01 5G网络发展概述

1G2G移动通信技术

移动通信技术的演进：1G、2G、3G、4G、5G
1G的代表制式：AMPS、TACS、MTS、NMT
2G的代表制式：GSM、CDMA IS95、TDMA IS136、PDC

3G4G移动通信技术

3G代表制式：WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000
LTE的特性：FDD-LTE和TDD-LTE、峰值速率、时延、灵活带宽、频谱效率高

5G是什么

5G的愿景目标：速率带宽10Gbit/s；时延1ms；连接数百万/平方公里
5G的特点：低时延、大带宽、大连接、低功耗
5G的应用场景:eMBB\uRLLC\mMTC

5G硬件与多接入的挑战

5G网络设备：基站=BBU+AAU
5G网络的整体划分：控制平面、转发平面、接入平面
5G网络未来的演进方向：性能更优质、功能更灵活、运营更智能、网络更友好

5G新架构面临的挑战

5G面向业务的网络架构：灵活的架构、可编程能力、智能管道
5G网络承载网：分为前传网、中传网、回传网；L3下沉到边缘；FlexE构建管道的切片
5G网络终端分类：手机、数据终端 (CPE & 5G MiFi )、工业模组

5G协议发展现状

移动通信标准组织：ITU、3GPP
5G网络协议标准版本的演进：R15、R16
5G网络协议框架：R15基础版本（eMBB）、R16演进版本（eMBB + uRLLC）

全球5G网络发展进程

5G的频谱划分：Sub 6G（Sub 3G、C-band）、毫米波
5G网络的组网部署方式：毫米波主力体验、C波段体验打底、700/800/900 MHz覆盖打底
5G的全球商用计划：早期聚焦eMBB业务，mMTC和uRLLC逐步成熟

面向5G网络的运营商的创新和转型

当前5G网络运营商面临的现状；中国运营商现状；5G网络下运营商的转型思路；5G网络新的商业模式；

02 5G基本原理与网络架构

5G整体网络架构

5G网络架构发展方向：虚拟化、组件化、可编排
5G无线接入网部署方式：DRAN、CRAN、Cloud RAN
5G承载网部署：前传网、中传网、回传网
5G核心网部署方式：中心DC、区域DC、边缘DC

5G网络架构及设备功能

5G网络总体拓扑：NG-RAN 、NGC
5G网络架构中设备功能：gNB、AMF、SMF、UPF、UDM、AUSF、PCF

5G网络接口协议

5G网络架构总体协议栈：用户面、控制面
5G网络架构设备之间接口及功能：NG、XN、F1

5G调制方式及新波形

调制技术的作用：提升空口吞吐量
5G网络的调制方式：QPSK、16QAM、64QAM、256QAM
5G全新波形：F-OFDM
5G新波形与4G波形的对比：频谱利用率提升

5G灵活帧结构

5G系统的帧结构：无线帧、子帧、时隙、符号
5G的频域资源：RE、RB、RG、REG、CCE、RBG

参考信号重设

5G下行物理信号：DMRS、PSS/SSS、PT-RS、CSI-RS
5G上行物理信号：DMRS、PT-RS、SRS

信道编码

5G网络信道分类：逻辑信道、传输信道、物理信道
物理信道的编码方式：Polar码、LDPC码

RRC协议状态

5G网络空口协议：RRC、SDAP、PDCP、RLC、MAC、PHY
5G NR RRC状态：RRC_IDLE（空闲态）、RRC_INACTIVE（去激活态）和 RRC_CONNECTED（连接态）

NSA组网接入流程

5G无线接入同步流程：上行同步、下行同步
NSA组网接入流程：4G初始接入流程、5G邻区测量流程、5G辅站添加流程、路径转换流程

SA组网接入流程

5G SA组网随机接入的场景：初始RRC连接建立、RRC重建、切换等
SA组网随机接入流程的分类：基于竞争的随机接入、基于非竞争的随机接入
SA组网接入信令过程：随机接入流程、注册流程、会话建立流程

NSA组网移动性管理

5G NR移动性管理架构：NSA场景、SA场景
NSA组网移动性管理相关概念：PCell、PSCell、MeNB、SgNB
NSA组网移动性管理分类：PSCell站内和站间变更

SA组网移动性管理

SA移动性管理总体流程：触发、测量、判决、执行
SA组网移动性管理测量信息：SSB频点、小区偏移量、SSB测量窗口长度、SSB周期等
SA组网移动性管理测量事件：A1-A6、B1、B2
SA移动性管理流程：NG、XN、站内

03 5G关键技术

全频谱

5G频谱的分类：Sub3G、C-band、毫米波
5G频谱的组网特点：全频谱接入
上下行解耦技术的作用：弥补C-Band上行覆盖短板

灵活双工

通信传输方式分类：单工、半双工、双工
5G灵活双工技术的特点：灵活性高，资源利用率高，四级时隙配比配置。
5G全双工技术的分类：双载波UDD、单载波UDD

新空口

F-OFDM新波形的特点：可灵活配置子载波带宽、符号周期、保护间隔
NOMA多址接入的特点：依靠功率的不一样来区分用户
5G信道的编码技术：LDPC Code（业务信道）、Polar Code（控制信道）
5G信道的调制技术：QPSK、16QAM、64QAM、256QAM

超密集组网

超密集组网的特点：增加站点密度，提升单位面积容量
超密集组网的关键技术：D-MIMIO、Virtual Cell、Smart Cell

Cloud RAN

传统架构：DRAN、CRAN
Cloud RAN的组网方案：CU和DU分离方案
CU和DU分离方案：Option 1、Option 2、Option 3、Option 4、Option 5、Option 6、Option 7、Option 8

NR网络新技术

MEC技术特点：超低时延、超高带宽、实时性强
MEC技术的应用场景：大视频、无线类、智能交通、智慧园区
D2D技术特点：设备与设备直接通信
D2D技术的应用场景：公共安全、社交、本地业务、网络中继

Massive MIMO

Massive MIMO技术的定义：大规模的天线形成阵列
Massive MIMO技术优势：提升覆盖、提升容量、降低干扰

网络灵活切片

网络切片技术的驱动力：个性化差异化的业务需求
网络切片技术的定义：一个通用硬件基础上虚拟出多个端到端的网络
网络切片技术的特点：最优化、动态性、安全性、弹性

04 5G网络部署策略

4G网络5G化

4G网络5G化的目标：4G网络覆盖提升10dB，容量提升5倍
4G网络5G化的可行性分析：网络架构、关键技术、基础硬件
4G网络5G化应用方案探索：集中化组网方案、先行性技术方案、AAU+BBU

4G和5G融合网络部署架构

4G和5G融合网络部署架构分类：独立组网和非独立组网
独立组网：Option2/Option4/Option4a
非独立组网：Option3/Option3a/Option3x和Option7/Option7a/Option7x

NSA和SA组网架构分析

NSA组网架构的特点：无线侧以4G基站为主，和5G基站并存，核心网采用4G核心网或5G核心网的组网架构
SA架构的特点：无线侧采用以5G基站为主，核心网采用5G核心网的组网架构

4G和5G融合部署演进

5G语音业务演进方案：EPS fallback方案、VoNR方案、VoLTE方案
传统室分系统：无源室分、有源室分
5G演进的数字化室分优势：四个一体化

5G承载网演进路线

5G承载网发展的驱动力：CN与Cloud RAN的边界发生根本改变
5G承载网的需求：大带宽、低时延、灵活组网、网络切片
5G承载网的部署方案：增加WDM/OTN设备支持5G

超密组网及天面储备能力

超密组网的需求分析：宏站、室内分布系统、微站
5G天线的需求：天线系统“可视、可管、可调”

传输与MEC网络储备能力

传输网的演进策略：利旧现网、现网升级、扩建新网
MEC网络部署方案：分3个阶段部署

05 5G网络规划

5G网络规划需求与挑战

新频谱对网络规划的挑战：全频谱接入
新空口对网络规划的挑战：Massive MIMO、灵活双工
新架构对网络规划的挑战：用户为中心
新业务对网络规划的挑战：大带宽业务、大连接业务、低时延业务
新场景对网络规划的挑战：智慧城市、无人机应用、工业自动化、无人驾驶汽车等

5G频谱选择与规划

5G频谱的发展趋势：Sub 6G、毫米波
5G频谱的规划原则：频谱的全球协同、不同频段的覆盖特性、多样化的业务需求、高低频协作
全球5G频谱的规划：美国、欧盟、中国、日本、韩国
5G频谱目标组网策略：超高容量层、核心业务层、连续覆盖层

5G传播模型分析

自由空间传播：距离增加损耗增加，频率增加损耗增加
无线传播模型的作用：预测无线电波在各种复杂传播路径上的路径损耗
常用无线传播模型：UMa、RMa、UMi、通用传播模型

高频传播特性分析

高频传播特性：随频率的增加，路损显著增加
常见无线传播损耗：路径损耗、穿透损耗、植被损耗、人体损耗、雨衰损耗、大气损耗

下行链路预算

覆盖估算流程：上下行链路预算，获得小区半径、估算站点数量、无线小区参数设计、网络仿真预测
下行链路计算涉及的参数：基站发射功率、发射天线增益、慢衰落余量、穿透损耗、植被损耗、人体损耗、路径损耗、接收机灵敏度

基站数量估算

上行链路计算涉及参数：手机发射功率、发射天线增益、慢衰落余量、穿透损耗、植被损耗、人体损耗、路径损耗、接收天线增益
基站半径的计算方法：通过传播模型计算路径损耗换算基站半径
基站数量的估算方法：区域面积/单站面积

06 5G三大应用场景与典型用例

5G移动宽带高清视频应用

高清视频的产业规模：超4万亿
高清视频的发展进程：探索、启动、发展、成熟
高清视频的各种应用方案：5G户外直播方案、5G场馆的自由视角直播方案

5G移动宽带VRAR应用

VR/AR的概念：虚拟现实、增强现实
VR/AR的发展进程：已跨越裂谷，进入发展期
VR/AR的各种应用：教育、医疗、军事、娱乐

智慧医疗

智慧医疗：远程诊断、远程手术和远程医疗监控等
智慧医疗的需求：高速率，低时延，大连接
智慧医疗的应用方案：5G+MEC、5G端到端

V2X智能车联网

车联网的概念：又称V2X，即：车与车（V2V）、车与人（V2P）、车与路（V2I）、车与网络（V2N）
车联网业务场景：车辆编队、协作行驶、传感器信息共享、远程驾驶
车联网解决方案：4G+5G+RSU+MEC+车联网业务平台

智能制造

智能制造发展的基础：ICT 技术，如5G、大数据分析、云计算、物联网等
5G使能智能制造：高可靠低时延，海量设备连接、增强移动带宽
5G在智能制造中的应用场景：远程控制、云化AGV、远程现场（AR/VR）

智能电网

智能电网的需求：超大带宽、超高可靠超低时延、超大连接
5G在智能电网中的应用场景：智能分布式配电自动化、毫秒级精准负荷控制、低压用电信息采集、分布式电源

无人机应用

无人机的分类：军用级、行业级、消费级
无人机的应用场景：农业、巡检、物流、安全