关于5G通讯技术,你相识几多?
2021/09/10
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??移动通讯自20世纪80年代诞生以来,经过了三十多年的发作式增长,已经成为衔接人类社会的基础信息网络。随着4G进入规模商用阶段,面向2020年及未来的第五代移动通讯,已成为全球研发的热点。
??第五代移动通讯技术(5th generation mobile networks或5th generation wireless systems、5th-Generation,简称5G或5G技术)是最新一代蜂窝移动通讯技术,也是即4G(LTE-A、WiMax)、3G(UMTS、LTE)和2G(GSM)系统之后的延长。其机能指标是高数据速度、削减延长、节俭能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备衔接。
??5G的网络架构
??5G(第五代移动通讯技术)的三大利用场景重要是eMBB(加强移动带宽),uRLLC(高靠得住性低延时通讯),mMTC(海量通讯)。5G添补了4G技术的不及,在衔接速度、系统容量、衔接数量、网络延时等方面有了大幅度的提升,它的指标是真正意思上的融合网络。
??凭据3Gpp的规划,5G有两种组网模式——SA(Standalone独立组网)和NSA(Non-Standalone非独立组网)。独立与非独立在因而否利用4G技术设施进行部署,SA组网模式必要新建全套5G基础设施,而NSA组网会使用部门4G基础设施。
??NSA组网目前重要盛行的是Option3X和Option7两种规划,Option3X和Option7都是以4G基站eNodeB作为节造锚点,即eNodeB传输UE和主题网间的节造信令,而在NSA模式下,5G基站gNB不传输UE和主题网间的节造信令(4G基站和5G基站都必要传输用户面数据)。
??两种规划的区别在于:Option3基于4G EPC(Evolved Packet Core,分组主题网)部署,而Option7基于5GC(5G Core,5G主题网)部署。在5G主题网没有部署的情况下,通常NSA指的是Option3X。
??SA的终极指标则是Option2,即独立的5G基站gNB,和独立的5G主题网5GC,支持eMBB,mMTC,uRLLC场景,便于拓展垂直行业。网络单一,但全新建周期。
??如下图别离是Option3,Option7,Option2的网络架构图。
NSA网络架构图之一
SA网络架构图之一
??5G关键技术
??5G通讯机能的提升不是单靠一种技术,必要多种技术相互共同共同实现。关键技术大体分为无线传输技术和网络技术两类。
??1)无线传输技术
??·大规模MIMO技术:基站使用大规模天线,波束窄,指向性传输,高增益,抗滋扰,提高频谱效能;
??·非正交多址技术:NOMA、MUSA、PDMA、SCMA等非正交多址技术,进一步提升系统容量。支持上行非调度传输,削减空口时延,适应低时延要求;
??·全双工通讯技术:是一项通过多沉滋扰解除实现信息同时同频双向传输的物理层技术,有望成倍提升无线网络容量;
??·新型调造技术:滤波器组正交频分复用,支持矫捷的参数配置,凭据必要配置分歧的载波距离,适应分歧传输场景;
??·新型编码技术:LDPC编码和polar码,纠错机能高;
??·高阶调造技术:1024QAM调造,提升频谱效能。
??2)网络技术
??·网络切片技术:基于NFV和SDN技术,网络资源虚构化,对分歧用户分歧业务打包提供资源,优化端到端服务履历,具备更好的安全隔离个性。
??·边缘推算技术:在网络边缘提供电信级的运算和存储资源,业务处置本地化,降低回传链路切合,减幼业务传输时延。
??·面向服务的网络系统架构:5G的主题网选取面向服务的架构构建,资源粒度更幼,更适合虚构化。同时,基于服务的接口界说,越发盛开,易于融合更多的业务。
??5G模组高频信号射频锹剿设计难点技术分享
??相对于4G,5G给射频锹剿挑战是多方面的,首先体此刻带宽上。多所周知,受限于LTE自身的个性,LTE带宽最高只有20M,但到了5G,带宽可达100M,到了毫米波更能达到400M,也就是说单个信路甚至必要支持400兆的带宽。
??从射频锹剿的角度来说,这个难度对5G模组的设计是相当相当大。在频率上5G频段分为sub6G和毫米波,频率领域为FR1(450MHz-60000MHz),FR2(24250MHz-52600MHz),在450-3GMhz是比力容易,但从3GHz-6GHz,24GHz-52GHz的设计上,就极度难了。在这些频段设计过程中,经;嵊龅揭桓龊芾诺奈侍狻褪窃3GHz-6GHz,24GHz-52GHz频段会出现很大的路损。其产生的底子原因重要有几点导致,第一点是过孔导致,第二原因则是阻抗的不陆续性,第三个是馈线和接口的频率领域导致。
??1)过孔
??在高速,高密度的设计时,设计者总是但愿过孔越幼越好,这样板上能够留有更多的布线空间,此表,过孔越幼,其自身的寄生电容也越幼,更适合用于高速电路。
??过孔在传输线上阐发为阻抗不陆续的断点,会造成信号的反射,并且过孔产生的问题更多的集中于寄生电容和电感的影响。过孔的寄生电容会给电路造成的重要影响是耽搁了信号的上升功夫,降低了电路的速度,过孔的寄生电感带来的风险往往大于寄生电容的影响。它的寄生串联电感会减弱旁路电容的贡献,减弱整个电源系统的滤波效用。
??2)阻抗的不陆续性
??单个过孔固然也会导致阻抗的断点产生,导致不陆续性,但产生阻抗不陆续性更严沉的则是叠层和匹配电路导致。由于设计过程中,若是过孔比力幼,参考叠层的拔取导致微带线过细,而在模组内部微带线经匹配电路的焊盘变大后,又经过匹配电路变细,这在低频信号设计过程中,影响微幼,但在高频信号中,会直接导致阻抗的不陆续性产生,并且频率越高,路损越大。
??因而设计过程中,要确?拙,微带线,匹配电路焊盘与参考地的陆续性,并且预防过孔过大而带来的寄生电容和电感的影响。
??3)馈线和接口的频率领域
??往往模组设计好后在现实测试过程中也会遇到路损很大。另表的一个原因是馈线和接口端子的问题。市面上选择的往往是通常馈线和接口端子,通常都是3Ghz以下的馈线和端子。所以在5G的设计过程中,需将馈线和接口端子都换成6GHz以上,若是涉及到毫米波,需适配毫米波频段的馈线和接口端子。