5G解释:5G NR PHY介绍
从系列中:5 g教程
了解5G新无线电(NR)的用例、与这些用例相关的需求、5G NR和LTE之间的一些主要区别,以及3GPP标准化机构设想的部署场景。您还将了解5G NR的频率范围:FR1和FR2。
为了支持新的用例,已经定万博1manbetx义了支持固定、移动、无线和卫星访问技术的新需求。这些需求包括支持许多连接设备的能力,URLLC情况下1毫秒的往返延迟,以及从低比特率万博1manbetx到高比特率的所有用例的带宽效率提高。
这是我们“5G解释”系列的第一集。在本视频中,我们将介绍5G新无线电系统的主要目标和基本配置。我们将研究5G NR的用例、与这些用例相关的需求、5G NR和LTE之间的一些主要区别,以及3GPP标准化机构设想的部署场景。最后,我们将讨论5G NR的载波频率。
让我们先谈谈用例。5G NR不仅仅是LTE的更快版本。这个用例被称为增强型移动宽带(eMBB),支持更高的数据速率。万博1manbetx还定义了其他几个用例——大型机器类型通信(mMTC),其中大量设备连接到一个基站,以及超可靠和低延迟通信(URLLC),其中设备依赖非常短的延迟来执行其任务。
可能的应用包括工业自动化、虚拟现实或用于自动驾驶的V2X或车对车通信的某些部分。为了支万博1manbetx持这些用例,定义了新的需求,使固定、移动、无线和卫星访问技术成为可能。
这些包括支持大量连接设备的能力,URLLC情况下1毫秒的延万博1manbetx迟,所有用例的带宽效率提高,从低到高比特率,能源效率的要求,电池驱动的优化,最后是可扩展和可定制的网络。在5G解释视频系列的其他章节中,我们将指出一些物理层特性是如何支持这些需求的。万博1manbetx
虽然5G NR和LTE之间有许多共同点,首先是大多数物理信道和信号的名称,但它们之间也有显著的差异。这个清单绝不是详尽无遗的。在这个5G解释系列视频的其他章节中,有更多关于这个话题的讨论。尽管如此,这7点对于理解LTE和5G NR的区别是非常重要的。
如前所述,5G NR从一开始就被定义为支持比LTE最初设想的更多用例。万博1manbetx延迟要求更加严格。这导致5G NR资源网格组织的几个关键变化。
5G的载波频率可高达60或70千兆赫,而LTE仅部署在6千兆赫以下。在这里,这些对物理层的设计有重要影响,因为需要波束形成来支持那些更高的频率。万博1manbetx
在这些更高的频率上,有更多的频谱可用。据称,5G NR利用了这一频谱,带宽高达400兆赫,以后可能还会更高。再来看物理层上更详细的点,在LTE中固定为15千赫的子载波间距现在可以取15到240千赫之间的值。
关于频率分配,需要在20兆赫的蜂窝中放置LTE UE来解码整个带宽。感兴趣的信号可以跨越整个带宽。另一方面,5G终端不需要支持整个带宽。万博1manbetx请记住,5G NR的带宽可能要大得多,这将使这个问题复杂化。感兴趣的信号可以被限制在带宽的一个分段内,带宽部分是有助于实现这一功能的新概念之一。
最后,5G NR中始终在线的信号数量已经减少,部分原因是为了节省能源。主要的损失是特定于小区的参考信号,或CRS,在LTE中提供作为小区范围的解调和信道质量估计的参考信号。5G NR中不再存在CRS。
这一变化的另一个动机是,在更高的载波频率下,信号需要波束形成以克服传播损失。因此,提供细胞范围的参考信号既困难又无用。信号强度会太低。而且每个信道都是波束形成的,这意味着UE需要分别被告知预编码矩阵。相反,5G中的ue依赖于与相关信道经历相同波束形成的参考信号。
可能的部署场景请参见技术报告38.913。与人们听到5G时自然想到的相反,并不是所有的场景都是高速小蜂窝,正如你在这里看到的。场景范围从室内到农村,城市小区、空对地和联网汽车都是潜在的应用。
下面是前页列出的场景中的一些示例配置。当您查看38.913文档时,您会发现天线配置高达700s。您可能会注意到带宽被设想超过当前版本标准中定义的400兆赫的能力。
另外值得注意的是载频范围很广,从700兆赫一直到70千兆赫。该标准区分了载波频率的两个不同范围。它称之为频率范围1和2,或者FR1和FR2。
这两个范围对应着非常不同的传播条件。一些物理层设置只适用于其中一种模式。这就是子载波间距的情况,您将在本系列的另一集中看到。这就是5G介绍的结束,这是“5G解释”视频系列的第一部分。
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