技术研究 | 从Verizon 5G说起（中）

昨天晚上10：30我发出了公众号第一篇，阅读量已破千，感谢各位看官的支持，浮生很受鼓舞，我还会陆续发布些科技创新政策解读、技术点详解等等，欢迎关注！ 不废话了，昨天讲到Verizon宣布完成5G无线标准的制定，引发业界极大震动。那么V5G是否符合业界定义的5G标准？究竟业界公认的5G定义是怎样的？ 根据ITU的定义，与IMT-Advanced（4G）相比，IMT-2020（5G）将全面提升8个方面的关键能力： 1）峰值速率从1Gbps增强到10Gbps以上，提升了10倍以上； 2）体验速率从10Mbps增强到100Mbps，提升了10倍； 3）频谱效率提升3倍； 4）支持的移动性从350km/h增强到500km/h； 5）时延从10ms降低到1ms，提升了10倍； 6）每平方公里连接数从10万个增强到100万个，提升了10倍； 7）网络能效提升100倍； 8）区域流量从0.1Mbit/s/m2增强到10Mbit/s/m2，提升100倍。 图1 5G相对于4G的八大能力提升 可以看出，5G相比4G，关键性能指标有了相当大程度的提升。总结起来，就是高速率、大容量、海量连接、高可靠、低时延。 为了满足这些性能指标，支持5G更丰富的应用场景，3GPP提出了NR(New Radio)的概念，5G NR可能采纳的关键技术包括： 1）灵活的参数集（带宽、子载波间隔等）设计，以适应不同的频段和场景； 2）灵活的帧结构设计，以支持灵活的上下行配置； 3）大规模天线技术，使用更多的天线数目和通道数来提高频谱效率和系统容量； 4）新型多址技术，通过非正交/免调度的多址方式，来增加系统的连接能力，候选方案包括MUSA、PDMA、SCMA和NOMA等； 5）新型多载波技术，通过滤波等方式来降低对同步的需求和带外辐射，以便更充分地利用频谱资源，候选技术包括FB-OFDM、F-OFDM和UF-OFDM等； 6）新型编码技术，提高系统纠错能力和可靠性，候选技术包括LDPC、增强Turbo等； 7）支持高频应用； …… 此次Verizon发布的V5G标准，已经包含了部分5G元素，例如大带宽、短帧长、自包含帧结构、LDPC编码、MIMO赋形以及相应的导频增强等，但也进行了一些简化，例如不支持更多天线端口以及高阶调制等，可以说V5G是一个小而聚焦的准5G标准。 下表列出了V5G 在参数集和帧结构上与LTE的对比 V5G上下行均采用CP-OFDM多址方案，子载波间隔75kHz，相对于LTE扩大了5倍，子帧长度缩短了5倍，CP长度也缩小了5倍，支持4种Self-contain子帧类型，在下行到上行的转换点，有一个OFDM符号作为保护周期。 V5G支持大规模天线及赋形增强；支持LDPC码以提高系统性能；在信道和信号方面，定义了增强的广播信道ePBCH以支持Standalone模式下的系统信息发送。因此V5G支持Standalone模式。 然而由于V5G并未引入新型多址和新型多载波技术，它不适用于mMTC（海量机器连接）和uRLLC（超高可靠低时延）两个物联场景。所以，V5G标准仅针对eMBB（增强型移动宽带）场景，聚焦于高频和大带宽应用。那么V5G将应用在哪些频点，与ITU在讨论的5G候选频段又是什么关系呢？敬请期待《从Verizon 5G说起（下）》。

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