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[導(dǎo)讀] 4G的到來仿佛還在昨日,5G卻已近在咫尺。根據(jù)3GPP的規(guī)劃, 5G的大規(guī)模測試和部署,最早將于2019年開始。也就是說,最快還有一年多的時間,我們就可以享受到5G帶來的全新體驗。然而作為全球通

4G的到來仿佛還在昨日,5G卻已近在咫尺。根據(jù)3GPP的規(guī)劃, 5G的大規(guī)模測試和部署,最早將于2019年開始。也就是說,最快還有一年多的時間,我們就可以享受到5G帶來的全新體驗。然而作為全球通信標(biāo)準(zhǔn),5G的意義當(dāng)然不局限于網(wǎng)速更快,移動寬帶體驗更優(yōu),它的使命在于連接新行業(yè),催生新服務(wù),比如推進(jìn)工業(yè)自動化、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動駕駛等。這些行業(yè)和服務(wù)都對網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求,要求網(wǎng)絡(luò)更可靠、低時延、廣覆蓋、更安全。各行各業(yè)迥異的需求迫切呼喚一種靈活、高效、可擴展的全新網(wǎng)絡(luò)。5G應(yīng)運而生。

作為下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò),5G 網(wǎng)絡(luò)以 5G NR (New Radio) 統(tǒng)一空中接口(unified airinterface)為基礎(chǔ),為滿足未來十年及以后不斷擴展的全球連接需求而設(shè)計。5G NR 技術(shù)旨在支持各種設(shè)備類型、服務(wù)和部署,并將充分利用各種可用頻段和各類頻譜。顯然,5G NR的設(shè)計是一項大工程,搭建5G NR不可能也不必從零開始,事實上,5G 將在很大程度上以4G LTE為基礎(chǔ),充分利用和創(chuàng)新現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)。


圖1:5G的應(yīng)用領(lǐng)域

Qualcomm認(rèn)為,要實現(xiàn)5G NR的搭建,有三類關(guān)鍵技術(shù)不可或缺——1. 基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入(OpTImized OFDM-based waveforms and mulTIple access,Orthogonal Frequency Division MulTIplexing,正交頻分復(fù)用),2. 靈活的框架設(shè)計(A flexible framework),3. 先進(jìn)的新型無線技術(shù)(Advanced wireless technologies)。


圖2:5G NR的關(guān)鍵技術(shù)

基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入(OpTImized OFDM-based waveforms and multiple access)5G NR設(shè)計過程中最重要的一項決定,就是采用基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入技術(shù),因為OFDM 技術(shù)被當(dāng)今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統(tǒng)廣泛采用,因其可擴展至大帶寬應(yīng)用,而具有高頻譜效率和較低的數(shù)據(jù)復(fù)雜性,因此能夠很好地滿足 5G 要求。 OFDM 技術(shù)家族可實現(xiàn)多種增強功能,例如通過加窗或濾波增強頻率本地化、在不同用戶與服務(wù)間提高多路傳輸效率,以及創(chuàng)建單載波 OFDM 波形,實現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。


圖3:基于OFDM優(yōu)化的波形

簡單歸納起來,OFDM有以下優(yōu)勢:? 復(fù)雜度低(Low complexity):可以兼容低復(fù)雜度的信號接收器,比如移動設(shè)備? 頻譜效率高(High spectral efficiency:):可以高效使用 MIMO,提高數(shù)據(jù)傳輸效率。? 能耗少(Low power consumption):可以通過單載波波形,實現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。? 頻率局域化(Frequencylocalization):可以通過加窗和濾波,提升頻率局域化,最大限度減少信號干擾。


圖4:可擴展子載波


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