参考资料:《全球5*业发展白皮书(2018.9)》
1. 三大场景
(1)增强型移动宽带:EMBB, Enhance Mobile Broadband。即在现有的基础上,继续增强
用户移动带宽上的体验,体现在用户身上就是网速的提升。
- 在人口密集区域,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,实现每平方公里数十 Tbps 的流量密度。
- 场景:随时随地的3D/超高清视频直播与分享、虚拟现实、高速移动上网技术、随时随地云存取等。
- 特点:大宽带、低时延。
(2)海量物联网通信:mMTC,Massive Machine Type Communication。
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将医疗仪器、家用电器和手持通讯终端等连接在一起,提供具备超千亿网络连接的支持能力。
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以传感和数据采集为目标的场景:
① 智慧城市:井盖、垃圾桶、交通灯等;
② 环境监测:水文、气候、森林防火等;
③ 智能农业:农业机械等。 -
特点:低功耗、低带宽、低成本。
(3)低时延、高可靠性通信:uRLLC,Ultra Reliable & Low Latency Communication。
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主要场景:无人驾驶汽车、工业互联及自动化、远程制造、远程手术、远程培训等。
2. 关键技术
(1)大规模天线技术
- 目前大规模天线技术面临的主要问题包括:
① 多通道校准难度高:由于有源通道数较多,如何提升校准准确性与时间效率,是产品商用过程需要考虑的问题。
② 系统小型化挑战大:5G 天线系统内置的单元数量呈几何增长,在实际部署中将面临承重大、抗风大等诸多挑战,如何提高系统集成度,形成小型化的有源天线系统是当前产品商用面临的重大问题。
③ 缺乏高效测试手段:5G 大规模天线系统中 RRU 和天线高度集成导致对外 RF 接口的消失,测试方式由传统的测试方案转变为 OTA 空口测试方案,如何对这些射频指标空口性能进行定义,如何进行测试均是目前业界的难题。
(2)新型多址接入技术
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多址接入技术是移动通信代际划分的标志性技术。第2代:TDMA;第3代:CDMA;第4代:OFDMA。
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5G新型多址接入技术:
① 稀疏码多址技术(SCMA);
② 图样分割的多址接入技术(PDMA);
③ 非正交多址接入技术(NOMA);
④ 多用户共享接入技术(MUSA)。
(3)超密集组网技术
- 通过更加“密集化”的无线网络基础设施布置,可获得更高的频率复用效率,从而在局部热点地区实现百倍级的系统容量提升。
(4)全频谱接入技术:可同时利用6GHz以下和6GHz以上高频段进行无线通信。
- 该技术使 5G 移动通信系统可以采用低频和高频混合组网,充分挖掘低频和高频无线电资源,从而满足 5G 通信无缝覆盖、高速率、大容量等 5G 系统需求。
(5)新型多载波技术
- 主要包括:F-OFDM 技术、 UFMC 技术和 FBMC 技术。
(6)先进调制编码技术
- Polar Code (极化码):5G 控制信道 eMBB 场景编码方案。
- LDPC 码:数据信道的上行和下行短码方案
(7)频谱共享技术
- 运营商内部的频谱共享、运营商之间频谱共享、免授权频谱共享、次级接入频谱共享等。
(8)新的双工技术
3. 主要国家5G频谱规划
国家 | 地段频谱 | 中段频谱 | 高段频谱 |
---|---|---|---|
中国 | 3.3-3.4GHz(室内); 3.4-3.6GHz;4.8-5GHz |
24.75-27.5GHz; 37-42.5GHz; 征求意见 |
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美国 | 27.5-28.35GHz; 37-38.6GHz; 38.6-40GHz; 64-71GHz |
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韩国 | 一阶段:3.4-3.7 GHz | 一阶段:27.5-28.5GHz 二阶段:26.5-27.5GHz;28.5-29.5 GHz |
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日本 | 3.6-4.2GHz;4.4-4.9GHz | 27.5-29.5 GHz | |
欧盟 | 700 MHz | 3.4-3.8GHz ; 2020 年前主要频段 |
24.25-27.5GHz 5G 先行频段 |
德国 | 2GHz | 3.4-3.7GHz 国家用途 3.7-3.8GHz 区域使用 |
已被占用 |
英国 | 700 MHz | 3.4-3.8 GHz | 26 GHz |