5G通信技术竞赛试题及解析

5G通信技术竞赛试题及解析引言：5G竞赛的技术维度与试题设计逻辑5G通信技术竞赛聚焦物理层关键技术（如大规模MIMO、OFDM增强）、网络架构革新（云化部署、CU/DU分离）、场景化能力（eMBB、mMTC、URLLC）三大核心维度。试题设计既考察3GPP标准中的基础概念，也关注技术落地的工程逻辑，帮助参赛者构建“理论-标准-实践”的完整认知体系。一、选择题：核心概念的精准辨析试题1：5GNR帧结构与符号配置题目：关于5GNR物理层帧结构，下列描述正确的是（）A.一个子帧固定包含14个OFDM符号B.普通CP配置下，每个时隙包含14个符号C.特殊时隙的DwPTS最多可配置12个符号D.帧结构仅支持TDD模式解析：选项A错误：子帧长度为1ms，但子载波间隔（由参数μ决定）会影响子帧包含的时隙数。例如，μ=0（15kHz子载波间隔）时，1子帧=1时隙；μ=1（30kHz）时，1子帧=2时隙。因此子帧的符号数随μ变化，并非“固定14个”。选项B正确：普通循环前缀（CP）配置下，每个时隙的OFDM符号数固定为14（扩展CP下为12），该规则与子载波间隔无关，仅由CP类型决定。选项C正确：TDD模式下的特殊时隙（包含DwPTS、GP、UpPTS）总符号数为14（普通CP），DwPTS最多可配置12个符号（如“12:1:1”的时隙配比）。选项D错误：5GNR同时支持FDD（频分双工）和TDD（时分双工）模式，FDD通过上下行频率分离实现全双工，无需特殊时隙。试题2：CU与DU的功能边界题目：5G云化基站的CU（集中单元）与DU（分布单元）功能划分的核心依据是（）A.业务实时性：实时性高的功能由DU处理B.协议层：PDCP及以上由CU处理，RLC及以下由DU处理C.用户面/控制面：控制面由CU处理，用户面由DU处理D.覆盖范围：宏站功能由CU处理，小站由DU处理解析：3GPP定义的CU-DU功能划分以协议层为核心，同时兼顾实时性需求：CU负责非实时的高层协议（PDCP、RRC、SDAP），可集中部署以节约成本、简化运维；DU负责实时的低层协议（RLC、MAC、PHY），需靠近基站射频单元（AAU）以降低时延。选项A虽符合逻辑（实时性高的低层协议由DU处理），但选项B更精准描述了协议层的划分规则；选项C错误：CU和DU均包含用户面（如CU处理PDCP用户面，DU处理RLC/MAC用户面）和控制面（如CU处理RRC，DU处理MAC控制面）；选项D错误：CU-DU划分与覆盖范围无关，宏站、小站均可采用“CU集中+DU分布”的架构。二、简答题：技术逻辑的系统梳理试题3：eMBB场景的技术挑战与突破路径题目：简述5G增强移动宽带（eMBB）场景的核心技术挑战及解决方案。解析：eMBB需支撑1Gbps峰值速率、100Mbps用户体验速率，核心挑战与解决方案如下：1.频谱资源瓶颈：传统Sub-6GHz频段容量不足→引入毫米波（24.25-52.6GHz）和MassiveMIMO（64/128端口天线），通过大带宽（如400MHz）和空间复用提升容量。2.信道衰落与干扰：高频段路径损耗大、多用户干扰严重→采用波束成形（Beamforming）聚焦信号能量，结合LDPC/Polar码增强抗衰落能力，通过干扰协调（ICIC）抑制小区间干扰。3.灵活适配多业务：不同业务对时延、带宽需求差异大→引入可变子载波间隔（15/30/60/120/240kHz），高频间隔（如240kHz）适配低时延业务，低频间隔（如15kHz）适配大带宽业务。三、综合分析题：工程实践的方案设计试题4：高密度城区5G网络部署方案设计题目：某运营商需在高密度城区部署5G网络，同时支持eMBB（高清视频、VR）和mMTC（智能表计、传感器）业务，请从频段选择、基站配置、核心网架构三方面设计方案，并说明技术考量。解析：1.频段选择：平衡覆盖与容量Sub-6GHz（如3.5GHz）：作为基础覆盖层，波长适中（~8.5cm），穿透损耗可控，支持1-2km覆盖半径，满足eMBB的广域容量需求。毫米波（如26GHz）：作为容量补充层，带宽可达400MHz，峰值速率超10Gbps，但覆盖半径仅____m，需与Sub-6GHz协同，通过“宏站+微站”组网提升热点容量。2.基站配置：性能与成本的折中MassiveMIMO：采用64T64R有源天线单元（AAU），通过空间复用（多流传输）和波束赋形提升频谱效率，同时降低小区间干扰。AAU集成化：将RRU（射频拉远单元）与天线集成，减少馈线损耗（传统RRU馈线损耗约0.5dB/m，AAU可降低至0.1dB/m），提升能效。3.核心网架构：云原生与切片化云原生架构：基于NFV（网络功能虚拟化）和SDN（软件定义网络），将核心网功能（如UPF、AMF）部署于云平台，支持弹性扩缩容。用户面下沉（UPF）：将UPF（用户面功能）部署在基站侧（边缘云），eMBB业务的用户面时延可降低至10ms以内；mMTC业务的UPF则侧重“轻量级转发”，支持百万级连接。网络切片：为eMBB和mMTC分配独立切片：eMBB切片：高带宽（1Gbps）、低时延（<10ms），优先保障视频、VR等业务的QoS；mMTC切片：低速率（<1Mbps）、海量连接（百万级），通过重复传输、低复杂度调制（如QPSK）降低终端功耗。结语：从竞赛到实战的能力迁移5G竞赛试题的本质是技术逻辑的“显微镜