4G5G网络架构比较(4g和5g网络架构对比报告)

网络设计 365
今天给各位分享4G5G网络架构比较的知识,其中也会对4g和5g网络架构对比报告进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!本文目录一览: 1、5G宽带和4G宽带的区别在哪?

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5G宽带和4G宽带的区别在哪?

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4G与5G网络的区别和相似之处

一、帧结构比较

1.4G和5G相同之处

帧和子帧长度均为:10ms和1ms。

最小调度单位***:RB

2.4G和5G不同之处

1);子载波宽度

4G:固定为15kHz。

5G:多种选择,15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz,且一个5G帧中可以同时传输多***载波带宽。

2); 最小调度单位时间

4G:TTI, 1毫秒;

5G:slot ,1/32毫秒~1毫秒,取决于子载波带宽。

此外5G新增mini-slot,最少只占用2个符号。

3);每子帧时隙数(符号数)

4G:每子帧2个时隙,普通CP,每时隙7个符号。

5G:取决于子载波带宽,每子帧1-32个时隙,普通CP每时隙14个符号。

4G的调度单位是子帧(普通CP含14个符号);5G调度单位是时隙(普通CP含14个符号)。

3.5G设计理念分析

1);时频关系

基本原理:子载波宽度和符号长度之间是倒数关系,宽子载波短符号,窄子载波长符号;

表现:总带宽固定时,时频二维组成的RE***数固定,不随子载波带宽变化,吞吐量也是一样的。

2);减少时延

选择宽子载波,符号长度变短,而5G调度固定为1个时隙(12/14个符号),调度时延变短。

当选择最大子载波带宽时候,单次调度从1毫秒(15kHz)降低到了1/32毫秒(480kHz),更利于URLLC业务。

4. 5G子载波带宽比较

1);覆盖:窄子载波好

业务、公共信道:小子载波带宽,符号长度长,CP的长度就唱,抗多径带来的符号间的干扰能力强。

公共信道:例如PUCCH、PRACH需要在一个RB上传完,小子载波每RB带宽也小,上行功率密度高。

2);开销:窄子载波好

调度开销:对于大载波带宽,每帧中需要调度的slot单位会多,调度开销增大。

3);时延:宽子载波好

最小调度时延:大子载波带宽,符号长度小,最小调度单位slot占用时间短,最短1/32毫秒。

4);移动性:宽子载波好

多普勒频移忍受度:在频移一定情况,大带宽影响度小,子载波间干扰小。

5);处理复杂度:宽子载波好

FFT处理复杂度:例如15kHz时,优于FFT多,设备只能支持到275个RB(50MKz)。

5.5G常用子载波带宽

1);C-Band

eMBB:当前推荐使用30kHz。

URLLC:宽子载波带宽。

6.自包含

4G:单子帧要么只有下行,要么只有上行(特殊子帧除外),下行子帧传完后,才传上行子帧,3:1的比例下,下行发送开始3ms后,才开始发送上行反馈,时延比较大。

5G:在每个时隙里面都引入与数传方向相反方向的控制信道,可以做到快速反馈降低(下行反馈时延和上行调度时延),例如30kHz时候,反馈可以做到0.5ms单位,其它大子载波带宽,可以做到更小时延。

二、TDD的上下行配比

1.TDD分析

1)、优势

***适配:按照网络需求,调整上下行***配比。

更好的支持BF:上下行同频互异性,更好的支持BF。

2)、劣势

需要GPS同步:需要严格的时间同步。

开销:上下行转换需要一个GAP,***浪费。

干扰:容易产生站间干扰,例如TDD比例不对齐,超远干扰等。

2.从TDD-LTE看5G

TDD比例无创新:LTE和5G在TDD比例设计上都差不多,上下行比例可调。

动态TDD短时间不太可能:同一张网络只能一个TDD比例,否则存在严重的基站间干扰。

TDD比例会收敛:从LTE看,初期也是定义了很多的TDD比例,但最终都收敛到了3:1的比例(下行与上行的***配比),5G应该也会如此。

同步:5G运营商之间同步,NR与TDD-LTE之间同步。

三、信道:传输高层信息

1. 公共信道

1) ;下行

a)PCFICH,PHICH

4G:有此信道。

5G:删除此信道,降低了时延要求。

b)PDCCH

4G:无专有解调导频,不支持BF,不支持多用户复用,覆盖和容量差;PDCCH在频域上散列,有频选增益,但是前向兼容不好,例如GL动态共享,需考虑PDCCH如何规避。

5G:有专有解调导频(DMR)、支持BF、支持多用户复用,覆盖(9db增益)和容量好;PDCCH设置在特定的位置,前向兼容性强,想把其中部分频段拿出来很简单。

c)广播信道

4G:频域位置固定,放在带宽中央,不支持BF。

5G:位置灵活可配,前向兼容性强,支持BF,覆盖提升9db。

2)上行

a)PUCCH

4G:调度最小单位RB。

5G:调度最小单位符号,可以放在特殊子帧。

2.业务共信道

1)下行PDSCH

4G:除LTE MM外无专有导频,最高调制64QAM。

5G:有专有导频,最高调制256QAM,效率提升33%。

2)上行PUSCH

4G:最高调制64QAM。

5G:最高调制256QAM,效率提升33%。

四、信号:辅助传输,无高层信息

1.信号类型

4G:测量和解调都用共用的CRS(测量RSRP PMI RI.CQI测相位来解调),当然LTE MM(MM:Massive Mimo,多天线技术,下同)有专有导频与CRS共享。

5G:去掉CRS。新增CRI-RS(测量RSRP PMI RI CQI),并支持BF;新增DMRS解调专用的DMRS(测量相位解调)并支持BF,所有信道都有专有的DMRS,12个端口的DMRS加上空间复用支持最大32流。

2. 对比

1);覆盖

4G:CRS无BF,RSRP差。

5G:CRI-RS有BF(BF:Beam Forming,波束赋形,下同),相比LTE RSRP有9db覆盖增益(10*log(8列阵子))。

2);轻载干扰

4G:轻载干扰大。无BF,干扰大一些;时刻发送,即使空载也要在整个小区内发送,对邻区有干扰;小区间错位发送,即使空载无数传也把邻区的数据给干扰了。

5G:有BF且窄带扫描,干扰小一些;可以只发送某个子带,邻区干扰小,无数传的子带不会干扰邻区;邻区间位置不错开,无对邻区的数据RE干扰。

3);容量

a);导频开销:差不多

4G:每RB中的CRS占16个RE,如果MM的话还有专有导频RE 12个。

5G:每RB中的CSI-RS 2~4个RE,DMRS 12~24个RE。

b);单用户容量

4G:协议定义了2个端口的DMRS,因此MM的时候单用户最高2流。

5G:定义了12个端口的DMRS,单用户可以最高支持到协议规定的8流,当然考虑到终端的尺寸限制,实现上估计最高也就在4流的样子。

五、多址接入

1. 峰值提升9%

4G:OFDM带宽利用率90%,左右各留5%的带乱作为保护带。

5G:F-OFDM带宽利用率98.3%(滤波器减少保护带)。

2. 上行平均提升30%

4G:上行使用单载波技术。优势:因为PAPR低,发射功率高,在边缘覆盖好;劣势:因为是单载波,单用户数据必须在连续的RB上传输,容易造成RB数不够传输一个用户数据而浪费;用户配对是1对1的,如两个用户需要的***不一样大,就造成浪费。

5G:使用单载波多载波自适应。边缘用户使用单载波,覆盖好;中近点用户使用多载波,用户可以1对多配对,用户配对效率高,***利用率高;用户***分配可以用不连续的RB***,有频选增益,以及可以完全利用零散的RB***。

六、信道编码

4G:业务信道Turbo,控制信道卷积码、块编码以及重复编码。

5G:LDPC码-业务信道,大数据块传输速率高,解调性能好,功耗低;Polar码-控制信道,小数据块传输,解调性能好,覆盖提升1dB。

七、BF权值生成

4G:TM7/8终端:基于终端发射SRS,基站根据SRS计算权值;TM9终端(R10版本及以上):终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应。

5G:终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应;SRS需要全带宽发射,在边缘的时候因收集功率有限,到达基站时候可能已经无法识别了,而PMI制式一个index,只需要1~2个RB就可以发给基站了,覆盖效果好。

八、上下行转换

4G:每个帧(5ms/10ms)上下行转换一次,时延大。

5G:更大的载波带宽以及自包含时隙,实现快速反馈,时延小。

九、大带宽

4G:最大支持20MHZ;

5G:最大支持100MHZ(C波段),400MHZ(毫米波);

十、载波聚合

4G:8CC;

5G:16CC;

十 一、5G相比4G容量增强

1. 下行

1);MM:持平

5G最关键的技术,大幅度提升频谱效率;LTE也有MM,从LTE经验看,MM的频谱效率大概是2T2R的5倍左右

2);F-OFDM:提升9%

5G的带宽利用率提升了9%;

3);***QAM:5%

峰值提升25%;但是考虑到现网中很难进入***QAM,预估平均吞吐量增益小于5%;

4);LDPC:不清楚

5);更精确的反馈:20%~30%

终端SRS在终端四个天线轮发,基站获取终端的全部4个信道的信息,而使单用户多流以及多用户之间的MIMO调度与协调更优;SRS与PMI自适应,在边缘SRS不准时,使用PMI是的BF效果相比LTE更优。

6);开销:基本持平

5G在减少CRS的同时,其实是增加了CRI-RS和DMRS,较少和增加的开销一致,不能说CRS free后,相对于LTE开销减少了。CRS free其实是为了减少轻载时的干扰。

7) ;Slot聚合:10%

4G:每两个slot都要发送DCI Grant信息。

5G:多个slot聚合,只发送一个DCI Grant信息,开销小。

2. 上行

1);MM:持平

2);单、多载波自适应:30%

用户一对多不对齐配对,RB不连续分配;

3);LDPC:未知

十二、5G相比4G覆盖增强

1.  下行

1)LDPC:未知

2)功率:2dB

LTE功率120w,5G功率200W。

2. 上行

1)LDPC:未知

2) 上下行解耦:11dB+

十三、5G相比4G时延增强

1. 短TTI

5G最短调度时长由LTE的1ms缩短到最短1/32毫秒。

2.自包含

把上下行反馈时长间隔缩短到单个slot里面,最短1/32毫秒内。

3. 上行免授权

上行免授权接入,减少时延。

4. 抢占传输

URLLC抢占***。

5.导频前置

终端处理DMRS需要一定的时间。

6. 迷你时隙

选取几个符号作为传输调度单位,将调度时延进一步压缩。

5G网络和4G网络有什么区别 5G与4G区别在哪?

如您使用联通5G业务,5G相比于4G,可以提供更高的速率、更低的时延、更多的连接数、更快的移动速率、更高的安全性以及更灵活的业务部署能力,对于您使用上最直观的区别是能体验到更高的速率。

4G网5G网有什么区别?

1、速度区别

5G网络速度是现在4G网络速度的100倍,从原来的100Mbp/s升级到了10Gbp/s。

2、延时区别

5G网络将网络延时从原来4G网络的30-50ms,缩短到了1ms

3、载体不同,这个载体所说的是我们使用的手机,我们现在的手机使用的大多都是4G网络,是不支持5G的,所以要使用5G,肯定是要更换手机的。

4、流量费用的区别,

现在使用4G网络,一个月20G就够了,但是如果更换成5G网络,不小心点进去一个电影,它瞬间就给缓冲完了,这个有点恐怖啊,怕流量使用太高。

扩展资料

5G应用的变化

1、网速变快

这应该是所有人对于5G最深的一个特点的认识了。到底能有多快?比较直观一点的举个例子,你用5G下载一部***电影,用时不会超过1秒。

快是很快,资费方面,曾经有网友调侃,4G时代你一觉醒来可能是房子没了,但是5G时代,你发现一觉醒来是负债累累。 调侃归调侃,最终资费情况会怎么样暂时不清楚,不过相信初期不会便宜。

2、手机更新迭代

现在还能看见“大哥大”吗?现在用的智能手机在未来或许也会变成“老古董”。随着2G时代的落幕,运营商正式关闭2G网络,仅支持2G的手机也将成为永久的回忆。所以5G来临,对于设备是有一定要求的。

3、云技术的广泛应用

4G网络可能还是主要解决上网看电影、聊天玩游戏等,但是5G更多是解决数据问题。 高速率对于云技术来说是很重要的,未来数据都上传云端,我们的工作、生活和*** 都交给云。

4、物联网的发展

物联网和云计算一样,都是速率和容量的大户。5G发展后,物联网终端设备也会发生相应的变化,智慧城市、智慧家居、物流等等方面也会更加智能。就比如,以后的物流信息,可能就不是单纯到了那个城市那么简单,而是能具体到哪条街道这样详细的信息。

5、无人驾驶技术的成熟

目前的无人驾驶虽然已经上路,但是技术相对来说还不是很成熟,其中跟网络也有很大的关系。上面我们也说到了,5G有个很大的特点就是低延时。这对于自动驾驶来说至关重要。

参考资料来源:百度百科-5G网络

5G标准出炉,与4G有啥区别

您好,5G网络是第五代移动通信网络。 5G网络的峰值理论传输速度可达每8秒1GB,比4G网络的传输速度快数百倍。

5G与4G相比,最大的优势在于高速率、低时延、大容量等。 比如,理论上5G网速比4G快几倍,同样的密集的商业地区,5G要比4G更快、更稳定。

5G网络和4G网络有什么区别?

简单来说,从3G到5G伴随着的是更快的网速和随着而来更多的使用场景,预计在5G普及之后会带来高速率、低延时、物联网等特性,会有相比于目前更多的网络设备接入和应用范围。具体地:

1、最简单的区别就是在网速上面,以及更快速度伴随而来的更多样应用和适用范围;

1、3G是第三代移动通信技术(3rd-generation,3G),是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。3G服务能够同时传送声音及数据信息,速率一般在几百kbps以上。目前3G存在四种标准:CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WiMAX;

2、4G是第四代移动通信及其技术的简称。相比3G,4G带宽更高,能够传输更高质量的***及图像。其实 4G 使用的 LTE 系统由于数据传输率很高,可以直接将语音数据切割成封包来传送;在4G时代,得益于更高的传输速度,流媒体、直播都成为了常见的使用场景;

3、5G网络将有更大的容量和更快的数据处理速度,通过手机、可穿戴设备和其它联网硬件推出更多的新服务将成为可能。5G的容量预计是4G的1000倍。使用4G网络,你不能在手机上真正实时在线玩游戏,但使用5G网络却可以做到。4G网络是专为手机打造的,没有为物联网进行优化。5G技术为物联网提供了超大带宽,与4G相比,5G网络可以支持10倍以上的设备;

以上就是3G、4G和5G有什么区别的具体介绍了,希望可以帮助到大家。

关于4G5G网络架构比较和4g和5g网络架构对比报告的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。

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