西部数据,技能贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德

admin 3周前 ( 03-30 13:39 ) 0条评论
摘要: 本文概述了支持eMBB和URLLC的关键5G目标应用所需的5G物理层及其实现。如果没有时间耐心看完,可以直接到下载《5G新空口物理层介绍》白皮书以备查阅。...

编者按:本文概述了支撑eMBB和UR西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德LLC的要害5G方针运用所需的5G物理层及其完成。因为文章篇幅较长,假如没有时刻耐性看完,能够直接到(https://jinshuju.net/f/BPmsPE)下载《5G新空口物理层介绍》白皮书以备查阅。


说到5G,就能不说NR。5G NR,也便是5G新空口技术。所谓空口,指的是移动终端到基站之间的衔接协议,是移动通讯规范中一个至关重要的规范。咱们都知道3G年代的空口核心技术是CDMA,4G的空口核心技术是OFDM。5G年代的运用将空前昌盛,不同运用对空口技术要求也是杂乱多样的,因而最重要的当然是灵敏性和应变才干,一个共同的空口有必要能处理一切问题,灵敏适配各种事务。


增强型移动宽带(eMBB)旨在明显改进移动宽带接入的数据速率、推迟、用户密度、容量和掩盖规模,即便在智能高速公路等西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德较为拥堵的环境中,也能够完成AR/VR运用的实时数据流传输。超牢靠的低推迟通讯(URLLC)运用户和设备能够以最低推迟与其他设备进行双向通讯,一同确保高网络 可用性。最终,大规模机器通讯(mMTC)使得许多低本钱、低功耗、长寿数的设备能够支撑嵌入式 高速传感器、泊车传感器和智能电表等运用。

图片来历:中商工业研讨院

物理层规划注意事项

在5G NR物理层中形之声发挥决定性作用的要害特性包括:支撑广泛的作业频段,土匪张平以及这些作业频段包括各种信道带宽和多个布置选项;为运用供给超低推迟效劳,这需求要害性西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德传输具有短子帧和抗短突发搅扰功用;动态同享频谱以供给上行链路(UL)、下行链路(DL)、侧链路(Side Link)和回程链路;完成多天线技术(多输入、多东方蜜1号输出或MIMO),以进步频谱功率;坚持严密的时刻操作和更高效的频率运用,以完成更好的时分双工(TDD)和频分双工(FDD)布置;要求DL和UL对称,使得小型低本钱的基站能够在毫米波频率下运转。

现在,业界研讨人员正在活跃致力于处理完成安稳牢靠的5G网络所面对的应战。泸州老窖泸极酒

用于5G NR的波形

NR是个杂乱的索星金服论题,因为它触及一种根据正交频分复用(OFDM)的新无线规范。OFDM指的是一种“数字多载波调制办法”。跟着3GPP选用这一规范之后刘亦菲表姐,NR这一术语被沿袭下来,正如用LTE(长时刻演进)描绘4G无线规范相同。

5G无线电接入架构由LTE Evolution和New Radio Access Technology(新无线电接入技术,NR)组成,NR作业在1GHz到100GHz

OFDM指的是一种“数字多载波调制办法”,其间“运用很多距离严密的正交子载波信号在几个并行数据流或信道上传输数据”。NR需求运用LTE以外的新无线电接入技术(RAT,Radio Access Technology)——它有必要满意灵敏,以支撑从小于6GHz到高达10碌卡是什么意思0GHz的毫米波(mmWave)频段的更宽规模的频带。

CP-OFDM:下行链路和上行链路

最近,包荣亭研讨人员一直在研茄红素护肤系列究多种不同的多载波波形,并提出5G无线电接入计划。可是,因为正交频分复用(OFDM)计划十分适用于TDD操作和时延灵敏的运用,加上该计划能够有用地处理大带宽 的信号,在商业运用上已有许多成功事例,所以循环前缀(leisimaoCP)OFDM成为首选为NR。 CP-OFDM的强壮优势使其十分合适用于完成5G网络:高频谱功率、MIMO兼容、相位噪声按捺、收发器的简易性、守时差错和符号间搅扰电阻。



DFT-S-OFDM:更高功率的上行链路

OFDM波形的首要缺点之一是峰值平均功率比(PAPR)较高,这会下降发射机上RF输出功率放大器的功率,无法最大程度地下降高阶非线性效应。关于智能手机等UE来说,最重要的两点是保持 电池寿数和下降能耗。在移动设备中,射频功率飞笛智投进大器担任将信号传输到基站,因而该器材耗费 的功率最大,因而体系规划人员需求一种波形类型,既可让放大器高效运转,一同又能够满意5G 运用的频谱需求。


而据华为研讨人士表明,挑选根据循环前缀的OFDM(CP-OFDM)波形能够完成比LTE更好的频谱束缚(滤波或加窗)。下行链路(DL)和上行链路(UL)具有对称波形,并且西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德关于UL具有互补DFT-OFDM,仅有一个数据流。

5G NR选用的波形(华为材料)

比较OFDM与现在的LTE,发现OFDM中具有更好的可扩展功能够完成低得多的推迟——其往复时刻(RTT)比当今的LTE低一个数量级。OFDM具有自包括的TDD子帧规划,能够完成更快更灵敏的TDD切换和换向,一同支撑新的布置场景。

对TDD切换和换向来说,OFDM的自包括TDD子帧规划比LTE的8个HARQ接口更快、更灵敏

NR参阅信号

为了进步协议功率,以及保持时隙或波束内的传输而不用依赖于其他时隙和波束,NR引入了以下四个首要参阅信号,如解调参阅信号(DMRS)、相位盯梢参阅信号(PTRS)、勘探参阅信号(SRS) 、信道状况信息参阅信号(CSI-RS)。与LTE规范经过不断交流参阅信号来办理链路不同的是,NR发射机仅在必要时才发送这些参阅信号。

MIMO

为了更高效地运用频谱并为更多用户供给效劳,NR计划充分运用MU-MIMO技术。梁久林 MU-MIMO运用 多个用户之间不相关的涣散空间方位来为MIMO添加多址(多用户)才干。在这种装备中,gNB将 CSI-RS发送给掩盖区域中的UE,并且根据每个UE设备的SRS呼应,gNB会核算每个接收机的空间 方位。前往每个接收机的数据流会经过预编码的矩阵(W小小杰鼠标连点器-Matrix),矩阵将数据符号组合成信号, 流向gNB天线阵列中每个元件。

多个数据流具有各自独立且恰当的权重,这些权重使每个数据流发生不同的相位偏移,使得波形之间相长干与,并且同相抵达接收机处。这将每个用户方位处的信号强度最大化,一同最大极限 减小其他接收机的方向上的信号强度(零值)。


用于5G的大规模MIMO

MIMO办法可再进一步演变为大规模MIMO。当体系的gNB天线比每个信令资源的UE设备数量高 出很多倍时,便可布置大规模MIMO装备。gNB天线的数量远高于UE设备时,频谱功率会大幅提 高。与现在的4G体系比较,这种条件使体系能够在同一频段内一同为更多的设备供给效劳。 NI与三星等职业抢先企业西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德携手,持续经过其软件无线电渠道和用于快速无线原型验证的灵敏软件展现大规模MIMO体系的可行性。

现在,大规模MIMO的首要研讨焦点是低于6GHz的频率。此规模的频谱十分稀缺,且价值十分高。 在这些频段中,大规模MIMO体系能够经过空间复用多个终端来明显进步频谱功率。 而大规模MIMO体系的另一个优势是能够为掩盖区域内的一切UE供给更好且更共同的效劳。

用于5G的毫米波

当时,业界研讨人员已将可用的毫米波波段作为下一个前沿研讨范畴,以满梦灯笼中文谐音足未来需求巨大数据的无线运用需求。运转在28 GHz及以上的新式5G体系为更多信道供给更多可用频谱,这十分适用于数Gbps的链路。尽管这些频率比较6 GHz以下的频谱较不拥堵,可是却会遭到不同传达效应的影响,例如更高的自由空间途径损耗和大气衰减、室内浸透力弱以及衍射作用差。 为了战胜这些负面影响,毫米波天线阵列能够聚集其波束并运用天线阵列增益。走运的是,这些天 线阵列的尺度跟着作业频率的添加而减小,然后答应在与单个sub-6GHz元件相同的面积内包容包 含更多元件的毫米波天线阵列。

经过模仿波束操控简化杂乱性

大规模MU-MIMO体系需求比UE设备多得多的发射RF链路才干进行恰当的空间复用。这与仅经过一个RF链馈送到多个天线的体系不同,在单RF链中,多个天线的相位经过相似的办法进行操控,以便聚集和操控辐射方向。关于MU-MIMO意图,这样的体系能够归类为具有方向性可操控天线的单天线终端。

大规模MIMO体系的首要缺点之一是集成和布置很多RF链十分杂乱性,并且本钱昂扬,特别是在毫米波频率下。研讨人员现已提出了几种混合(数字和模仿)波束成形计划,以答应5G gNB在保持很多天线的一同,不断下降MU-MIMO的完本钱钱。


最终,咱们方才说到,在毫米波频率婚婚纵爱下,信道相干时刻明显下降,这西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德给移动运用带来了严厉的约束。 研讨人员需求持续研讨在毫米波频率下改进UE移动性的新办法,但很或许第一次5G毫米波布置将用于固定无线接入运用,mum系列例如回程和侧链(Side Link)。

办理波束

运用毫米波波段的首要技术应战之一是在超越20 GHz的频率,信号传达损耗十分高。实际上,这种损耗会削减或许的小区掩盖区域和规模。为了补偿这一缺点,规范制定者选用根据天线阵列的波束构成技术,将RF能量聚集到单个用户并进步信号增益。可是,UE不能再依托毫米波gNB进行全向传输信号来树立初始衔接。


NR规范针对UE选用了新的进程来树立与gNB的初始接入。在抵达新小区掩盖区域时,UE无需辨认波束的方位,而是疏忽gNB当时正在发送的波束方向,便开端网络接入进程。 NR初始接入进程为UE树立与gNB的通讯供给了一个有用的处理计划。它处理了盲目寻觅gNB的 问题,不只适用于毫米波运转,并且适用于低于6 GHz的全向通讯。这意味着初始接入进程有必要运用于单波束和多波束场景,此外还有必要支撑NR和LTE共存。

Bandwidth Part

在未来的5Gdeliqisha运用中,因为不同频谱的可用性,很多设备和仪器将在不同的频段中运转。举个比方, 比方一个RF带宽有限的UE需求与能够运用载波聚合来填充整个信道的强壮设备以及能够运用单 个RF婧祎怎样读链来掩盖整个信道的第三个设备一同作业。

尽管大带宽会直接进步用户能够体验到的数据速率,但这是需求付出代价的。当UE不需求高数据 速率时,大带宽会导致RF和基带处理资源被低效运用,这无疑是一种糟蹋。

为了处理这个问题,3GPP提出了一个新概念——bandwidth par(tBWP):网络运用一个宽带载波来装备某个UE,并运用载波聚合独登时为其他UE分配一组带内接连重量载波。这答应具有不同功用的各种设备同享相同的宽带载波。 这种针对UE的不同RF功能进行调整的灵敏网络操作是LTE无法完成的。

定论:LTE和5G NR PHY比较

5G NR优于当时LTE的一些根本技术特征:

更高的频谱运用率

灵敏的参数集(Numerology)和框架结构

动态办理TDD资源

经过添加信道带宽在毫米波频率下作业

总归,5G无线技术有望为全球更多的人群供给很多牢靠、数据丰厚且高度衔接的运用。尽管布置可支撑这一方针的基础设施以及开发下一代5G设备会晤对着西部数据,技术贴:5G商用在即,再聊5G新空口物理层!,全聚德各种严峻的规划和测验应战,但NI根据渠道的无线技术规划、原型验证和测验办法将成为未来十年完成5G的要害。

修改:芯智讯-夏天/浪客剑

因为篇幅有限,本文仅仅简略概述了支撑eMBB和URLLC的要害5G方针运用所需的5G物理层及其完成suspective。更多丰厚内容,请到(https://jinshuju.net/f/BPmsPE)下载《5G新空口物理层介绍》白皮书。

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