5G 八大關鍵技術

5G不是一次革新，5G是4G的接連，我信任5G在核心網部分不會有太大的變化，5G的關鍵技能會集在無線部分。在進入主題之前，我覺得首要應該弄清楚一個問題：為什么需求5G?不是因為通訊工程師們忽然想改動國際，而編造了一個5G。是因為先有了需求，才有了5G。什么需求？未來的網絡將會面臨：1000倍的數據容量添加，10到100倍的無線設備銜接，10到100倍的用戶速率需求，10倍長的電池續(xù)航時刻需求等等。率直的講，4G網絡無法滿意這些需求，所以5G就必須上臺。可是，5G不是一次革新。5G是4G的接連，我信任5G在核心網部分不會有太大的變化，5G的關鍵技能會集在無線部分。盡管5G最終將選用何種技能，現在還沒有結論。不過，歸納各大高端論壇評論的焦點，我今日收集了8大關鍵技能。當然，應該遠不止這些。.非正交多址接入技能（Non-OrthogonalMultipleAccess,NOMA）咱們知道3G選用直接序列碼分多址（DirectSequenceCDMA,DS-CDMA）技能，手機接納端運用Rake接納器，因為其非正交特性，就得運用快速功干操控（Fasttransmissionpowercontrol,TPC）來處理手機和小區(qū)之間的遠-近問題。而4G網絡則選用正交頻分多址（OFDM）技能，OFDM不光能夠戰(zhàn)勝多徑攪擾問題，并且和MIMO技能合作，極大的進步了數據速率。因為多用戶正交，手機和小區(qū)之間就不存在遠-近問題，快速功率操控就被放棄，而選用AMC（自適應編碼）的辦法來完成鏈路自適應。NOMA期望完成的是，重拾3G年代的非正交多用戶復用原理，并將之交融于現在的4GOFDM技能之中。從2G,3G到4G,多用戶復用技能無非便是在時域、頻域、碼域上做文章，而NOMA在OFDM的基礎上添加了一個維度——功率域。新增這個功率域的意圖是，運用每個用戶不同的途徑損耗來完成多用戶復用。完成多用戶在功率域的復用，需求在接納端加裝一個SIC（繼續(xù)攪擾消除），經過這個攪擾消除器，加上信道編碼（如Turbocode或低密度奇偶校驗碼（LDPC）等），就能夠在接納端區(qū)分出不同用戶的信號。NOMA能夠運用不同的途徑損耗的差異來對多路發(fā)射信號進行疊加，然后進步信號增益。它能夠讓同一小區(qū)掩蓋規(guī)模的一切移動設備都能取得最大的可接入帶寬，能夠處理因為大規(guī)模銜接帶來的網絡應戰(zhàn)。NOMA的另一長處是，無需知道每個信道的CSI（信道狀況信息），然后有望在高速移動場景下取得更好的功能，并能組成更好的移動節(jié)點回程鏈路。.FBMC（濾波組多載波技能）在OFDM體系中，各個子載波在時域彼此正交，它們的頻譜彼此堆疊，因而具有較高的頻譜運用率。OFDM技能一般應用在無線體系的數據傳輸中，在OFDM體系中，因為無線信道的多徑效應，然后使符號間發(fā)生攪擾。為了消除符號問攪擾（IS1）,在符號間刺進維護距離。刺進維護距離的一般辦法是符號間置零，即發(fā)送第一個符號后逗留一段時亥I"不發(fā)送任何信息），接下來再發(fā)送第二個符號。在OFDM體系中，這樣盡管削弱或消除了符號間攪擾，因為破壞了子載波間的正交性，然后導致了子載波之間的攪擾（ICI）。因而，這種辦法在OFDM體系中不能選用。在OFDM體系中，為了既能夠消除ISI,又能夠消除ICL一般維護距離是由CP（CyclePrefix,循環(huán)前綴來）充任。CP是體系開支，不傳輸有用數據，然后降低了頻譜功率。而FBMC運用一組不交疊的帶限子載波完成多載波傳輸，FMC關于頻偏引起的載波間攪擾十分小，不需求CP（循環(huán)前綴），較大的進步了頻率功率。.毫米波（millimetrewaves,mmWaves）什么叫毫米波？頻率30GHz到300GHz，波長規(guī)模10到1毫米。因為滿意量的可用帶寬，較高的天線增益，毫米波技能能夠支撐超高速的傳輸率，且波束窄，靈敏可控，能夠銜接很多設備。.大規(guī)模MIMO技能（3D/MassiveMIMO）MIMO技能現已廣泛應用于WIFKLTE等。理論上，天線越多，頻譜功率和傳輸可靠性就越高。大規(guī)模MIMO技能能夠由一些并不貴重的低功耗的天線組件來完成，為完成在高頻段上進行移動通訊供給了寬廣的遠景，它能夠成倍提高無線頻譜功率，增強網絡掩蓋和體系容量，協(xié)助運營商最大極限運用已有站址和頻譜資源。咱們以一個20平方厘米的天線物理平面為例，假如這些天線以半波長的距離擺放在一個個方格中，則：假如作業(yè)頻段為3.5GHz,就可布置16副天線。.認知無線電技能（Cognitiveradiospectrumsensingtechniques）認知無線電技能最大的特色便是能夠動態(tài)的挑選無線信道。在不發(fā)生攪擾的前提下，手機經過不斷感知頻率，挑選并運用可用的無線頻譜。.超寬帶頻譜信道容量與帶寬和SNR成正比，為了滿意5G網絡Gpbs級的數據速率，需求更大的帶寬。頻率越高，帶寬就越大，信道容量也越高。因而，高頻段接連帶寬成為5G的必然挑選。得益于一些有用提高頻譜功率的技能（比方：大規(guī)模MIMO）,即使是選用相對簡略的調制技能（比方QPSK）,也能夠完成在IGhz的超帶寬上完成lOGpbs的傳輸速率。.ultra-denseHetnets（超密度異構網絡）立體分層網絡(HetNet)是指，在宏蜂窩網絡層中布放很多微蜂窩(Microcell)＞輕輕蜂窩(Picocell)＞毫輕輕蜂窩(Femtocell)等接入點,來滿意數據容量添加要求。到了5G年代，更多的物-物銜接接入網絡，HetNet的密度將會大大添加。.多技能載波聚合(multi—technologycarrieraggre