⑴ 5G關鍵技術到底有哪些
非正交多址接入技術(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA):
我們知道3G採用直接序列碼分多址(Direct Sequence CDMA ,DS-CDMA)技術,手機接收端使用Rake接收器,由於其非正交特性,就得使用快速功率控制(Fast transmission power control ,TPC)來解決手機和小區之間的遠-近問題;而4G網路則採用正交頻分多址(OFDM)技術,OFDM不但可以克服多徑干擾問題,而且和MIMO技術配合,極大的提高了數據速率。由於多用戶正交,手機和小區之間就不存在遠-近問題,快速功率控制就被舍棄,而採用AMC(自適應編碼)的方法來實現鏈路自適應;NOMA希望實現的是,重拾3G時代的非正交多用戶復用原理,並將之融合於現在的4G OFDM技術之中。從2G,3G到4G,多用戶復用技術無非就是在時域、頻域、碼域上做文章,而NOMA在OFDM的基礎上增加了一個維度——功率域;新增這個功率域的目的是,利用每個用戶不同的路徑損耗來實現多用戶復用。
⑵ 5g的關鍵技術有哪些
關鍵技術1:高頻段傳輸。
移動通信傳統工作頻段主要集中在 3GHz 以下,這使得頻譜資源十分擁擠,而在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富,能夠有效緩解頻譜資源緊張的現狀,可以實現極高速短距離通信,支持 5G 容量和傳輸速率等方面的需求。
關鍵技術2:新型多天線傳輸。
多天線技術經歷了從無源到有源,從二維(2D)到三維(3D),從高階 MIMO 到大規模陣列的發展,將有望實現頻譜效率提升數十倍甚至更高,是目前 5G 技術重要的研究方向之一。
關鍵技術3:同時同頻全雙工。
最近幾年,同時同頻全雙工技術吸引了業界的注意力。利用該技術,在相同的頻譜上,通信的收發雙方同時發射和接收信號,與傳統的 TDD 和 FDD 雙工方式相比,從理論上可使空口頻譜效率提高1倍。
關鍵技術4:D2D。
傳統的蜂窩通信系統的組網方式是以基站為中心實現小區覆蓋,而基站及中繼站無法移動,其網路結構在靈活度上有一定的限制。
關鍵技術5:密集網路。
在未來的 5G 通信中,無線通信網路正朝著網路多元化、寬頻化、綜合化、智能化的方向演進。隨著各種智能終端的普及,數據流量將出現井噴式的增長。
關鍵技術6:新型網路架構。
目前,LTE 接入網採用網路扁平化架構,減小了系統時延,降低了建網成本和維護成本。未來5G 可能採用 C-RAN 接入網架構。
⑶ 5g技術有哪些
5G候選技術有如下6個方面:
1、極致增密
網路增密不是新技術,在3G網路剛一開始遇到擁堵問題時,移動運營商就意識到需要在系統或多個扇區引入新的蜂窩(cell),這帶動了small cell等多種類似產品的興起,這一技術本質上是把接入點移到離用戶更近的地方。簡單來說,基本上是沒有其他方式來大幅增加整個系統或整個網路的容量。
5G網路很可能是由多層連接組成,也就是說不同大小、類型小區構成的異構網路:對數據連接速率要求低的區域用宏站層覆蓋,對傳輸速率要求高的區域用顆粒層覆蓋,中間再穿插其他的網路層。網路部署和協調是主要的挑戰,因為運營商需要以指數級增長網路層。
2、多網協同
未來會有多張網路一起為用戶終端提供連接:移動蜂窩、WiFi、終端對終端連接等等。5G系統應該能緊密協調這些網路,為用戶提供不中斷的順暢體驗。目前,協同多張網路仍然是一個相當大的挑戰。Hotspot 2.0與下一代Hotspot的案例會是蜂窩與WiFi集成的一個參考。5G能否讓終端設備在幾張網路間順利切換,還有待觀察,如何無縫地從一張網路切到另一張上的確是一個最大的挑戰。
3、全雙工
所有現有的移動通信網路都依賴雙工模式來管理上傳和下載,有時分雙工,有頻分雙工,比如說LTE FDD,其上行和下行需要兩個單獨的信道,而TDD呢,無論上行還是下行都採用同一個信道,只是時隙不同。
要想協調好上下行,雙工模式肯定是必不可少的,但全雙工技術現在仍在討論中。如果採用這個技術方案,終端設備可同時發送和接收信息,這就有可能使現有的FDD和TDD系統容量翻番。
當然這項技術也存在巨大的挑戰:需要從根本消除自干擾,網路和設備都需要巨大變化。如果克服這些挑戰,整個網路容量將實現巨大增幅。
4、毫米波
現在,450MHz–2.6GHz的低頻段頻譜幾乎已全部用於移動通信了,好在仍然有很多高頻段頻譜可用,這部分頻譜有的高達300GHz。自然,相比運營商熟悉的低頻段頻譜,如何應用好這些高頻段頻譜,所面臨的技術挑戰也復雜很多,比如說頻段越高,建築物穿透就越困難,只是一面簡單的牆就能成為毫米波信號的穿透障礙。
不過,還有一些高頻段的GHz頻譜已有佔用:短距離、點對點、可視范圍連接等等,它們用來為無線連接提供了更高的速率。
毫米波可以用於室內small cell(這也符合以上提到的網路增密),為一些密集區域提供高速連接。毫米波的高頻段特性意味著天線會非常的小,它對設備影響的范圍也相當小。然而,Ovum認為,毫米波是一項超前的技術,可能需要很多年的研發,才能使其具備成本效益能大規模投向市場。
需要注意的是,毫米波技術的發展也不是最新的,2009年成立的WiGig聯盟旨在建立全球千兆級高速無縫傳輸的產業鏈,關注重點是60GHz頻段,這個聯盟匯聚了無線領域幾乎所有的行業巨頭;2014年6月,谷歌收購了由兩位Clearwire前工程師創辦的企業Alpental,這家公司致力於發展自組織、超低功耗、毫米波千兆無線技術,主要是60GHz頻段。
5、大規模陣列天線
LTE-Advanced網路已經採用了MIMO技術,相比單一天線,MIMO能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統的容量和頻譜利用率。大規模陣列天線MIMO技術是MIMO技術的擴展和延伸,其基本特徵就是在基站側配置大規模的天線陣列(從幾十至幾千),利用空分多址(SDMA)原理,同時服務多個用戶。這一技術為網路容量提升帶來的益處是非常大的,當然也存在巨大挑戰。不過市場普遍對這一技術很感興趣,一家名為Artemis的初創公司,就在開發基於大規模陣列天線的pCells新型無線技術,非常適合用在高密度的用戶地區。
6、虛擬化、軟體控制以及雲架構
向5G演進的並行趨勢還有軟體和雲,屆時網路是由分布式數據中心驅動的,由後者提供敏捷性、集中控制以及軟體升級。像SDN、NFV、雲以及開放生態系統都有可能是5G的基礎技術,當然行業也在繼續討論如何利用這些技術和體系架構的優勢。盡管這些也不是新技術,但仍有可能在5G時代得到大規模應用,因為在為數十億上百億個設備提供連接時,網路需要利用這些技術來提升性能。
考慮到現有的技術和需求,以上提到的所有技術都有很大的潛力應用在5G網路中。Mavrakis認為,最後選定哪些技術可能需要一個相當長的比較過程,哪些技術能勝出取決於:性能、部署、成本、政策等多項因素。不過做這樣一個假設應當是合理的:成本最低的技術有最大的勝算可能,這和LTE-Advanced的發展情況是類似的。