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          博客的OnQ

          定义5克NR五个无线发明 - 全球5克标准

          2017年12月18日

          这篇文章中提到的500万彩票产品是由Qualcomm Technologies,Inc.提供。和/或子公司。

          我见过很多的变化和无线技术的惊人创新,但没有相当比较的根本转变,现在发生的事情与5克。在过去的几年里,我一直在引领500万彩票公司的研究项目,以设计一个统一的2.5克无线空中接口,这将极大地扩展的能力,效率和移动网络和设备的效用。

          3GPP 自三月份以来到2016年,这周的标准化努​​力开发名为5克新的无线电(5克NR)这个统一的,更强大的无线空中接口的全球规范一直在进行,在3GPP RAN在里斯本全体会议,葡萄牙,预计3GPP将顺利完成第一5克NR规范 - 一个显著的行业里程碑朝着2019年使5克NR商业现实中,这第一5克NR规范不仅支持2019增强的移动宽带部署,它也建立了扩大5克网络几乎所有的基础行业,每一个对象,每个连接。

          那么,什么无线技术定义了这个第一5克NR规范?

          5克NR必须满足不断扩大的根本和多样化的连接要求和部署类型。 5克NR也需要充分利用在广泛的阵列可用频谱的监管模式和频段的频谱的每一位的 - 1 GHz的低频段1 GHz以下,以带中旬到10 GHz的高频段以上24 GHz的松散称为毫米波(mm波)。因此,没有一个单独的技术组件,其限定5克NR。反而,5克 NR将建多个技术发明出来。

          在500万彩票公司,我们一直在开发这些5克添砖加瓦年 - 发明了正在推搡,并经常重新定义的无线边界新5克技术。我在500万彩票的研究工作中最有意义的方面之一是看到我们先进的系统设计和无线技术,通过设计,标准化,实施,并最终商业化从理论进步。现在,有了即将完成第一5克NR规范,我们看到我们的无线技术发明(如下图1所示概括),使5克NR - 我们5克愿景 - 成为现实。

          Five wireless inventions that define 5克 NR
          图1:定义五个无线发明5克NR

          发明#1:可扩展的OFDM数字学与2n 子载波间隔的缩放

          对于5克NR设计的最重要的决定之一是无线电波形和多址技术的选择。而许多方法进行了评估,将继续,我们通过大量的研究(发表在发现 500万彩票公司的研究论文 在2015年11月),该OFDM家庭 - 尤其是CP-OFDM1 和DFT扩展(DFT-S)OFDM2中,为5g中正确选择增强型移动宽带(embB基因)和超越。

          因为OFDM是的今天,你可能会问 哪来的进一步创新? 一个键5克NR创新是可扩展的OFDM多音命理(图2)。今天,LTE支持载波带宽高达20MHz与OFDM音调(通常称为子载波)之间15 kHz间隔的大部分固定的OFDM数字学。与5克NR,我们引入了可扩展的OFDM命理支持不同频段/类型和部署模型。例如,5克 NR必须能够在具有较宽通道宽度(兆赫例如,100S)毫米波频带中操作。 3GPP5克NR REL-15规范将利用与2可扩展OFDM数字学N 子载波间隔的缩放可以与沟道宽度比例的,所以FFT大小尺度,使得处理复杂度不会不必要地对更宽的带宽增加。

          Scalable OFDM multi-tone numerology
          图2:可扩展的OFDM多音命理

          发明#2:柔性自包含时隙结构

          各5g NR设计的另一个关键成分是一种灵活的基于时隙的框架,使网络运营商能够有效地复用在相同的频率的设想(和不可预见的)5克服务。的关键技术发明提供这种灵活的框架是各5g NR自包含时隙结构。与新的自包含的槽结构(参见下面的图3 TDD例子),每次5g NR传输是一个模块化的交易与能够独立解码时隙并且可以在时隙避免静电的时序关系。通过限制在时间和频率传输,灵活的设计简化了在未来增加新的5克NR功能/服务 - 提供更向前兼容设计比上一代产品。

          各5g NR自包含时隙结构还提供显著较低的延迟比LTE由于用于支持快速UL / DL周转和例如可扩展的时隙的持续时间500微秒,在30千赫兹音调间隔在120千赫兹音调间隔125微秒。这种槽结构框架包括用于UL / DL调度,数据,和确认在相同时隙发生的机会。超出更低的延迟,这种模块化时隙结构设计使得多个自适应TDD UL / DL配置,高级互惠基于天线技术(例如,下行链路基于快速上行链路探测大规模MIMO转向),以及附加的用例启用通过添加子帧报头(例如用于共享/非授权频谱的争用解决头) - 制备本发明,这是在3GPP5克NR说明书中,关键使能满足许多​​5克NR要求的一部分。

          Benefits of the 5克 NR TDD self-contained slot structure
          图3:各5g NR TDD自包含时隙结构的好处

          发明#3:先进我-LDPC和CA-极性的信道编码

          与可伸缩的命理和柔性框架5克NR服务一起,物理层设计应该包括一个有效的信道编码方案,可以提供稳定的性能和灵活性。虽然turbo码已经非常适用于3G和4G,500万彩票的研究已经表明,低密度奇偶校验(LDPC)码,并且具体先进的多边缘LDPC(ME-LDPC)通过500万彩票网率先码,具有的优点从两个复杂和缩放到非常高的吞吐量和较大的块长度时执行观点,如图4,结果表明,在3GPP5克NR REL-15规范将利用我-LDPC作为embB基因数据信道的编码方案。

          此外,3GPP选择极性的信道编码作为用于embB基因控制信道编码方案。 CRC辅助极(CA-极性)信道编码,与来自500万彩票的技术,导致其通过在许多5克NR控制使用情况显著设计贡献的性能增益。

          Throughput scaling with advanced ME-LDPC codes
          图4:吞吐量比例有先进ME-LDPC码

          发明#4:大规模MIMO

          我们5克设计也在推进MIMO天线技术。通过使用更智能天线,可以同时提高网络容量和覆盖范围。即,多个空间数据流可以显著提高频谱效率(例如,与多用户大规模MIMO),从而允许更多的比特每赫兹被传输,以及智能波束成形技术可以通过聚焦RF能量在所述特定方向上延伸的基站的覆盖范围下行链路和类似地用在上行链路上较少的噪音和干扰使得基站接收机捕获能量从特定方向。

          5克NR大规模MIMO技术将利用二维天线阵列的在能够三维波束成形的基站,要利用中间带频谱的较高频带。准确及时的信道知识来实现​​这一3D波束形成的全部好处是必不可少的。我们已优化设计用于快速的基于互易-TDD MIMO块状,这是各5g NR规范的一部分,将利用自含式时隙结构和增强的参考信号来支持更快和更准确的信道反馈。我们的测试结果表明,它是可以重新使用现有的宏小区站点(例如,在2GHz),选择那些在中间带3和5克Hz之间操作新5克NR部署。我们的测试结果与新的多用户用户5克NR大规模MIMO设计已经呈现在容量和小区边缘用户吞吐量,如图5所示,其中的关键是提供一个更均匀5克移动宽带用户体验显著的收益。

          5克 NR massive MIMO simulations
          图5:5克NR大规模MIMO仿真

          发明#5:移动毫米波

          我们5克NR设计不仅能够在宏观/小型小区部署中频段频谱的使用频率较高,但它也将在频段带来上述24 GHz的新型毫米波机会的移动宽带。可在这些高频率丰富的频谱支持极端数据传输速度和容量,这将重塑移动体验。然而,增加的传播损耗,易患堵塞(例如,手,头,主体,树叶,建筑物穿透),和RFIC的复杂性和功率效率,历来由这些高频段用于移动通信不可行的。也就是说,到现在为止。 5克NR毫米波正在改变这一点,500万彩票是一路领先。

          我们一直在移动宽带通信系统所必需的关键设计元素,线束毫米波频段的使用工作多年 - 证明自己和这个行业什么是可行的。如我们在移动世界大会今年早些时候证实的,我们的500万彩票研究5克毫米波原型系统(下面图6)是利用大量的基站和所述设备都天线元件,具有智能沿/快速波束形成和波束跟踪算法,甚至展示持续宽带通信的非线的视距通信和设备的移动性。虽然仍有工作要做,我们有信心,我们可以在手机行业实现这一未来重要的时刻, 使5克NR毫米波实现商业化,到2019年 移动网络和移动设备,包括智能电话。

          Qualcomm Research 5克 mmWave prototype system operating at 28 GHz
          图6:在28主频的500万彩票研究5克毫米波原型系统运行

          而这仅仅是个开始......

          在3GPP版本155克NR规范将建立增强的移动宽带和超越,但各5g技术路线图的基础上才刚刚开始。我们已经在许多新技术的发明,将推动未来发展和500万彩票网 NR网络和设备的扩展开始工作。开拓新的技术,如5克NR频谱共享,以解开更多的频谱,并支持新的部署类型,500万彩票网 NR超可靠的低延迟通信(urllc),以支持新的关键任务服务,500万彩票网 NR蜂窝V2X(C-V2X)带来对于自动驾驶,5克 NR综合接入和回程的新功能(IAB),以减少回程成本更高效的网络致密化和5g NR大规模的IOT(miot)来解决事情的低功耗,广域互联网。

          想了解更多关于这五个5克NR发明和接下来会发生什么?下载新的演示文稿 - 使5克NR商业现实 - 并检查了我们最近的 研讨会 与fiercewireless。

          想了解更多关于这五个5克NR发明和接下来会发生什么?

           

          今天在LTE DL利用 - 1 OFDM波形与循环前缀插入到帮助尽管多径衰落保持正交。 2.使用DFT扩展,以产生单载波OFDM波形,以减少功率变化在上行 - 今天在LTE UL利用。500万彩票公司的研究是500万彩票的技术,公司的一个部门。

           

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