5G 技术与4G对比

时间:2024-03-16 07:01:24

5G 技术与4G对比

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大家注意上面图中的红色字体。一直以来,我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。。。
例如经常说的“GSM900”、“CDMA800”,其实就是工作频段900MHz和800MHz的意思,
目前主流的4G LTE,属于超高频和特高频,我们国家主要使用超高频:
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在这里插入图片描述
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5G的频段具体是多少呢?

上个月,我们国家工信部下发通知,明确了我国的5G初始中频频段:3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段
同时,24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。
目前,国际上主要使用28GHz进行试验(这个频段也有可能成为5G最先商用的频段)。

Massive MIMO

MIMO就是“多进多出”(Multiple-Input Multiple-Output),多根天线发送,多根天线接收。
在LTE时代就已经有MIMO了,5G继续发扬光大,变成了加强版的Massive MIMO(Massive:
大规模的,大量的)。
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第三,有哪些东西是4G中已经应用,5G拿来修改了一下接着用的。

我们知道,在4G系统,下行采用OFDMA,上行采用SC-FDMA。这是由于 OFDM的峰均比高,对设备硬件要求比较严格,为了降低手机成本,大家商量后决定4G系统的上行传输不用OFDM,而用SC-FDMA的方式。

那么5G时代,用什么多址方式呢?这两年关于5G用什么多址复用方式的争论很多,各个公司都变着法儿的炒作新概念。不过这个月R15协议出来以后,我发现这方面并没有大的变化。一个较大的改变是上行支持OFDM和DFT-S-OFDM。

另外,4G中子载波间隔是固定为15Khz的,但是由于5G在高频,可使用的带宽很大,所以引入了一个新名词:numerology(我还不知道咋翻译,谁知道告诉我一声)。这个词是什么意思呢?看下面这个表
(38.211里面的表)就清楚了:5G中,子载波间隔不像4G时代固定为15Khz,而是可变的,但一
个RB还是12个子载波,这个没变。
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Subframe Structure。我们知道,4G中一个无线帧为10ms,一个子帧为1ms,一个slot为 0.5ms。到了5G,无线帧和子帧的长度没有变化,依然为10ms和1ms。但是slot长度变成了可配置的,其值依赖于两个个参数:μ和slot configuration。看下面的图:
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当μ为,0,slot configuration为0时,1个无线帧包含10个子帧,1个子帧包含1个slot,1个slot包含 14个symbol。如下图所示。
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以此类推,当μ配成5,slot configuration配成0时,1个子帧最多可以有32*14=448个symbol,
比symbol多了10几倍呢。这就给速率成倍提升带来了可能性。

HARQ。5G引入了self-contained子帧的概念,即HARQ周期从4G时代的最小4ms,缩短为1ms之
内。这就为超低的时延提供了一些帮助。

5G 物理层

下行

  • 物理下行信道3个:PDCCH,PDSCH,PBCH
  • 下行支持的调制:QPSK, 16QAM, 64QAM, and 256QAM
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上行

  • 上行信道3个:PUCCH,PUSCH,PRACH

  • 上行支持的调制:

  1. QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM for OFDM with a CP
  2. 对于处在小区边缘的UE π/2-BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM and 256QAM for DFT-s-OFDM with a CP
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  • 参考信号和同步信号
    参考信号:CSI RS,SRS,DMRS,PTRS
    同步信号:SS