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不向后兼容4G LTE,5G的征途是下一代物联网

上网日期: 2016年01月07日 ?? 作者: Rick Merritt ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:5G技术? 下一代物联网? 空中接口?

德国德累斯顿工业大学(Tu Dresden)教授兼Vodafone Chair Mobile Communications Systems计划主持人Gerhard Fettweis确信已为下一代5G蜂窝网络空中界面作好准备。他认为通用频分多任务(GFDM)优势明显,可以支持他所说的触觉因特网,这同时也是物联网(IoT)的未来,目前并已经获得了包括华为(Huawei)、英特尔(Intel)、国家仪器(NI)、沃达丰(Vodafone)和赛灵思(Xilinx)等多家公司的支持。

各方都一致认为5G需要一种新的空中接口来满足其雄心壮志,因为5G并不向后兼容于目前的4G LTE。业界至今已提出了6种主要的建议了,预计在3GPP于2018年藉由完成Release 15版本发布第一个主要的5G标准之前还会有更多的提议浮出台面。

大多数的提议都是目前正交频分多任务(OFDM)技术的变化版本,有利于进一步增强支持者的力量。一些专家认为,空中接口方面的竞争并不至于像为大规模天线数组定义全新的技术以及支持6GHz以上频率的工作那样激烈。

尽管如此,许多公司和研究机构开始侧重于采用他们认为可为整个产业和他们自己带来最大好处的空中接口。这些空中接口之间的差异涉及无线通信技术方面的微妙权衡。

Arogyaswami Paulraj《电子工程专辑》北京总经理金雷

编码机制的“选美比赛”

“这有点像选美比赛,最后可能会采纳多项提议的部分内容,但其实并不至于太复杂,因为该技术存在基本的实体定律,我们无法针对所有方面进行优化,”经验丰富的研究员兼企业家Arogyaswami Paulraj在最近举行的IEEE 5G高峰论坛上表示。

高通公司(Qualcomm)研究部门Qualcomm Research负责5G的资深工程总监John Smee同意上述观点。各种提议无非是在开启与过滤OFDM信号上做文章,他指出。

尽管如此,高通最近也发表了自家的提议。它的统一OFDM接口采用的是使用多种技术的混合方法,可支持2次幂的众多符号,因而更适于半导体设计。高通并针对资源有限的物联网提出了另一种5G方法。

Fettweis将高通的统一接口形容为研究人员研究多年的时间/频率程序代码分割概念变化版。他认为这种方法可能不具有最高的能效,而是形成功耗相对较大的模拟组件,如ADC和射频(RF)芯片。

高通在最近发表的白皮书中描述对于5G空中接口的看法《电子工程专辑》
高通在最近发表的白皮书中描述对于5G空中接口的看法
Source:Qualcomm

映像空中界面图

GFDM旨在透过混合方法支持多载波《电子工程专辑》
GFDM旨在透过混合方法支持多载波

与其它方法一样,斯堪的纳维亚半岛(Scandinavia)的研究人员和公司都表示支持“多载波滤波”(FBMC)技术。Paulraj表示,FBMC方法可提供最佳的频外辐射性能,但由于其窗口太长,并不利于为5G规划的大天线数组。

通用滤波多载波(UFMC)途径在频外辐射性能方面也不是很好,但在基地台共享上行链路方面的表现较好,Paulraj指出,“就像打沙袋一样,你从一侧打一拳过去,另一边就鼓出来。”

据Fettweis透露,阿尔卡特-朗讯(Alcatel-Lucent)支援UFMC,并称其为可在次载波通道上支持多载波系统的一种途径。如果采用其“去尾”(tail-biting)方法进行滤波,还能兼容于其GFDM,他表示。

华为据称支持一种称为频谱过滤的OFDM途径,其优势更接近于“香农理论”(Shannon’s Law)的容量极限。不过,Fettweis指出,这种方法需要更复杂的接收器和天线数组。

至少有一家新创企业提出了一种除了OFDM以外的全新方法,那就是Cohere Technologies公司。该公司采用创新的数学概念,能够更精确地提供通道估计,进而提高频谱效率。Cohere公司目前正开始准备白皮书,计划首度公布这一概念的部份细节。

Paulraj表示,“在所有事情尘埃落定之前我们需要更多的想法。”

本文下一页:低延迟实现触觉因特网,和C-RAN冲突怎么办?


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