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5G NR多BWP技术的应用探究

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山东通信技术 2022年第2期42卷 15-18页

作者：于静戚文敏李晓凤黄明娟张淑英中国联通济南市分公司山东济南250014

随着5G演进,5G终端面临功耗挑战。5G NR引入BWP概念,在BWP带宽内实现5G完整网络特性。通过网络侧试验多BWP功能,进行性能验证、分析,提出相应配置建议,为运营商后续部署提供参考。

关键词： NR BWP 终端节能网络性能

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面向5G NR的非授权频谱无线接入研究

面向5G NR的非授权频谱无线接入研究

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作者：刘京北京邮电大学

学位级别：硕士

随着移动互联网技术的飞速发展,新兴业务类型井喷式涌现,无线数据流量呈非线性高速增长,不断挑战网络容量的极限。6GHz以下的授权频谱资源十分稀缺,难以满足当前持续增长的数据业务流量的需求,于是3GPP国际标准组织在第四代移动通信系... 详细信息

随着移动互联网技术的飞速发展,新兴业务类型井喷式涌现,无线数据流量呈非线性高速增长,不断挑战网络容量的极限。6GHz以下的授权频谱资源十分稀缺,难以满足当前持续增长的数据业务流量的需求,于是3GPP国际标准组织在第四代移动通信系统长期演进（The Forth Generation Long Term Evolution,4G LTE）阶段提出将授权频段的数据流量卸载到非授权频段,缓解授权频段的网络负载压力。在第五代移动通信系统新空口（The Fifth Generation New Radio,5G NR）设计及标准化进程中,有效使用非授权频谱资源的关键技术又得到了进一步发展与完善。因此,开展面向5G NR的非授权频谱使用关键技术研究具有十分重要的意义。5G NR网络工作于非授权频段时在实际网络部署和组网方面面临诸多新挑战。一方面,在非授权频段部署移动通信系统需要保证对已工作于非授权频段的已有网络（如Wi-Fi）的性能影响尽可能小,且保证两种系统的公平共存;另一方面,由于非授权频段接入主要是基于Best-effort的随机接入方式,因此需要在接入前通过先听后说机制（Listen Before Talk,LBT）检测信道占用情况,这导致信道接入不确定性较大,时延及可靠性无法保证。针对上述问题,本文重点开展面向5G NR非授权频段的无线接入技术研究,主要研究工作和创新点总结如下:1.基于Grant-free的NR-U接入技术研究:NR 非授权频段（NR in Unlicensed spectrum,NR-U）系统中 Grant-free 机制采用一组数据包同时占用多路信道进行传输来保证可靠性,但同时带来了信道利用率较低的情况。针对该问题,本文对NR-U与Wi-Fi共存系统的信道利用率和可靠性进行了折衷权衡分析。首先,文中基于Bianchi模型通过Markov链对Wi-Fi和NR-U的信道接入过程进行建模,并推导出了共存系统内的吞吐量。其次,引入排队论模型来对共存系统数据传输时延进行公式推导及仿真分析。最后,将Grant-free机制下的NR-U系统与基于调度请求的授权频段传输模式进行对比分析。仿真结果证明了对可靠性和信道利用率进行折衷分析得到最佳信道占用数量这一方法的合理性与可行性,并得出处于最佳信道占用数量时的NR-U网络通信性能较优的结论。2.基于部分带宽块（BandWidth Part,BWP）的非授权频段接入及切换技术研究:3GPP现有标准所规定的BWP配置与激活机制会导致BWP资源利用率较低。针对该问题,本文引入交织技术进行资源共享和基于时域信道占用时间（Channel Occupancy Time,COT）共享,提出一种可行的频域资源共享方案。然后,针对非授权频段BWP数据传输容易出现混合自动重传请求（Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ）反馈失败的情况,文中又增加了 HARQ传输信道数量来提高HARQ传输的可靠性,并给出了基于计时器的BWP自动切换机制。仿真结果显示,所提出的方案在BWP信道状态较差时可明显降低数据传输时延,并在保证数据传输有效性的同时,可获得较高的数据包成功传输概率。3.基于自动上行传输（Autonomous UpLink transmission,AUL）的低时延接入技术研究3GPP规定AUL机制工作时会进行资源提前配置,从而导致信道资源利用率不足。针对该问题,文中一方面提出一种UE与信道资源的多对多AUL信道资源分配方案,通过UE与信道资源块之间的多对多分配方式减少了信道资源空闲所增加的时延;进一步,根据资源块状态与UE数据业务类型的匹配程度对信道资源进行优先级划分,保证UE选择最匹配的信道资源进行接入。另一方面,由于在AUL的K repetition机制中,K值被设置为1可能导致传输时延增加和传输可靠性降低的问题,文中又提出将位于PDCP层的数据包复制过程转移到MAC层的方案,通过触发MAC层的复制操作,并在MAC层进行数据包暂存,降低由于UE等待重传所增加的时延,同时保证传输可靠性。

关键词：非授权频段 LBT Grant-free BWP AUL

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非授权频段接入关键技术研究

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作者：徐振宇北京邮电大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的飞速发展,数据流量业务逐步成为第四代移动通信LTE(Long Term Evolution)系统的主要业务,稀缺的授权频谱已不足以支持如此规模的数据流量业务。因此,LTE提出授权辅助接入(Licensed-Assisted Access,LA)技术将授权频... 详细信息

随着移动通信技术的飞速发展,数据流量业务逐步成为第四代移动通信LTE(Long Term Evolution)系统的主要业务,稀缺的授权频谱已不足以支持如此规模的数据流量业务。因此,LTE提出授权辅助接入(Licensed-Assisted Access,LA)技术将授权频段的流量卸载到非授权频段来缓解授权频段的负载压力。在第五代移动通信NR(New Radio)系统中,将继续对非授权频段技术进行增强,提供更高效的工作方式和更好的服务。本文主要考虑非授权频段应用场景,旨在提高非授权频段的使用效率,提供更丰富、优质的通信服务。目前基于非授权频段的组网存在以下关键问题:LAA技术在信道竞争激烈时无法保证时延性能,工作效率有待提升;NR中BWP(Bandwidth Part)技术在非授权频段工作时,工作效率较低;同时非授权频段宽带载波下信道竞争激烈时HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest)数据反馈时延较大。针对以上关键问题,本文的主要创新工作如下:针对LAA在信道竞争激烈时无法提供时延保证以及低接入概率问题,本文设计了一种基于多信道的动态信道退避机制,通过动态信道退避降低信道接入平均时延。文中通过马尔可夫模型对该机制进行建模,计算得到共存下的吞吐量性能及系统的平均时延。仿真结果显示,动态多信道退避机制在保证LAA与Wi-Fi公平共存的基础上,能显著降低LAA系统平均时延。针对NR非授权频段应用BWP技术时的低效率和高时延问题,本文设计了一种基于定时器的BWP切换技术。在保留默认计时器指示正常工作的基础上,引入新计时器指示信道状况,使用户在信道状况较差时及时主动切换到状况较好的BWP继续数据传输。仿真结果显示,该机制能有效降低设备在使用BWP技术时的平均等待时延。针对NR中非授权宽带载波下上行HARQ反馈传输的大等待时延问题,本文设计了一种NR中非授权频段宽带载波下HARQ数据有效及时反馈的机制。在NR中非授权频段宽带载波在多个子带宽实施LBT(Listen Before Talk),同时考虑设备侧和基站侧复杂度,设计了适用于宽带载波下的HARQ数据传输方法。仿真结果显示所提方法在信道状况较差时,能显著降低宽带载波下HARQ的发送时延。

关键词：非授权频段动态多信道退避机制 BWP HARQ LBT

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5G终端节电特性测试与研究

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5G网络创新研讨会（2020）

作者：王桂英阮航宋丹中国移动通信有限公司研究院

网络节电相关特性及其参数配置对5G终端功耗有很大的影响,重点分析C-DRX、BWP、跨时隙调度、UE辅助信息上报等R15和R16网络侧节能特性和参数配置对终端功耗的影响。首先分析现阶段C-DRX、BWP降低5G终端功耗的效果,分析其存在的问题、优... 详细信息

网络节电相关特性及其参数配置对5G终端功耗有很大的影响,重点分析C-DRX、BWP、跨时隙调度、UE辅助信息上报等R15和R16网络侧节能特性和参数配置对终端功耗的影响。首先分析现阶段C-DRX、BWP降低5G终端功耗的效果,分析其存在的问题、优化方案和标准的演进方向;其次给出跨时隙调度特性降低终端功耗的影响因素和R16的优化点;最后分析UE辅助信息上报、测量放松等R16终端节电优化特性。终端功耗是一个长期优化的过程,目前网络已经支持C-DRX、BWP等终端节电特性,5G终端功耗已有大幅度降低,希望网络针对现有特性的相关问题和R16优化点持续进行终端功耗的优化工作,为用户提供体验更好的5G服务。

关键词： 5G终端节电技术 R16 C-DRX BWP 跨时隙调度

来源： cnki会议评论

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刍议5G移动通信系统中BWP和网络切片技术

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通讯世界 2020年第8期27卷 71-72页

作者：郑余周罗象乾吴雨桐广东南方通信建设有限公司广东中山528400

区别于2G到4G网络单一的电话或上网需求,5G可以说是为了应运而生对于不同的网络环境,会有不同的需求,有的甚至会产生冲突。在不同应用场景中,如果使用单一网络提供服务,可能会导致复杂的网络架构、低效率的网络管理和低效率的资源利用... 详细信息

区别于2G到4G网络单一的电话或上网需求,5G可以说是为了应运而生对于不同的网络环境,会有不同的需求,有的甚至会产生冲突。在不同应用场景中,如果使用单一网络提供服务,可能会导致复杂的网络架构、低效率的网络管理和低效率的资源利用。5G网络需要部署更灵活,还要分类管理,而网络切片和BWP作为5G标准中新引入的概念,本文主要对这两种技术进行简要的介绍以及分析。

关键词： 5G BWP 网络切片

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一种改进的K-Means算法

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闽江学院学报 2019年第5期40卷 49-54,90页

作者：韩存鸽刘长勇武夷学院数学与计算机学院福建武夷山354300 认知计算与智能信息处理福建省高校重点实验室福建武夷山354300

K-Means算法是一种经典的无监督聚类分析算法,具有运行速度快易于实现等优点,但使用该算法时需要指定聚类数目,且质心的选择具有不确定性。针对上述不足,提出一种基于最大最小距离和BWP指标相结合的K-Means算法。通过对UCI数据库中的4... 详细信息

K-Means算法是一种经典的无监督聚类分析算法,具有运行速度快易于实现等优点,但使用该算法时需要指定聚类数目,且质心的选择具有不确定性。针对上述不足,提出一种基于最大最小距离和BWP指标相结合的K-Means算法。通过对UCI数据库中的4个数据集仿真实验的结果表明,所提出的改进算法在算法的准确率、聚类效果两方面均优于传统的K-Means算法以及基于最大最小距离的K-Means算法。

关键词： K-Means 聚类分析最大最小距离 BWP UCI

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5G部分带宽(BWP)的研究与应用

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无线互联科技 2023年第2期20卷 1-3页

作者：郭欣欣中国电信股份有限公司河北雄安新区分公司河北雄安071000

由于5G的带宽较大,如果UE实时进行全带宽的检测和维护,对终端的能耗将带来极大挑战。在很多情况下,5G终端无需使用大带宽,因此5G NR引入Bandwidth Part(BWP)概念,它允许某些UE使用大带宽的一些子集来工作,完整实现5G应有的功能特性,以... 详细信息

由于5G的带宽较大,如果UE实时进行全带宽的检测和维护,对终端的能耗将带来极大挑战。在很多情况下,5G终端无需使用大带宽,因此5G NR引入Bandwidth Part(BWP)概念,它允许某些UE使用大带宽的一些子集来工作,完整实现5G应有的功能特性,以起到降低设备功耗的作用。文章介绍了BWP的基本概念、BWP配置方法、BWP切换机制以及UE支持BWP情况。通过研究,BWP具有更灵活的带宽支持,可以降低UE功耗、实现UE配置快速更改等功能。随着5G产业链的不断成熟,在实际网络中如何使用BWP对重耕低频5G发挥FDD NR优势至关重要。

关键词： 5G BWP 切换 UE功耗

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