5G基站调试与运维 教案全套

课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年6月3-5日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时4课题5G基站故障分析及处理1上课地点教学内容及学情分析已学习5G基站数据配置掌握基站故障排障方法教学目标知识目标：1.掌握室分单基站gNodeB整体数据配置流程2.熟悉常用的MML命令及告警查询方式技能目标：通过离线MML，操作基础MML命令素养目标：通过自主查阅资料，了解华为维护平台的使用，培养学生辩证唯物主义的思维能力。教学重难点重点：通过拓扑图进行设备管理和MML命令操作难点：常用的MML命令的含义课堂教学过程设计一、回顾（20）1.5G基站全局数据配置2.5G基站设备数据配置3.5G基站传输数据配置4.无线数据配置二、5G基站的日常操作维护1.基站维护方式1）近端连接2）远端连接2.设备管理3．常用MML命令4．告警监控三、基站告警介绍1．告警类别2．告警级别3．告警分类四、5G基站基本故障分析与处理5G基站的告警处理流定位故障范围的常用方法故障处理硬件故障：CPRI光路类BBU单板硬件RHUB故障类PRRU故障类IP传输故障分析与处理：查看基站告警检查SCTP配置SCTP信令跟踪检查用户面配置IP传输自检用户面信令跟踪应用层故障分析与处理：故障现象①gNodeBNSAX2通断类问题经常出现的告警②NSA场景下，辅站建立失败故障原因①底层物理层、数据链路层、网络层故障②SCTP、UserPlane两端参数配置错误，导致协商失败，如IP、VLANID、端口号等故障处理①查看基站告警②检查SCTP链路状态③检查对端eNodeB配置时钟同步故障分析与处理：GPS与时钟小区故障分析与处理：CU小区故障：（1）NRDUCELL小区闭塞导致NRCELL故障；（2）NRCELL相关的F1信令链路出现故障；（3）NRCELL绑定的NRDUCELL出现故障；（4）NRCELL与NRDUCELL频带配置不一致；（5）NRCELL与NRDUCELL双工模式配置不一致DU小区故障：ALM-29870NR分布单元小区TRP不可用告警ALM-29871NR分布单元小区TRP服S务能力下降告警DU小区TRP不可用告警关联告警五、练习小组为单位，对案例库故障进行分析并处理六、总结作业要求：画出排障流程草图教学反思备注：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（20）1.5G基站全局数据配置2.5G基站设备数据配置3.5G基站传输数据配置4.无线数据配置二、5G基站的日常操作维护1.基站维护方式1）近端连接维护计算机通过网线和USB与gNodeB直连，UMPT主控单板的USB维护接口（出厂默认）与维护计算机的IP地址需要在同一网段。本地维护终端（LocalMaintenanceTerminal，LMT）的主要功能为调测、日常维护、故障排除，其工具为本地维护终端、跟踪回顾工具、监控回顾工具。使用网页模式，免安装，方便快捷。2）远端连接使用内网打开项目给定的网址，通过运营商的4A管控平台，在线登陆U2020客户端，用户名与密码由管理员分配。2.设备管理在U2020客户端界面单击“主拓扑”按钮后，单击“查找”按钮，可以在“关键字”文本框内输入小区名称、gNodeBID、IP地址等查找基站。在“主拓扑”的下拉菜单中选择基站然后右键打开设备维护，可以查看RRU及RRU链路状态。右击“网元”，选择“设备维护”选项。单击“维护”按钮，选择“MML”命令，进入“MML命令”界面，按照图6-13，先在文本框内输入网元名称，再单击加号按钮添加网元对象，把网元打上对号，最后输入MML命令常用MML命令MML（ManMachineLanguage）命令采用“动作+对象”的格式。具体为命令字:参数名称=参数值，命令字是必须的，但参数名称和参数值不是必须的，根据具体MML命令而定。动作英文缩写动作含义动作英文缩写动作含义LST查询静态数据DSP查询动态信息ADD增加RMV删除MOD修改SET设置ACT激活DEA去激活BLK闭塞UBL解闭塞DLD下载ULD上载告警监控（1）先在主菜单中单击“监控”按钮，再单击“当前告警”或“告警日志”命令（2）通过MML命令查询告警。如使用“LSTALMAF”命令查询“当前告警”，使用“LSTALMAFLOG”命令查询“历史告警”。（3）通过拓扑图，右击“基站”按钮，单击“查询告警/事件”选项后，可以浏览当前告警和历史告警。三、基站告警介绍1．告警类别告警类别描述故障告警由于硬件设备故障或某些重要功能异常而产生的告警，如单板故障。通常情况下，故障告警的严重性比事件告警高。故障告警发生后，根据故障所处的状态，告警可分为恢复告警和活动告警事件告警事件告警是设备运行时的瞬间状态，仅表明系统在某时刻发生了某一预定义的特定事件，如通路拥塞，并不一定代表故障状态。某些事件告警是定时重发的，事件告警没有恢复告警和活动告警之分工程告警当网络处于新建、扩容、升级、调测等场景时,工程操作会使部分网元在短时间内处于异常状态，并上报告警。告警数量多，但一般会随工程操作结束而自动清除，而且通常都是复位、倒换、通信链路中断等级别较高的告警。为了避免这些告警干扰正常的网络监控，系统将网元工程期间上报的所有告警定义为工程告警,并提供特别机制来处理工程告警告警级别告警级别定义处理方法紧急告警此级别的告警会影响系统提供的服务，必须立即进行处理。即使该告警在非工作时间内发生，也需立即采取措施。若某设备或资源完全不可用，则对其进行修复需要紧急处理，否则系统有瘫痪的风险重要告警此级别的告警会影响服务质量，需要在工作时间内处理，否则会影响重要功能的实现。若某设备或资源服务质量下降，则需对其进行修复。需要及时处理，否则会影响重要功能的实现次要告警此级别的告警不会影响服务质量，但为了避免更严重的故障，需要在适当时候进行处理或进一步观察发送此类告警的目的是提醒维护人员及时查找告警原因，消除故障隐患提示告警此类级别的告警指示可能有潜在的错误，会影响到提供的服务，相应的措施根据不同的错误进行处理对系统的运行状态有所了解即可告警分类告警分为时钟类、硬件类、软件类、配置类、IP传输类，硬件类又分为单板故障、射频单元故障、驻波、光路故障、光模块故障、动力环境等，配置类又分为配置数据类、license类。四、5G基站基本故障分析与处理5G基站的告警处理流程定位故障范围的常用方法观察法观察法是发现、界定设备故障范围的常用方法。观察的内容主要有设备告警、指示灯显示、WebLMT面板状态找规律法（1）观察是否为同一单板存在问题（2）观察是否为同一小区或者载波存在问题（3）观察告警是单个还是多个类似的告警。对比/互换法（1）对比法是指将故障的部件或现象与正常的部件或现象进行比较分析，找出问题的所在（2）互换法是指将处于正常状态的部件与可能故障的部件互换，比较互换前、后二者变化，以此判断故障的范围或部位故障处理硬件故障：CPRI光路类BBU单板硬件RHUB故障类PRRU故障类IP传输故障分析与处理：查看基站告警检查SCTP配置SCTP信令跟踪检查用户面配置IP传输自检用户面信令跟踪应用层故障分析与处理：故障现象①gNodeBNSAX2通断类问题经常出现的告警②NSA场景下，辅站建立失败故障原因①底层物理层、数据链路层、网络层故障②SCTP、UserPlane两端参数配置错误，导致协商失败，如IP、VLANID、端口号等故障处理①查看基站告警②检查SCTP链路状态③检查对端eNodeB配置时钟同步故障分析与处理：GPS与时钟小区故障分析与处理：CU小区故障：（1）NRDUCELL小区闭塞导致NRCELL故障；（2）NRCELL相关的F1信令链路出现故障；（3）NRCELL绑定的NRDUCELL出现故障；（4）NRCELL与NRDUCELL频带配置不一致；（5）NRCELL与NRDUCELL双工模式配置不一致DU小区故障：ALM-29870NR分布单元小区TRP不可用告警ALM-29871NR分布单元小区TRP服S务能力下降告警DU小区TRP不可用告警关联告警五、练习小组为单位，对案例库故障进行分析并处理六、总结课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月27日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题5G新空口协议上课地点教学内容及学情分析本节课为5G空中接口核心基础课程，聚焦5GUu空口协议栈整体架构，主要包含空口用户面与控制面区分、NAS接入层原理、RRC层核心功能，以及SDAP、PDCP、RLC、MAC、PHY各层级的协议功能与工作机制。前期已掌握5G空口帧结构、物理资源单元等底层物理层知识，了解终端与基站的通信基本逻辑，具备基础的移动通信认知。教学目标（一）知识目标掌握5G空口Uu接口定义，区分空口用户面与控制面的功能差异与传输内容。理解NAS非接入层与AS接入层的层级关系与核心作用。熟练掌握RRC、SDAP、PDCP、RLC、MAC各协议层的核心功能与工作机制。掌握RLC三种传输模式（TM/UM/AM）的特性与适用场景。理解5G协议栈相较于4G的升级点，明确SDAP新增层级的技术价值。（二）能力目标能够独立区分5G空口用户面与控制面的传输数据类型，精准辨别各协议层工作职责。能够根据业务传输需求，匹配对应的RLC传输模式。能够梳理数据、信令从终端到基站、核心网的逐层传输与封装逻辑。能够简单分析各协议层故障对网络通信产生的影响，具备基础协议排查思维。（三）素养目标培养学生分层、模块化的通信工程思维，建立“逐层封装、逐层解封装”的标准通信认知。培养学生严谨、规范的协议标准化思维，树立通信行业规范化、精准化的工匠精神。通过5G协议迭代升级内容，引导学生感知通信技术持续优化的发展逻辑，提升专业学习积极性。教学重难点（一）教学重点5G空口用户面与控制面的架构区别与传输内容差异。RRC、SDAP、PDCP、RLC、MAC各协议层核心功能。RLC三种传输模式的特性与适用场景。（二）教学难点NAS层与AS接入层的层级关系与信令转发逻辑。5G各协议层协同工作、逐层封装传输的完整逻辑。SDAP层QoS流映射的工作原理与5G组网价值。课堂教学过程设计教学方法分层拆解法：由上层到下层逐层拆解协议栈结构，理清层级从属与协作关系。对比分析法：对比用户面与控制面、三种RLC模式、4G与5G协议栈差异，强化记忆。流程演示法：模拟数据与信令逐层封装传输流程，具象化抽象协议逻辑。场景案例法：结合手机联网、广播寻呼、数据重传等场景匹配协议功能。互动提问法：随堂设问、知识点复盘，巩固各层级核心功能。教学工具多媒体PPT、5G空口协议栈架构图（用户面/控制面）各协议层功能对照表、RLC三种模式对比表协议传输流程动画、课堂练习题与思维导图（一）课程导入（10分钟）场景设问导入：手机开机联网、注册网络、发送消息、播放视频的全过程中，数据和信令是如何有序传输的？为什么网络能够区分用户数据和控制指令？4G和5G的传输逻辑有什么区别？（二）新知讲授（65分钟）1.5G空口基本概念与双平面架构（10分钟）2.NAS与AS分层原理（10分钟）3.各协议层逐层功能详解（30分钟）4.协议栈整体协同逻辑总结（15分钟）（三）课堂互动与练习（10分钟）1.互动提问2.课堂小练习（四）课堂小结（5分钟）（五）作业布置教学反思本节课分层逻辑清晰、功能归类明确，大部分学生能够掌握各协议层基础功能，理解双平面架构差异。但部分学生对多层协议协同封装、NAS与AS信令转发逻辑理解不够透彻，容易混淆相近层级功能。后续教学可增加数据逐层封装动态演示，直观展示数据从上层到物理层的处理全过程，具象化突破难点；同时增加表格对比，固化各层级功能记忆。可结合日常联网故障案例，对应分析协议层异常导致的网络问题，提升学生知识应用与故障分析能力。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）课程导入（10分钟）场景设问导入：手机开机联网、注册网络、发送消息、播放视频的全过程中，数据和信令是如何有序传输的？为什么网络能够区分用户数据和控制指令？4G和5G的传输逻辑有什么区别？引导学生思考总结：无线通信并非直接传输数据，而是依靠一套标准化的分层协议规则，对数据进行封装、调度、传输、解封装。顺势引出本节课核心内容——5G空口协议栈，明确本节课将系统学习5G空口分层架构、各层级功能与传输规则，为后续信道、信号学习搭建上层逻辑框架。（二）新知讲授（65分钟）1.5G空口基本概念与双平面架构（10分钟）5G终端UE与基站gNodeB之间的通信接口为Uu空口接口，分为用户网络接口与通用接口特性，是5G无线传输的核心接口。从逻辑层面，Uu接口严格分为控制面和用户面两大体系，分工明确、各司其职。控制面：专门传输信令消息，负责网络注册、连接建立、移动性管理、会话管理等控制指令，保障通信链路稳定建立与维持。用户面：专门传输用户业务IP数据包，负责上网、视频、下载等实际业务数据传输，实现用户业务落地。2.NAS与AS分层原理（10分钟）5G空口整体分为非接入层NAS与接入层AS两大层级。NAS属于高层信令，位于接入层之上，主要负责UE与核心网AMF之间的信令交互，包含移动性管理MM、会话管理SM消息，不随接入网制式变化。AS接入层为无线接入专属层级，包含RRC及以下所有协议层，负责无线侧信令与数据处理，适配5G无线接入特性。RRC层作为控制面核心，负责转发NAS信令，仅做透明转发，不修改信令内容，实现接入网与核心网信令互通。3.各协议层逐层功能详解（30分钟）（1）RRC无线资源控制层：是5G控制面核心功能层，全权处理UE与5G接入网之间所有信令流程，包含网络注册、小区切换、连接建立、参数配置等功能，同时承载、转发NAS高层信令，是整个空口控制面的中枢。（2）SDAP服务数据适配层（5G新增）：仅存在于用户面，是5G相较于4G的核心升级层级。主要负责QoS数据流与无线承载DRB的映射匹配，为数据包添加QFI流标识，保障不同优先级业务（高清视频、工业控制、普通上网）按QoS规则传输，实现5G差异化业务保障。（3）PDCP分组数据汇聚协议层：同时存在于用户面与控制面。核心功能包含数据加解密、完整性校验，保障通信安全；支持IP头压缩，提升传输效率；具备数据排序、重复检测、路由转发功能，在NSA双连接场景中承担数据分流与复制任务。（4）RLC无线链路控制层：负责无线链路数据处理，提供三种传输模式，适配不同业务场景。透明模式TM：无数据加工、无头部封装，纯透传，适用于广播、寻呼等公共信令；非确认模式UM：无ACK/NACK反馈，不可靠传输，适用于实时视频、语音等实时业务；确认模式AM：支持检错、重传、排序，可靠传输，适用于文件下载、网页数据等高可靠业务。（5）MAC媒体接入控制层：核心功能为信道映射、数据复用与解复用，将多逻辑信道数据整合为MACPDU统一传输；依托HARQ机制实现数据纠错重传，保障传输可靠性；负责无线资源调度与分配，根据QoS优先级分配空口资源，同时承担数据级联功能，适配5G高速调度需求。（6）PHY物理层：协议栈最底层，依托帧结构、物理资源完成信号调制、编码、收发，为上层协议提供物理传输通道，是所有数据、信令传输的物理载体。4.协议栈整体协同逻辑总结（15分钟）控制面传输逻辑：NAS高层信令→RRC封装→PDCP安全处理→RLC分段→MAC调度→PHY物理传输。用户面传输逻辑：业务IP数据包→SDAPQoS映射→PDCP压缩加密→RLC模式适配→MAC复用调度→PHY空口发送。整体体现5G协议栈分层分工、逐级处理、协同传输的设计思想，SDAP的新增让5G具备了精细化QoS业务管控能力，是5G多业务差异化承载的核心保障。（三）课堂互动与练习（10分钟）1.互动提问5G空口控制面和用户面分别负责传输什么内容？5G新增的SDAP层核心功能是什么？解决了什么问题？RLC三种模式中，哪种模式适用于高可靠数据传输？为什么？2.课堂小练习简要梳理5G空口从上层到下层的协议层级，并分别说明RRC、SDAP、MAC层的核心作用。（四）课堂小结（5分钟）本节课系统学习了5G空口协议栈完整架构，掌握了Uu空口双平面分工、NAS与AS分层逻辑，熟练掌握RRC、SDAP、PDCP、RLC、MAC各层级核心功能，理解了RLC三种传输模式的场景差异与5G协议栈相较于4G的升级优势。明确分层协议架构是5G数据、信令有序传输的逻辑支撑，为后续物理信道、信号及网络调度学习筑牢理论基础。（五）作业布置绘制5G空口用户面、控制面协议栈分层思维导图，标注每一层核心功能。对比说明RLC的TM、UM、AM三种传输模式的差异及适用业务场景。课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年7月3日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题5G应用场景及典型案例上课地点教学内容及学情分析本节课是5G移动通信课程体系的落地应用课程，承接前期5G空口技术、基站原理、网络架构等底层理论知识，聚焦ITU定义的5G三大核心应用场景，系统讲解eMBB、uRLLC、mMTC场景的技术特性、网络性能诉求。前期已系统学习5G帧结构、空口协议、物理信道、基站部署等基础理论与硬件知识，全面掌握5G高速率、低时延、大连接的技术特性，具备扎实的前置理论基础。教学目标（一）知识目标掌握ITU定义的5G三大核心应用场景：eMBB、uRLLC、mMTC的核心定义与技术特征。熟记三大场景对应的网络关键指标，明确速率、时延、连接密度、可靠性的差异化诉求。理解5G网络能力对各行业场景的支撑逻辑，明确5G技术赋能产业升级的核心价值。（二）能力目标能够精准区分5G三大应用场景，根据业务特性快速匹配对应的场景类型与网络指标。能够对比4G与5G网络时延、速率性能差异，解释5G实现超低时延、超高速率的应用优势。能够独立拆解CloudVR、自动驾驶、智能监控等典型案例的5G支撑技术与网络诉求。（三）素养目标培养学生分类归纳、精准匹配的专业思维，建立“技术参数决定业务能力”的通信核心认知。培养学生理论结合实际的应用思维，理解通信技术服务行业、赋能产业的核心价值。通过5G多行业落地应用案例，感受我国5G产业发展优势，提升专业自信心与行业认同感。教学重难点（一）教学重点5G三大应用场景（eMBB/uRLLC/mMTC）的核心特征与差异化网络指标。三大场景对应的典型行业应用，明确各类业务的核心网络诉求。CloudVR、自动驾驶、智能监控三大标杆案例的5G技术支撑逻辑。（二）教学难点不同行业业务场景与速率、时延、可靠性、连接密度等网络指标的精准匹配逻辑。5G低时延、高可靠特性支撑自动驾驶、工业控制等高危高精度业务的核心原理。CloudVR云化架构与传统本地VR的差异，以及5G网络对极致VR体验的支撑机制。课堂教学过程设计教学方法场景归类法：按三大应用场景统一归类所有行业应用，梳理标准化网络诉求。对比分析法：对比3G/4G/5G时延、速率性能差异，对比传统业务与5G新型业务优势。案例拆解法：分步拆解VR、自动驾驶、智能监控案例，直观展示5G赋能逻辑。指标对标法：以量化参数对标业务需求，具象化抽象的网络能力。互动问答法：结合生活场景随堂提问，巩固场景与技术指标的对应关系。教学工具多媒体PPT、5G三大应用场景指标对照表、4G/5G性能参数对比表CloudVR、自动驾驶、智能监控行业应用视频演示素材业务场景分类思维导图、课堂练习题、行业应用案例汇总表（一）课程导入（10分钟）5G所有底层技术迭代，最终都是为了适配多元化的行业应用场景。ITU标准化定义了5G三大核心应用场景，覆盖高速娱乐、工业控制、物联网三大领域。顺势导入本节课课题，明确本节课核心学习目标：掌握三大场景特性，读懂5G主流行业应用案例，打通技术与应用的壁垒。（二）新知讲授（65分钟）1.5G整体愿景与网络性能指标（10分钟）2.5G三大核心应用场景详解（25分钟）（1）eMBB增强型移动宽带（高带宽场景）（2）uRLLC超高可靠超低时延通信（低时延高可靠场景）（3）mMTC海量机器类通信（海量连接场景）3.5G典型行业应用案例拆解（25分钟）（1）eMBB典型案例：CloudVR云端虚拟现实（2）uRLLC典型案例：5G自动驾驶（3）mMTC典型案例：智能监控与智能制造4.5G产业价值总结（5分钟）（三）课堂互动与练习（10分钟）1.互动提问2.课堂小练习（四）课堂小结（5分钟）（五）作业布置教学反思部分学生对各场景精准的量化指标记忆模糊，对多业务差异化网络诉求的深层逻辑理解不够透彻。后续教学可增加多场景指标对比表格，强化参数记忆；通过动态业务演示视频，直观展示5G与4G在时延、速率上的性能差距，具象化突破教学难点。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）课程导入（10分钟）场景设问导入：我们前期学习了5G空口帧结构、物理资源、基站部署等底层技术，知道5G具备高速率、低时延、大连接的特性。思考：这些技术优势具体能解决哪些实际问题？为什么5G可以实现8K超高清播放、无人自动驾驶、海量智能设备联网，而4G无法完全支撑？引导学生总结：5G所有底层技术迭代，最终都是为了适配多元化的行业应用场景。ITU标准化定义了5G三大核心应用场景，覆盖高速娱乐、工业控制、物联网三大领域。顺势导入本节课课题，明确本节课核心学习目标：掌握三大场景特性，读懂5G主流行业应用案例，打通技术与应用的壁垒。（二）新知讲授（65分钟）1.5G整体愿景与网络性能指标（10分钟）讲解ITU-R在2015年定义的IMT-20205G核心愿景，对比4G（IMT-Advanced）与5G关键性能差异：5G峰值速率提升100倍、端到端时延降至1ms、连接密度达到每平方公里100万设备，同时大幅提升频谱效率、移动性、区域流量能力与功耗效率。分析传统移动通信网络面临的痛点：传统网络存在传输路径冗长、信令冗余、站间协同弱、回传容量不足等问题，无法满足高速率、低时延、海量连接、高可靠的多元化业务需求。5G通过新空口、新架构、网络切片三大核心能力，全面解决传统网络短板，适配全场景行业应用。2.5G三大核心应用场景详解（25分钟）（1）eMBB增强型移动宽带（高带宽场景）eMBB是面向高速率、大流量的消费级宽带场景，核心诉求为超高带宽、高速用户体验速率、高频谱效率。依托5G新空口技术、超大载波带宽，5G理论峰值速率可达10Gbps，彻底解决4G带宽受限问题。主流应用包含4K/8K超高清视频、VR/AR/MR虚拟现实、三维全息、MirrorSys等大流量业务。该场景除高带宽需求外，对设备移动性、网络功耗效率也有较高要求，主要服务于个人消费类高速娱乐、高清视听、云端办公等场景。（2）uRLLC超高可靠超低时延通信（低时延高可靠场景）uRLLC核心诉求为毫秒级超低时延、99.999%超高可靠性，部分场景兼顾高速移动性。5G端到端时延低至1ms，对比3G（100ms）、4G（50ms）时延性能大幅优化，以120km/h行驶车速为例，5G制动距离仅3.3cm，远低于4G的1.67m，极大提升业务运行安全性。主要适配自动驾驶、远程设备控制、工业机器人操控、无人机作业、触觉互联网等对时延、可靠性要求极高的工业与交通场景，是5G赋能工业互联网、智能交通的核心场景。（3）mMTC海量机器类通信（海量连接场景）mMTC核心特征为海量设备接入、小数据量传输、非时延敏感、低功耗、低成本，核心诉求是超高连接密度与超高网络功耗效率。5G支持每平方公里100万设备接入，可满足全域物联网覆盖需求。主流应用包含智能水电表、智慧农业传感器、智能监控、共享单车、智慧停车场、智慧城市感知设备等物联网终端。此类设备依靠电池长期供电，无需高频数据交互，5G通过优化网络功耗效率，有效延长终端电池使用寿命，适配大规模、低成本物联网部署。3.5G典型行业应用案例拆解（25分钟）（1）eMBB典型案例：CloudVR云端虚拟现实对比传统VR与CloudVR的核心差异：传统VR依靠本地设备渲染、有线传输，设备笨重、成本高昂、内容管控困难；5GCloudVR依托云端服务器完成图像渲染，终端仅负责解码显示，实现设备无绳化、轻量化。讲解5G网络支撑条件：入门级VR体验需100Mbps带宽、10ms时延，极致体验需9.4Gbps超高带宽与2ms超低时延，仅5G网络可满足。CloudVR大幅降低用户终端成本，实现内容云端管控、版权可追溯，广泛应用于VR直播、影视、游戏、教育实训等场景，是消费端5G落地的核心应用。同时拓展AR增强现实、MR混合现实的应用差异，明确三类虚拟技术的场景区分。（2）uRLLC典型案例：5G自动驾驶讲解自动驾驶两大核心技术：ADAS单车智能依靠车载摄像头、雷达、传感器实现基础辅助驾驶，但存在探测距离短、受天气干扰、感知范围有限等短板；5GC-V2X车联网技术依托超低时延、高可靠网络，实现车与车、车与路、车与人、车与云端的万物互联。5G赋能优势：依托<5ms时延、99.999%可靠性，支持车辆编队行驶、远程驾驶、全自动驾驶，可减少90%交通事故、降低31%石油消耗。能够实现非视距、全天候环境感知，支撑智慧交通、无人巴士、货运车队、危险场景自动驾驶作业，彻底颠覆传统交通模式。（3）mMTC典型案例：智能监控与智能制造依托5G海量连接、低功耗特性，构建工业传感器网络与智能监控系统，适配工业4.0生产场景。通过大量物联网传感器、监控终端实时采集设备运行状态、生产环境数据，实现全天候状态监测、远程辅助控制。区分差异化业务指标：工业动作控制需1-5ms时延、超高可靠性；设备状态监测为百毫秒级时延、低速率数据传输；AR辅助生产需千兆级速率、十毫秒级时延。同时延伸智慧城市应用，包含智能电表、智能停车、灾难预警等海量物联网场景，构建万物互联的智慧社会体系。4.5G产业价值总结（5分钟）5G不再是单纯的移动通信技术，而是赋能消费用户、垂直行业、运营商的全新产业平台。通过差异化的网络能力，实现个人体验升级、行业数字化转型、运营商业务创新，催生全新商业模式与产业生态，为数字经济、工业互联网、智慧城市建设提供核心网络支撑。（三）课堂互动与练习（10分钟）1.互动提问5G三大应用场景分别是什么？各自的核心技术诉求是什么？CloudVR业务依托5G哪项核心能力？和传统VR相比有什么优势？自动驾驶业务为什么必须依靠5GuRLLC场景，4G网络无法满足的原因是什么？2.课堂小练习请对应填写：超高清视频属于____场景、自动驾驶属于____场景、智能抄表属于____场景，并简述三类场景的核心网络指标差异。（四）课堂小结（5分钟）本节课系统学习了5G三大核心应用场景及典型行业案例，重点掌握了eMBB高带宽、uRLLC低时延高可靠、mMTC海量连接的技术特征与量化指标，熟练理解了CloudVR、自动驾驶、智能监控三大标杆案例的5G赋能逻辑。明确了5G底层技术迭代最终服务于行业应用，实现了个人消费、工业制造、智慧城市全场景覆盖，完善了5G“技术原理-设备部署-行业应用”的完整知识体系。（五）作业布置绘制5G三大应用场景思维导图，标注每类场景的核心指标、业务特点与典型应用。任选自动驾驶或CloudVR案例，简述5G网络的技术支撑优势与行业应用价值。课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月11日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题CloudRAN网络架构和部署上课地点教学内容及学情分析明确CloudRAN的核心技术特征、优缺点及适用场景，能结合实际场景分析其部署价值；已对传统网络架构有基础认知教学目标核心掌握CloudRAN的定义、核心组成及部署逻辑；理解其与传统D-RAN、C-RAN的核心差异；了解CloudRAN的部署要点及实际应用案例，建立CloudRAN的完整认知，为后续5G全场景架构学习奠定基础。课堂教学过程设计一、课程导入与核心概念铺垫（15分钟）1.课程导入（3分钟）。2.核心概念讲解（7分钟）：结合PPT示意图，明确核心基础概念。3.互动提问（5分钟）：结合你对C-RAN集中化部署的认知，猜想一下，CloudRAN在C-RAN基础上，加入云技术后，会在资源利用、部署灵活性上有哪些提升？二、CloudRAN核心架构与部署逻辑（25分钟）1.核心定义（4分钟）：结合PPT图示，明确CloudRAN的完整定义。2.分层组成与核心功能（8分钟）：①CU（集中单元）；②DU（分布式单元）；③RU（射频单元）3.部署逻辑与案例补充（8分钟）：①部署逻辑②案例补充：案例1（城市公共场景）。案例2（运营商网络升级）。4.核心支撑技术（5分钟）：简要讲解CloudRAN的两大核心支撑技术。三、CloudRAN与传统架构（D-RAN、C-RAN）对比及优缺点（25分钟）以对比讲解为核心，结合PPT对比表格、场景图，明确CloudRAN与D-RAN、C-RAN的核心差异，同时讲解CloudRAN的优缺点，结合实际场景说明其适配价值，强化学生认知。1.三大架构核心对比（8分钟）：结合PPT对比表格，从部署模式、核心特征、资源利用率、部署灵活性、硬件依赖、核心优势、核心局限7个维度，系统对比CloudRAN与D-RAN、C-RAN的差异，用通俗语言总结——D-RAN“分散部署、硬件绑定、覆盖优先”，C-RAN“集中部署、资源池化、效率优先”，CloudRAN“云化部署、软件定义、灵活优先”，CloudRAN是在C-RAN基础上的云化升级，解决了传统架构灵活性不足、资源利用率有限的问题。2.CloudRAN优缺点详解（12分钟。3.适用场景（5分钟）。四、小组讨论、课堂练习（15分钟）1.小组讨论（5分钟）：“结合本节课所学及新增的CloudRAN应用案例（城市试点、意大利电信部署、智慧工厂、智慧医疗），分析某大型工业园区，适合部署CloudRAN还是传统C-RAN？说明理由”，2-3人一组展开讨论。2.即时练习（5分钟）。3.练习点评（5分钟）：针对学生练习中的易错点（如CloudRAN与C-RAN的差异、分层功能），结合PPT图示再次补充讲解，强化学生记忆，确保核心知识点人人掌握。五、课堂小结、休息与课后提示（10分钟）1.课堂小结（5分钟）。2.休息与课后提示（5分钟）：学生课后结合参考资料，搜集1个CloudRAN的实际部署案例（如城市试点、企业园区部署），梳理案例中的部署逻辑、技术优势及应用效果，为后续深入学习5G核心网云化、边缘计算铺垫。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、课程导入与核心概念铺垫（15分钟）1.课程导入（3分钟）：结合当前5G全场景发展趋势（高清视频、VR/AR、自动驾驶、工业物联网），提问“随着千行百业数字化转型，传统无线网络架构（D-RAN、C-RAN）在应对海量连接、灵活调度、成本控制上逐渐显现局限，如何破解这一难题？”，引出本节课核心——CloudRAN（云无线接入网），说明其是传统RAN架构的升级形态，依托云技术重构无线接入网，是支撑5G及未来网络发展的核心架构，激发学生学习兴趣。2.核心概念讲解（7分钟）：结合PPT示意图，明确核心基础概念——①CloudRAN定义：云无线接入网，是将云计算技术与无线接入网深度融合，通过软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）技术，实现基带处理资源池化、网络功能弹性部署、全局协同调度的新型无线接入网架构，是C-RAN集中化理念的进一步升级和云化落地；②核心设备与分层铺垫：简要讲解CloudRAN核心分层（CU、DU、RU）及核心设备功能——CU（集中单元）负责非实时基带处理、资源调度，DU（分布式单元）负责实时基带处理，RU（射频单元）负责射频信号收发，补充F1、E1关键接口的核心作用，为后续详细讲解铺垫；③核心逻辑：CloudRAN的核心是“资源云化、功能虚拟化、调度全局化”，打破传统架构的资源壁垒，实现资源灵活分配与高效利用，适配多场景差异化需求。3.互动提问（5分钟）：“结合你对C-RAN集中化部署的认知，猜想一下，CloudRAN在C-RAN基础上，加入云技术后，会在资源利用、部署灵活性上有哪些提升？”，邀请2-3名学生发言，结合学生回答，引出CloudRAN与传统架构的核心差异雏形，为后续详细讲解铺垫。二、CloudRAN核心架构与部署逻辑（25分钟）本部分为课程重点之一，结合PPT架构图、实物部署图、云资源池示意图，从定义、分层组成、部署逻辑、核心技术四个维度，全面讲解CloudRAN，结合实际案例强化理解，贴合入门教学需求。1.核心定义（4分钟）：结合PPT图示，明确CloudRAN的完整定义——基于云计算架构，将无线接入网的基带处理功能、控制功能通过虚拟化技术部署在云服务器上，形成统一的资源池，实现CU、DU、RU的灵活部署与协同工作，打破传统基站的硬件绑定限制，具备弹性伸缩、全局调度、高效运维的核心特征，是面向5G及未来网络的主流无线接入网架构，广泛应用于5G中晚期及垂直行业场景。2.分层组成与核心功能（8分钟）：结合PPT分层架构图，逐一讲解CloudRAN的三层核心组成及功能，用通俗语言拆解抽象逻辑，结合应用场景说明价值——①CU（集中单元）：部署在云数据中心，核心负责非实时基带处理、无线资源管理、移动性管理、全局资源调度，相当于CloudRAN的“大脑中枢”，通过E1接口实现DU间协同，通过F1接口向DU发送配置指令；②DU（分布式单元）：部署在靠近基站站点的汇聚机房或边缘节点，核心负责实时基带处理、波束赋形、干扰协调，将CU的调度指令转化为本地可执行的无线信号处理操作，靠近终端可降低传输时延；③RU（射频单元）：部署在基站铁塔或楼宇顶部，与传统RRU/AAU功能一致，负责射频信号的发射与接收，将数字信号与射频信号相互转换，通过前传链路与DU连接；④补充说明：三层之间通过标准化接口连接，支持灵活部署与功能扩展，核心优势在于“硬件解耦、软件定义”，无需依赖专用硬件设备。3.部署逻辑与案例补充（8分钟）：①部署逻辑：结合PPT部署示意图，讲解CloudRAN的典型部署流程——首先构建云资源池（部署虚拟化软件、云管理平台），将CU功能虚拟化部署在云资源池中，DU根据业务需求灵活部署在边缘节点或汇聚机房，RU分散部署在各个覆盖区域，通过高带宽、低时延的传输链路（光纤）连接DU与RU、CU与DU，核心网通过云管理平台与CloudRAN资源池对接，实现全局资源调度与数据传输；②案例补充：案例1（城市公共场景）：以某城市5GCloudRAN试点项目为例，讲解其部署逻辑——在城市核心数据中心构建CloudRAN资源池，部署CU虚拟化功能，在各区县汇聚机房部署DU，在主城区、工业园区部署RU，实现高流量区域的资源灵活调度，用户平均下载速率提升30%以上，有效缓解网络拥塞问题，同时通过资源池化管理，降低了35%的运维成本，适配城市多场景、高流量的通信需求。案例2（运营商网络升级）：华为助力意大利电信TIM在巴勒莫部署CloudRAN网络，通过构建统一的云资源池，实现基带资源共享与全局调度，部署后2CC覆盖面积增加34%，3CC覆盖面积增加188%，平均吞吐率提升33%，边缘吞吐率提升72%，既提升了用户体验，又帮助TIM大幅降低维护及站点获取成本，为其面向5G演进奠定了基础。4.核心支撑技术（5分钟）：简要讲解CloudRAN的两大核心支撑技术，避免复杂技术细节，聚焦应用价值——①网络功能虚拟化（NFV）：将传统基带处理、控制等硬件功能转化为软件模块，部署在通用云服务器上，无需专用硬件，降低硬件成本，支持功能灵活升级；②软件定义网络（SDN）：通过软件定义网络拓扑、资源调度策略，实现全局资源的动态分配，例如夜间用户流量低时，释放部分云资源用于网络维护，提升资源利用率。三、CloudRAN与传统架构（D-RAN、C-RAN）对比及优缺点（25分钟）以对比讲解为核心，结合PPT对比表格、场景图，明确CloudRAN与D-RAN、C-RAN的核心差异，同时讲解CloudRAN的优缺点，结合实际场景说明其适配价值，强化学生认知。1.三大架构核心对比（8分钟）：结合PPT对比表格，从部署模式、核心特征、资源利用率、部署灵活性、硬件依赖、核心优势、核心局限7个维度，系统对比CloudRAN与D-RAN、C-RAN的差异，用通俗语言总结——D-RAN“分散部署、硬件绑定、覆盖优先”，C-RAN“集中部署、资源池化、效率优先”，CloudRAN“云化部署、软件定义、灵活优先”，CloudRAN是在C-RAN基础上的云化升级，解决了传统架构灵活性不足、资源利用率有限的问题。2.CloudRAN优缺点详解（12分钟）：结合实际部署场景，逐一讲解CloudRAN的核心优缺点，重点突出“适配场景”导向，结合参考案例补充说明——①优点：资源利用率极高（全局资源池化，动态分配，避免资源闲置，可根据流量变化弹性伸缩）；部署灵活性强（CU、DU、RU可根据业务需求灵活部署，支持多制式、多频段融合）；运维成本低（软件化部署，集中运维，无需单独维护每个站点的硬件设备）；功能升级便捷（通过软件更新即可实现新功能，无需大规模更换硬件，快速响应市场需求）；支持多联接与干扰协调（CU全局调度，可实现相邻DU协同，降低网络干扰，提升信号质量）；②缺点：前期建设成本高（需构建云资源池、部署虚拟化软件，搭建高带宽、低时延的传输链路，前传网络单向时延需控制在100微秒以内）；技术门槛高（需要掌握云计算、虚拟化、SDN等相关技术，对运维人员技能要求较高）；对传输网络要求严格（需支撑高带宽、低时延传输，保障实时基带处理的稳定性）；云资源池故障影响范围广（一旦云资源池出现故障，会影响多个CU、DU的正常工作，对网络可靠性要求较高）。3.适用场景（5分钟）：结合PPT场景图，明确CloudRAN的核心适用场景，搭配对应应用案例强化理解——①5G全场景部署区域（城市主城区、工业园区、核心商圈）：用户流量大、业务类型复杂，需实现资源灵活调度，支撑高清视频、VR/AR、直播等大带宽业务，参考上述城市试点案例，可快速适配流量波动，提升用户体验；②垂直行业场景（智慧工厂、自动驾驶测试区、智慧医疗园区）：案例3（智慧工厂）：德国亚琛5G工业园区部署CloudRAN架构，将RAN软件与硬件解耦，在通用服务器上同时运行虚拟化RAN应用与工业应用，实现传感器数据处理、移动机器人控制等场景的低时延传输，通过CU全局调度与DU边缘部署，满足工业生产中实时控制、海量设备接入的需求，简化了新生产技术的导入流程，提升了生产效率；案例4（智慧医疗）：某智慧医疗园区部署CloudRAN，通过边缘DU部署降低时延，支撑远程手术指导、医疗设备数据实时传输，同时借助资源池化能力，灵活分配带宽，保障医疗数据传输的高可靠性，适配医疗行业的特殊需求；③大型企业园区：案例5（大型企业园区）：某大型科技企业园区部署CloudRAN，将CU部署在企业自有数据中心，与内部网络深度整合，针对办公区高清视频会议、生产区物联网设备数据采集等不同需求，通过CU动态分配资源，实现差异化网络服务，既满足了员工办公的高速网络需求，又支撑了园区物联网系统的稳定运行，提升了资源利用率；④补充说明：CloudRAN是未来无线网络的发展趋势，逐步替代传统架构，适配“数字化转型、多场景协同”的网络需求，其多联接、弹性伸缩的特性，也能更好地应对未来业务的多样性和不确定性。四、小组讨论、课堂练习（15分钟）1.小组讨论（5分钟）：“结合本节课所学及新增的CloudRAN应用案例（城市试点、意大利电信部署、智慧工厂、智慧医疗），分析某大型工业园区，适合部署CloudRAN还是传统C-RAN？说明理由”，2-3人一组展开讨论，每组派1名代表发言（1分钟/组），教师结合学生发言，补充总结，强化学生对CloudRAN部署选型逻辑的理解，结合工业物联网场景的低时延、高可靠需求，参考智慧工厂案例，说明CloudRAN通过边缘DU部署、资源灵活调度适配工业园区的核心优势。2.即时练习（5分钟）：结合本节课知识点及新增案例，布置3道简单练习，让学生快速作答，当场核对答案，强化记忆：①CloudRAN的核心分层的组成是什么？各层核心功能是什么？②CloudRAN与C-RAN的核心差异是什么？结合意大利电信部署案例，说明CloudRAN的优势；③大型工业园区为什么适合部署CloudRAN？参考智慧工厂案例，简要说明理由。（可结合PPT提示，允许学生简要作答，重点考察核心知识点掌握情况）。3.练习点评（5分钟）：针对学生练习中的易错点（如CloudRAN与C-RAN的差异、分层功能），结合PPT图示再次补充讲解，强化学生记忆，确保核心知识点人人掌握。五、课堂小结、休息与课后提示（10分钟）1.课堂小结（5分钟）：梳理本节课核心知识点——①CloudRAN的定义、核心分层组成及部署逻辑；②CloudRAN的核心支撑技术及核心特征；③CloudRAN与D-RAN、C-RAN的核心差异；④CloudRAN的优缺点、适用场景及典型应用案例（城市试点、运营商升级、智慧工厂、智慧医疗、企业园区），帮助学生构建完整的知识框架，强调“CloudRAN是传统RAN云化升级，适配未来多场景、高需求网络”的核心逻辑，同时强化案例与知识点的关联，让学生理解CloudRAN的实际应用价值。2.休息与课后提示（5分钟）：预留5分钟休息缓冲；提示学生课后结合参考资料，搜集1个CloudRAN的实际部署案例（如城市试点、企业园区部署），梳理案例中的部署逻辑、技术优势及应用效果，为后续深入学习5G核心网云化、边缘计算铺垫。课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月20日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题F-OFDM技术上课地点教学内容及学情分析F-OFDM技术的工作原理及增益已经学习5G帧格式，了解5G子载波灵活可变教学目标知识目标：掌握F-OFDM技术的定义和特点技能目标：1.学会分析计算F-OFDM技术的频谱利用率素养目标：1.培养学生分析对比、归纳能力通过F-OFDM的演进过程，了解事物从低级到高级的发展过程，培养学生辩证唯物主义的思维能力。课堂教学过程设计一、回顾MassiveMIMO技术和256QAM技术5G帧格式二、F-OFDM技术1.F-OFDM技术演进及定义（1）F-OFDM技术演进（FDM到OFDM到.F-OFDM）（2）F-OFDM特点2.工作原理3.增益（提高频谱率满足不同业务需求）讲解不同子载波下的频谱利用率三、总结提高速率技术应用及指标分析1.三种技术不同应用场景2.各指标分析四、总结学生练习计算不同子载波下的频谱利用率，并且对比4G和5G，分析频谱利用率提高度。五、作业教学反思备注：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MassiveMIMO技术（定义、工作原理及增益）256QAM技术（定义、工作原理及增益）5G帧格式二、F-OFDM技术1.F-OFDM技术演进及定义（1）F-OFDM技术演进FDM（频分复用技术）：OFDM（正交频分复用技术）OFDM技术（基于子带滤波的正交频分复用技术）F-OFDM特点不同业务提供不同的子载波带宽和循环前缀配置，以满足不同业务的时频资源需求（学生针对不同应用场景具体分析）2.工作原理在发送端和接收端增加了对子带进行滤波的子带滤波器。F-OFDM调制系统通过优化滤波器的设计，把不同带宽的子载波之间的保护频带降到最低。3.增益（1）提高频谱利用率通过计算OFDM和F-OFDM两种技术的频谱利用率，得到结论练习计算不同子载波下的频谱利用率（2）满足不同业务需求F-OFDM技术可以解决灵活配置业务波形技术参数（子载波贷款、符号长度、保护间隔等）的问题，可以提高无线频谱资源利用效率，容纳更多用户。针对三大场景具体分析。三、总结提高速率技术应用及指标分析1.三种技术不同应用场景2.各指标分析四、总结学生练习计算不同子载波下的频谱利用率，并且对比4G和5G，分析频谱利用率提高度。学会看不同子载波带宽下，频谱及资源的利用表。五、作业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（分析单周期内符号数）分析并计算每种帧格式下每秒上下行符号数四、峰值速率计算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）学生根据已知条件练习计算三种典型帧格式下的峰值速率五、总结课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月4日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题NSA、SA组网及演进路径上课地点教学内容及学情分析教学内容：NSA和SA组网方案学情分析：对5G网络架构有一定的认知教学目标知识目标：（1）掌握NSA和SA组网方案（2）了解5G组网的演进路径技能目标：能够根据网络功能按需部署组网方案素养目标：学习华为精神，坚定科技强国、技能强身的学习信念，了解基础研究，培养探索精神课堂教学过程设计一、回顾1、基站演进（名称和系统的演进）2、DRAN、CRAN和CloudRAN的部署方式、优劣势二、NSA组网1、组网背景2、NSA各种组网方案1）option3系列2）option7系列组网方案3）option4系列组网方案SA组网Option1和option2 5G架构的演进路径五、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、基站演进（名称和系统的演进）2、DRAN、CRAN和CloudRAN的部署方式、优劣势二、NSA组网1、组网背景5G标准的制定分为两个阶段：5G阶段1和5G阶段2，分别对应协议版本R15和R16。3GPP于2017年2月的世界移动通信大会期间正式启动了5G标准，将5G阶段1细分为两部分，即阶段1.1和阶段1.2，分别对应非独立（NSA）组网和独立（SA）组网场景。2、NSA各种组网方案1）option3系列●三种组网方案的相同点（1）核心网全部采用4G核心网络（EPC），无线侧都是采用eNB+gNB架构。（2）控制信令则都是由eNB分发的，所以控制面锚点都在LTE侧，gNB和EPC之间没有虚线连接，手机终端通过eNB与EPC建立连接。●三种组网方案的不同点（1）在option3的组网场景中，用户面业务数据分流锚点在4G基站。这种分流方式属于动态分流，即根据4G基站和5G基站的信号质量，动态决定分流比例。但这种方式会导致4G基站传输压力过大，需要对LTE站点进行扩容、升级改造，因此不建议使用这种方式。（2）在option3a的组网场景中，用户面业务数据分流锚点在4G核心网侧。这种分流方式属于静态分流，即不论LTE基站和NR基站信号的好坏，都按照固定比例给用户分配数据。不建议使用这种方式。（3）在option3x的组网场景中，根据控制面信令传输路径，4G基站为主站，也为控制面锚点。UE通过4G基站与4G核心网建立控制面通信，5G基站生成的信令可以通过4G基站转发给UE，4G基站在转发信令时不修改5G基站提供的UE配置信息。在用户面业务数据传输路径中，5G基站为辅站，也为业务数据分流锚点，5G基站负责接收和发送UE的数据，还负责转发4G基站数据，实现与4G核心网的通信。●option3x的优劣势（1）标准化完成的时间最早，有利于市场宣传。（2）对5G的覆盖没有要求，支持双连接来进行分流，用户体验好。（3）网络改动较小，建网速度较快，投资较少。●option3x的劣势表现在以下方面。①5G基站必须与现有4G基站搭配工作，且需要来自同一个厂商，灵活性低。②无法支持5G核心网引入的新功能和新业务。2）option7系列（1）option7系列核心网采用全新的5G核心网，即NGC架构，能够支持uRLLC、网络切片等新业务。（2）为了与5G核心网连接，4G基站也升级为增强型4G基站（eLTEeNB）。3）option4系列组网方案option4系列包括option4和option4a两种组网架构，它们的相同之处：①核心网都采用NGC，无线侧都采用eNB+gNB双连接架构；②控制面锚点（虚线部分）都在gNB侧。两种组网架构的不同之处：①在option4组网场景下，用户面锚点在gNodeB，这一点与之前介绍的option3x和option7x类似，gNodeB可以基于无线空口质量情况，实现业务数据包动态分流；②option4a组网场景下，用户面锚点在NGC。由于5G核心网对无线空口质量情况不可见，无法实现基于不同的信号质量的动态分流，只能采取静态盲分流，因此不建议使用。三、SA组网概念：独立组网（Standalone，SA）采用5G核心网络架构，5G终端接入5G基站再接入5G核心网，组网模式更简单，拥有完整的使用和控制能力。SA组网必须满足两个条件：①必须要部署5G核心网；②5G基站为控制面的锚点。NSA和SA这两种组网模式的最大的区别是NSA没有5G核心网，而SA拥有5G核心网。思考：SA组网的优点有哪些？option1和option2option1系列早已在4G结构中实现，option1系列组网如图1-15所示，使用的是4G无线和4G核心网。 option2组网方案也比较清晰，使用的是5G无线和5G的核心网，是相对最简单的SA组网方案，为5G组网的终极形态。思考：为什么没有option5和option6？三、5G架构的演进路径演进路径都是从option1（LTERAN+EPC）开始的，终极目标是5G的全覆盖（option2）。（1）option1：LTE/EPC→option2+option5→option4/4a→option2（2）option2：LTE/EPC→option2+option5→option2（3）option3：LTE/EPC→option3/3a/3x→option4/4a→option2（4）option4：LTE/EPC→option7/7a→option2（5）option5：LTE/EPC→option3/3a/3x→option1+option2+option7/7a→option2+option5四、总结、作业课堂教学设计首页专业班级：移动B2301通信A22012024年3月6日课程5G基站调试与运维课程类型理实一体学时2课题传统无线网络架构上课地点教学内容及学情分析理解两种架构的演进逻辑及在移动通信网络中的应用价值；已对5G网络有基础认知教学目标1核心掌握传统无线网络两种核心架构（D-RAN、C-RAN）的定义、核心组成及部署特点；2明确两种架构的核心差异、优缺点及适用场景，能结合实际场景完成架构选型；3.建立传统无线网络架构的完整认知，为后续5G无线接入网架构学习奠定基础。课堂教学过程设计一、课程导入与核心概念铺垫（15分钟）1.课程导入（3分钟）。2.核心概念讲解（7分钟）：结合PPT示意图，明确核心基础概念——①无线网络架构；②核心设备铺垫；③核心逻辑。3.互动提问（5分钟）。二、传统无线网络核心架构——D-RAN（分布式无线接入网）（25分钟）本部分为课程重点之一，结合PPT架构图、实物部署图，从定义、组成、部署逻辑、优缺点、适用场景五个维度，全面讲解D-RAN，结合实际案例强化理解。1.核心定义（4分钟）：结合PPT图示，明确D-RAN（DistributedRAN）的定义——分布式无线接入网的特点。2.核心组成与部署逻辑（8分钟）：①核心设备；②部署逻辑；③案例补充：以农村地区基站部署为例，讲解D-RAN的部署逻辑——每个村落部署1个小型基站站点，BBU与RRU就近部署，快速实现区域覆盖。3.优缺点详解（8分钟）：结合实际部署场景，逐一讲解D-RAN的核心优缺点，重点突出“适配场景”导向：①优点；②缺点。4.适用场景（5分钟）。三、传统无线网络核心架构——C-RAN（集中式无线接入网）（25分钟）与D-RAN对比讲解，结合PPT架构图、汇聚机房实物图，同样从定义、组成、部署逻辑、优缺点、适用场景五个维度讲解，突出两种架构的差异。1.核心定义（4分钟）：结合PPT图示，明确C-RAN（CentralizedRAN）的定义——集中式无线接入网的核心特点。2.核心组成与部署逻辑（8分钟）：①核心设备；②部署逻辑；③案例补充：以城市主城区部署为例，讲解C-RAN的部署逻辑——主城区站点密集，用户流量大，将BBU集中部署在汇聚机房，实现资源共享，减少站点机房占用。3.优缺点详解（8分钟）：结合实际部署场景，对比D-RAN，逐一讲解C-RAN的核心优缺点：①优点；②缺点。4.适用场景（5分钟）。四、C-RAN与D-RAN对比、小组讨论及课堂练习（15分钟）1.两种架构核心对比（5分钟）7个维度对比C-RAN与D-RAN的差异，用通俗语言总结核心区别。2.小组讨论（5分钟）。3.即时练习（5分钟）：结合本节课知识点，布置3道简单练习，让学生快速作答，当场核对答案，强化记忆：①D-RAN的核心部署特点是什么？②C-RAN的核心优势是什么？③城市主城区和偏远农村，分别适合部署哪种架构？（可结合PPT提示，允许学生简要作答，重点考察核心知识点掌握情况）。五、课堂小结、休息与课后提示（10分钟）1.课堂小结（5分钟）。2.休息与课后提示（5分钟）提示学生课后结合参考资料，搜集1个C-RAN或D-RAN的实际部署案例（如某地区基站部署方案），梳理案例中的架构选型理由，为后续深入学习5G无线接入网架构铺垫。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、课程导入与核心概念铺垫（15分钟）1.课程导入（3分钟）：结合日常生活场景（农村地区手机通话、城市主城区短视频播放），提问“同样是使用移动通信服务，为什么不同区域的网络部署方式会不一样？背后的无线网络架构有什么区别？”，引出本节课核心——传统无线网络的两种核心架构（D-RAN与C-RAN），说明其是无线网络部署的“核心方案”，直接决定网络覆盖、传输效率及运维成本，激发学生学习兴趣。2.核心概念讲解（7分钟）：结合PPT示意图，明确核心基础概念——①无线网络架构：聚焦无线接入网（RAN）的部署模式，核心是基站设备（BBU、RRU/AAU）的部署位置、连接方式及资源调度逻辑；②核心设备铺垫：简要介绍BBU（基带处理单元）、RRU（射频拉远单元）、AAU（有源天线单元）的核心功能（BBU负责基带信号处理，RRU/AAU负责无线信号收发），为后续两种架构讲解铺垫；③核心逻辑：传统无线网络架构的核心是“基带处理与射频单元的部署关系”，两种架构的核心差异也源于此。3.互动提问（5分钟）：“结合你对基站的认知，猜想一下，基站的核心设备（BBU、RRU）如果分开部署或集中部署，会有什么不同？”，邀请2-3名学生发言，结合学生回答，引出D-RAN（分布式）与C-RAN（集中式）的核心区别雏形，为后续详细讲解铺垫。二、传统无线网络核心架构——D-RAN（分布式无线接入网）（25分钟）本部分为课程重点之一，结合PPT架构图、实物部署图，从定义、组成、部署逻辑、优缺点、适用场景五个维度，全面讲解D-RAN，结合实际案例强化理解。1.核心定义（4分钟）：结合PPT图示，明确D-RAN（DistributedRAN）的定义——分布式无线接入网，核心特点是将基站的BBU（基带处理单元）、RRU（射频拉远单元）/AAU（有源天线单元）就近部署在各个基站站点，每个站点的BBU独立工作，无需集中管理，是传统无线网络部署的经典模式，广泛应用于2G、3G、4G初期。2.核心组成与部署逻辑（8分钟）：①核心设备：每个站点部署1台BBU，搭配1-3个RRU/AAU，配套传输线缆、电源设备；②部署逻辑：结合PPT部署示意图，讲解BBU与RRU/AAU就近部署在同一基站站点（机房或铁塔附近），BBU与RRU/AAU通过短距离线缆连接，每个站点独立完成基带处理、信号收发，站点之间无直接资源共享，核心网通过承载网与每个站点的BBU连接，实现数据传输；③案例补充：以农村地区基站部署为例，讲解D-RAN的部署逻辑——每个村落部署1个小型基站站点，BBU与RRU就近部署，快速实现区域覆盖。3.优缺点详解（8分钟）：结合实际部署场景，逐一讲解D-RAN的核心优缺点，重点突出“适配场景”导向：①优点：部署简单、快速，无需复杂的传输链路和集中管理设备，前期建设成本较低；信号传输时延小（BBU与RRU距离近，减少信号传输距离）；单个站点故障不会影响其他站点正常工作，网络可靠性较高；②缺点：资源利用率低（每个站点BBU独立工作，无法实现多站点资源协同调