TA的每日心情 | 开心
2023-5-15 15:14 |
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众所周知，3GPP最新发布的5G NSA标准采用LTE与5G NR新空口双连接(LTE-NR DC)的方式，以4G作为控制面的锚点，4G基站(eNB)为主站，5G基站(gNB)为从站，并沿用4G核心网。 关键就得从这个“双连接”说起。
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3GPP R12版本中提出了LTE双连接(Dual Connectivity)技术，它类似于R10版本提出的LTE-A载波聚合技术，但两者在本质上有不同之处：4 j$ { W/ {9 ~* n: p& s/ f$ P
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①、LTE双连接下数据流在PDCP层分离和合并，随后将用户数据流通过多个基站同时传送给用户，而载波聚合下数据流在MAC层分离和合并。" q R8 B' i! k; ?
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②、LTE双连接是发生在不同站点之间的聚合(通常为一个宏基站和一个微基站，两者间通过X2接口相连)。
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% W: `& v' k, V( e- S, e到了5G时代，由于5G NR是新的无线技术，LTE-NR双连接就是要实现不同无线技术之间的聚合，它与LTE双连接必然是有区别的。' ^: D4 |' j' A- ~
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区别在哪呢?主要从三个方面进行了功能扩展。
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/ q' \5 t8 @* \# w9 u1. 承载分离扩展
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7 y2 D7 C3 m) u* }载波聚合引入了MCG(Master Cell Group)和 SCG(Secondary Cell Group)概念，即主从基站分别形成的服务小区簇。在LTE双连接下，R12规定由MCG分离承载，简单点说，就是主站是分离点，下行数据流或者从主站直接传送到手机，或者由主站通过X2接口传送到从站，再传送到手机。$ Q1 z+ v' G! @5 v6 Y. ?0 Y
7 E+ h) Q' [( q* R对于5G早期部署，LTE-NR双连接模式下，LTE eNB(4G基站)为主站，gNB(5G基站)为从站，但传统LTE双连接难以满足这种部署方式，主要原因是：6 s! r) ]9 s, q- s, p
7 p3 t( |# W( m+ R# V+ W由于5G NR的带宽更大，这就要求支持MCG分离承载的4G基站具备更强的处理和缓冲能力。
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因此，为了避免4G基站处理能力的瓶颈，最大限度地减少原来的4G基站升级，尽可能地降低设备研发和建网成本，LTE-NR双连接另辟蹊径，规定也可由SCG分离承载，即下行数据流即可从5G从站直接传送到手机，也可由5G从站传送到4G主站，再传送到手机。3 i- A! e% r3 y$ G. E* w* ^5 I; W
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* u9 y6 P, D1 v. W( U▲5G NR非独立组网选项3x }3 D: y" J: Q: ?% D- Q
2. 独立RRC连接
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1 u a. z3 f7 n, Q* b在LTE双连接中，主站和手机之间建立RRC协议，即RRC消息仅在主站和手机间传送。但主站和从站各自执行无线资源管理(RRM)，RRM功能在主站和从站之间通过X2接口交互协同，比如从站分配资源后通过X2接口与主站交互，再由主站将包含从站资源配置的RRC消息发送给手机。
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( q) k. F8 e+ c简单的说，手机只能看到唯一来自主站的RRC消息，并且只会回复给主站。
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& D' G' t8 K$ J$ Y现在，在LTE-NR双连接中，不仅主站和从站各自执行RRM，而且，RRC协议也独立建立于主站和从站与手机之间。+ W0 v |2 B3 g4 w& c$ a% h9 Y$ W
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' k! m; p' k/ N$ j" e也就是说，从站不再通过X2接口与主站进行RRM交互协同，而是通过RRC消息直接从从站传送到手机。* F. J- n5 v" k' M! |% O$ n+ `
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另外，独立的RRC连接也意味着主站和从站可独立设置RRC测量。
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不过，从站不能释放手机的RRC连接，也不能使手机迁移到RRC_IDLE状态，这是因为UE RRC连接和上下文依然由主站存储和管理。
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在这里有必要补充一下，相较于4G LTE只有RRC IDLE和RRC CONNECTED两种RRC状态，5G NR引入了一个新状态——RRC INACTIVE。
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2 e& B$ z: y% D/ V: f新引入RRC INACTIVE状态的目的是降低连接延迟、减少信令开销和功耗，以适应未来各种物联网场景。; S6 d4 Q" o/ J; h. @
+ a5 Y: p# {6 W% c0 \" B1 D$ I* }# w在RRC INACTIVE状态下，RRC和NAS上下文仍部分保留在终端、基站和核心网中，此时终端状态几乎与RRC_IDLE相同，因此可更省电，同时，还可快速从RRC INACTIVE状态转移到RRC CONNECTED状态，减少信令数量。
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" X9 ^0 x' V9 W- v8 A" a3. RRC分集1 ] m; a( t: z h4 o' m
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如上所述，在传统LTE双连接下，仅从主站发送RRC消息，这样做不适用于LTE-NR双连接。; @0 u: Q2 ]9 G6 j% I% X
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由于5G NR频段更高，早期的5G基站可能主要是以微蜂窝的形式补盲和补热点，在这种情况下，手机与5G基站的距离比4G基站更近，这意味着，当5G从站发送RRC消息时，手机接收成功的可能性更高。
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值得一提的是，为了进一步提升信令传输的可靠性，主站的RRC消息可以被复制，并通过主站和从站向手机发送相同的消息，以RRC分集的方式提升手机接收RRC消息的成功率。
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此外，除了RRC消息重复发送，在用户面，为了应对5G超可靠和低延迟通信(URLLC)场景，在PDCP层上的重复传输方案也在讨论之中。+ H6 k7 S' D: ^) K( ^$ l7 P
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这种方案以在多个无线链路上传输相同的数据的方式，来提升通信的可靠性。
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" c A L+ |9 \; d好了，总算简单介绍完4G和5G基站的“搞基”方式了。碎觉!, I- h) M4 v) I/ v6 w" g+ x
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5G网络预热几年了，如今也即将落地，不少地区已经开启了5G网络测速。现在问题来了，4G手机能用5G网络?目前绝大多数朋友手中在用的都是4G手机，而5G网络即将到来，今后要体验5G网络，是否需要换手机呢?0 P. R) I: F, J9 k
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Q：4G手机能用5G网络?
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0 t1 J+ B1 y' N& j( AA：不可以，不过5G网络，往下兼容4G/3G网络。也就是说，在今后的5G网络时代，目前的4G手机，最高只能使用4G网络，无法使用5G网络，需要换5G手机才支持。
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其实，制约手机是否能支持5G网络，主要取决于手机处理器的网络解调器。5G手机需要下一代5G调制解调器，目前高通、华为下一代处理器均号称会加入5G网络支持，因此不急着换机的朋友，不妨等待支持5G的处理器的手机发布即可，预计今年底或者明年初就会有相关机型发布了。
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! l% ~/ n+ s: J# i$ e5G网速有多快?
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. {( n9 ^# ?. l' c2 d# x( b7 x% g5G时代被称为是万物互联时代，5G网络的速度相比4G网络会有非常大的提升。在今年的MWC2018展会上，高通展示了骁龙X50 5G调制解调器，通过测试，它能够实现5Gbps的下载速度，相比4G时代以MB为单位的传输速度，5G时代以GB为单位，速度是不是非常惊人呢?) U7 J) z3 ^$ d$ y0 w$ Z* P- A) F0 ~
; P$ p" ]" \/ ]9 G' c j" A简单来说，目前的4G手机无法支持5G网络，随着5G网络的逼近，今后想要手机支持5G网络，需要更换今后发布的新一代5G手机才能体验，对于当下不急着换手机的朋友，不妨再坚持一年再考虑换机吧。' b. w, O& g/ p u g
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