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什么是5G NR技术?一文带你深入了解5G NR技术

2019-09-13 18:32 作者:本站作者 来源:网络整理 次阅读

20年前,人们远程沟通的方式是打电话, 10年前是打电话、PC上网视频聊天,5年前随着移动宽带的飞速发展,绝大部分的应用开始通过移动宽带(MBB)来实现。手机逐渐成为人们日常不可分开的部分,吃饭玩“吃鸡”、走路“打农药”、出行共享单车、购物扫码,可以随时随地享受移动宽带开来的便利与娱乐体验。也就是我们所说的,无线通信在2G时代是语音,3G时代是数据,4G时代是移动宽带MBB。

天下功夫,唯快不破! 5G时代的eMBB(增强移动宽带)业务,可以带你体验20Gbps的峰值速率,AR/VR, 超高清视频直播等;uRLLC(超高可靠超低时延通信)业务,可以带你体验炫酷的无人驾驶、远程驾驶;mMTC(大规模机器通信)业务,可以通过打造智能工厂、智慧城市、智慧农业等实现万物互联。

今天,工信部IMT-2020(5G)推进组正式发布了5G第三阶段研发试验规范,5G第三阶段研发试验已启动。该研发试验基于3GPP 5G标准,构建统一环境,开展系统验证,指导5G面向商用的产品研发,推动产品成熟和产业链协同。该试验将对核心网、基站、终端和互操作性等支撑5G商用的关键特性进行测试验证,预计完成时间为2018年第4季度。

本阶段研发试验将基于3GPP最新发布的5G NSA标准开展测试验证工作。简单来说NSA使用4G核心网(EPC),以4G作为控制面的锚点,采用LTE 与 5G NR(New Radio,新空口)双连接的方式,利用现有的LTE网络部署5G,以满足领先运营商快速实现5G部署的需求。

下面就让小编给大家具体讲讲有哪些创新性的新技术...

全新频谱

宽频支持大带宽

兵马未动,粮草先行。频谱是无线通信技术的基础资源。未来全球5G先发频段是C-band(频谱范围为3.3GHz-4.2GHz, 4.4GHz-5.0GHz)和毫米波频段26GHz/28GHz/39GHz。相应地,3GPP量身打造了n77,n78,n79,n257,n258和n260。

5G采用了宽频方式定义频段,形成了少数几个全球统一频段,大大降低了终端(手机)支持全球漫游的复杂度。5G的最大带宽由20MHz,增加到在C-band上最大支持100MHz,在毫米波上最大支持400MHz。相当于路宽了,下载或上传的速度将大幅提升。另外,5G采用更为先进的符号成型技术,如Filter-OFDM,降低了频谱边缘保护带的开销,相比4G,在同样的标称带宽下,传输带宽有了明显的提升。

什么是5G NR技术?一文带你深入了解5G NR技术

全新终端形态

多天线提升下行速率

多天线的使用带来了空间复用增益,可以大幅度提升容量。但对于特定终端,能支持的复用层数,受限于接收天线的数目。现在大家所使用的终端(手机)标配的接收天线数目为两个,因此能支持最大复用层数为两层。未来使用4收天线的终端将成为主流。5G NR将标配的接收天线数目提升了一倍。相比2收、4收终端可以大幅提升下行速率。

●上下行解耦技术,补齐上行覆盖短板

通过C-band大带宽和多天线接收技术,用户享受了更快的下载速率,但由于C-Band的传输特性,以及终端上行发射功率等限制,5G小区的上行覆盖受限严重。如果和现有1.8GHz的LTE共站部署,覆盖有明显短板,只有小区中心的部分用户才能享受5G带来的更高速率体验。

上下行解耦就是针对这一问题提出的创新频谱使用技术,3GPP中的正式名称是 LTE-NR UL coexistence,用LTE低频空闲频谱共享给NR上行使用,既弥补了C-Band以及高频在上行覆盖上的不足,又充分利用了LTE空闲频谱的无线资源,一举两得,以通用的方案应用于NSA和SA的模式,使得提供5G基础覆盖的同时,又能节省运营商部署成本,是加速5G部署的必备特性。

华为与英国领先运营商EE在伦敦商用网络上进行了上下行解耦的外场试验,试验结果表明,采用了上下行解耦后,3.5GHz的覆盖半径提升了73%,在用户体验提升10倍的前提下达到了与1.8GHz的同覆盖。

全新物理层技术框架

保障系统灵活性有效性

●新波形

LTE下行支持CP-OFDM(没有DFT预变换)波形,上行仅支持DFT-s-OFDM的波形。NR在此基础上在上行也引入了CP-OFDM的波形,可以支持更加灵活的数据调度。同时NR的系统带宽利用率最高可达97%(LTE为90%),增加了运营商的频谱利用价值。

●灵活的空口设置

和前代通信技术使用固定的15KHz子载波间隔和1ms的子帧长度相比,5G NR引入了更加灵活的空口设置,比如灵活的子载波间隔(数据在不同band上支持15KHz到120KHz的子载波间隔)和灵活的帧结构(全下行,全上行,下行为主和上行为主的帧结构),以适应不同的信道类型和业务类型。并且不同的业务类型(如eMBB和uRLLC)可以通过FDM的方式同时发送,提高了系统传输的灵活性。

●增强的多天线技术

5G NR引入了多项多天线增强技术,大幅提高了频谱效率、小区覆盖和系统灵活性。

提高频谱效率: