五大无线技术发明问世 芯片商积极布局.doc
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1、五大无线技术发明问世 芯片商积极布局目前已看到无线技术领域许多变化和令人赞叹的创新,但没有什么能和5G行动网络出现的根本性转变相提并论。 过去数年来,芯片商持续致力于设计出一个统一的5G新无线电,它将极大化拓展行动网络与设备的能力和效率。早在2016年3月,3GPP就已经着手5G新无线电(5G NR)的标准化工作。 此一主要目的在于,开发一个统一的、更强大的无线空中接口。 而2017年12月中时,在葡萄牙里斯本的3GPP全体会议上,3GPP成功完成了首个5G NR规范,这可以说是在2019年实现5G NR商用布建之路上,一个重要的业界里程碑。首个5G NR规范不仅支持开始于2019年的增强型行
2、动宽带的布建,同时也为扩展5G网络至几乎所有产业、所有物体,以及所有连接打下了基础。 那么,哪些无线技术定义了首个5G NR规范呢?5G NR规范释出 芯片商积极布局5G NR必须满足不断扩展以及极端多变的连接和布建类型的要求。 5G NR还需要充分利用每一段频谱,这些频谱具有不同的频谱使用监管方式,分布在不同的频段,不论是从1GHz以下低频段,或是到1GHz至10GHz中频段,以及称为毫米波的24GHz以上的高频段。 因此,没有一种技术可以单独定义5G;相反地,5G将从诸多截然不同的技术创新中被构建。在5G NR规范释出之后,芯片商和电信营运商也开始积极布局此一市场。 以高通(Qualcom
3、m)为例,该公司多年来持续开发5G基础技术,并且发明全新的5G技术以推动,甚至是重塑无线的边界;致力推动其先进系统设计和无线技术从理论到设计、标准化、实现,以及最终商用的进程,以实现5G愿景(图1)。5G NR设计中最重要的决定之一,是选择无线波形和多址接入技术。 在已经评估并且将继续评估多种方式的同时,高通透过广泛研究(在2015年11月所发布的高通研究部报告中)发现,正交分频多任务(OFDM)体系,具体来说包括循环前缀正交分频多任务(CP-OFDM)和离散傅立叶变换扩频正交分频多任务 (DFT-S OFDM),是针对5G增强型行动宽带(eMBB)和更多其他场景的正确选择。由于现在OFDM已
4、被使用,或许产业界会问下一步的创新之路在哪里? 5G NR的一个关键创新之处就是可扩展的OFDM复频参数配置(图2)。 现今,LTE支持最多20MHz的载波带宽,其中OFDMtone(通常称为子载波)之间的间隔几乎是固定的15kHz。因此,在5G NR中,高通导入了可扩展的OFDM参数配置,从而支持多种频谱频段/类型和布建模式。 例如,5G NR必须能够在有更大频道宽度(例如数百MHz)的毫米波频段上工作。此外,3GPP 5G NR Rel-15规范中将利用可扩展OFDM参数配置,实现子载波间隔能随频道宽度以2的n次方扩展。 如此一来,在更大带宽的系统当中,FFT点数大小也随之扩展,而不会增加
5、处理的复杂性。自包含时隙结构实现弹性框架5G NR设计的另一个关键技术是弹性的基于时隙的框架,以支持电信营运商在相同频率上高效复用已构想的(和无法预料的)5G业务。 实现该灵活、弹性框架的关键技术发明就是5G NR自包含时隙结构。在新的自包含时隙结构中(以图3中的TDD为例),每个5G NR传输都是模块化处理,具备独立译码的能力,避免了跨时隙的静态时序关系。 透过在时域和频域内对传输进行限定,该弹性设计简化了在未来增加新的5G NR特性/服务,这比之前几代行动通讯具有更好的向下兼容性。得益于上传/下载(UL/DL)快速转换和可扩展时隙长度,例如子载波间隔为30kHz隔时时隙长度为500s,而子
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