5g使用5g多载波波形来为智能手机,办公室,工厂自动化,智能电网,智慧城市,物联网,m2m,m2x等多种设备提供应用平台。5g新无线电(5g nr)根据应用场景可分为三大类服务:
·演进的移动宽带(embb)
·超可靠和低延迟通信(urllc)
·大规模机器型通信(mmtc)
图2、5g的调制波形
图3、各种ofdm波形的性能对比
图4、各种ofdm波形的关键参数
urllc服务是指未来的应用需要从一端到另一端进行安全的数据通信,并具有超高可靠性和基于截止时间的低延迟要求。这种服务质量与传统移动宽带应用的服务质量差别很大。目前有很多讨论是基于循环前缀正交频分复用(cyclic prefix orthogonal frequency division multiplexing,即cp-ofdm)(包括滤波ofdm(filtered ofdm,),通用滤波ofdm(universally filtered ofdm),脉冲形ofdm ( pulse shaped ofdm)。..)在embb中的应用。
图5、ofdm
cp-ofdm在最重要的性能指标上排名最佳,这种调制波形的好处包括:
多天线技术的复杂性低,频谱效率高,实现复杂度低。
图6、各种波形的应用场景
cp-ofdm的主要缺点是高papr(峰均比),其可以通过使用已知的技术(例如如削峰和压扩技术)以接收器不可知的方式来降低调制信号的papr(峰均比)。加窗(windowing)技术也是频域局部化ofdm的可能方式。有关这种波形选择的更多详细信息,请参阅#爱立信“支持5g服务和要求的波形和数理学(waveform and numerology to support 5g services and requirements)”
图7、加窗对ofdm波形的影响
在没有ul mimo(上行mmo)部署的场景中,使用具有比cp-ofdm更低的papr(相当于lte中的sc-fdma)的dft-s-ofdm波形调制方式在ul传输中仅通过一个流完成的应用情况下也仍然是可能的
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