6G-关键技术课件.pptx

1、6G6G关键技术关键技术课件制作：赵珂8.1 新型的网络架构8.2 大规模天线技术8.3 超密集组网目 录8.4 新型多址技术8.6 全频谱接入课件制作：赵珂8.1.1 新型的网络架构概述8.1.2 新型的网络架构关键技术8.1 新型的网络架构课件制作：赵珂IMT-2020IMT-2020提出提出6 6G G概念可概念可由由“标志性能力指标标志性能力指标”和和“一组关键技术一组关键技术”来共同来共同定义，见图定义，见图8-18-1。其中标。其中标志性能力指标为志性能力指标为“Gb/sGb/s用用户体验速率户体验速率”，一组关键，一组关键技术包括在新型网络架构技术包括在新型网络架构下的大规模天线

2、阵列、超下的大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全密集组网、新型多址、全频谱接入等。频谱接入等。8.1 新型的网络架构课件制作：赵珂8.1.1 新型的网络架构概述新型网络架构新型网络架构基于软件定义网络（基于软件定义网络（SDNSDN）、网络功能虚拟化（）、网络功能虚拟化（NFVNFV）和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开和云计算等先进技术可实现以用户为中心的更灵活、智能、高效和开放的放的6 6G G新型网络，是新型网络，是6 6G G关键技术实现的基础；关键技术实现的基础；大规模天线阵列大规模天线阵列是提升是提升系统频谱效率的最重要技术手段之一，对满足系统频谱效率的

3、最重要技术手段之一，对满足6 6G G系统容量和速率需求系统容量和速率需求将起到重要的支撑作用；将起到重要的支撑作用；超密集组网超密集组网通过增加基站部署密度，可实现通过增加基站部署密度，可实现百倍量级的容量提升，是满足百倍量级的容量提升，是满足6 6G G千倍容量增长需求的最主要手段之一；千倍容量增长需求的最主要手段之一；新型多址技术新型多址技术通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有通过发送信号的叠加传输来提升系统的接入能力，可有效支撑效支撑6 6G G网络千亿设备连接需求；网络千亿设备连接需求；全频谱接入技术全频谱接入技术通过有效利用各类通过有效利用各类频谱资源，可有效缓解频谱资

4、源，可有效缓解6 6G G网络对频谱资源的巨大需求。网络对频谱资源的巨大需求。8.1 新型的网络架构课件制作：赵珂【实验目的】1学会EDTA标准溶液的配制与滴定方法；2. 掌握铬黑T指示剂使用条件和终点判断【实验原理】 最常用的配位剂是EDTA,它能与元素中期表中绝大多数金属离子形成1:1的稳定螯合物。EDTA难溶于水的酸性物质，通常用它的二钠盐Na2H2Y2H2O(M=392.28g/moL)配制标准溶液。采用间接法配制标准溶液标定EDTA溶液的基准物有Zn、ZnO、CaCO3、Bi、Cu、MgSO4 7H2O、Ni、Pb等。本实验采用ZnO作基准物标定EDTA，以铬黑T（EBT）作为指示剂

5、，用pH10 的缓冲溶液控制滴定时的酸度。因为在pH10 的溶液中，铬黑T与Zn2+形成比较稳定的紫红色螯合物(Zn-EBT)，而EDTA与Zn2能形成更为稳定的无色螯合物。因此，滴定至终点时，EBT 便被EDTA 从Zn-EBT中置换出来，游离的EBT在pH = 811 的溶液中呈纯蓝色。课件制作：赵珂【实验原理】滴定前 Zn + In（蓝色）= ZnIn（紫红色） 滴定中 Zn + Y = ZnY 终点时 ZnIn（红色）+ Y =ZnY + In（纯蓝色）课件制作：赵珂【仪器和试剂】仪器：铁架台、蝴蝶夹、酸式滴定管、50 mL移液管、250 mL锥形瓶、玻璃瓶、量筒试剂：乙二胺四乙酸二钠

6、（固体）、氧化锌、NH3H2O-NH4Cl缓冲溶液、 铬黑T指示剂、6 molL-1HCl；【实验内容】 1EDTA溶液的配制和标定（1）0.01molL-1 EDTA溶液的配制 称取1.9g乙二胺四乙酸二钠与250 mL烧杯中，加水约100 mL，微热使其完全溶解。溶解后转入500mL容量瓶中，加水稀释至500 mL，摇匀。贴上标签，备用。课件制作：赵珂（2）以氧化锌为基准物标定EDTA 准确称取氧化锌0.25-0.28g，再加入6molL-1HCl溶解氧化锌，用少量蒸馏水冲洗烧杯内壁，定量转移至250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。计算锌离子的准确浓度，贴上标签备用。用移液管移取25.

7、00mL锌离子标准溶液于250mL锥形瓶中，加5mL缓冲溶液及少量铬黑T指示剂，摇匀，然后用EDTA滴定至溶液由酒红色变为纯蓝色，即为终点。平行做3次，按下式计算EDTA溶液的物质的量浓度。 【实验内容】课件制作：赵珂【注意事项】1.EDTA在水中溶解较慢，可以加热或者放置过夜。2.EDTA溶液选用玻璃瓶放置。3.配位滴定反应速度较慢，加入时滴定速度不宜太快。【思考题】1.通常使用乙二胺四乙酸二钠盐配制EDTA标准溶液，为什么不用乙二酸四乙酸？2.用HCl溶液溶解氧化锌基准物时，操作中应注意些什么？3如果对水的硬度的测 定结果要求保留2位有效数字，应如何量取25ml水样？课件制作：赵珂6G网络

8、逻辑架构课件制作：赵珂1. 核心层的关键技术1 1）网络功能虚拟化（）网络功能虚拟化（NFVNFV）NFVNFV是通过虚拟化的硬件（设备）抽象，将网络功能从其所运行的是通过虚拟化的硬件（设备）抽象，将网络功能从其所运行的硬件（设备）中分离出来。即通过硬件（设备）中分离出来。即通过ITIT虚拟化技术将网络功能软件化，虚拟化技术将网络功能软件化，并运行于通用硬件设备之上，以替代传统专用网络硬件设备，是运营并运行于通用硬件设备之上，以替代传统专用网络硬件设备，是运营商实现云化组网的关键技术。商实现云化组网的关键技术。NFVNFV将网络功能以虚拟机的形式运行于将网络功能以虚拟机的形式运行于通用硬件设备

9、上，以实现配置灵活性、可扩展性和移动性，并以此希通用硬件设备上，以实现配置灵活性、可扩展性和移动性，并以此希望降低网络望降低网络CAPEXCAPEX（资本性支出）和（资本性支出）和OPEXOPEX（经营活动支出）。（经营活动支出）。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂1. 核心层的关键技术2 2）软件定义网络（）软件定义网络（SDNSDN）SDNSDN是一种将网络基础设施层（数据面）与控制层（控制面）分离是一种将网络基础设施层（数据面）与控制层（控制面）分离的网络设计方案，可以实现业务控制层和传送承载层分离。网络基础的网络设计方案，可以实现业务控制层和传送承载层分离。网络基础设施层

10、与控制层通过标准接口连接，比如设施层与控制层通过标准接口连接，比如OpenFLowOpenFLow（首个用于互连数（首个用于互连数据和控制面的开放协议）。据和控制面的开放协议）。SDNSDN将网络控制面解耦至通用硬件设备上，将网络控制面解耦至通用硬件设备上，并通过软件化集中控制网络资源。并通过软件化集中控制网络资源。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂1. 核心层的关键技术3 3）网络切片）网络切片网络切片是网络功能虚拟化（网络切片是网络功能虚拟化（NFVNFV）应用于）应用于6 6G G阶段的关键特征。阶段的关键特征。6 6G G网络将面向不同的应用场景，比如超高清视频、网络将面

11、向不同的应用场景，比如超高清视频、VRVR、大规模物联网、大规模物联网、车联网等，不同的场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性和计车联网等，不同的场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性和计费方式的要求都是不一样的，因此，需要将一张物理网络分成多个虚费方式的要求都是不一样的，因此，需要将一张物理网络分成多个虚拟网络，每个虚拟网络面向不同的应用场景需求，这个划分的过程形拟网络，每个虚拟网络面向不同的应用场景需求，这个划分的过程形象地比喻为了象地比喻为了“网络切片网络切片”。虚拟网络间是逻辑独立的，互不影响。虚拟网络间是逻辑独立的，互不影响。只有实现只有实现NFV/SDNNFV/SDN之后，才能

12、实现网络切片，不同的切片依靠之后，才能实现网络切片，不同的切片依靠NFVNFV和和SDNSDN通过共享的物理通过共享的物理/ /虚拟资源池来创建。虚拟资源池来创建。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂1. 核心层的关键技术3GPP3GPP中定义的网络中定义的网络切片管理功能包括通切片管理功能包括通信业务管理、网络切信业务管理、网络切片管理、网络切片子片管理、网络切片子网管理。网管理。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂1. 核心层的关键技术4 4）移动边缘计算（）移动边缘计算（MECMEC） 6G 6G核心网在云原生架构中引入移动边缘计算（核心网在云原生架构中引入移动边

13、缘计算（Mobile Edge Mobile Edge ComputingComputing，MECMEC），即将业务锚点和计算能力下沉到移动边缘节点，），即将业务锚点和计算能力下沉到移动边缘节点，从而实现超低时延、高带宽、实时性的网络信息访问。从而实现超低时延、高带宽、实时性的网络信息访问。MECMEC改变了改变了4G4G中网络与业务分离的状态，将计算存储能力与业务服中网络与业务分离的状态，将计算存储能力与业务服务能力下沉至网络边缘，为移动用户就近提供基于云的务能力下沉至网络边缘，为移动用户就近提供基于云的ITIT业务计算和业务计算和数据缓存能力，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分

14、布数据缓存能力，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署，从一定程度解决了式部署，从一定程度解决了6 6G G 三大场景的低时延、高宽带业务需求，三大场景的低时延、高宽带业务需求，是是6 6G G代表性的关键能力之一。代表性的关键能力之一。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂2. 核心网云化部署6G6G阶段，移动核心网云化部署的可能任务包括以下几个方面：阶段，移动核心网云化部署的可能任务包括以下几个方面：4G EPC4G EPC功能升级：支持功能升级：支持NSANSA的的EPCEPC功能和网关控制承载分离功能和网关控制承载分离（CUPSCUPS）功能。）功能。EPCEP

15、C功能虚拟化：对功能虚拟化：对4G4G核心网网元进行虚拟化改造。核心网网元进行虚拟化改造。分布式云网建设：包括分布式数据中心组网、云化分布式云网建设：包括分布式数据中心组网、云化NFVNFV平台建设、平台建设、网络功能虚拟化编排器（网络功能虚拟化编排器（NFVONFVO）建设与网管对接、以及容器部署）建设与网管对接、以及容器部署等。等。6 6G G核心网（核心网（6 6GCGC）建设：完成）建设：完成6 6GCGC功能开发，支持服务化架构、功能开发，支持服务化架构、网络切片、边缘计算、语音等业务能力。网络切片、边缘计算、语音等业务能力。6 6GCGC部署配套建设：基于部署配套建设：基于HTTP

16、HTTP的信令网建设优化，的信令网建设优化，4G/6G4G/6G设备合设备合设、混合组池和互操作，以及业管、网管和计费配套支持等。设、混合组池和互操作，以及业管、网管和计费配套支持等。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂3. 全新的无线网 CU/DU 网络架构和部署 随着随着6 6G G业务应用多样化的需求发展，业务应用多样化的需求发展，6 6G G网络架构会逐步向网络架构会逐步向CU/DU/AAUCU/DU/AAU三层分离的新架构演进。因此，现阶段的三层分离的新架构演进。因此，现阶段的 CU/DU CU/DU 合设设备合设设备采用模块化设计，易于分解，方便未来实现采用模块化设计，

17、易于分解，方便未来实现 CU/DUCU/DU分离架构。同时，分离架构。同时，还需解决通用化平台的转发能力的提升、与现有网络管理的协同、以还需解决通用化平台的转发能力的提升、与现有网络管理的协同、以及及CU/DU CU/DU 分离场景下移动性管理标准流程的进一步优化等问题。分离场景下移动性管理标准流程的进一步优化等问题。8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂3. 全新的无线网 CU/DU 网络架构和部署8.1.2 新型的网络架构关键技术6G RAN 组网方式分为以下三种场景：组网方式分为以下三种场景：C-RAN大集中：大集中：CU/DU集中部署在一般机楼集中部署在一般机楼/接入汇聚机房

18、，一般位接入汇聚机房，一般位于中继光缆汇聚层与接入光缆主干层的交界处。大集中点连接基站数于中继光缆汇聚层与接入光缆主干层的交界处。大集中点连接基站数通常为通常为1060 个。个。C-RAN 小集中：小集中：CU/DU集中部署在接入局所（模块局、集中部署在接入局所（模块局、PoP点等），点等），一般位于接入光缆主干层与配线层交界处。小集中点连接基站数通常一般位于接入光缆主干层与配线层交界处。小集中点连接基站数通常为为 610 个个。D-RAN：CU/DU分布部署在宏站机房，接入基站数分布部署在宏站机房，接入基站数 13 个。个。课件制作：赵珂3. 全新的无线网 CU/DU 网络架构和部署8.1.

19、2 新型的网络架构关键技术基于基于6G RAN架构的变化，架构的变化，6G承载网由以下三部分构成，如图承载网由以下三部分构成，如图8-6所示：所示： 前前传（传（AAU-DU）：传递无线侧网元设备）：传递无线侧网元设备AAU和和DU间的数据；间的数据；在光纤资源充足或在光纤资源充足或DU分布式部署（分布式部署（D-RAN）的场景，）的场景，6G前传方案以前传方案以光纤直连为主；当光纤资源不足、布放困难且光纤直连为主；当光纤资源不足、布放困难且DU集中部署（集中部署（C-RAN）时，为降低总体成本、便于快速部署，可采用波分复用时，为降低总体成本、便于快速部署，可采用波分复用WDM技术承技术承载方

20、案。载方案。中中传（传（DU-CU）：传递无线侧网元设备）：传递无线侧网元设备DU和和CU间的数据；间的数据；回传回传（CU-核心网）：传递无线侧网元设备核心网）：传递无线侧网元设备CU和核心网网元间的数和核心网网元间的数据。据。课件制作：赵珂3. 全新的无线网 CU/DU 网络架构和部署8.1.2 新型的网络架构关键技术课件制作：赵珂8.2 大规模天线技术大规模天线技术作为大规模天线技术作为6G的核心关键技术，在无线数据速率和链路可靠的核心关键技术，在无线数据速率和链路可靠性方面有着显著的提高。性方面有着显著的提高。Massive MIMO系统支持空分复用，可以动态系统支持空分复用，可以动态

21、地调整信号的方位角和垂直方向，从而使波束能量可以更集中、更准确地调整信号的方位角和垂直方向，从而使波束能量可以更集中、更准确地定向到特定的地定向到特定的UE，从而减少小区间干扰。波束赋形与多用户的空分，从而减少小区间干扰。波束赋形与多用户的空分复用相结合，区域频谱效率提高了一个数量级。简单地说，复用相结合，区域频谱效率提高了一个数量级。简单地说，Massive MIMO系统的特点是：系统的特点是：具有大量发射器和接收机（具有大量发射器和接收机（TRXs）；）；具有空间复用能力；具有空间复用能力；具有多用户调度（具有多用户调度（MU-MIMO）的能力；）的能力；具有上行和下行链路的高增益。具有上

22、行和下行链路的高增益。Massive MIMO在满足在满足6G eMBB、URLLC和和mMTC业务的技术需求业务的技术需求中发挥着重要的作用。中发挥着重要的作用。课件制作：赵珂8.2 大规模天线技术使用使用Massive MIMO技术形技术形成的成的3D波束能够让空间域内的波束能够让空间域内的粒度变得更细，从而将单用户粒度变得更细，从而将单用户或多用户或多用户MIMO的功能增强。的功能增强。3D BF通过水平、垂直两维波通过水平、垂直两维波束赋形提供最大束赋形提供最大32流。流。4G只有只有水平维度的波束赋形，最大水平维度的波束赋形，最大8流。流。Massive MIMO天线带来的天线带来的

23、抗衰落的分集增益、抗干扰的抗衰落的分集增益、抗干扰的赋形增益、功率增益、提升容赋形增益、功率增益、提升容量的空分复用增益和阵列增益量的空分复用增益和阵列增益的优势。的优势。课件制作：赵珂8.2 大规模天线技术为了有效增强系统的空间自由度，为了有效增强系统的空间自由度，Massive MIMO天线的设计方案运用天线的设计方案运用了军事使用的雷达相控阵的思想，同了军事使用的雷达相控阵的思想，同时在垂直与水平的方向上安装天线，时在垂直与水平的方向上安装天线，这样就使得波束在垂直方向上也有了这样就使得波束在垂直方向上也有了维度，而且还将不同的用户隔离度增维度，而且还将不同的用户隔离度增强了，见图强了，

24、见图8-8。它能将垂直方向的。它能将垂直方向的波束进行半静态调节，通过采用垂直波束进行半静态调节，通过采用垂直小区分裂的方法在垂直方向上对不同小区分裂的方法在垂直方向上对不同的小区进行区分，实现资源的最大复的小区进行区分，实现资源的最大复用率。用率。Massive MIMO也可沿着波束也可沿着波束的水平的水平/垂直方向动态地调整波束方垂直方向动态地调整波束方向来实现对不同用户的区分。向来实现对不同用户的区分。课件制作：赵珂8.2 大规模天线技术1）Massive MIMO天线应用场景与信道建模天线应用场景与信道建模+高高频段频段2）Massive MIMO信道状态信息测量与信道状态信息测量与反

25、馈反馈3）Massive MIMO天线资源分配和多用户天线资源分配和多用户调度调度4）Massive MIMO天线传输与检测天线传输与检测算法算法6）Massive MIMO有源天线阵列有源天线阵列设计设计6）Massive MIMO天线节点和用户分簇天线节点和用户分簇Massive MIMO天线应用的核心技术Massive MIMOMassive MIMO未来主要应用场景，可以从室外宏覆盖、高层覆盖、未来主要应用场景，可以从室外宏覆盖、高层覆盖、室内覆盖这三种主要场景划分。从部署方式看，室内覆盖这三种主要场景划分。从部署方式看，Massive MIMOMassive MIMO可以可以集中部署

26、，也可以分布式部署。集中部署，也可以分布式部署。Massive MIMO的部署课件制作：赵珂8.3 超密集组网高频段是未来高频段是未来6G网络的主要频段，在网络的主要频段，在6G的热点高容量典型场景中将的热点高容量典型场景中将采用宏微异构的超密集组网架构进行部署，以实现采用宏微异构的超密集组网架构进行部署，以实现6G 网络的高峰值速网络的高峰值速率、高流量密度的性能。为了满足热点高容量场景的高峰值速率、高率、高流量密度的性能。为了满足热点高容量场景的高峰值速率、高流量密度和用户体验高速率等性能指标的要求，采用高频段流量密度和用户体验高速率等性能指标的要求，采用高频段6G网络的网络的基站间距必将

27、进一步缩小，同时基站间距必将进一步缩小，同时6G全频谱接入的各种频段资源的应用、全频谱接入的各种频段资源的应用、多样化的无线接入方式及各种类型的基站将组成宏微异构的超密集组多样化的无线接入方式及各种类型的基站将组成宏微异构的超密集组网架构。网架构。IMT-2020 (6G )推进组推进组“6G无线技术架构白皮书无线技术架构白皮书”提到超密集组网提到超密集组网将是满足将是满足2020年以及未来移动数据流量需求的主要技术手段。超密集年以及未来移动数据流量需求的主要技术手段。超密集组网的典型应用场景主要包括：办公室、密集住宅、密集街区、校园、组网的典型应用场景主要包括：办公室、密集住宅、密集街区、校

28、园、大型集会、体育场、地铁、公寓等。大型集会、体育场、地铁、公寓等。8.3.1 超密集组网概述课件制作：赵珂8.3 超密集组网超密集组网（超密集组网（Ultra Dense Network，UDN）是通过增加更密集的无）是通过增加更密集的无线网络基础设施数（如基站等）进行无线网络组网的方式。超密集组线网络基础设施数（如基站等）进行无线网络组网的方式。超密集组网可以获得更高的频率复用效率，进一步带来在局部热点区域百倍量网可以获得更高的频率复用效率，进一步带来在局部热点区域百倍量级的系统容量提升的优势。但随着小区部署密度的增加，考虑到频率级的系统容量提升的优势。但随着小区部署密度的增加，考虑到频率

29、干扰、传输资源、站址选址和部署成本等复杂情况，因此实现易部署、干扰、传输资源、站址选址和部署成本等复杂情况，因此实现易部署、易维护、用户体验轻快的轻型网络是超密集组网的主要目标，干扰管易维护、用户体验轻快的轻型网络是超密集组网的主要目标，干扰管理与抑制、小区虚拟化技术、接入与回传联合设计等是超密集组网的理与抑制、小区虚拟化技术、接入与回传联合设计等是超密集组网的重要研究方向。重要研究方向。8.3.1 超密集组网概述课件制作：赵珂8.3 超密集组网 移动通信移动通信业务市场丰富暴增的各类业务应用需求和计算机通信软业务市场丰富暴增的各类业务应用需求和计算机通信软硬件技术的不断发展演进共同驱动了硬件

30、技术的不断发展演进共同驱动了UDN部署组网技术的发展。部署组网技术的发展。UDN是未来蜂窝移动系统必然的发展趋势，是未来蜂窝移动系统必然的发展趋势，UDN不仅关系到不仅关系到6G网络的系统网络的系统容量，还密切关系到容量，还密切关系到6G网络的各层面综合性能和各种中高级移动应用网络的各层面综合性能和各种中高级移动应用业务的用户体验。超密集网络的核心特点为基站小型化、小区密集化、业务的用户体验。超密集网络的核心特点为基站小型化、小区密集化、节点多元化和高度协作化。节点多元化和高度协作化。 超超密集网络由大量小小区密集网络由大量小小区(Small Cell)部署，小小区是低功率的无部署，小小区是低

31、功率的无线接入节点，工作在授权的频谱，覆盖范围为线接入节点，工作在授权的频谱，覆盖范围为10m200m，而宏基站，而宏基站的覆盖范围可达数千米。的覆盖范围可达数千米。超密集组网特点课件制作：赵珂8.3 超密集组网UDN关键技术关键技术见图见图8-11所示，所示，包括接入和回传包括接入和回传联合设计、干扰联合设计、干扰管理和抑制策略、管理和抑制策略、小区虚拟化技术小区虚拟化技术和多连接技术等和多连接技术等。超密集组网关键技术课件制作：赵珂8.3 超密集组网6G6G网络采用网络采用HetNetHetNet部署方式，同时也支持全频谱的接入，低频段提部署方式，同时也支持全频谱的接入，低频段提供广覆盖能

32、力，超密集组网采用高频段，从而提供高速无线数据接入供广覆盖能力，超密集组网采用高频段，从而提供高速无线数据接入能力。根据工信部现有频谱划分能力。根据工信部现有频谱划分3.3GHz3.3GHz3.6GHz3.6GHz和和4.8GHz4.8GHz6 6GHzGHz的低的低频为频为6 6G G的优选频段，解决覆盖的问题，高频段如的优选频段，解决覆盖的问题，高频段如28GHz28GHz和和73GHz73GHz邻近频邻近频段主要用于提升流量密集区域的网络系统容量。但高频段穿墙损耗非段主要用于提升流量密集区域的网络系统容量。但高频段穿墙损耗非常大，不适合用于室外到市内的通信覆盖场景。常大，不适合用于室外到

33、市内的通信覆盖场景。6 6G G站点规划可在现有站点规划可在现有4G4G站点上增加站点上增加6 6G G站点，由于站点，由于6 6G G频段比频段比4G4G高，需要增加弱覆盖区域的站高，需要增加弱覆盖区域的站点规划，在业务热点区域采用密集组网的方式解决覆盖和容量问题。点规划，在业务热点区域采用密集组网的方式解决覆盖和容量问题。6 6G G规划覆盖重要发展方向是精细化超密集组网规划覆盖重要发展方向是精细化超密集组网。按照组网基站类型方按照组网基站类型方式不同，式不同，6 6G G 超密集组网可以分为超密集组网可以分为“宏基站宏基站+ +微基站微基站”、“微基站微基站+ +微基微基站站”的两种模式

34、，两种模式通过不同的方式实现干扰与资源的的两种模式，两种模式通过不同的方式实现干扰与资源的调度调度。超密集组网部署课件制作：赵珂8.4.2 NOMA非正交多址接入8.4.3 SCMA稀疏码分多址接入8.4.4 PDMA图样分割多址接入8.4 新型多址技术8.4.6 MUSA多用户共享接入8.4.6 RSMA资源扩展多址接入8.4.1 新型多址技术概述8.4.7 LCRS低码率扩展课件制作：赵珂8.4 新型多址技术 新型新型多址技术通过发送信号在空多址技术通过发送信号在空/ /时时/ /频频/ /码域的叠加传输来实现多码域的叠加传输来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。此外，新型多址

35、技术种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。此外，新型多址技术可实现免调度传输，也可有效简化信令流程，显著降低信令开销，缩可实现免调度传输，也可有效简化信令流程，显著降低信令开销，缩短接入时延，降低空口传输时延，节省终端功耗短接入时延，降低空口传输时延，节省终端功耗。 与与LTELTE的传统的传统OFDMAOFDMA不一样，不一样，6 6G G采用了以叠加传输为特征的新型非正采用了以叠加传输为特征的新型非正交多址技术。利用非正交多址采用多用户信息的叠加传输，在相同的交多址技术。利用非正交多址采用多用户信息的叠加传输，在相同的时频资源上可以支持更多的用户连接，可以有效提升频谱效率、连接时频资源

36、上可以支持更多的用户连接，可以有效提升频谱效率、连接数密度，满足了物联网海量设备连接能力指标要求；利用非正交多址数密度，满足了物联网海量设备连接能力指标要求；利用非正交多址可以便于实现免调度传输，相比可以便于实现免调度传输，相比LTELTE的正交传输方式可有效简化信令流的正交传输方式可有效简化信令流程，大幅度降低空口传输时延，也是实现程，大幅度降低空口传输时延，也是实现1ms1ms的空口传输时延指标的关的空口传输时延指标的关键技术之一；非正交多址技术还可以利用多维调制以及码域扩展以获键技术之一；非正交多址技术还可以利用多维调制以及码域扩展以获得更高的频谱效率。得更高的频谱效率。8.4.1 新型

37、多址技术概述课件制作：赵珂8.4 新型多址技术 目前目前是是6 6G G发展初期，业界提出的多种发展初期，业界提出的多种6 6G G新型非正交多址技术方案，新型非正交多址技术方案，主要包括基于功率叠加的非正交多址（主要包括基于功率叠加的非正交多址（NOMANOMA）技术、华为提出的基于）技术、华为提出的基于多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址（多维调制和稀疏码扩频的稀疏码分多址（SCMASCMA）技术、大唐提出的基）技术、大唐提出的基于非正交特征图样的图样分割多址（于非正交特征图样的图样分割多址（PDMAPDMA）技术、中兴提出的基于复）技术、中兴提出的基于复数多元码及增强叠加编码的多用户共享接

38、入（数多元码及增强叠加编码的多用户共享接入（MUSAMUSA）技术等。其中，）技术等。其中，NOMANOMA是最基本的非正交多址技术，它是基于简单的功率域叠加方式；是最基本的非正交多址技术，它是基于简单的功率域叠加方式；SCMASCMA、MUSAMUSA是基于码域叠加的非正交多址技术；是基于码域叠加的非正交多址技术；PDMAPDMA是联合空域、码是联合空域、码域和功率域优化的非正交多址技术。域和功率域优化的非正交多址技术。8.4.1 新型多址技术概述课件制作：赵珂8.4 新型多址技术6G非正交多址技术通用框架结构课件制作：赵珂8.4.2 NOMA 非非正交多址接入（正交多址接入（Non-Ort

39、hogonal Multiple AccessNon-Orthogonal Multiple Access，NOMANOMA）技）技术是基于功率叠加的非正交多址（术是基于功率叠加的非正交多址（NOMANOMA）技术，即发射端使用功率域）技术，即发射端使用功率域区分用户，接收端使用串行干扰消除（区分用户，接收端使用串行干扰消除（Successive Interference Successive Interference CancellationCancellation，SICSIC）接收机进行多用户检测。在）接收机进行多用户检测。在RRC-CONNECTEDRRC-CONNECTED状态状态下

40、（假设下（假设UEUE已事先完成了上行同步），采用已事先完成了上行同步），采用NOMANOMA可以节省调度请求过可以节省调度请求过程。在程。在RRC-INACTIVERRC-INACTIVE状态下，数据可以在没有状态下，数据可以在没有RACHRACH程序的情况下传输。程序的情况下传输。因此，因此，NOMANOMA节省了信令开销，也就节省能源消耗，减少延迟，提高了节省了信令开销，也就节省能源消耗，减少延迟，提高了系统容量。系统容量。 NOMA NOMA可以在功率域引入，也可以在码域和功率域混合可以在功率域引入，也可以在码域和功率域混合引入。引入。课件制作：赵珂8.4.2 NOMANOMANOMA

41、可以在功率域引入，也可可以在功率域引入，也可以在码域和功率域混合引入，见以在码域和功率域混合引入，见图图8-148-14。为满足不同类型的需求，。为满足不同类型的需求，非正交多址技术进一步将功率域非正交多址技术进一步将功率域与扩频序列进行结合，例如，为与扩频序列进行结合，例如，为提升接收可靠性，可以将功率域提升接收可靠性，可以将功率域与正交序列结合；为提升连接能与正交序列结合；为提升连接能力，将功率域与非正交序列结合力，将功率域与非正交序列结合等。等。课件制作：赵珂8.4.2 NOMA正交多址和非正交多址比较OMAOMA（正交多址）（正交多址）NoMA(NoMA(非正交多址）非正交多址）满足满

42、足6 6G G需求需求的正交多址的正交多址和非正交多和非正交多址的比较址的比较单用户容量受限；同时进行传送的用户数受限；免调度传输不支持；MU-MIMO和CoMP严重依赖于信道状态信息CSI。可以获得多用户容量；支持过载传输；支持可靠和低时延的免调度传输；支持开环MU复用和CoMP；支持灵活的业务复用。课件制作：赵珂8.4.3 SCMA 稀疏稀疏码分多址接入（码分多址接入（Sparse Code Multiple AccessSparse Code Multiple Access，SCMASCMA）是华）是华为在为在20132013年提出的第五代移动通信网络全新空口核心技术的多址接入年提出的第

43、五代移动通信网络全新空口核心技术的多址接入方案之一，方案之一，SCMASCMA引入稀疏编码对照簿，在不增加系统资源的前提下，引入稀疏编码对照簿，在不增加系统资源的前提下，通过发送端的调制波形和稀疏码本设计，以及接收端的低复杂度最优通过发送端的调制波形和稀疏码本设计，以及接收端的低复杂度最优用户检测接收机设计，采用多个用户在码域的非正交多址接入来实现用户检测接收机设计，采用多个用户在码域的非正交多址接入来实现无线频谱资源利用效率的提升和系统容量的无线频谱资源利用效率的提升和系统容量的增加。增加。 SCMA SCMA是一种基于码域叠加的新型非正交多址技术，它将低密度码是一种基于码域叠加的新型非正交

44、多址技术，它将低密度码扩频和调制技术相结合，通过共轭、置换和相位旋转等操作方式选择扩频和调制技术相结合，通过共轭、置换和相位旋转等操作方式选择最优性能的码本集合，让不同用户采用基于分配的不同码本进行信息最优性能的码本集合，让不同用户采用基于分配的不同码本进行信息传输。传输。课件制作：赵珂8.4.3 SCMA SCMASCMA系统的发送端处理过程如图系统的发送端处理过程如图8-168-16所示，信道编码后的比特根据预所示，信道编码后的比特根据预先编排的先编排的SCMASCMA码本对照簿直接被映射成多维调制符号表示的稀疏码字，码本对照簿直接被映射成多维调制符号表示的稀疏码字，一个单用户数据流被看做

45、一层，每层对应一个一个单用户数据流被看做一层，每层对应一个SCMASCMA码本，同一个码本码本，同一个码本中的不同码字具有相同的稀疏图样，见图中的不同码字具有相同的稀疏图样，见图8-168-16。课件制作：赵珂8.4.3 SCMA SCMASCMA系统的发送端处理过程如图系统的发送端处理过程如图8-168-16所示，信道编码后的比特根据预所示，信道编码后的比特根据预先编排的先编排的SCMASCMA码本对照簿直接被映射成多维调制符号表示的稀疏码字，码本对照簿直接被映射成多维调制符号表示的稀疏码字，一个单用户数据流被看做一层，每层对应一个一个单用户数据流被看做一层，每层对应一个SCMASCMA码本

46、，同一个码本码本，同一个码本中的不同码字具有相同的稀疏图样，见图中的不同码字具有相同的稀疏图样，见图8-168-16。课件制作：赵珂8.4.3 SCMA SCMA SCMA 主要采用了低密度扩频技术和多维主要采用了低密度扩频技术和多维/ /高维调制技术两个关键高维调制技术两个关键技术。技术。 低低密度扩频技术是密度扩频技术是SCMASCMA码本采用了低密度扩频的方式，对单个子码本采用了低密度扩频的方式，对单个子载波进行扩展，并将其在频域方向扩展到载波进行扩展，并将其在频域方向扩展到 4 4 个子载波上，见图个子载波上，见图8-178-17，实现实现6 6个用户共享这个用户共享这4 4个子载波。

47、之所以被称之为个子载波。之所以被称之为“低密度扩频低密度扩频”，是，是因为每个用户数据在频域方向上只占用了其中的两个子载波（图中有因为每个用户数据在频域方向上只占用了其中的两个子载波（图中有颜色的格子部分），而另外两个子载波则是空载的（图中的白色格颜色的格子部分），而另外两个子载波则是空载的（图中的白色格子），这也是子），这也是SCMASCMA中中“SparseSparse（稀疏）（稀疏）”的概念。低密度扩频技术在的概念。低密度扩频技术在现有资源条件下实现了更有效的用户资源分配，更高的频谱利用。现有资源条件下实现了更有效的用户资源分配，更高的频谱利用。课件制作：赵珂8.4.3 SCMA 但但低

48、密度扩频技术中原本低密度扩频技术中原本4 4个子载波承载个子载波承载4 4个用户经过个用户经过SCMASCMA扩展到了扩展到了6 6个用户，即此时是使用个用户，即此时是使用4 4个子载波来承载个子载波来承载6 6个用户的数据，子载波之间个用户的数据，子载波之间就非正交形式了，在单个子载波上存在有就非正交形式了，在单个子载波上存在有3 3个用户的数据发生了冲突，个用户的数据发生了冲突，给多用户解调带来了较大的困难，增加了接收端的复杂度。针对这个给多用户解调带来了较大的困难，增加了接收端的复杂度。针对这个问题，问题，SCMASCMA利用多维利用多维/ /高维调制技术来解决。高维调制技术来解决。课件

49、制作：赵珂8.4.3 SCMA 多维多维/ /高维调制技术，通过幅度和相位的高维调制，增大多用户星高维调制技术，通过幅度和相位的高维调制，增大多用户星座点之间的欧氏距离，提升多用户的抗干扰及解调能力，每个用户的座点之间的欧氏距离，提升多用户的抗干扰及解调能力，每个用户的数据都使用系统统一分配的稀疏编码对照簿进行多维数据都使用系统统一分配的稀疏编码对照簿进行多维/ /高维调制，就可高维调制，就可以较容易地实现在不正交的情况下对用户进行快速识别。以较容易地实现在不正交的情况下对用户进行快速识别。 SCMA SCMA综合使用低密度扩频技术与多维综合使用低密度扩频技术与多维/ /高维调制技术可使得多个

50、用高维调制技术可使得多个用户在同时使用相同无线频谱资源的情况下，引入码域的多址，大大提户在同时使用相同无线频谱资源的情况下，引入码域的多址，大大提升无线频谱资源的利用效率，而且通过使用数量更多的子载波组（对升无线频谱资源的利用效率，而且通过使用数量更多的子载波组（对应服务组），并调整稀疏度（多个子载波组中，单用户承载数据的子应服务组），并调整稀疏度（多个子载波组中，单用户承载数据的子载波数），来进一步地提升无线频谱资源的利用效率。载波数），来进一步地提升无线频谱资源的利用效率。课件制作：赵珂8.4.4 PDMA 图样图样分割多址接入（分割多址接入（Pattern Division Multip