5G无线通信与4G的典型区别有哪些?用了哪些新技术?

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5G高速率,大连接数,低时延,它与4G的典型区别有哪些?用了哪些新技术?

乐乐22乐乐22提问于
MOISTG数学本科在修,顺带旁听计算机智能科学。喜欢计科,美食,旅游。一个走错路的文科生。回答于

5G相比4GTurbo码。

5G相比4G新加入的一些技术:

mmWave:也就是毫米波,频率大约为。由于3Ghz以下的频段已经使用殆尽,没有多余的频段可供5G来使用,而且5G需要的带宽动不动就几百M,所以只能往高频方向发展了。但是频率越高,损耗越大,这就带来了一个问题,随着频率的升高,覆盖性能会越来越差。

Massive MIMO。MIMO大家都知道,即多个天线端口同时收发,这样就带来了分集增益,4G时代一般4天线、8天线等用的比较多。那么大规模MIMO是什么呢?顾名思义,就是很多天线同时收发。

Beam Management。这个翻译成中文应该叫波束管理吧。这个功能原理简单:基站在各个方向上都发特定的类似参考信号的东西,终端检测并给基站一个反馈,从而基站就知道了终端的方向。不过虽然原理简单,但是这个实现起来还是有一定难度的,因为我们需要尽量快的确定每个终端的方向,关于波束管理的一些具体细节,暂时还不能确定。

LDPC编码。前面我们说过,5G摒弃了4G时所采用的Turbo编码,换成了什么呢?就是这个LDPC码。那么为什么要换?LDPC码相比Turbo码好在哪?主要原因有两个:1)最重要的原因是高通牛逼,人家说用啥就用啥,支持Turbo的法国人怂了。2)由于Turbo编码的引入了交织等操作,所以在码长较长时,复杂度提升, 时延就会变得很大。然而开头我们说了,低时延是5G的三个需求之一,所以Turbo显得有些力不从心。而LDPC就不一样,由于它的校验矩阵的稀疏性,使得它的译码算法时延较短,在长码时比Turbo有明显优势。所以5G摒弃Turbo改用LDPC也是有一定道理的。

AS Layer。

4G中已经应用,5G拿来修改了一下接着用的:

UL Waveform。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 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。

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。

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。

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