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了解 5G:4G 与 5G 系统要求对比

卢表镜 2022-12-26 10:16 次阅读

5G 并不是 4G 基础上的一次增量式改进,而是移动通信技术的下一次重大演进,其性能相比当今网络将提升几个数量级。5G 并不会取代 4G,它只是促成 4G 所无法完成的各种任务。4G 网络将继续与 5G 网络同步发展,以支持更多的日常任务。当今世界的国民经济发展由先进的通信网络推动,5G 将实现的服务有待构想。

让我们来了解 5G 技术,比较 4G 与 5G 的部分特性,并探讨迈向 5G 部署之路。

5G 技术的特性如下:

增强型移动宽带 (eMBB),需要数百 MHz 的通道带宽,使用新的移动无线频率——从 2.5 GHz(适用于 4G LTE Pro)/3.5GHz(适用于 5G) 到几十 GHz 乃至毫米波 (mmWave) 频谱

异常高效处理数据流,充分利用载波聚合(CA)和大规模多路输入/多路输出 (MIMO)

固定无线接入,提供更多选择,让千家万户和公司企业实现 20 Gbps 的连接速度

无线基础设施,使用波束控制和高功率氮化镓(GaN),非常适合于自适应阵列可转向天线

低延迟,可实现实时连接,助力无人驾驶汽车和增强现实 (AR)/虚拟现实 (VR) 的发展

物联网 (IoT),未来十年内可实现 1 万亿台以上设备与互联网连接,数据速率极低,电池寿命超过十年,通信距离最长

4G 与 5G 对比

下图比较了 4G 与 5G 技术的性能特点和技术规格。

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T下表概述了 4G 与 5G 技术之间的主要差异。

4G(现今,进一步发展前) 5G
延迟 10 ms 小于 1 ms
峰值数据速率 1 Gbps 20 Gbps
移动连接数 80 亿个(2016 年) 11 billion (2021)
通道带宽 20MHz
2200kHz(适用于 Cat-NB1 IoT
1110 亿个(2021 年)
100MHz(6GHz 以下)
频段 600MHz 至 5.925 GHz 600MHz–毫米波(例如,28GHz,39GHz,乃至 80GHz)
上行链路波形 单载波频分多址
SC-FDMA
循环前缀正交频分复用 (CP-OFDM) 选项
U用户设备 (UE) 发射功率 +23 分贝-毫瓦 (dBm),允许 +26dBm HPUE 的 2.5GHz 时分双工 (TDD) 频段 41 除外
IoT 在 +20dBm 时具有较低功率级选项
6GHz 以下的 5G 频段在 2.5GHz 及以上时为+ 26dBm

目前,使用案例正处于定义阶段,新的无线电接入技术正在开发中,载波现场试验也正在进行。第三代合作伙伴计划(3GPP)标准机构正在协调这些新创意并使其全球化,成为统一的规范。

运营商正采用 LTE Advanced (LTE-A) 朝着 5G 的速度目标大幅迈进(见图),但仍有许多工作要做。

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迈向 5G 部署之路

增强移动无线体验是一个逐步实现的过程,运营商需要进一步扩展和开发 4G 并朝着 LTE-A 技术迈进。运营商目前正在开发软件定义网络 (SDN)、异构网络(HetNet)和低功耗网络。最后,到 2019 年及以后,将开始在全球部署 5G 并初步推出商用版 5G 服务(见图)。

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审核编辑黄昊宇

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