5G技術(shù)及在5G廣播中的應(yīng)用探討
發(fā)布時(shí)間：2021-02-23 13:50
本文對近來興起的5G技術(shù),5G技術(shù)的發(fā)展歷程,組網(wǎng)架構(gòu)及一些5G NR的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了介紹和分析,并對5G技術(shù)在地面廣播中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的討論,分析了5G廣播的應(yīng)用和面臨的一些技術(shù)問題。
【文章來源】：西部廣播電視. 2020,41(S1)
【文章頁數(shù)】：16 頁
【部分圖文】：
2019年12月在第86次會議上最終批準(zhǔn)Rel-17的內(nèi)容范圍，后面開始正式制訂Rel-17的規(guī)范，計(jì)劃2021年6月完成規(guī)范并，計(jì)劃安排如圖4所示
111計(jì)在2019年3月對物理層標(biāo)準(zhǔn)完成制訂，受Rel-15的Latedrop版本凍結(jié)時(shí)間的影響，Rel-16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)時(shí)間由原計(jì)劃的2019年12月延遲到2020年3月份，ASN.1凍結(jié)推遲到6月，如圖3所示。圖33GPP組織目前的標(biāo)準(zhǔn)制訂主工作主要是Rel-17這一版本，討論還在進(jìn)行中，2019年12月在第86次會議上最終批準(zhǔn)Rel-17的內(nèi)容范圍，后面開始正式制訂Rel-17的規(guī)范，計(jì)劃2021年6月完成規(guī)范并，計(jì)劃安排如圖4所示。圖42.25GNR的頻譜在無線電傳播的環(huán)境中，要完成大容量的，更高速率及接入海量設(shè)備的要求，就需要相應(yīng)的無線電頻譜資源進(jìn)行支持，5G的頻率范圍可劃分為低、中、高三個(gè)層次，低頻段為<1GHZHz頻率，中頻段為1-6GHZHz頻率，高頻段為>6GHZHz（常指20GHZHz頻率以上的毫米波段），根據(jù)不同頻段電磁波傳播特性，可分配于不同應(yīng)用場景。（1）低頻段：傳播損耗較低，繞射和“穿透”能力較強(qiáng)，即提供廣域和深度的覆蓋有利，對建設(shè)部署宏基站有利，是令人感興趣的頻段圖3圖4在無線電傳播的環(huán)境中，要完成大容量的，更高速率及接入海量設(shè)備的要求，就需要相應(yīng)的無線電頻譜資源進(jìn)行支持，5G的頻率范圍可劃分為低、中、高三個(gè)層次，低頻段為<1GHz頻率，中頻段為1-6GHz頻率，高頻段為>6GHz（常指20GHz頻率以上的毫米波段），根據(jù)不同頻段電磁波傳播特性，可分配于不同應(yīng)用場景。低頻段：傳播損耗較低，繞射和“穿透”能力較強(qiáng)，即提供廣域和深度的覆蓋有利，對建設(shè)部署宏基站有利，是令人感興趣的頻段（600MHz-700MHz）；中頻段：介于低頻段和高頻段之間，在頻譜資源上可提供較好的兼顧原有資源和容量支持，利用載波聚合可以使?
114四川廣播電視臺2019年度優(yōu)秀論文集▲信噪比我們知道，在帶寬和信噪比確定的情況下，要能夠達(dá)到最大的傳輸速率會受限于信道容量，要想進(jìn)一步提高傳輸速率需要在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間應(yīng)用多對天線系統(tǒng)。如圖7所示。圖7同時(shí)對大規(guī)模天線陣列和發(fā)射波束，結(jié)合先進(jìn)的波束成型算法，利用波束賦型技術(shù)，改善無線覆蓋和信道傳輸質(zhì)量，提高頻譜利用率。它有兩種多天線處理方式，一種是模擬域多天線處理，一種是數(shù)字域多天線處理，如下圖8所示。輸入信號x通過變換矩陣W映射到多個(gè)物理天線上得到y(tǒng)信號，模擬域多天線處理意味著波形賦形往往針對某一個(gè)載波，因此不能在不同方位上的終端使用頻分復(fù)用進(jìn)行傳輸，只能在不同時(shí)刻為不同方位上的終端服務(wù)。數(shù)字域多天線處理實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要在每個(gè)天線單元配置D/A轉(zhuǎn)換器單元。在數(shù)字域，在發(fā)送端可以任意改變矩陣W里面的每個(gè)元素的相位和幅度。在模擬域，一般對每個(gè)天線進(jìn)行相移來調(diào)整波束。2.4GNR的新波形盡管5G已經(jīng)有許多的候選波形，但在NR的第一階段任將使用OFDM波形（正交頻分復(fù)用）。LTE（4G）下行支持使用CP-OFDM波形，上行僅支持使用DFT-S-OFDM。5GNR在此基礎(chǔ)上，上行鏈路也引入了CP-OFDM波形，即含CP-OFDM和DFT-S-OFDM波形，確保了5G與4G的兼容性。但與LTE（4G）不同的是5GNR允許子載波間隔存在變化。LTE子載波之間的間隔總是15KHz，而5GNR允許的子載我們知道，在帶寬和信噪比確定的情況下，要能夠達(dá)到最大的傳輸速率會受限于信道
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]5G NR物理層關(guān)鍵技術(shù)及其在廣電應(yīng)用的思考[J]. 肖婧婷,楊明,吳智勇,盛國芳,趙長青. 廣播與電視技術(shù). 2019(05)
[2]5G與地面移動廣播電視[J]. 張宇,張國庭,付光濤. 廣播與電視技術(shù). 2019(05)
[3]5G無線傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 韓碩,潘玉強(qiáng). 數(shù)字通信世界. 2019(03)
[4]基于5G技術(shù)研究應(yīng)用[J]. 郎繼國. 數(shù)字通信世界. 2019(03)
本文編號：3047694
【文章來源】：西部廣播電視. 2020,41(S1)
【文章頁數(shù)】：16 頁
【部分圖文】：
2019年12月在第86次會議上最終批準(zhǔn)Rel-17的內(nèi)容范圍，后面開始正式制訂Rel-17的規(guī)范，計(jì)劃2021年6月完成規(guī)范并，計(jì)劃安排如圖4所示
111計(jì)在2019年3月對物理層標(biāo)準(zhǔn)完成制訂，受Rel-15的Latedrop版本凍結(jié)時(shí)間的影響，Rel-16標(biāo)準(zhǔn)的凍結(jié)時(shí)間由原計(jì)劃的2019年12月延遲到2020年3月份，ASN.1凍結(jié)推遲到6月，如圖3所示。圖33GPP組織目前的標(biāo)準(zhǔn)制訂主工作主要是Rel-17這一版本，討論還在進(jìn)行中，2019年12月在第86次會議上最終批準(zhǔn)Rel-17的內(nèi)容范圍，后面開始正式制訂Rel-17的規(guī)范，計(jì)劃2021年6月完成規(guī)范并，計(jì)劃安排如圖4所示。圖42.25GNR的頻譜在無線電傳播的環(huán)境中，要完成大容量的，更高速率及接入海量設(shè)備的要求，就需要相應(yīng)的無線電頻譜資源進(jìn)行支持，5G的頻率范圍可劃分為低、中、高三個(gè)層次，低頻段為<1GHZHz頻率，中頻段為1-6GHZHz頻率，高頻段為>6GHZHz（常指20GHZHz頻率以上的毫米波段），根據(jù)不同頻段電磁波傳播特性，可分配于不同應(yīng)用場景。（1）低頻段：傳播損耗較低，繞射和“穿透”能力較強(qiáng)，即提供廣域和深度的覆蓋有利，對建設(shè)部署宏基站有利，是令人感興趣的頻段圖3圖4在無線電傳播的環(huán)境中，要完成大容量的，更高速率及接入海量設(shè)備的要求，就需要相應(yīng)的無線電頻譜資源進(jìn)行支持，5G的頻率范圍可劃分為低、中、高三個(gè)層次，低頻段為<1GHz頻率，中頻段為1-6GHz頻率，高頻段為>6GHz（常指20GHz頻率以上的毫米波段），根據(jù)不同頻段電磁波傳播特性，可分配于不同應(yīng)用場景。低頻段：傳播損耗較低，繞射和“穿透”能力較強(qiáng)，即提供廣域和深度的覆蓋有利，對建設(shè)部署宏基站有利，是令人感興趣的頻段（600MHz-700MHz）；中頻段：介于低頻段和高頻段之間，在頻譜資源上可提供較好的兼顧原有資源和容量支持，利用載波聚合可以使?
114四川廣播電視臺2019年度優(yōu)秀論文集▲信噪比我們知道，在帶寬和信噪比確定的情況下，要能夠達(dá)到最大的傳輸速率會受限于信道容量，要想進(jìn)一步提高傳輸速率需要在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間應(yīng)用多對天線系統(tǒng)。如圖7所示。圖7同時(shí)對大規(guī)模天線陣列和發(fā)射波束，結(jié)合先進(jìn)的波束成型算法，利用波束賦型技術(shù)，改善無線覆蓋和信道傳輸質(zhì)量，提高頻譜利用率。它有兩種多天線處理方式，一種是模擬域多天線處理，一種是數(shù)字域多天線處理，如下圖8所示。輸入信號x通過變換矩陣W映射到多個(gè)物理天線上得到y(tǒng)信號，模擬域多天線處理意味著波形賦形往往針對某一個(gè)載波，因此不能在不同方位上的終端使用頻分復(fù)用進(jìn)行傳輸，只能在不同時(shí)刻為不同方位上的終端服務(wù)。數(shù)字域多天線處理實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜，需要在每個(gè)天線單元配置D/A轉(zhuǎn)換器單元。在數(shù)字域，在發(fā)送端可以任意改變矩陣W里面的每個(gè)元素的相位和幅度。在模擬域，一般對每個(gè)天線進(jìn)行相移來調(diào)整波束。2.4GNR的新波形盡管5G已經(jīng)有許多的候選波形，但在NR的第一階段任將使用OFDM波形（正交頻分復(fù)用）。LTE（4G）下行支持使用CP-OFDM波形，上行僅支持使用DFT-S-OFDM。5GNR在此基礎(chǔ)上，上行鏈路也引入了CP-OFDM波形，即含CP-OFDM和DFT-S-OFDM波形，確保了5G與4G的兼容性。但與LTE（4G）不同的是5GNR允許子載波間隔存在變化。LTE子載波之間的間隔總是15KHz，而5GNR允許的子載我們知道，在帶寬和信噪比確定的情況下，要能夠達(dá)到最大的傳輸速率會受限于信道
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]5G NR物理層關(guān)鍵技術(shù)及其在廣電應(yīng)用的思考[J]. 肖婧婷,楊明,吳智勇,盛國芳,趙長青. 廣播與電視技術(shù). 2019(05)
[2]5G與地面移動廣播電視[J]. 張宇,張國庭,付光濤. 廣播與電視技術(shù). 2019(05)
[3]5G無線傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 韓碩,潘玉強(qiáng). 數(shù)字通信世界. 2019(03)
[4]基于5G技術(shù)研究應(yīng)用[J]. 郎繼國. 數(shù)字通信世界. 2019(03)
本文編號：3047694
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