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5g物理层采用什么波形技术

发布时间:2022-08-18 15:49:00

❶ 5g的特征

5G主要三大特点

1、高速率

5G可以说是站在巨人的肩膀上,依托4G良好的技术架构,5G可以比较方便的在其基础之上构建新的技术。未来的5G愿景最强烈的一个方面就是用户体验到的网络速率。4G现在已经很快了,但是还不够,5G要做到的目标是最大10Gbps。
现在的移动网络工作在相对较低的频段,低频段的好处的是传播性能优越,可以使运营商用较少的成本(少量基站)达到很好的覆盖。

在4G LTE中单个载波最大的频率范围是20MHz,通过载波聚合技术可以将多个非连续的载波合起来使用达到更高的速率,但是这样还依然不够。5G的一个特点就是高频,受限于高频的传播性能,所以很多的高频段频率资源没有被使用,这正是5G可以好好利用的资源。

2、大容量

物联网这个话题最近几年来一直占据着热门,但是受限于终端的功耗以及无线网络的覆盖,广域物联网仍处于萌芽的状态,伴随着5G网络的出现,可以预见未来它必将大热。5G将会通过什么技术手段来支持物联网技术的发展呢?首先看看它将如何解决物联网技术的核心问题:功耗问题是困扰着物联网技术发展的最大障碍,因为物联网的节点太多,而且由于很多条件的限制,终端没有办法充电,只有通过初次装入电池,寄希望于终端自身能够节省电能,使用越久越好。为了解决这个问题3GPP专门推出了针对广域物联网的窄带物联网技术,通过限定终端的速率(物联网终端对通信的实时性一般不高),降低使用带宽,降低终端发射功率,降低天线复杂度(SISO),优化物理层技术(HARQ,降低盲编码尝试),半双工使终端的耗电量降低。而5G还会在这个基础上走得更远,通过降低信令开销使终端更加省电,使用非正交多址技术以支持更多的终端接入。

3、低时延高可靠

LTE网络的出现使移动网络的时延迈进了100ms的关口,使对实时性要求比较高的应用如游戏,视频,数据电话成为可能。而5G网络的出现,将会使时延降到更低,会为更多对时延要求极致的应用提供生长的土囊。

降低时延的技术原理:LTE中的一个TTI是1ms,而5G将通过对帧结构的优化设计,将每个子帧在时域上进行缩短从而在物理层上进行时延的优化。相信在后期5G信令的设计上也会采用以降低时延为目标的信令结构优化。

❷ 5G标准是如何确立的

根据3GPP此前公布的5G网络标准制定过程,5G整个网络标准分几个阶段完成。R15阶段,预计到2018年6月,完成独立组网的5G标准(SA),支持增强移动宽带和低时延高可靠物联网,完成网络接口协议。R16阶段,预计在2019年12月,完成满足ITU(国际电信联盟)全部要求的完整的5G标准。整个5G标准在ITU会议上全面通过,预计还要到2020年。

据知情人士透露,在两次会议期间,拥有重要专利的厂商会进行争取、斡旋,如对对方减免部分专利授权费用等,以此“拉票”。因此,每家公司都有可能会基于自己的利益最大化而更新自己的立场,在下一场投票中将票投给不同的方案。也正是在这样的过程中,最终统一方案。来源:北京青年报

❸ 5G标准到底有几个

5G没有具体统一的标准,只能从相关技术层面来判断。

1、idelink技术:

这是早已存在的设想,这项技术能让移动电话之间直接通信,类似于对讲机。Sidelink源于C-V2X标准,原本是为汽车之间的通信而开发的,未来有望应用于广泛的领域,比如没有蜂窝网络覆盖的建筑物内的通信。

2、71GHz技术:

这是因应5G毫米波通信而提出的,同时比部分运营商正在测试的28MHz频段还要高,频谱资源更充沛一些。3GPP正在研究基于71GHz频谱的5G通信,来自美国的高通、英特尔在这一领域占据领先。

3、Multi-SIM技术:

这项技术是针对eSIM技术的改进和升级。2018年,美国司法部对eSIM技术的使用启动了调查,尽管没有为此采取什么严厉的手段,但eSIM技术可能面临的法律问题却暴露在人们眼前。

改计划通过提高eSIM标准来解决这些问题。此外,目前可以插入多个SIM卡的手机往往存在相互干扰的问题,即一个SIM卡上来电会导致另一个SIM卡的活动中止,3GPP也计划对此提出改进方案。来自中国的手机厂商Vivo在这项工作中处于领先地位。

4、基于卫星的5G服务:

在美国太空探索技术公司的“星链”方案披露后,包括中国在内的多个国家也表示正在研发类似计划。为此3GPP决定将非地面5G网络也纳入研究范畴,相关研究工作由来自中国台湾的MediaTek和欧洲卫星公司Eutelsat领导。

5、5G
Light技术:

该技术的目标是低功率广域网(LPAN),可以为物联网应用提供很好的支持。比如NR-Light只占用10-20MHz的带宽,下行速率100MBs、上行速率50MBs,因此非常适合高端可穿戴设备、工业物联网摄像头和传感器等场景的应用。目前爱立信在3GPP中领导这项工作。

6、XR(混合现实):

该技术被认为是一种非常有前景的5G业务,3GPP的一些代表提议利用边缘云服务器来增强设备的处理能力,以更节能的方式提供低延迟、高质量的视觉效果,从而简化XR设备的设计难度和成本。来自美国的高通正在领导这项工作。

❹ 5g到底是什么

若使用的是vivo手机,5G是最新一代(第五代)蜂窝移动通信技术,相比4G拥有更高的数据速率、更大的网络容量、更低的延时等特点,能体验到更快的上传下载速度、更流畅的网络和更多的使用场景。

❺ 5g无线网络关键技术有哪些

咨询记录 · 回答于2021-10-21

❻ 5G通信取得局部性胜利!关键技术到底有哪些

不久前,中国华为公司主推的Polar Code(极化码)方案,成为5G控制信道eMBB场景编码方案。消息一出,在网络上就炸开了锅,甚至有媒体用“华为碾压高通,拿下5G时代”来形容这次胜利。那么,媒体报道是否名副其实,除了编码之外,5G还有哪些关键技术呢?

5G通信到底是什么

5G,顾名思义是第五代通信技术,3GPP定义了5G三大场景:

增强型移动宽带(eMBB,Enhance Mobile Broadband),按照计划能够在人口密集区为用户提供1Gbps用户体验速率和10Gbps峰值速率,在流量热点区域,可实现每平方公里数十Tbps的流量密度。

海量物联网通信(mMTC,Massive Machine Type Communication),不仅能够将医疗仪器、家用电器和手持通讯终端等全部连接在一起,还能面向智慧城市、环境监测、智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,并提供具备超千亿网络连接的支持能力。

低时延、高可靠通信(uRLLC,Ultra Reliable & Low Latency Communication),主要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务,能够为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的业务可靠性保证。

从中可以看出,相对于4G通信,5G通信能够提供覆盖更广泛的信号,而且上网的速度更快、流量密度更大,同时还将渗透到物联网中,实现智慧城市、环境监测、智能农业、工业自动化、医疗仪器、无人驾驶、家用电器和手持通讯终端的深度融合,换言之,就是万物互联。

5G通信有哪些关键技术

有媒体将中国华为主推的Polar在信道控制eMBB场景中击败美国主推的LDPC和法国主推的Turbo2.0,认为是华为掌握了5G的核心专利,并用“华为碾压高通,拿下5G时代”来形容。但这种描述是比较值得商榷的。

本次高通和华为争夺的eMBB场景编码方案,就这件事情本身而言还不能成为核心专利。核心专利是由几个体系来组成的,一般来说,物理层都认为是最核心的关键技术,这其中就包括编码,编码一方面可以传递信号,同时编码技术也可以增加抗干扰能力,Turbo2.0、Polar Code、LDPC就是目前法国、中国、美国主推的编码方案。

另外一个就是多址,多址技术指的是解决多个用户同时和基站通信的问题,怎么来分享资源的技术,第一代通信采用的是FDMA技术,第二代通信采用的是TDMA技术,第三代通信采用的是CDMA技术,第四代通信采用的是OFDMA技术,5G时代多址是一个很关键的争夺点,现在流行看法就是NOMA。不过,4G奠基性技术“软频率复用”的发明人杨学志不久前撰文《NOMA只是一个误解》,认为NOMA未必能问鼎5G时代,依旧存在一定变数。

还有一项关键技术就是多天线,多天线是一种增加容量的技术,在理论上能把容量提高很多倍。简单的说,就是在现有多天线的基础上通过增加天线数,甚至配置数十根甚至数百根以上天线,支持数十个独立的空间数据流,实现用户系统频谱效率的大幅提升。现在比较火的是MIMO技术,大规模MIMO技术不仅能够在不增加频谱资源的情况下降低发射功率、减小小区内以及小区间干扰,还能实现频谱效率和功率效率在4G 的基础上再提升一个量级。此外,射频调制解调技术也属于关键技术。

为何说“华为碾压高通,拿下5G时代”名不副实

所谓核心专利,是指能在物理层方面做出基础性的创新并掌握话语权的专利技术,所谓话语权就是,一旦技术商用后,就具备狮子大开口的技术实力。比如高通在3G时代掌握拥有软切换和功率控制两大核心专利以及两千项外围专利,具备了像爱立信、华为、诺基亚、中兴等全球通信厂商征收“高通税”的技术资本。华为如果仅凭一项Polar码是构不成核心专利的,何况Polar码也并非华为原创。

美国高通主推的LDPC是由国际信息领域泰斗Gallager约五十年前提出的,经过50多年的发展和改进,技术已经非常成熟,虽然由于提出的时间较早,部分理念已经不能称之为先进,但经过多次改进和扩展,依旧是非常优秀的技术。

法国主推的Turbo2.0是Turbo的延伸和发展,Turbo码是4G时代使用的编码之一,在技术上同样非常成熟。而中国主推的Polar码是由土耳其毕尔肯大学Erdal Arikan教授(是Gallager的学生)在2008年首次提出,polar码的优势在于纠错能力强,而且是世界上唯一一种已知的能够被严格证明达到信道容量的信道编码方法,这对于高带宽网络的规范管理具有重要的意义,在某些应用场景中已经取得了和Turbo码和LDPC码相同或更优的性能。但劣势也非常明显,就是诞生时间太短,技术不够成熟。

本次Polar码战胜LDPC码和Turbo码赢得的是eMBB场景短码控制信道。之前说过,3GPP定义了5G三大场景:增强型移动宽带(eMBB)、海量物联网通信(mMTC)、低时延、高可靠通信(uRLLC)。而华为这次仅仅获得了eMBB场景中短码的控制信道,而高通却斩获了eMBB场景的长码和短码的编码信道,而且mMTC和URLLC场景的编码方案还悬而未决。抛开之前提到的多址技术、多天线技术、射频调制解调技术等关键技术,仅仅凭华为在编码上取得了eMBB场景中短码的控制信道,一些媒体就声称“华为碾压高通,拿下5G时代”,这既不符合客观实际,也颇有捧杀的嫌疑。

诚然,本次能够在编码标准的制定上占据一席之地是中国通信产业取得的胜利和实力的体现,但也不可忘乎所以,将取得的局部性胜利定义为“拿下5G时代”。

出品:科普中国

制作:铁流

监制:中国科学院计算机网络信息中心

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本文由科普中国融合创作出品,转载请注明出处。

❼ 5G WiFi的标准

5G Wi-Fi的诞生很好解决现在WiFi面临的问题,首先它运行在5GHz以上的高频段,带宽能提高到40MHz甚至80MHz或更高,传输速度最高提升到了1Gbps,每秒可以传输约125MB的内容。
5G Wi-Fi就是第五代Wi-Fi技术的简称。Wi-Fi技术诞生于1997年,至今已经发展到了第五代。当年第一代Wi-Fi标准出现的时候,受到工艺和成本的限制,芯片的工作频率只能固定在2.4GHz,最高传输速率只有2Mbps。
随后出现的802.11a、802.11b、802.11g、802.11n等四个WiFi版本的标准,速度越来越快,现在我们普遍使用的是802.11n的标准。比如2004年推出的802.11n比之前的802.11g快了10倍,比更早的802.11b快50倍,覆盖的范围也更广。WiFi芯片的传输速率越来越高,但直到802.11n初始还是运行在2.4GHz的频段上,因此速度仍然满足不了人们的需求。
真正5G WiFi
尽管较早之前便有手机的WiFi芯片支持双频(2.4GHz和5GHz)运行,但其采用的协议仍然是802.11n标准,没有采用最新的802.11ac标准,并非真正意义上的5G WiFi,可以简单看作是运行5GHz频段上采用802.11n的WiFi,在性能有所打折。我们如果拿高速公路来比喻5GHz的WiFi频段,那么802.11n标准会是奔驰汽车,而802.11ac标准会是更上一层楼,可以理解为跑车。
真正的5G Wi-Fi是802.11ac,采用了工作在频率5GHz的芯片,能同时覆盖5GHz和2.4GHz两大频段。除了更快,它还能改善无线信号覆盖范围小的问题,虽然5GHz比2.4GHz的衰减更强,难穿过障碍物,但由于覆盖范围更大,考虑到信号会产生折射,新标准反而会更容易使各个角落都能收到信号。

❽ 5g 物理层采用的关键技术有哪些

超密集异构网络部署
为应对未来持续增长的数据业务需求,密集异构网络部署将会成为当前无线通信发展所面临挑战的一种解决方案。

D2D通信
D2D通信作为5G关键技术之一,对蜂窝通信起到必不可少的支撑和补充作用,能够实现大幅度的无线数据流量增长、降低功耗、增强实时性和可靠性。D2D通信是一种短距离通信,能够实现数据在终端间的直接传输。

大规模MIMO
MIMO(multipleinputmultipleoutput)系统,即发送端和接收端均放置多个天线,形成MIMO通信链路。通过添加多个天线,可以为无线信道带来更大的自由度,以容纳更多的信息数据。

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