5G 無線增強設計與國際標準

刘晓峰

中国信息通信研究院主任级工程师，北京邮电大学博士，IMT-2020(5G)推进组国际合 作组、5G与AI融合研究任务组组长。多项国家重大专项负责人，多次荣获CCSA国际标准一等奖。

 

沈祖康

华为无线标准部部长，3GPP标准技术专家，3GPP TS 38.212编辑人。清华大学本科，美国得州大学奥斯汀分校博士。

 

王欣晖

中兴通讯无线标准总经理、副总裁，东北大学硕士。3GPP TSG GERAN副主 席，CCSA TC5副主 席。多次荣获CCSA国际标准一等奖，全球拥有授 权专利超50项。

魏贵明，中国信息通信研究院技术与标准所无线与移动研究部主任，曾兼任TD-SCDMA专家组、TD-LTE工作组办公室主任，长期从事移动通信技术标准、产业组织和发展策略等研究工作。

 

高秋彬

教授级高工，清华大学博士，大唐移动3GPP国际标准高 级技术专家。2014年获国际无线电科学联盟青年科学家奖，2019年获中国专利奖金奖。

 

徐晓东

中国移动3GPP国际标准技术专家，3GPP RAN副主 席，东南大学博士。

第1章 5G無線增強設計概述

1.1　5G無線增強設計概覽　3

1.2　5G無線增強關鍵技術總體設計思路　4

第2章　接入增強

2.1　2步隨機接入　10

2.1.1　基本原理及應用場景　10

2.1.2　整體流程　12

2.1.3　MsgA PRACH　14

2.1.4　MsgA PUSCH　19

2.1.5　功率控制　23

2.1.6　MsgB設計　26

2.2　非正交多址　35

2.2.1　基於比特級處理的多址標識　38

2.2.2　基於符號級處理的多址標識　39

2.2.3　其他多址標簽設計　44

2.3　小結　46

第3章　增強多天線技術

3.1　增強通道狀態信息反饋　48

3.1.1　基本原理　48

3.1.2　碼本結構　49

3.1.3　碼本參數指示　52

3.1.4　CSI丟棄以及碼本子集約束　56

3.1.5　埠選擇碼本　59

3.1.6　UCI上報　59

3.2　增強波束管理　60

3.2.1　基本原理　60

3.2.2　降低開銷和時延　60

3.2.3　SCell波束失效恢復　65

3.2.4　L1-SINR　68

3.3　多點協作傳輸　68

3.3.1　基本原理　68

3.3.2　S-DCI方案　70

3.3.3　M-DCI方案　75

3.3.4　URLLC增強方案　78

3.4　上行滿功率發送　82

3.4.1　基本原理　82

3.4.2　Mode 0方案　83

3.4.3　Mode 1方案　84

3.4.4　Mode 2方案　86

3.5　參考信號增強　87

3.5.1　基本原理　87

3.5.2　基於CP-OFDM波形的PDSCH/PUSCH的DMRS增強　87

3.5.3　基於DFT-s-OFDM波形的PUSCH/PUCCH的DMRS增強　88

3.6　小結　89

第4章　定位技術

4.1　概述　92

4.2　NR R16定位技術介紹　94

4.2.1　NR E-CID定位技術　94

4.2.2　NR DL-TDOA定位技術　95

4.2.3　NR UL-TDOA定位技術　96

4.2.4　NR Multi-RTT定位技術　98

4.2.5　NR DL-AoD定位技術　100

4.2.6　NR UL-AoA定位技術　101

4.2.7　NR RAT混合定位技術　101

4.3　定位測量值　102

4.3.1　UE定位測量值　102

4.3.2　基站定位測量值　105

4.3.3　定位測量值的取值範圍和分辨率　107

4.3.4　定位測量值質量指示　107

4.4　下行定位參考信號　108

4.4.1　DL PRS設計　109

4.4.2　DL PRS配置　115

4.5　上行定位參考信號　119

4.5.1　上行定位參考信號設計　119

4.5.2　上行定位參考信號配置　124

4.6　物理層過程　126

4.6.1　下行物理層過程　126

4.6.2　上行物理層過程　129

4.7　定位協議架構和高層定位過程　133

4.7.1　定位架構　133

4.7.2　定位功能概述　136

4.7.3　定位過程　137

4.7.4　定位安全　139

4.7.5　廣播定位輔助數據　140

4.8　非RAT相關定位方法　143

4.8.1　概述　143

4.8.2　A-GNSS　143

4.8.3　大氣壓力傳感器定位　144

4.8.4　WLAN定位　144

4.8.5　藍牙定位　144

4.8.6　TBS定位　145

4.8.7　慣導定位　145

4.9　定位性能　145

4.10　小結　147

第5章　終端節能技術

5.1　概述　150

5.2　技術原理　152

5.2.1　PDCCH監聽減少　152

5.2.2　時域自適應節能　155

5.2.3　頻域自適應節能　156

5.2.4　天線域自適應節能　157

5.2.5　無線資源管理測量節能　157

5.3　DRX優化　159

5.4　輔小區休眠行為　161

5.4.1　輔小區休眠行為引入　161

5.4.2　輔小區休眠行為狀態轉換　163

5.4.3　DRX激活期內輔小區休眠行為指示　163

5.5　節能信號設計　164

5.5.1　節能信號功能　165

5.5.2　節能信號傳輸通道　166

5.5.3　節能信號DCI格式　170

5.6　跨時隙調度節能技術　171

5.6.1　跨時隙調度節能技術原理　172

5.6.2　跨時隙調度節能技術流程　172

5.6.3　跨時隙調度節能方案指示　173

5.7　最大MIMO層數自適應節能技術　176

5.8　終端網絡協同　177

5.8.1　釋放偏好上報　177

5.8.2　配置參數偏好上報　177

5.9　RRM測量放鬆　178

5.10　小結　179

第6章　V2X

6.1　NR V2X總體架構和設計　183

6.2　NR V2X同步機制　185

6.2.1　NR SLSS設計　185

6.2.2　NR S-SSB結構設計　186

6.2.3　NR PSBCH內容設計　187

6.2.4　S-SSB資源配置　189

6.2.5　Sidelink同步優先級設計　190

6.3　物理層結構　191

6.3.1　時頻結構　191

6.3.2　資源池配置　193

6.3.3　PSSCH　195

6.3.4　PSCCH　195

6.3.5　DMRS　198

6.3.6　PSFCH　199

6.3.7　AGC　201

6.4　物理層過程　201

6.4.1　HARQ過程　201

6.4.2　功率控制　206

6.4.3　CSI反饋　207

6.5　資源分配　208

6.5.1　模式2資源分配過程　208

6.5.2　模式1資源分配過程　212

6.6　小結　215

第7章　5G超高可靠低時延通信增強

7.1　5G超高可靠低時延通信增強綜述　218

7.2　5G URLLC R16標準化設計　220

7.2.1　物理下行控制通道增強　220

7.2.2　上行控制信息反饋增強　228

7.2.3　物理上行數據通道增強　231

7.2.4　上行免授權傳輸增強　239

7.2.5　下行半靜態調度增強　245

7.2.6　上行終端間復用　248

7.2.7　上行終端內不同業務復用　254

7.3　小結　258

第8章　接入回傳一體化（IAB）

8.1　概述　261

8.2　IAB網絡架構及協議棧　261

8.2.1　網絡架構　261

8.2.2　協議棧　265

8.3　物理層設計　269

8.3.1　IAB節點發現和測量　269

8.3.2　IAB節點隨機接入　271

8.3.3　IAB同步定時　273

8.3.4　IAB資源復用　275

8.4　IAB承載映射及路由　280

8.4.1　承載映射　280

8.4.2　路由　283

8.5　IAB拓撲管理　286

8.5.1　IAB節點啟動　286

8.5.2　IAB節點遷移　290

8.5.3　IAB節點無線鏈路失敗　292

8.6　其他　294

8.6.1　流控　294

8.6.2　低時延調度　296

8.6.3　LTE路徑傳輸F1-C數據　299

8.6.4　IP地址獲取　301

8.7　小結　302

第9章　5G免許可接入設計

9.1　5G免許可接入設計整體考慮　305

9.1.1　免許可頻段監管規則　305

9.1.2　免許可接入頻段及部署場景　306

9.1.3　免許可接入頻段物理層設計　307

9.2　免許可接入標準化設計　317

9.2.1　初始接入通道及信號設計　317

9.2.2　下行通道及信號設計　320

9.2.3　上行通道及信號設計　325

9.2.4　通道接入過程設計　328

9.2.5　初始接入過程增強　334

9.2.6　HARQ增強　335

9.2.7　預配置增強　339

9.2.8　大帶寬增強　341

9.3　小結　342

第10章　5G雙連接和載波聚合

10.1　背景　344

10.1.1　5G CA　344

10.1.2　5G MR-DC　345

10.1.3　MR-DC和NR CA增強的R16立項內容　345

10.2　NR CA增強　346

10.2.1　不同子載波間隔的跨載波調度/CSI-RS觸發　346

10.2.2　異步CA　349

10.2.3　減時延　350

10.3　MR-DC增強　354

10.3.1　NR-DC上行功率控制　354

10.3.2　上行傳輸增強　355

10.3.3　減時延　360

10.3.4　降開銷　366

10.4　小結　367

參考文獻