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现有5G技术没有那么神奇
当年的一场“联想投票门”,引起舆论的巨大关注,但也造成了很多人的误解。比如把“编码”炒得过热,甚至把LDPC和Polar(5G编码技术)等同于5G标准。实际上,编码只是5G关键技术之一,而且在提升传输效率上还称不上最关键的技术。
那么,5G关键技术有哪些呢?请看下图。
(图为5G关键技术)
就调制、编码、多址、组网、多天线等方面看,很多是沿用老技术,而一些新技术不成熟、不可用,或者传输增益有限。
先来看编码,被热炒的LDPC和Polar,对系统效率的提升其实并不明显。据业内人士分析,其主要意义在于实现了一个理论极限,代表了人类对自然界探索的里程碑,而对实用效率的提升意义有限。
再看多址接入方面,多址是移动通信的核心技术领域,第一代到第四代移动通信(即1G到4G)分别采用了FDMA、TDMA、CDMA和OFDM技术。现在5G多址技术的主流看法是NOMA(国内外设备商的各种五花八门命名的技术都是NOMA的修改版本)。
新的技术意义何在?
据业内人士介绍:
NOMA(非正交多址接入)是NTT Docomo于2014年9月首先倡导的。其思想是发射端不同的用户分配非正交的通信资源。在正交方案当中,如果一块资源平均分配给N个用户,那么受正交性的约束,每个用户只能够分配到1/N的资源。NOMA摆脱了正交的限制,因此每个用户分配到的资源可以大于1/N。在极限情况下,每个用户都可以分配到所有的资源,实现多个用户的资源共享。
虽然理想很丰满,但经数学证明,NOMA路线的频谱效率增益严格为零。
类似情况在4G时代也发生过。
在4G标准制定中,爱立信主推的SC-FDMA作为LTE的上行多址方案,是OFDM的一种变体。爱立信宣称该方案能够降低峰均比,降低对终端功放的要求。然而,之后的研究和实践表明,SC-FDMA所带来的对导频设计的负面影响,甚至超过它的带来的好处,其综合性能还不如OFDMA简单的削波方案。但即便如此,爱立信通过自身影响力,将SC-FDMA纳入了4G通信标准专利。这种做法虽然增加了爱立信公司在4G标准的话语权,能够收到更多专利费,但却拉低了整个系统的运行效率。
再看多天线技术。5G宣传的是超多天线技术(mass MIMO)。MIMO(多天线技术)是最近20多年的热门议题,确实是有潜力的,是提高通信能力的一个方向。但通过多年研究发现,仍然难以实现从实验室到市场的实用转化,未能实现商业应用。
至于原因,其实不难理解。据业内人士分析,多天线技术最初从军事雷达领域而来,但转入民用则面临与天空完全不同的复杂地形等环境,难以控制成本就成了其商业转化的命门。
就组网而言,CoMP相对于4G时代的SFR/MLSFR也几乎是零增益,甚至可说是负增益。
再说一下前段时间被热炒的时分双工(TDD),前段时间,有文章称“今天全世界的5G技术都是TDD技术”,然而,这种说法容易引起误会,需要说明。
5G的蓝图中,用的并不是时分双工,而是全双工。
4G时代,TDD-LTE采用时分双工,FDD-LTE采用频分双工。全双工简单的说就是集成了时分双工和频分双工的优点,实现鱼和熊掌可以兼得。 |