来自系列:了解5G NR标准
Marc Barberis,Mathworks
了解使用5G新无线电(NR)的用例,与这些用例相关的要求,5G NR和LTE之间的一些主要差异,以及3GPP标准化主体所设想的部署方案。您还将了解5G NR:FR1和FR2的频率范围。
为了支持新的用例,已经定金宝app义了新的要求,可实现固定,移动,无线和卫星接入技术。这些要求包括支持许多连接设备的能力,URLLC案例为1ms的往返等待时间,以及增加从金宝app低到高比特率的所有用例的带宽效率。
这是我们系列的第一集,“5G解释”。在此视频中,我们通过5G新无线电系统的主要目标和基本配置。我们将查看5G NR的用例,与这些用例相关的要求,5G NR和LTE之间的一些主要差异,以及3GPP标准化体内设想的部署方案。最后,我们将触及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。此用例称为增强型移动宽带,或embb,支持更高的数据速率。金宝app已经定义了几种其他用例 - 大量机器类型通信,或MMTC,其中更多的设备连接到一个基站,以及超可靠和低延迟通信或URLLC,其中设备依赖于非常短的延迟执行他们的任务。
可能的应用包括工业自动化,虚拟现实或V2X的某些部分或用于自动驾驶的汽车到汽车通信。为了支金宝app持这些用例,已定义了新的要求,可实现固定,移动,无线和卫星访问技术。
这些包括支持大量连接设备的能力,URLLC案例的延迟为1毫金宝app秒,对所有使用情况的带宽效率提高,从低到高比特率,能源效率要求和电池供电优化,最后,可扩展和可定制的网络。在此5G解释的视频系列的其他剧集中,我们将指出一些物理层功能如何支持这些要求。金宝app
虽然在5G NR和LTE之间存在许多共性,但从大多数物理通道和信号的名称开始,它们之间也存在显着的差异。此列表绝不是详尽无遗的。在这个5G的其他剧集中有关于这个主题的更多讨论,解释了视频系列。尽管如此,这七点是理解LTE和5G NR不同的基础。
如已经提到的,从一开始就定义5G NR以支持比最初构思的更多用例。金宝app并且延迟要求更严格。这会导致资源网格的组织为5G NR的几个关键变化。
5G的载波频率可以高达60或70 Gigahertz,其中LTE仅部署在6千兆赫兹以下。这里,这些是对物理层的设计的重大后果,因为波束形成变得需要支持那些较高频率。金宝app
在那些更高的频率下,可以使用更多频谱。据说5G NR利用这一频谱,高达400 Megahertz的带宽和可能更稍后。移动到物理层上更详细的点,在15千赫兹的LTE中固定的子载波间距,现在可以在15到240千赫兹之间取得值。
关于频率分配,需要放置在20兆赫的电池中的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 UE不需要支持整个带宽。金宝app请记住,5G NR中的带宽可以更大,这将复制该问题。感兴趣的信号可以局限于带宽的小节,带宽部分是帮助这种能力的新概念之一。
最后,始终如一的信号数量在5G NR中减少,部分以节省能量。主要伤亡是特定于细胞特定的参考信号,或CRS,其在LTE中提供作为用于解调和信道质量估计的蜂窝线参考。CRS不再存在于5G NR中。
这种变化的另一个动机是,在更高的载波频率下,需要波束成形以克服传播损耗。结果,提供蜂窝线参考信号既困难又有用。信号强度太低。无论如何,每个频道都是波束成形的,这意味着需要单独地向预编码矩阵通知UE。相反,5G中的UE依赖于接受相同的波束形成作为相关信道的参考信号。
可能的部署方案在技术报告38.913中列出。与人们自然地想到5G时的人们相反,并非所有场景都是高速小型电池,正如您在这里看到的那样。场景范围从室内到农村,带城市细胞,空对地和连接的汽车作为潜在的应用。
以下是上一页上列出的方案的一些示例配置。当您查看38.913文档时,您将找到高达700秒的天线的天线配置。您可能会注意到随着标准版本中定义的400 MegaHertz的能力,所以可以设想的带宽。
据点也有兴趣的是从700兆赫兹的广泛的载波频率一直到70千兆赫兹。标准区分了两种不同范围的载波频率。它调用它们频率范围1和2,或FR1和FR2。
这两个范围对应于非常不同的传播条件。一些物理层设置仅适用于其中一个模式。这是子载波间距的情况,因为您将在本系列的另一集中看到。这结论了这一介绍了5G,这是“5G解释”视频系列的第一部分。
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