5G 八大關(guān)鍵技術(shù)

5G不是一次革新，5G是4G的接連，我信任5G在核心網(wǎng)部分不會(huì)有太大的變化，5G的關(guān)鍵技能會(huì)集在無(wú)線部分。在進(jìn)入主題之前，我覺(jué)得首要應(yīng)該弄清楚一個(gè)問(wèn)題：為什么需求5G?不是因?yàn)橥ㄓ嵐こ處焸兒鋈幌敫膭?dòng)國(guó)際，而編造了一個(gè)5G。是因?yàn)橄扔辛诵枨?，才有?G。什么需求？未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)將會(huì)面臨：1000倍的數(shù)據(jù)容量添加，10到100倍的無(wú)線設(shè)備銜接，10到100倍的用戶速率需求，10倍長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)刻需求等等。率直的講，4G網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿意這些需求，所以5G就必須上臺(tái)?？墒?，5G不是一次革新。5G是4G的接連，我信任5G在核心網(wǎng)部分不會(huì)有太大的變化，5G的關(guān)鍵技能會(huì)集在無(wú)線部分。盡管5G最終將選用何種技能，現(xiàn)在還沒(méi)有結(jié)論。不過(guò)，歸納各大高端論壇評(píng)論的焦點(diǎn)，我今日收集了8大關(guān)鍵技能。當(dāng)然，應(yīng)該遠(yuǎn)不止這些。.非正交多址接入技能（Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA）咱們知道3G選用直接序列碼分多址（DirectSequenceCDMA,DS-CDMA）技能，手機(jī)接納端運(yùn)用Rake接納器，因?yàn)槠浞钦惶匦?，就得運(yùn)用快速功干操控（Fasttransmissionpowercontrol,TPC）來(lái)處理手機(jī)和小區(qū)之間的遠(yuǎn)-近問(wèn)題。而4G網(wǎng)絡(luò)則選用正交頻分多址（OFDM）技能，OFDM不光能夠戰(zhàn)勝多徑攪擾問(wèn)題，并且和MIMO技能合作，極大的進(jìn)步了數(shù)據(jù)速率。因?yàn)槎嘤脩粽唬謾C(jī)和小區(qū)之間就不存在遠(yuǎn)-近問(wèn)題，快速功率操控就被放棄，而選用AMC（自適應(yīng)編碼）的辦法來(lái)完成鏈路自適應(yīng)。NOMA期望完成的是，重拾3G年代的非正交多用戶復(fù)用原理，并將之交融于現(xiàn)在的4GOFDM技能之中。從2G,3G到4G,多用戶復(fù)用技能無(wú)非便是在時(shí)域、頻域、碼域上做文章，而NOMA在OFDM的基礎(chǔ)上添加了一個(gè)維度——功率域。新增這個(gè)功率域的意圖是，運(yùn)用每個(gè)用戶不同的途徑損耗來(lái)完成多用戶復(fù)用。完成多用戶在功率域的復(fù)用，需求在接納端加裝一個(gè)SIC（繼續(xù)攪擾消除），經(jīng)過(guò)這個(gè)攪擾消除器，加上信道編碼（如Turbocode或低密度奇偶校驗(yàn)碼（LDPC）等），就能夠在接納端區(qū)分出不同用戶的信號(hào)。NOMA能夠運(yùn)用不同的途徑損耗的差異來(lái)對(duì)多路發(fā)射信號(hào)進(jìn)行疊加，然后進(jìn)步信號(hào)增益。它能夠讓同一小區(qū)掩蓋規(guī)模的一切移動(dòng)設(shè)備都能取得最大的可接入帶寬，能夠處理因?yàn)榇笠?guī)模銜接帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)戰(zhàn)。NOMA的另一長(zhǎng)處是，無(wú)需知道每個(gè)信道的CSI（信道狀況信息），然后有望在高速移動(dòng)場(chǎng)景下取得更好的功能，并能組成更好的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)回程鏈路。.FBMC（濾波組多載波技能）在OFDM體系中，各個(gè)子載波在時(shí)域彼此正交，它們的頻譜彼此堆疊，因而具有較高的頻譜運(yùn)用率。OFDM技能一般應(yīng)用在無(wú)線體系的數(shù)據(jù)傳輸中，在OFDM體系中，因?yàn)闊o(wú)線信道的多徑效應(yīng)，然后使符號(hào)間發(fā)生攪擾。為了消除符號(hào)問(wèn)攪擾（IS1）,在符號(hào)間刺進(jìn)維護(hù)距離。刺進(jìn)維護(hù)距離的一般辦法是符號(hào)間置零，即發(fā)送第一個(gè)符號(hào)后逗留一段時(shí)亥I"不發(fā)送任何信息），接下來(lái)再發(fā)送第二個(gè)符號(hào)。在OFDM體系中，這樣盡管削弱或消除了符號(hào)間攪擾，因?yàn)槠茐牧俗虞d波間的正交性，然后導(dǎo)致了子載波之間的攪擾（ICI）。因而，這種辦法在OFDM體系中不能選用。在OFDM體系中，為了既能夠消除ISI,又能夠消除ICL一般維護(hù)距離是由CP（CyclePrefix,循環(huán)前綴來(lái)）充任。CP是體系開(kāi)支，不傳輸有用數(shù)據(jù)，然后降低了頻譜功率。而FBMC運(yùn)用一組不交疊的帶限子載波完成多載波傳輸，F(xiàn)MC關(guān)于頻偏引起的載波間攪擾十分小，不需求CP（循環(huán)前綴），較大的進(jìn)步了頻率功率。.毫米波（millimetrewaves,mmWaves）什么叫毫米波？頻率30GHz到300GHz，波長(zhǎng)規(guī)模10到1毫米。因?yàn)闈M意量的可用帶寬，較高的天線增益，毫米波技能能夠支撐超高速的傳輸率，且波束窄，靈敏可控，能夠銜接很多設(shè)備。.大規(guī)模MIMO技能（3D/MassiveMIMO）MIMO技能現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于WIFKLTE等。理論上，天線越多，頻譜功率和傳輸可靠性就越高。大規(guī)模MIMO技能能夠由一些并不貴重的低功耗的天線組件來(lái)完成，為完成在高頻段上進(jìn)行移動(dòng)通訊供給了寬廣的遠(yuǎn)景，它能夠成倍提高無(wú)線頻譜功率，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)掩蓋和體系容量，協(xié)助運(yùn)營(yíng)商最大極限運(yùn)用已有站址和頻譜資源。咱們以一個(gè)20平方厘米的天線物理平面為例，假如這些天線以半波長(zhǎng)的距離擺放在一個(gè)個(gè)方格中，則：假如作業(yè)頻段為3.5GHz,就可布置16副天線。.認(rèn)知無(wú)線電技能（Cognitiveradiospectrumsensingtechniques）認(rèn)知無(wú)線電技能最大的特色便是能夠動(dòng)態(tài)的挑選無(wú)線信道。在不發(fā)生攪擾的前提下，手機(jī)經(jīng)過(guò)不斷感知頻率，挑選并運(yùn)用可用的無(wú)線頻譜。.超寬帶頻譜信道容量與帶寬和SNR成正比，為了滿意5G網(wǎng)絡(luò)Gpbs級(jí)的數(shù)據(jù)速率，需求更大的帶寬。頻率越高，帶寬就越大，信道容量也越高。因而，高頻段接連帶寬成為5G的必然挑選。得益于一些有用提高頻譜功率的技能（比方：大規(guī)模MIMO）,即使是選用相對(duì)簡(jiǎn)略的調(diào)制技能（比方QPSK）,也能夠完成在IGhz的超帶寬上完成lOGpbs的傳輸速率。.ultra-denseHetnets（超密度異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)）立體分層網(wǎng)絡(luò)(HetNet)是指，在宏蜂窩網(wǎng)絡(luò)層中布放很多微蜂窩(Microcell)＞輕輕蜂窩(Picocell)＞毫輕輕蜂窩(Femtocell)等接入點(diǎn),來(lái)滿意數(shù)據(jù)容量添加要求。到了5G年代，更多的物-物銜接接入網(wǎng)絡(luò)，HetNet的密度將會(huì)大大添加。.多技能載波聚合(multi—technologycarrieraggre