5G 技术基础

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一、5G技术八大关键能力


二、5G三大应用场景


三、5G技术对终端和前端的挑战

  3.1 终端的挑战

         基带芯片是前端通信的核心部件,决定这通信数据的传输质量,主要由cpu处理器、信道编译器、数字信号处理器、调制解调器和接口模块,对接受和发射信号数据的编解码。1、超大流量,空口流量带宽要求增大,对基带芯片性能要求高

2、对基带芯片性能大幅提升向下兼容,单芯片支持2G, 4G,5G多模;需要对各个频段的兼容和切换,导致基带芯片复杂度提升

3.2 前端的挑战

       前端的挑战主要来自于射频前端和天线。新划分的C波段(3000-6000MHZ),需要滤波器支持更高的频率,大带宽的需求导致前端器件倍增,功放更大,空间的限制,射频前端将逐步走向集成化。目前技术被美国高通公司垄断,国内暂时可商用的器件,导致前端成本的攀升。



四、5G频谱部署

4.1 频段划分范围

Sub 3G指小于3000MHZ的频段

C-Band是5G新增频段,在3000~6000MHZ之间

毫米波:26.5~300GHz,带宽高达273.5GHz。欧美,日韩国家多采用毫米波


4.2 国内三大运营商频段的划分


移动的主要分到4800~4900MHZ的100MHZ 和2515~2675MHZ,分析优劣如下

缺点:频段过高,相关产业链不完善,无法完全商用

优点:有点频段资源大,有160MHZ的低频段

五、5G空口关键技术

  • 空口自适应波形F-OFDM(正交分频多址)

相比传统子载波固定的OFDM技术,F-OFDM技术,子载波带宽不固定,能够针对不同的场景带宽需求分配时频资源。可通过配置子载波的参数u,子载波间距15*2^u


                                                 OFDM视频资源分配


优势:根据场景需求,可选择不同的子载波带宽

           减少保护带宽,增加频谱利用率

  • Massive MIMO

大规模天线规模阵列的多天线形态64T/64R,提供容量和覆盖的提升


六、5G无线网

  • 5G接入网NG-RAN

    gNB:5G基站

    ng-eNB:4G升级成5G的基站

  • 5G核心网5GC(NGC架构基于服务)

    AMF:接入和移动管理功能

   UPF:用户平面功能

   5G核心网关键特征:

  1. SBA:基于服务的5G网络架构,分为3步:网元功能分离,服务化框架,服务的接口
  2. slicing:网络切片,实现一网多用,最大化网络价值
  3. CUPS:控制面和用户面分离,可将UPF(用户数据下发设备)下沉到地市

  • C-RAN云化

将RRU跟BBU的距离拉远,将RRU和天线封装到一起组成有源天线AAU,优势如下:

  1. 实现“0”馈线损耗
  2. 支持Massive MIMO技术
  3. 减少站点设备数量,降低工时

将BBU切分成CU-DU可通过下沉DU节省传输损耗,降低时延


                                                     图 5G C-RAN网络架构

七、5G网络部署策略


八、思考

       目前主要为了满足用户大带宽的需求,主要还是以4G为主,5G为辅,用4G的核心网,在数据下发的时候走5G,信令依旧走4G,同时采用4G+5G双连接的方式提升用户体验,还有5G能耗的问题,元器件的倍增,势必导致能耗的大增,如何做好能耗和体验的取舍值得思考。于普通大众而言,勿需思考这么多,还是坐等5G终端出来换手机吧,哈哈。