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1 # 鄉下小哥日常
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2 # Tech數碼科技愛好者
5G與4G相比,主要體現在以下方面:
1.增強移動寬頻:5G下載速率理論值將達到20Gb/s,它的速率足足是4G的20倍。從純粹的理論角度來說,下載同樣大小的檔案,5G的下載時間可以減少至4G的1/20左右。
2.超高可靠、超低延時通訊:5G的理論延時是1毫秒,是4G延時的幾十分之一,幾乎可以達到準實時的水平。
3.大規模物聯網:5G單通訊節點(基站)可連線的終端數量理論值將達到百萬級別,是4G的十倍以上。目前,中國聯通已成立了5G創新中心,在全國16個城市開展5G規模試點(它們分別為瀋陽、天津、青島、南京、上海、杭州、福州、深圳、北京、雄安、鄭州、成都、重慶、武漢、貴陽、廣州。),並於2018年8月啟動了首批5G基站的建設。
為了滿足新一代行動通訊業務的需求,5G系統的時延必須比4G小得多。URLLC業務要求DL和UL的時延為0.5ms,而eMBB業務要求DL和UL的時延為4ms。怎麼實現呢?改變空口物理層的幀結構。 為了降低時延,5G曾經考慮過設計一種子幀的時長非常短(顯著地小於LTE的1ms子幀)的幀結構。
在4G LTE的1ms子幀的幀結構下,實際的時延達到了幾十毫秒,甚至上百毫秒,因此我們的本能反應就是減少子幀的時長。如果將子幀減少到0.5ms,或許我們就能比較容易地實現1ms左右的時延。 減少子幀的時長還有一個理由。由於下一代行動網路將使用高頻頻段,特別是毫米波,因此子載波的間隔一定會加大;否則,如果還使用15KHz的子載波間隔,那麼多普勒效應等因素一定會造成頻偏干擾。由於OFDM的固有屬性,子載波間隔加大時,OFDM符號的時長一定會縮小。這樣,如果每個子幀中的OFDM符號數量不變的話,子幀的時長也一定會縮小。
但是,和我們之前設想的不一樣,5G NR繼續使用了1ms的子幀;為此付出的妥協是,不再堅持1個子幀中一定包含14個OFDM符號。當子載波間隔是15KHz時,1個5G NR子幀仍然包含14個OFDM符號,與4G LTE一樣;當子載波間隔是30KHz時,1個5G NR子幀裡有28個OFDM符號(2個slot);當子載波間隔是60KHz時,1個5G NR子幀裡有56個OFDM符號(4個slot);當子載波間隔是120KHz時,1個5G NR子幀裡有112個OFDM符號(8個slot);當子載波間隔是240KHz時,1個5G NR子幀裡有224個OFDM符號(16個slot)。因此,每個OFDM的時長縮短了,每個slot的時長也縮短了,但子幀的時長不變。
那麼,怎麼實現降低時延的目標呢?解決方案是以OFDM符號為單位排程資源,而不是以子幀為單位排程資源。 在LTE TDD中,UL/DL的資源分配是以子幀為單位的。如下圖所示,一共有7種配置方案,DL、UL和GP是在子幀0和子幀9之間分配。 5G NR TDD中,DL/UL資源分配是以OFDM符號為單位的。38.211定義了62中TDD格式,在每個slot的符號0和符號13分配DL或者UL資源。 5G NR的幀結構還能透過快速的HARQ ACK、動態TDD、以及時長可變的資料傳輸(比如,為URLLC提供小時長的資料傳輸,而為eMBB提供大時長的資料傳輸)來降低時延。5G NR的幀結構設計遵循三個基本原則。
基本原則一:資料傳輸是自包含(self-contained)的。一個slot或者一個beam中的資料包都可以靠自己進行解碼,不需要依靠別的slot或者別的beam的資料資訊。為了實現這一點,控制訊號和參考訊號都被安置在每個slot(或者slot組)的開始部分。這就大大加快了解碼速度,降低了時延。
基本原則二:資料傳輸在時域和頻域都處於集中狀態。將資料訊息集中起來,便利於將來引入新型的資料傳輸,並與現有的資料傳輸型別共存。5G NR的幀結構不會再將控制通道(如PDCCH通道)分散分佈於整個系統頻寬上。
基本原則三:slot之間或者不同傳輸方向之間避免靜態的或者嚴格的時間同步關係。比如,5G NR使用非同步HARQ,以取代4G LTE使用的同步HARQ所需要的預先固定的時間同步。
5G NR的幀結構大大加快了HARQ ACK,可以在1個子幀內完成DL資料下發,並且收到UE對這個DL資料的ACK。因為在TDD網路中,UE一邊接收DL資料,一邊就開始著手解碼;而在GP時間內,UE能夠準備好HARQ ACK;一旦從DL傳輸切換到UL傳輸,就能夠及時將HARQ ACK傳送出去。
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3 # 通訊搬磚小能手
國際電信聯盟(ITU)定義的三大場景之一:低時延高可靠(URLLC),其特點是要求5G的端到端時延達到1ms,相比4G的10ms時延,降低了十分之一。
5G訊號時延大大縮短,其目的是為了能夠實現低時延高可靠場景的應用,最終充分激發並釋放垂直行業應用的潛力。其主要應用於自動駕駛、無人機交通巡邏、遠端手術、電力日常巡檢等。
實現1ms的端到端時延,也就是縮簡訊號從源端到目的端經過的多段路徑的時延,主要透過新的技術,新的網路架構實現:
免授權排程技術:手機發送資訊給基站的時,不需傳送排程申請,直接利用預留的資源塊傳送,相比4G排程,少了申請和授權的流程,降低了空口時延。
MEC技術:移動邊緣技術,在不同的區域部署不同的業務資料中心,減少地面介面傳輸時延,車聯網的資料放在Edge DC,大大降低了傳輸了時延。
新型的多址技術以節省排程開銷,同時基於軟體定義網路(SDN )和網路功能虛擬化(NFV )實現網路切片並採用FlexE技術使業務流以最短,最快的路由到達目的使用者。
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4 # 閃電小新
傳輸速率快和延遲小等網路效能的提升都繞不開夏農通道容量公式:
在5G也會採用同樣的方式來提高資料傳輸速率: 提升頻頻寬度和提升信噪比。
具體措施包括:毫米波(提升頻頻寬度)、波束賦形(提升信噪比)、超大規模天線,全雙工無線(提升頻頻寬度和信噪比,空域)
毫米波:毫米波頻段了(3GHz-300GHz),5G標準需要三種頻段,主要負責高速資料傳輸
回覆列表
時延低是因為5G純ip化傳輸,無線新組網,核心網位置下移以及新的技術標準。
5G新技術和三類典型應用場景:
1、增強型移動寬頻(eMBB):大吞吐量,無處不在的100Mbps體驗,主要追求人與人之間極致的通訊體驗。用於AR/VR/超高畫質影片等大流量移動寬頻業務;
2、大連結物聯網(mMTC):一百萬連結/km2。主要用於物聯網的應用場景,側重於人與物之間的資訊互動;
3、低時延超可靠通訊(URLLC):端到端的五毫秒到十毫秒時延。主要用於物聯網的應用場景,側重於物與物之間的通訊需求。
物聯網應用,如車聯網、無人駕駛、智慧製造、無人機投遞等需要低時延、高可靠連線的業務。