在5G(NR)系统中空口(Uu)位于5G终端(UE)和5G无线网(RAN)之间;终端(UE)与网络(RAN)之间通过无线链路(RF)进行信令和数据信息的交互。
一、空口无线频率目前5G网络使用的有两个频段,它们分别为:
FR1(频率范围1):450MHz至7.125GHz
FR2(频率范围1):24.25GHz至52.6GHz
根据5G网络中无线频率又分为高、中、低三个频段其特点分别为:
1.1 低频段频谱
支持城市、农村地区的广泛覆盖;
适合室内覆盖;
峰值数据范围为100Mbps。
1.2 中频带频谱
覆盖范围和容量可实现良好的结合;
峰值数据范围为400Mbps。
1.3 高频段频谱
又被称为毫米波;
可用性有限;
峰值数据范围可达10Gbps;
覆盖率低,建筑物穿透力差。
二、5G无线网络支持四种不同的通信方式,它们分别为:
FDD:频分双工
TDD:时分双工
SUL:补充上行链路
SDL:补充下行链路
2.1 FDD与TDD
在FDD模式中,上行链路和下行链路可使用两个不同频谱同时传输;
在TDD模式中,上行链路和下行链路使用相同频率,但时间不同。
2.2 SUL(补充上行链路)指仅用于上行链路传输的RF;SUL使用是由于终端(UE)Tx功率受限,在上行(UL)方向的小区覆盖范围受到限。因此当UE接近小区边缘(小区覆盖边缘)区域时,性能下降。因此为了避免这个问题,可使用比原始上行(UL)频率低的频率(因为随频率降低小区覆盖范围会变大)进行覆盖补充。 NR中专用于SUL频段: n80、n81、n82、n83、n84、n86
2.3 SDL(补充下行链路)是指仅用于下行链路传输的射频载波;其有助于流媒体视频内容的传输;因为在当今下行链路流量增加10多倍的情况下会给网络带来很大的压力;为此要实现这个应用网络可以利用SDL。
三、5G传输方案在下行(DL)使用CP-OFDM,而在上行(UL)中使用CP-OFDM或SC-FDMA。在循环前缀正交频分复用中,正交是指当一个子载波出现峰值时其他所有子载波都指向零,因此不会有干扰。
四、调制方式在5G(NR)中支持QPSK和QAM调制方式;其中在QAM中,分别支持16QAM、64QAM、256QAM。它们中:
QPSK代表正交相移键控
QAM代表正交幅度调制
4.1 QAM用于为数据传输提供更多好处;随着QAM阶数的增加可实现更高的数据速率。
简单来说,如下所示“一个符号就是一个波浪”,因此将能够传输更多数据:
4.2 16QAM如下图所示每个符号能够传输4位比特
随着QAM阶数的增加,星座中不同点之间的距离将减小,因此引入数据错误的可能性更高。
五、保护频带(Guard Band)是无线频带之间无线电频谱中未使用的部分,用于防止干扰。
六、信道带宽(Channel Bandwidth)是指无线小区数据吞吐能力。一个简单的理解方法就像水管:管道越大,流量越大。同样信道带宽越大,吞吐量就越大;5G(NR)无线小区支持的信道带宽如下图所示:
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