文档介绍：Verizon 5G标准研究
摘要:2016-07,美国第一大移动运营商Verizon携同其商业合作伙伴思科、爱立信、因特尔等一批世界一流网络设备提供商和终端芯片制造商发布了第一个5G标准,内容包括5G接入网网络架构、物理层、Mac层等一系列接入层技术,内容全面、详实。旨在探讨新制定的5G标准的技术特点,归纳出其与4G LTE标准的技术优势与代价,为读者提供5G无线通信的技术引导与思路参考。
关键词:5G;无线通信;物理层;接入网
中图分类号: 文献标识码:A DOI:.
移动数据的使用在过去的5年内飞速增长,探究其内在驱动力,包括语音服务、视屏服务的爆发以及各类应用服务使用量的增加。移动数据增长的需求对移动通信的速度能力提出了挑战,特别是在没有Wi-Fi的环境下。3G技术标准的提出开辟了移动数据使用的时代,而4G技术标准的到来大大提高了移动网络速度,从而扩展了移动数据应用的深度和广度。然而,由于移动场景越来越丰富,目前,运行平稳的4G无线通信技术下行速率峰值(100 Mbps)已远不能满足市场的期望,5G技术标准应运而生。
5G无线技术标准将处理更多的数据流量,连接更多的设备,明显缩短通信时延,并大大提升通信系统的可靠性。在技术层面上,5G标准将对现行的通行架构和技术进行重新设计和定义。比如,在网络架构上,拟采用分布式软件云计算代替传统的集中式硬件设备;在多址方式的选择上,拟采用非正交多址代替现有的正交频分多址技术等。
总体而言,5G无线通信技术全面颠覆了现行的4G技术标准,技术更新庞大。在时间层面上,面对移动互联网行业带来的竞争压力,国际电信联盟要求协议制定机构3GPP组织在2018年前提出预标准,并在2020年提出首个正式的商业5G标准。因此,可以认为,3GPP组织在5G标准的推出上时间紧、任务重。在此背景下,2016-07,美国第一大移动运营商Verizon携同其商业合作伙伴,比如思科、爱立信、因特尔等一批世界一流网络设备提供商和终端芯片制造商在3GPP的5G标准尚未确立之前,提前发布了第一个自定义的5G标准,命名为Verizon 5G,简称“V5G”。
1 Verizon 5G标准
Verizon 5G标准涵盖了接入网各层标准,具体内容见表1.
由表1和协议具体能容得知,V5G标准定义了5G无线通信的物理层、层2和层3的信令流程和具体技术,比如帧结构、双工方式、物理层信道、信道编码技术、信号调制技术、混合重传模式、移动管理、无线资源管理等,内容丰富。
2 与3GPP 4G标准技术的比较
从2个方面对5G标准与4G标准进行技术对比。就协议制定的框架进行了对比,表2列举了V5G标准与对应的3GPP 4G标准。
由表2和协议具体内容可以看出,V5G标准在协议制定的思路上和3GPP制定的4G标准保持一致。就V5G中提出的5G技术与现行的4G技术进行对比分析,具体内容如下。
工作频段方面
V5G采用28 GHz的高频,相比4G中的2 GHz频段,V5G提供了更大的带宽。V5G中定义单载波带宽为100 MHz,为4G的5倍,同时,系统支持至多8个载波的聚合技术,因此,工作带宽最大能够达到800 MHz,轻松实现1 G