基站基础及其运维 17

课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月18日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题MassiveMIMO技术+帧结构上课地点教学内容及学情分析5G关键技术MassiveMIMO及帧格式。已经熟悉5G的三大应用场景。教学目标知识目标：1.掌握MassiveMIMO的定义及工作原理技能目标：1.学会分析MassiveMIMO的增益素养目标：1.学习华为精神，坚定技能强身的学习信念课堂教学过程设计回顾1.无线网络架构2.5G无线网络架构演进二、MassiveMIMO技术1.定义（至少16根天线收发）2.工作原理（波的相干原理）3.增益4.学生分组讨论引入MassiveMIMO技术后，单用户的速率是否会提升？三、帧结构（对比无线帧、子帧、时隙、符号数）（对比无线帧、子帧、时隙、符号数））2.5G帧结构 3.5G典型帧格式（1）2.5ms单周期（2）2.5ms双周期（3）5ms单周期计算每种帧格式下每秒上下行符号数四、峰值速率计算R=Vlayer*Qm*Rmax*NPRB*12*(1-OH)*NSYS利用计算的符号数代入公式计算峰值速率（其余数值均为已知条件）五、总结教学反思备注：课程类型可以选择填写理论课、理实一体课或实践课；教学目标根据课程内容特点按素质目标、知识目标、技能目标三方面进行描述；课堂教学过程设计不拘泥于统一格式，可以根据课程特点形式各异，但应包括教学环节及时间分配、教师活动设计、学生活动设计、教学手段（方法）、教学媒体（资源）使用、设计意图、学习要求或作业等方面，并在其中标注重点难点。一、回顾1.无线网络架构传统无线网络架构（CRAN+DRAN）5G无线网络架构（CloudRAN）2.5G无线网络架构演进Option1Option3Option7Option4Option2每一步不是必须的二、MassiveMIMO技术1.定义MIMO技术指多输入多输出（多天线）MassiveMIMO技术是大规模天线形成的阵列（最少要求16T16R）目前华为做到业界领先64T64R通过更多数量的天线，可以实现更灵活精确的三维立体窄波束赋形，使得更多用户复用无线时频资源，从而达到提升覆盖能力和系统容量并降低系统干扰的目的。工作原理主要MassiveMIMO是如何实现定向窄波束赋形呢？MassiveMIMO利用波的相干原理，将波峰与波峰叠加，信号增强；波峰与波谷叠加，信号减弱。基站通过终端发送的上行信号估算出下行的矢量权，或者直接通过终端上报的方式获得矢量权，最终用矢量权对下行待发送信号进行加权处理，从而形成定向波束。增益提升覆盖范围传统8T8R天线只能做到水平波束赋形，基站天线赋形后的信号只能在水平面上扫描，不能在垂直面上扫描，所以会造成高层居民小区或者酒店等建筑物内信号覆盖不理想，甚至出现无覆盖的现象。提高系统容量64T64R的MassiveMIMO由于波束更窄，通过空间复用技术，下行可以同时发送多达16个数据流，这就意味着，同一时间，基站可以把相同的时频资源分配给16个不同的用户使用，从而大幅提升小区的整体容量。同时，更窄的波束还能降低小区内用户间的干扰降低干扰通过部署大规模接收分集和3D波束赋形，在用户设备过程中，gNodeB根据下行最佳波束的变化，可以同时调整上行的接收波束，实现用户波束跟踪，有效解决了高干扰场景接收难及小区间干扰控制难的问题。4.学生分组讨论引入MassiveMIMO技术后，单用户的速率是否会提升？三、帧格式1.4G帧格式2.5G帧格式5G灵活子载波下的帧结构（并列表）3.5G典型帧格式（emBB场景下，子载波间隔为30KHz）（1）2.5ms单周期（分析单周期内符号数）（2）2.5ms双周期（分析双周期内符号数）（3）5ms单周期（分析单周期