码块组（CBG）传输

5.3.1　CBG传输方式的引入

5.3.2　CBG的划分

5.3.3　重传CBG确定方法

5.3.4　DCI中CBG相关信息域

5.3.5　基于CBG的反馈设计

5.4　NR下行控制信道（PDCCH）设计

5.4.1　NR PDCCH的设计考虑

5.4.2　控制资源集（CORESET）

5.4.3　搜索空间集（Search Space Set）

5.4.4　下行控制信息（DCI）设计的改进

5.5　上行控制信道（PUCCH）设计

5.5.1　长、短PUCCH格式的引入

5.5.2　短PUCCH结构设计

5.5.3　长PUCCH结构设计

5.5.4　PUCCH资源分配

5.5.5　PUCCH与其他上行信道冲突解决

5.6　灵活TDD

5.6.1　灵活时隙概念

5.6.2　半静态上下行配置

5.6.3　动态上下行指示（SFI）

5.7　PDSCH速率匹配

5.7.1　引入速率匹配的考虑

5.7.2　速率匹配设计

5.8　小结

参考文献

第6章　NR初始接入

6.1　小区搜索

6.1.1　同步栅格与信道栅格

6.1.2　SSB的设计

6.1.3　SSB的传输特征

6.1.4　SSB的实际传输位置及其指示

6.1.5　小区搜索过程

6.2　初始接入相关的公共控制信道

6.2.1　SSB与CORESET#0的复用图样

6.2.2　CORESET#0介绍

6.2.3　Type0-PDCCH Search Space

6.3　NR随机接入

6.3.1　NR PRACH信道的设计

6.3.2　NR PRACH资源的配置

6.3.3　SSB与PRACH Occasion的映射

6.3.4　RACH过程的功率控制

6.4　RRM测量

6.4.1　RRM测量参考信号

6.4.2　NR测量间隔

6.4.3　NR的同频测量与异频测量

6.4.4　RRM测量带来的调度限制

6.5　RLM测量

6.5.1　RLM参考信号

6.5.2　RLM过程

6.6　小结

参考文献

第7章　信道编码

7.1　NR信道编码方案概述

7.1.1　信道编码方案介绍

7.1.2　数据信道的信道编码方案

7.1.3　控制信道的信道编码方案

7.1.4　其他信息的信道编码方案

7.2　Polar码

7.2.1　Polar码的基本原理

7.2.2　序列设计

7.2.3　级联码

7.2.4　码长和码率

7.2.5　速率匹配与交织

7.3　LDPC码

7.3.1　LDPC码的基本原理

7.3.2　奇偶校验矩阵设计

7.3.3　置换矩阵设计

7.3.4　基础图设计

7.3.5　提升值设计

7.3.6　分割与CRC校验

7.3.7　速率匹配与HARQ

7.4　小结

参考文献

第8章　多天线增强和波束管理

8.1　NR MIMO反馈增强

8.1.1　NR的CSI反馈增强

8.1.2　R15 Type Ⅰ码本

8.1.3　R15 Type Ⅱ码本

8.2　R16码本增强

8.2.1　eType Ⅱ码本概述

8.2.2　频域矩阵设计

8.2.3　系数矩阵设计

8.2.4　Rank=2码本设计

8.2.5　高Rank码本设计

8.2.6　eType Ⅱ码本表达式

8.3　波束管理

8.3.1　模拟波束赋形概述

8.3.2　下行波束管理基本流程

8.3.3　下行波束测量与上报

8.3.4　下行波束指示

8.3.5　上行波束管理基本流程

8.3.6　上行波束测量

8.3.7　上行波束指示

8.4　主小区波束失败恢复

8.4.1　基本流程

8.4.2　波束失败检测

8.4.3　新波束选择

8.4.4　波束失败恢复请求

8.4.5　网络侧响应

8.5　辅小区波束失败恢复

8.5.1　波束失败检测

8.5.2　新波束选择

8.5.3　波束恢复请求

8.5.4　网络侧响应

8.6　多TRP协作传输

8.6.1　基本原理

8.6.2　基于单DCI的NC-JT传输

8.6.3　基于多DCI的NC-JT传输

8.6.4　基于多TRP的分集传输

8.7　小结

参考文献

第9章　5G射频设计

9.1　新频谱及新频谱

9.1.1　频谱划分

9.1.2　频谱组合

9.2　FR1射频技术

9.2.1　高功率终端

9.2.2　接收机灵敏度

9.2.3　互干扰

9.3　FR2射频及天线技术

9.3.1　射频天线架构

9.3.2　功率等级

9.3.3　接收机灵敏度

9.3.4　波束对应性

9.3.5　MPE

9.4　NR测试技术

9.4.1　SA FR1射频测试

9.4.2　SA FR2射频测试

9.4.3　EN-DC射频测试

9.4.4　MIMO OTA测试

9.5　NR射频实现与挑战

9.5.1　NR射频前端

9.5.2　干扰与共存

9.5.3　SRS射频前端设计

9.5.4　其他NR挑战

9.6　小结

参考文献

第10章　用户面协议设计

10.1　用户面协议概述

10.2　SDAP层

10.3　PDCP层

10.4　RLC层

10.5　MAC层

10.6　小结

参考文献

第11章　控制面协议设计

11.1　系统消息广播

11.1.1　系统消息内容

11.1.2　系统消息的广播和更新

11.1.3　系统消息的获取和有效性

11.2　寻呼

11.3　RRC连接控制

11.3.1　接入控制

11.3.2　RRC连接控制

11.4　RRM测量和移动性管理

11.4.1　RRM测量

11.4.2　移动性管理

11.5　小结

参考文献

第12章　网络切片

12.1　网络切片的基本概念

12.1.1　引入网络切片的背景

12.1.2　如何标识网络切片

12.2　网络切片的业务支持

12.2.1　网络切片的注册

12.2.2　网络切片的业务通路

12.3　网络切片拥塞控制

12.4　漫游场景下的切片使用

12.5　小结

参考文献

第13章　QoS控制

13.1　5G QoS模型的确定

13.2　端到端的QoS控制

13.2.1　端到端的QoS控制思路介绍

13.2.2　PCC规则的确定

13.2.3　QoS流的产生和配置

13.2.4　UE侧使用的QoS规则

13.3　QoS参数

13.3.1　5QI及对应的QoS特征

13.3.2　ARP

13.3.3　码率控制参数

13.4　反向映射QoS

13.4.1　为什么引入反向映射QoS

13.4.2　反向映射QoS的控制机制

13.5　QoS通知控制

13.5.1　QoS通知控制介绍

13.5.2　候选QoS配置的引入

13.6　小结

参考文献

第14章　5G语音

14.1　IMS介绍

14.1.1　IMS注册

14.1.2　IMS呼叫建立

14.1.3　异常场景处理

14.2　5G语音方案及使用场景

14.2.1　VoNR

14.2.2　EPS Fallback/RAT Fallback

14.2.3　Fast Return（快速返回）

14.2.4　语音业务连续性

14.3　紧急呼叫

14.4　小结

参考文献

第15章　高可靠低时延通信（URLLC）

15.1　下行控制信道增强

15.1.1　压缩的控制信道格式引入背景

15.1.2　压缩的控制信道格式方案

15.1.3　基于监测范围的PDCCH监测能力定义

15.1.4　多种PDCCH监测能力共存

15.1.5　PDCCH丢弃规则增强

15.1.6　多载波下PDCCH监测能力

15.2　上行控制信息增强

15.2.1　多次HARQ-ACK反馈与子时隙（Sub-slot）PUCCH

15.2.2　多HARQ-ACK码本

15.2.3　优先级指示

15.2.4　用户内上行多信道冲突

15.3　终端处理能力

15.3.1　处理时间引入背景与定义

15.3.2　处理时间的确定

15.3.4　处理时间约束

15.3.5　处理乱序

15.4　数据传输增强

15.4.1　CQI和MCS

15.4.2　上行传输增强

15.4.3　上行传输增强的时域资源确定方式

15.4.4　上行传输增强的频域资源确定方式

15.4.5　上行传输增强的控制信息复用机制

15.5　免调度传输技术

15.5.1　灵活传输起点

15.5.2　资源配置机制

15.5.3　多套免调度传输

15.5.4　容量提升技术

15.6　半持续传输技术

15.6.1　半持续传输增强

15.6.2　HARQ-ACK反馈增强

15.7　用户间传输冲突

15.7.1　冲突解决方案

15.7.2　抢占信令设计

15.7.3　抢占资源指示

15.7.4　上行功率控制

15.8　小结

参考文献

第16章　高可靠低时延通信（URLLC）———高层

16.1　工业以太网时间同步

16.2　用户内上行资源优先级处理

16.2.1　数据和数据之间的冲突

16.2.2　数据和调度请求之间的冲突

16.3　周期性数据包相关的调度增强

16.3.1　支持更短的半静态调度周期

16.3.2　配置多组激活的半静态调度资源

16.3.3　半静态调度资源时域位置计算公式增强

16.3.4　重新定义混合自动重传请求ID

16.4　PDCP数据包复制传输增强

16.4.1　R15 NR数据包复制传输

16.4.2　基于网络设备指令的复制传输增强

16.4.3　基于终端自主的复制传输增强构想

16.5　以太网包头压缩

16.6　小结

参考文献

第17章　5G V2X

17.1　NR V2X时隙结构和物理信道

17.1.1　基础参数

17.1.2　侧行链路时隙结构

17.1.3　侧行链路物理信道和侧行链路信号

17.2　侧行链路资源分配

17.2.1　时域和频域资源分配

17.2.2　模式1动态资源分配

17.2.3　模式1侧行免授权资源分配

17.2.4　模式2资源分配

17.3　侧行链路物理过程

17.3.1　侧行链路HARQ反馈

17.3.2　侧行HARQ反馈信息上报

17.3.3　侧行链路测量和反馈

17.3.4　侧行链路功率控制

17.4　高层相关过程

17.4.1　侧行链路协议栈总览

17.4.2　能力交互

17.4.3　接入层参数配置

17.4.4　测量配置与报告过程

17.4.5　RLM/RLF

17.5　小结

参考文献

第18章　5G非授权频谱通信

18.1　简介

18.2　信道监听

18.2.1　信道监听概述

18.2.2　动态信道监听

18.2.3　半静态信道监听

18.2.4　持续上行LBT检测及恢复机制

18.3　初始接入

18.3.1　SS/PBCH Block（同步信号广播信道块）传输

18.3.2　主信息块（MIB）

18.3.3　RMSI监听

18.3.4　随机接入

18.4　资源块集合概念和控制信道

18.4.1　NR-U系统中宽带传输增强

18.4.2　下行控制信道和侦测增强

18.4.3　上行控制信道增强

18.5　HARQ与调度

18.5.1　HARQ机制

18.5.2　HARQ-ACK码本

18.5.3　连续PUSCH调度

18.6　NR-U系统中免调度授权上行

18.6.1　免调度授权传输资源配置

18.6.2　CG-UCI和CG连续重复传输

18.6.3　下行反馈信道CG-DFI设计

18.6.4　CG重传计时器

18.7　小结

参考文献

第19章　5G终端节能技术（Power Saving）

19.1　5G终端节能技术的需求和评估

19.1.1　5G终端节能技术需求

19.1.2　节能候选技术

19.1.3　节能技术的评估方法

19.1.4　评估结果与选择的技术

19.2　节能唤醒信号设计及其对DRX的影响

19.2.1　节能唤醒信号的技术原理

19.2.2　R16采用的节能唤醒信号

19.2.3　节能唤醒信号对DRX的作用

19.3　跨Slot调度技术

19.3.1　跨Slot调度的技术原理

19.3.2　灵活调度机制用于跨Slot调度

19.3.3　动态指示跨Slot调度的处理

19.3.4　跨Slot调度的作用时间机制

19.3.5　跨Slot调度的错误处理

19.3.6　跨Slot调度对上下行测量的影响

19.3.7　BWP切换与跨Slot调度

19.4　多天线层数限制

19.4.1　发射侧和接收侧天线数影响能耗

19.4.2　下行MIMO层数限制

19.4.3　上行MIMO层数限制

19.5　辅小区（载波）休眠

19.5.1　载波聚合下的多载波节能

19.5.2　辅小区（载波）节能机制

19.5.3　激活时间外的辅小区（载波）休眠触发

19.5.4　激活时间内的辅小区（载波）休眠触发

19.6　RRM测量增强

19.6.1　非连接态终端的节能需求

19.6.2　非连接态终端RRM测量放松的判断准则

19.6.3　非连接态终端的RRM测量放松的方法

19.7　终端侧辅助节能信息上报

19.7.1　终端辅助节能信息上报的过程

19.7.2　终端辅助节能信息上报的内容

19.8　小结

参考文献

第20章　R17与B5G/6G展望

20.1　Release 17简介

20.2　B5G/6G展望

20.3　小结

参考文献

缩略语