001 Overview of 5G Radio Network Principles_PORTUGUESE

Prévia do material em texto

 Realidade virtual, Realidade aumentada, serviço de realidade mista precisam de
velocidade muito alta
 MMTC: Internet de tudo
 Requisitos de condução automática para latência ultrabaixa
 O requisito de desempenho 5G é superior ao 4G, incluindo a capacidade de suportar
uma velocidade de experiência do utilizador de 0,1~1 Gbps, 1 milhão de densidade
de ligação por quilómetro quadrado, nível milisegundo de latência ponto-a-ponto,
nível de Tbps de densidade de fluxo de tráfego por quilómetro quadrado, Mobilidade
de 500 km/h, todos estes compõem o top 3 indicador chave de desempenho da rede
5G (experiência do usuário, densidade de conexão e latência). Entretanto, 5G é
necessário para melhorar a eficiência da implantação e operação e manutenção da
rede. Para comparar com a 4G, a eficiência do espectro melhorou 5 ~ 15 vezes, e a
eficiência de custos melhorou mais de cem vezes.
 A primeira versão 3GPp, R15, será concluída em junho de 2020 e incidirá no cenário
Embb: não-STandalone (NSA) será concluída em dezembro de 2017 e autônomo
(SA) será concluída em junho de 2020. A NSA está a preparar uma implantação
antecipada de 5G , centrada no cenário Embbb; SA é a arquitetura-alvo para 5G ; e a
segunda versão, R16, será concluída em dezembro de 2019, a fim de satisfazer
todos os cenários definidos pelo Itu.
 O factor frequência é a principal diferença entre o canal de alta frequência e a rede
celular tradicional. A perda de transmissão de alta frequência no ambiente LOS (linha
de visão) aumenta com o aumento da gama de frequências. De acordo com o ITU-R 
P.525: cálculo da atenuação do espaço livre, com o espectro de frequência aLTE
rado de 2 GHz para 28 GHz, 39 GHz ou 70 GHz, a perda de trajeto adicional será de 
22,9 dB, 25,8 dB e 30,9 dB
 Ligação ascendente suplementar (SUL): utilizada para a dissociação das UL e DL
 A banda C (3,4 GHz – 4,9 GHz) pode fornecer pelo menos 200 Mbit/s de largura de 
banda global, que se tornará o principal espectro de redes 5G.
 SMF: função de gestão de sessões (Session Management function)
 PCF: Função Política (Policy Function)
 AF: Função de aplicação (Application Function)
 UDM: Gestão de dados unificada (Unified Data Management)
 AMF: função de acesso e gestão da mobilidade (Access and Mobility Management
function)
 AuSF: servidor de autenticação (Authentication Server)
 UE: rede de dados, (Data Network)
 UPF: Função do plano do utilizador (User plane function)
 DN: rede de dados (Data Network)
 Função principal do ngC:
 AMF (Força Aérea Americana):
 Processamento de sinal NAS de uplink
 Segurança de sinalização NAS
 Como segurança
 3GPP inter-ratos
 Modo de ID de comportamento de UE inactivo
 Gerenciamento de local UE
 Gerenciamento de acesso UE
 O que é que se passa?
 SMF (Força de Segurança Nacional):
 Gerenciamento de sessão
 Alocação do endereço IP UE
 Controle de UPF de serviço
 QoS e controlo policial
 Notificação recebida de dados de downlink
 Não.
 A rede de acesso rádio 5G é chamada NR-ran, e o NE correspondente é o gNodeB .
As principais funções do gNodeB são semelhantes às do eNodeB :
 Gerenciamento de recursos de rádio, incluindo controle de portadora de rádio,
controle de admissão de rádio, controle de mobilidade e agendamento
dinâmico
 Compressão e encriptação do cabeçalho dos dados do plano de utilizador
 Seleção de AMF durante anexo UE
 Encaminhamento de dados para UPF
 Encaminhamento de mensagens NAS e mensagens de difusão
 Gerenciamento de configuração do relatório de medição
 Opção de suporte 3GPP R15 fase 1.1 (2017.12)3
 Na fase inicial do 5G, recomendamos a arquitetura da série Option3 para redes, que
pode reutilizar as vantagens de cobertura de rede LTE existentes e fornecer as
conexões do avião de sinalização para resolver os problemas de interoperabilidade
4G e 5G causados pela cobertura descontínua na fase inicial de implantação do 5G.
Com base nas características das três soluções, a solução Option3X é utilizada na
fase inicial da ligação em rede dos INE.
 Fornece espectro de banda baixa UL para o NR para permitir a funcionalidade de
dissociação UL e DL, o que melhora a cobertura do NR UL.
A divisão é uma enorme transformação das redes 5G para suporte de serviço. O Slicing
é a atribuição de recursos E2E e a implementação de funções que satisfazem os
requisitos do serviço SLA.
O 5G introduz a arquitetura de fatias para a alocação de recursos a pedido, permitindo a
implantação de novos serviços sem a atualização da rede.
SOC: serviço de base orientado
 As principais funções do plano de comando são as seguintes:
 RLC e MAC camadas: idênticas às do plano do utilizador
 Camada PDCP: encriptação e protecção da integridade
 Camada RRC: transmissão, chamada de pessoas, gestão de ligações RRC,
controlo de recursos, gestão da mobilidade e controlo de relatórios de medição
UE
 Camada NAS: gestão, autenticação e controlo de segurança do suporte da
rede principal
 As principais funções do plano do utilizador são as seguintes:
 Compressão do cabeçalho, encriptação, agendamento e Arq/harq
 Camada de protocolo de adaptação de dados do serviço (SDap): uma nova
camada do plano de utilizador de 5G
 A camada RRC fornece as seguintes funções:
 transmissão de mensagens do sistema
 Mensagem de NAS
 Informação UE em RRC_IDle e RRC_inaCtive, tais como parâmetros de
selecção de células RES e informações de configuração de canal comuns
 chamada de pessoas
 Notificações do EtWS e do CMAS (actualmente em estudo, não congelados)
 Controle de conexão RRC
 O que é que se passa?
 Para obter mais informações sobre a camada RRC, consuLTE 3GPP TS 38.311.
 A função de buffering é adicionada à camada PDCP.
 Em 5G, a camada RLC não fornece a função de concatenação. A função de 
concatenação é implementada pela camada MAC. A flexibilidade da separação de 
CD/du e a conveniência em R&d de hardware são consideradas. Para mais detalhes, 
consuLTE a proposta R2-168049.
 O processo básico da camada física de 5G é semelhante ao do LTE , mas as
diferenças residem no processo de codificação, modulação e mapeamento de
recursos.
 Nos cenários Embb, a conclusão preliminar é a seguinte:
 Canais de controlo: código polar
 Canais de dados transmitindo blocos de dados grandes: código LDPC
 A 5G é compatível com os regimes de modulação LTE e também introduz regimes
de modulação de ordem superior, melhorando ainda mais a eficiência espectral.
 Comparando com a eficiência espectral LTE de 90%, F-OFDM pode aumentar a
eficiência espectral 5G para 95% ou mais.
 NR e LTE usam o mesmo ofdma. As dimensões de descrição dos recursos físicos
são basicamente as mesmas.
 O slot pequeno pode reduzir o atraso
 A distribuição e o comprimento dos radioquadros e subquadros FDD são
consistentes com os do LTE . O número de slots por subquadro é configurado com
base na largura de banda da subportadora.
 Uma nova estrutura de quadro é introduzida em 5G para encurtar o atraso no
feedback do downlink e no agendamento do uplink para atender aos requisitos dos
serviços de latência ultra-baixa.
A largura de banda de subportadora de um RE 5G muda de 15 kHz para 2μx15 kHz
(determinada pela largura de banda do espectro).
 O LTE suporta apenas a subportadora de 15 kHz. A largura de banda da
subportadora 5G e o número de slots podem ser configurados de forma flexível para
suportar vários tipos de serviços.
 No futuro, Mini Slot com dois a três símbolos será introduzido para suportar ultra-
baixa latência requisitos de serviço.
 Comparado com LTE , 5G não usa o PCFich ou phich, e adiciona o esquema de
modulação 1024qam ao PDSCH .
 Os sinais de referência de desmodulação (DMRS) relacionados com o PDSCH são
transmitidos através da porta de antena 1000 ou superior.
 Os DMrss relacionados ao PDCCH são transmitidos através da portade antena 2000
ou superior.
 Os CSI-RSs são transmitidos através da porta da antena 3000 ou superior.
 Os blocos SS/PBCH são transmitidos através da porta da antena 4000 ou superior.
 A diferença entre sinais e canais reside no facto de os sinais existirem apenas na
camada física, e o sinal de referência é utilizado pelo receptor para desmodular os
dados subsequentes.
 O CRS já não é utilizado em 5G . O objetivo é reduzir as despesas gerais, evitar
interferências entre células do CRS e melhorar a eficiência espectral.
 O sinal de referência PT-RS é adicionado para alinhamento de fase em cenários de
banda alta.
 RS design in LTE : Crs é o núcleo. Todas as RSs estão ligadas a IDs de Células.
CSI-RS é introduzido em R10 e é suportado por poucos terminais.
 Design NR RS: sem CRS. Reagrupamento de funções RS
 Todos os RSs, exceto PSS/SSS, são dissociados dos IDs das Células.
 As PSS/SS podem ser transmitidas utilizando feixes estreitos após a
formação de feixes.
 Tanto os canais de controle quanto os canais de dados usam demodulação
DMRS.
 Os tipos de DMRS, o número de portas e a configuração são melhorados.
 O padrão CSI-RS e a configuração são melhorados. Eles são usados para
RRM, aquisição CSI, gerenciamento de feixes e rastreamento de frequência
de tempo refinado.
 PT-RS é adicionado para o rastreamento de fase em cenários de banda alta.
 Ao contrário do LTE , o NR Push suporta 256QAM.
 O sinal de referência PT-RS é adicionado na ligação ascendente, que é utilizada
para alinhamento de fase em cenários de alta frequência.
 O UE obtém o RMSI de acordo com o MIB . Incluindo a posição do domínio de
frequência (posição inicial do BWP) do domínio de frequência-tempo de PDCCH
Coreset, obtenha as informações RMSI e obtenha as informações do arquivo RMSI.
Informações sobre a configuração RACH, configuração inicial do BWP de ligação
ascendente e descendente, informações sobre a configuração do PUCCH, etc.;
 O gNodeB recebe o PRach e obtém o índice de bloco SS/PBCH, e então o gNodeB
envia um feixe na posição correspondente
 PSS/sSS e PBCH são transmitidos através de um canal dedicado.
 RMSI/osi está agendada no PDSCH .
 O procedimento de acesso aleatório de 5G é o mesmo que o de LTE .
NSA: o NR não tem um plano de controlo independente, mas apenas o plano do 
utilizador
MSA (Multiple Stream Agregation): O terminal pode utilizar várias estações de base com 
os mesmos padrões ou padrões diferentes para realizar a transmissão de dados.
 DL: 5CC é suportado no lado LTE , e 1CC é suportado no lado NR (a versão 18b não
suporta Ca para NR).
 O processo NAS consiste nas seguintes etapas:
 1. O acesso aleatório é o mesmo que o procedimento LTE .
 2. Depois que o UE acessa a rede LTE com sucesso, o eNodeB envia a
sinalização de controle de medição (entregue pelo comando RRC de
reconfiguração da conexão) para a MS para medir o NR.
 3. O UE comunica o relatório de medição do NR à rede LTE e a rede LTE
inicia o procedimento para a adição de um gNodeB adicional.
 4. Se for utilizado o modo ANS 3X, o ponto de dados deve ser comutado para o
lado NR.
 Como a parte de acesso aleatório inicial é a mesma do curso LTE anterior, os
detalhes não são descritos aqui novamente. Começaremos uma explicação
detalhada a partir do controle de medição fornecido pela ENB. A explicação geral do
processo é a seguinte. Os slides subsequentes explicarão cada sinalização
importante em detalhe.
 1. O eNB decide solicitar ao GNB (cu) a afectação de recursos de rádio para o
E-rab específico, indicando as características do E-rab (parâmetros e-rab,
endereço TNL correspondente ao tipo de portador). o GNB pode fornecer os
últimos resultados da medição ao GNB a ser adicionado. A CU pode rejeitar o
pedido.
 2. o CU envia uma mensagem UE CONtEXT set requestST, onde a mensagem
inclui informações como um túnel GTP-u estabelecido com o EPC (por
exemplo, endereço S1 ul TNL) e configuração de segurança. O du utiliza a
configuração fornecida pela CU para devolver a mensagem UE CONtEXT set
RESPONSe. A mensagem contém pelo menos o endereço TNL de downlink
S1 e o endereço TNL de uplink F1. O DU pode rejeitar alguns portadores
devido a recursos insuficientes. Se o CU/DU for combinado, as duas
mensagens de sinalização não podem ser rastreadas.
 A gestão da mobilidade intra-frequência envolve apenas uma causa de activação:
baseada na cobertura.
 Depois de a EN-DC UE estar ligada ou de o handover estar concluído, se a
configuração da medição estiver actualizada, o eNodeB envia uma mensagem de
Reconfiguração da Ligação RRC para fornecer a configuração da medição
actualizada ou parcialmente actualizada. Caso contrário, é utilizada a informação
original da configuração da medição.