5G的三大场景

eMBB

即“增强移动带宽”。
就是以人为中心的应用场景，集中表现为超高的传输速率，广覆盖的移动性保证等。
这是最直接改善移动网速，未来更多的应用对移动网速的需求都将得到满足，从eMBB层面上来说，它原来是移动网络的升级，让人们体验到极致的网速。
因此，增强移动带宽（eMBB）将是5G发展初期面向个人消费市场的核心应用场景。（更大带宽、载波聚合、空分复用）

URLLC

“高可靠低时延连接”。
在此场景下，连接时延要达到1ms级别，而且要支持高速移动（500km/h）情况下的高可靠性（99.999%）连接。这一场景更多面向车联网、工业控制、远程医疗等特殊应用。

这类应用在未来潜在的价值极高，未来社会走向智能化，就得依靠这个场景的网络，这些应用的安全性、可靠性要求极高。

mMTC

“海量物联”。
5G强大的连接能力可以快速促进各垂直行业（智慧城市、智能家居、环境监测等）的深度融合。

万物互联下，人们的生活方式也将发生颠覆性的变化。这一场景下，速率较低且时延不敏感，连接覆盖生活的方方面面，终端成本更低，电池寿命更长且可靠性更高，真正能实现万物互联。

空分复用就包含了大规模天线阵列和波束赋形。

波束赋形

波束赋形：根据特定场景自适应的调整天线阵列的辐射图的一种技术。它的基础是大规模天线阵列，没有大规模天线阵列就无法实现波束的赋形。

全向发射的天线是向四周发射电磁能量的；

120°扇形定向天线使用3个天线，每个天线负责120°的空间；

波束赋形指天线发射的能量呈上图的形状，它辐射出的电磁能量指向特定的方向。

需要注意的是，120°扇形定向天线，相邻的扇区，载波频率是不同的，而波束赋形，不同的波束，的载波频率是相同的。

MIMO

5G的超高下载速率主要来自MIMO技术，MIMO的全称是Multiple Input Multiple Output，意为多输入多输出，主要靠在空间传输多路不同的数据来成倍的提升速率。

大规模天线阵列：大规模MIMO，（Massive Multiple Input Multiple Output，多输入多输出）技术是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量。

使用大规模MIMO技术可以同时同频服务更多的用户，提高网络容量；更精确的3D波束赋形，提升终端接收信号强度；更好的覆盖远、近端小区。

大规模MIMO不但支持水平面的多流发射，还能把波束在垂直面上灵活分布，对高楼的覆盖能力极大增强。

初始波束建立

• 基站会以波束扫描的方式发送多个SSB，但是处于特定位置的UE只能看到单个（或少数几个）特定的SSB，无法感知该小区发送的其他SSB，所以，UE只需要接收到其中一个SSB就可以接入网络。

• 初始接入时，UE通过对SSB进行测量来选择一个信号质量最好的下行波束。基于Tx/Rx的互易性，适用于下行传输方向的波束也适合作为上行传输方向的波束对，因此，UE确定了发送preamble时使用的上行波束。

• 至此，UE知道了使用哪个下行波束来接收数据，及使用哪个上行波束来发送数据。但gNB不知道，UE需要使用特殊的方式来告诉gNB此信息。

• 每个SSB在时域上对应一个SSB索引，每个SSB索引对应一组PRACH资源/preamble索引。UE通过发送和SSB对应的PRACH资源/preamble索引来发送preamble，来告诉gNB此UE选择的SSB是哪一个（即最佳下行波束）。

• gNB知道PRACH和SSB的对应关系，也知道SSB使用哪个下行波束来发送的，基于Tx/Rx的互易性，gNB可以使用和下行波束对相对的上行波束，来接收preamble。

• 如果gNB在PRACH上收到preamble，基于PRACH和SSB的关系，也就知道了UE的最佳下行波束（和最佳上行波束）。

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未完待续~

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