一、移动通信技术演进
2G(TDMA) | GPRS/EDGE | 峰值速率0.47Mbps |
3G(CDMA) | WCDMA | 峰值速率UL-5.76Mbps/DL-14.4Mbps |
TD-SCDMA | 峰值速率:UL-1.68Mbps/DL-10.55Mbps | |
4G(OFDMA) 4.9G |
LTE-FDD | 峰值速率(带宽20MHz):50Mbps/150Mbps |
LTE-TDD | 峰值速率(带宽20MHz):10Mbps/100Mbps | |
4G | LTE-A | 峰值速率:500Mbps~1Gpbs |
二、概念抢占
R10 | R10 | R12 | R13 | R14 | R15 | R16 |
4G | 4.5G | 5G | ||||
容量:0.X Gbps | X Gps | 10Gbps | ||||
连接:8亿连接量 | 300亿 | 1000亿 | ||||
时延:60ms | 10ms | 1ms |
三、4.5G主要无线技术特征
1、多天线技术:Massive MIMO(3D BF、8TR以上MIMO)
2、物联网技术:LTM(窄带技术,带宽从4G的180KHz降低到下行15KHz、上行5KHz)
3、接入技术:SOMA(半正交频分多址)
4、调制技术:256QAM
四、ITU定义的5G关键能力
指标名称 | 流量密度 | 连接数密度 | 时延 | 移动性 | 用户速率 | 频谱效率 | 峰值速率 |
4G | 0.1Tbps/km2 | 10万/km2 | 空口10ms | 350km/h | 10Mbps | 1倍 | 1Gbps |
5G | 10Tbps/km2 | 100万/km2 | 空口1ms | 500km/h | 0.1~1Gbps | 3倍 | 20Gbps |
五、5G空口关键技术演进
类型 | 细类 | 4G | 4.5G | 5G |
容量 | 接入技术 | OFDMA | SOMA(半正交频分多址) | GMFDM(通用多载波频分多址) |
双工方式 | 半双工 | 半双工 | 全双工(同时同频收发) | |
调制 | 64QAM | 256QAM | 256QAM | |
带宽 | 20M | 20M | 100M及以上(高频段) | |
CA | 4CC | 8CC | Massive CA | |
MIMO |
2*2 4*4 |
8TR | 64TR | |
时延 | 降低时延 | 1msTTI | ShorterTTI(0.5ms) | 0.1msTTI |
连接数 | 更多连接数 | 固定15KHz子载波 |
M2M(LTE-M) D2D(LTE-D) |
可变带宽子载波 |
架构 | 网络架构 |
扁平化 IP化 |
Cloud EPC | NFV、SDN |
1、大规模天线技术
当基站侧天线远大于用户天线数时,基站到单个用户的信道将趋于正交。用户间干扰将趋于消失,而巨大的阵列增益将能够有效地提升每个用户的信噪比,从而能够在相同的时频资源共同调度更多的用户
2、非正交多址接入技术(Non-orthogonal Multiple Access:NOMA)
a)两个用户同时占用所有可用带宽
b)弱用户先解码强干扰,消除干扰的影响,再解码自己的消息
c)可实现最优容量,并改善弱用户可达速率
3、双工技术
灵活双工能够根据上下行业务变化情况动态分配上下行资源,有效提高系统资源利用率。
4、超密集组网
5、低时延高可靠物联网设计
6、高频段信号传输技术
高达1Gpbs带宽的频率资源,将有效地支持10Gbps峰值速率和1Gbps用户体验速率。
7、灵活频谱共享技术
8、新型传输波形技术
子载波间隔 | CP长度 | 有用符号长度 | CP比例 | ||
OFMD传输技术 | 常规CP | 15KHz |
5.21us 4.69us |
67.7us |
7.2% 6.5% |
扩展CP | 15KHz | 16.67us | 67.7us | 20% |
9、先进编码和调制技术
频率正交幅度调制(Frequency Quadrature-amplitude Modulation,FQAM)
a)将频移键控(FSK)与正交幅度调制(QAM)相结合,提高频谱效率
b)用于多小区下行链路中,能够提高小区边缘用户的通信质量