什么是5G通信?5G通信核心技术的介绍

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上传日期: 2017-09-13

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  5G 通信到底是什么

  5G,顾名思义是第五代通信技术,3GPP 定义了 5G 三大场景:

  增强型移动宽带(eMBB,Enhance Mobile Broadband),按照计划能够在人口密集

  区为用户提供 1Gbps 用户体验速率和 10Gbps 峰值速率,在流量热点区域,可实现每平方

  公里数十 Tbps 的流量密度。

  海量物联网通信(mMTC,Massive Machine Type CommunicaTIon),不仅能够将医

  疗仪器、家用电器和手持通讯终端等全部连接在一起,还能面向智慧城市、环境监测、智

  能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景,并提供具备超千亿网络连接的

  支持能力。

  低时延、高可靠通信(uRLLC,Ultra Reliable & Low Latency CommunicaTIon),主

  要面向智能无人驾驶、工业自动化等需要低时延高可靠连接的业务,能够为用户提供毫秒

  级的端到端时延和接近 100%的业务可靠性保证。

  从中可以看出,相对于 4G 通信,5G 通信能够提供覆盖更广泛的信号,而且上网的速

  度更快、流量密度更大,同时还将渗透到物联网中,实现智慧城市、环境监测、智能农业、

  工业自动化、医疗仪器、无人驾驶、家用电器和手持通讯终端的深度融合,换言之,就是

  万物互联。
什么是5G通信?5G通信核心技术的介绍

  5G 通信有哪些关键技术

  有媒体将中国华为主推的 Polar 在信道控制 eMBB 场景中击败美国主推的 LDPC 和法

  国主推的 Turbo2.0,认为是华为掌握了 5G 的核心专利,并用“华为碾压高通,拿下 5G 时

  代”来形容。但这种描述是比较值得商榷的。

  本次高通和华为争夺的 eMBB 场景编码方案,就这件事情本身而言还不能成为核心专

  利。核心专利是由几个体系来组成的,一般来说,物理层都认为是最核心的关键技术,这

  其中就包括编码,编码一方面可以传递信号,同时编码技术也可以增加抗干扰能力,

  Turbo2.0、Polar Code、LDPC 就是目前法国、中国、美国主推的编码方案。

  另外一个就是多址,多址技术指的是解决多个用户同时和基站通信的问题,怎么来分

  享资源的技术,第一代通信采用的是 FDMA 技术,第二代通信采用的是 TDMA 技术,第

  三代通信采用的是 CDMA 技术,第四代通信采用的是 OFDMA 技术,5G 时代多址是一个

  很关键的争夺点,现在流行看法就是 NOMA。不过,4G 奠基性技术“软频率复用”的发明人

  杨学志不久前撰文《NOMA 只是一个误解》,认为 NOMA 未必能问鼎 5G 时代,依旧存在

  一定变数。

  还有一项关键技术就是多天线,多天线是一种增加容量的技术,在理论上能把容量提

  高很多倍。简单的说,就是在现有多天线的基础上通过增加天线数,甚至配置数十根甚至

  数百根以上天线,支持数十个独立的空间数据流,实现用户系统频谱效率的大幅提升。现

  在比较火的是 MIMO 技术,大规模 MIMO 技术不仅能够在不增加频谱资源的情况下降低发

  射功率、减小小区内以及小区间干扰,还能实现频谱效率和功率效率在 4G 的基础上再提

  升一个量级。此外,射频调制解调技术也属于关键技术。

  为何说“华为碾压高通,拿下 5G 时代”名不副实

  所谓核心专利,是指能在物理层方面做出基础性的创新并掌握话语权的专利技术,所

  谓话语权就是,一旦技术商用后,就具备狮子大开口的技术实力。比如高通在 3G 时代掌

  握拥有软切换和功率控制两大核心专利以及两千项外围专利,具备了像爱立信、华为、诺

  基亚、中兴等全球通信厂商征收“高通税”的技术资本。华为如果仅凭一项 Polar 码是构不成

  核心专利的,何况 Polar 码也并非华为原创

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