5G的关键技术有哪些?具体是如何应用的? 5g的关键技术有哪些

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【5G的关键技术有哪些?具体是如何应用的? 5g的关键技术有哪些】5G作为新一代的移动通信技术,它的网络结构、网络能力和要求都与过去有很大不同,有大量技术被整合在其中,5g的关键技术包括:基于OFDM优化的波形和多址接入、实现可扩展的OFDM间隔参数配置、OFDM加窗提高多路传输效率、灵活的框架设计、超密集异构网络、网络的自组织、网络切片、内容分发网络、设备到设备通信、边缘计算、软件定义网络和网络虚拟化 。
5g的关键技术有哪些?
基于OFDM优化的波形和多址接入
5G采用基于OFDM化的波形和多址接入技术,因为OFDM技术被当今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系统广泛采用,因其可扩展至大带宽应用,而具有高频谱效率和较低的数据复杂性,能够很好地满足 5G 要求 。OFDM 技术家族可实现多种增强功能,例如通过加窗或滤波增强频率本地化、在不同用户与服务间提高多路传输效率,以及创建单载波OFDM波形,实现高能效上行链路传输 。
实现可扩展的OFDM间隔参数配置
通过OFDM子载波之间的15kHz间隔(固定的OFDM参数配置),LTE最高可支持20 MHz的载波带宽 。为了支持更丰富的频谱类型/带(为了连接尽可能丰富的设备,5G将利用所有能利用的频谱,如毫米微波、非授权频段)和部署方式 。5G NR将引入可扩展的OFDM间隔参数配置 。这一点至关重要,因为当FFT(Fast Fourier Transform,快速傅里叶变换)为更大带宽扩展尺寸时,必须保证不会增加处理的复杂性 。而为了支持多种部署模式的不同信道宽度,5G NR必须适应同一部署下不同的参数配置,在统一的框架下提高多路传输效率 。另外,5G NR也能跨参数实现载波聚合,比如聚合毫米波和6GHz以下频段的载波 。
OFDM加窗提高多路传输效率
5G将被应用于大规模物联网,这意味着会有数十亿设备在相互连接,5G势必要提高多路传输的效率,以应对大规模物联网的挑战 。为了相邻频带不相互干扰,频带内和频带外信号辐射必须尽可能小 。OFDM能实现波形后处理(post-processing),如时域加窗或频域滤波,来提升频率局域化 。
灵活的框架设计
设计5G NR的同时,采用灵活的5G网络架构,进一步提高5G服务多路传输的效率 。这种灵活性既体现在频域,更体现在时域上,5G NR的框架能充分满足5G的不同服务和应用场景 。这包括可扩展的时间间隔(STTI,Scalable Transmission Time Interval ),自包含集成子帧(Self-contained integrated subframe) 。
先进的新型无线技术

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5G演进的同时,LTE本身也还在不断进化(比如最近实现的千兆级4G+),5G不可避免地要利用目前用在4G LTE上的先进技术,如载波聚合、MIMO、非共享频谱等 。这包括众多成熟的通信技术:
大规模MIMO:从2×2提高到了目前4×4 MIMO 。更多的天线也意味着占用更多的空间,要在空间有限的设备中容纳进更多天线显然不现实,只能在基站端叠加更多MIMO 。从目前的理论来看,5G NR 可以在基站端使用最多256根天线,而通过天线的二维排布,可以实现3D波束成型,从而提高信道容量和覆盖 。
毫米波:全新5G技术正首次将频率大于24GHz以上频段(通常称为毫米波)应用于移动宽带通信 。大量可用的高频段频谱可提供极致数据传输速度和容量,这将重塑移动体验 。但毫米波的利用并非易事,使用毫米波频段传输更容易造成路径受阻与损耗(信号衍射能力有限) 。通常情况下,毫米波频段传输的信号甚至无法穿透墙体,此外,它还面临着波形和能量消耗等问题 。

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