公共安全“D2D”概念
安全性、连接、信息服务、娱乐系统等各个方面的整合将是5G将来实现和应用的主要方向。而D2D终端到终端直连的通信模式。它的好处是,当网络出现故障,或者因人为或物理原因出现系统性破坏,终端与终端之间依然能保持通信,这样我们的基础建设系统就能得到非常好的替代和保障。
在5G的实现上,OFDM波形依然是最有效的方式
无线网络发展到如今,早就以数字信号作为传输方式,而当我们在无线信道上传输0和1的时候,外面需要包裹一个覆盖性外形的的东西才能保证在一定的频谱和时间范围内进行有效传输。
无论LTE还是Wi-Fi信号,基本波形都是OFDM。虽然5G是个新系统,但通过大量的研究,高通表示OFDM波形才是让5G在简易度、性能优越性和对大规模MIMO上实现的最佳方案。而OFDM也是从4G技术延伸过来的。
5G NR技术包含3个重要的方向
5G指的是第五代移动通信,NR则是3GPP目前确定的5G空口技术的名词缩写,它代表的是new radio,意指新无线电或新无线通信技术。
OFDM
5G对OFDM进行进一步的优化,帮助它它进行参数扩展,外加针对不同用例进行优化的多址接入,基于OFDM的优化波形具有非常高的效率。
通用灵活的框架
在5G的实现上,高通把无线通信的资源从频率和时间上进行划分,把时间频率都划分成小格。从调度和通信的角度看,每一个小格就代表一个通信单元,而一个用户可以占用一个或多个小格。有了这样通用灵活的架构,无论是单用户还是多用户,是点对点连接还是一点对多点的广播业务连接,或者是D2D即终端到终端直连的模式,这些都可以在这样一个时间频率网格上进行统一性的设计和规划。高通所谓的通用灵活表现为5G对多种业务的同时支持。
大规模的MIMO技术+对毫米波的支持+灵活独特的TDD设计
MIMO代表多天线输入和多天线输出,目前在全世界比较通用的LTE网络中绝大多数都是2x2,意思是在基站发送端使用两根天线,在手机端也使用两根接收天线。大规模MIMO技术是MIMO上的一个颠覆性新发展。将来可以在发送端做到128根甚至是256根天线。当然,由于手机内部空间的限制,具体数量要根据实际使用情况进行讨论。
每个LTE载波的带宽大约是20MHz,到了毫米波范畴,毫米波载频到20GHz或30GHz时,其载波带宽可以达到800MHz甚至是1GHz。从信道带宽上看,相当于原来4G载波带宽的10倍、20倍甚至是50倍,这就相当于大幅扩宽高速公路的通道宽度。
将来的5G频谱,中国考虑的是3.5GHz,日本是4.5GHz,甚至未来到毫米波更高频率的传输。而网络通信系统呈现出的特点是,当信号传输频率越高,通过TDD模式(相对于FDD模式)实现的复杂度就会越低。在5G的角度看,将来TDD模式进行商业部署时,它的可能性和应用场景都会比FDD模式多很多。灵活独特的TDD设计允许我们非常灵活地用一部分资源做上行,另一部分资源做下行,且可根据当时小区用户数据流的特点进行上下行切,有些做上行优先,有些做下行优先,两者可以灵活、及时地进行切换。而5G从低频、中频到高频的广泛频段的支持,覆盖更广,应用场合更多。
另外,5G还更多地关注到非授权频谱的使用(3G、4G为授权频谱),非授权频谱的基本概念是,当你进入系统的时候,首先需要监听这个系统是否有别人正在进行操作或服务。如果别人在操作,你可以先在系统边上等一会,过一段时间回来再次监听;如果监听时系统没有使用者,这个时候你就可以非常及时且有效地把你的信号传输出去。让频谱的利用更加有效,更加合理。