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德國突然宣布將停止使用華為設備!-- 4G/5G的區別分析 -- 國網能源互聯網技術研究院成功加入3GPP

一、德國突然宣布,將停止使用華為設備,任正非的回答有些無奈

中國的三大運營商已經在國內建設了5G基站,各大手機廠商也都推出了5G手機。雖然受到疫情的影響,但是國內的5G建設并沒有落下太多。

中國移動的5G基站達到了8萬個,電信和聯通也將聯合建設5G基站。種種跡象都表明5G很快就要來了。華為在5G的布局當中也獲得很多國家的支持,比如英國、法國、土耳其等等。然而德國傳出壞消息,將停止使用華為設備,任正非的回答有些無奈。

華為5G的領先發展

為什么華為5G能夠發展得如此迅速,因為離不開華為技術人員的研發。在他們的努力下,華為已經擁有了4411項5G專利技術,在世界上,這樣的5G專利數量都是排行第一的。

也正因為如此,華為5G才能夠發展得如此之快,歐洲很多國家也都意識到華為的重要性,紛紛選擇華為的設備。在拿下的91份5G商用合同有超過一半都是來自歐洲的。

原本英國是站在美國這一方的,在特朗普的游說下,很多同盟國都拒絕使用華為設備。但特朗普的華為存在威脅這樣的說法并沒有任何確切的證據,相反只是他的一廂情愿。眼看華為5G的領先發展已經取得很大的進步,可誰知道德國傳出了壞消息。

德國突然宣布,將停止使用華為設備

德國運營商表示,將停止使用華為設備,并且將在后續的5G建設當中,逐漸更換華為設備,從核心網絡當中進行替換。當然,為了找一個漂亮的理由,用日常設備的更換維護作為借口,每隔3-5年進行大更新。

后續也不會從亞洲購買通訊設備,而言外之意就是停止對華為設備的使用。因為歐洲大部分的通訊設備來源都來自于華為,也只有華為能夠保證5G的基礎網絡建設。

德國這次的舉動是很多人都有想到的,因為華為體現出來的5G水平,是能夠幫助德國建設5G基礎網絡。當然并不排除德國要想扶持自己的運營商發展5G,像類似的替換行為并不是個例。

包括在日本和美國,都通過扶持,補貼等政策,來加快華為設備的替換。只是因為華為設備便宜,讓美國部分運營商無法在短時間內進行替換。但只要有了這樣的想法,替換是遲早的事情。

任正非的無奈回答

面對德國發出的消息,任正非也做出了回答。任正非表示無法保證讓全世界都接受華為設備,也沒辦法讓全世界都使用華為設備,但是會做得更好,提供更優質的服務。

任正非的這番話實屬無奈,回想當初任正非的一切努力,即便面對美國的打壓也沒有屈服。寧愿保證人民的利益也不換取女兒孟晚舟的自由,讓美國失去了談判的籌碼,只可惜任正非現在卸任了,華為的未來只能依靠后輩年輕人。

任正非確實說得沒錯,華為無法保證每個國家都使用華為設備,即便是5G技術領先,也只能讓愿意相信華為的國家使用。否則即便華為設備再安全,在“有色眼鏡”下,也顯得無足輕重。

總結

華為的努力每個人都看在眼里,在遭受一系列的打擊中,沒有選擇屈服,而是迎難而上,從一開始不被人看到,到現在被越來越多的國家接受。相信在未來,憑借華為5G和設備終端,能夠讓世界知道,華為是值得信任的。不論是華為5G、HMS服務、鴻蒙系統、手機設備等等,都會變得不可替代。

 

二、4G/5G的區別分析

 
5G作為替代4G的產品,大多數人對于5G的理解就是傳輸速度比4G更快,其實5G和4G的區別是很多的,下面就給大家分享兩者的區別。
一、幀結構比較
1.4G和5G相同之處
幀和子幀長度均為:10ms和1ms。
最小調度單位資源:RB
 
2.4G和5G不同之處
1);子載波寬度
4G:固定為15kHz。
5G:多種選擇,15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz,且一個5G幀中可以同時傳輸多種子載波帶寬。
2);最小調度單位時間
4G:TTI, 1毫秒;
5G:slot ,1/32毫秒~1毫秒,取決于子載波帶寬。
此外5G新增mini-slot,最少只占用2個符號。
3);每子幀時隙數(符號數)
4G:每子幀2個時隙,普通CP,每時隙7個符號。
5G:取決于子載波帶寬,每子幀1-32個時隙,普通CP每時隙14個符號。
4G的調度單位是子幀(普通CP含14個符號);5G調度單位是時隙(普通CP含14個符號)。
 
3.5G設計理念分析
1);時頻關系
基本原理:子載波寬度和符號長度之間是倒數關系,寬子載波短符號,窄子載波長符號;
表現:總帶寬固定時,時頻二維組成的RE資源數固定,不隨子載波帶寬變化,吞吐量也是一樣的。
2);減少時延
選擇寬子載波,符號長度變短,而5G調度固定為1個時隙(12/14個符號),調度時延變短。
當選擇最大子載波帶寬時候,單次調度從1毫秒(15kHz)降低到了1/32毫秒(480kHz),更利于URLLC業務。
 
4. 5G子載波帶寬比較
1);覆蓋:窄子載波好
業務、公共信道:小子載波帶寬,符號長度長,CP的長度就唱,抗多徑帶來的符號間的干擾能力強。
公共信道:例如PUCCH、PRACH需要在一個RB上傳完,小子載波每RB帶寬也小,上行功率密度高。
2);開銷:窄子載波好
調度開銷:對于大載波帶寬,每幀中需要調度的slot單位會多,調度開銷增大。
3);時延:寬子載波好
最小調度時延:大子載波帶寬,符號長度小,最小調度單位slot占用時間短,最短1/32毫秒。
4);移動性:寬子載波好
多普勒頻移忍受度:在頻移一定情況,大帶寬影響度小,子載波間干擾小。
5);處理復雜度:寬子載波好
FFT處理復雜度:例如15kHz時,優于FFT多,設備只能支持到275個RB(50MKz)。
 
5.5G常用子載波帶寬
1);C-Band
eMBB:當前推薦使用30kHz。
URLLC:寬子載波帶寬。
6.子載波
4G:單子幀要么只有下行,要么只有上行(特殊子幀除外),下行子幀傳完后,才傳上行子幀,3:1的比例下,下行發送開始3ms后,才開始發送上行反饋,時延比較大。
5G:在每個時隙里面都引入與數傳方向相反方向的控制信道,可以做到快速反饋降低(下行反饋時延和上行調度時延),例如30kHz時候,反饋可以做到0.5ms單位,其它大子載波帶寬,可以做到更小時延。
 
二、TDD的上下行配比
1.TDD分析
1)、優勢
資源適配:按照網絡需求,調整上下行資源配比。
更好的支持BF:上下行同頻互異性,更好的支持BF。
2)、劣勢
需要GPS同步:需要嚴格的時間同步。
開銷:上下行轉換需要一個GAP,資源浪費。
干擾:容易產生站間干擾,例如TDD比例不對齊,超遠干擾等。
 
2.從TDD-LTE看5G
TDD比例無創新:LTE和5G在TDD比例設計上都差不多,上下行比例可調。
動態TDD短時間不太可能:同一張網絡只能一個TDD比例,否則存在嚴重的基站間干擾。
TDD比例會收斂:從LTE看,初期也是定義了很多的TDD比例,但最終都收斂到了3:1的比例(下行與上行的資源配比),5G應該也會如此。
同步:5G運營商之間同步,NR與TDD-LTE之間同步。
 
三、信道:傳輸高層信息
1. 公共信道
1) ;下行
a)PCFICH,PHICH
4G:有此信道。
5G:刪除此信道,降低了時延要求。
b)PDCCH
4G:無專有解調導頻,不支持BF,不支持多用戶復用,覆蓋和容量差;PDCCH在頻域上散列,有頻選增益,但是前向兼容不好,例如GL動態共享,需考慮PDCCH如何規避。
5G:有專有解調導頻(DMR)、支持BF、支持多用戶復用,覆蓋(9db增益)和容量好;PDCCH設置在特定的位置,前向兼容性強,想把其中部分頻段拿出來很簡單。
c)廣播信道
4G:頻域位置固定,放在帶寬中央,不支持BF。
5G:位置靈活可配,前向兼容性強,支持BF,覆蓋提升9db。
2)上行
a)PUCCH
4G:調度最小單位RB。
5G:調度最小單位符號,可以放在特殊子幀。
 
2.業務共信道
1)下行PDSCH
4G:除LTE MM外無專有導頻,最高調制64QAM。
5G:有專有導頻,最高調制256QAM,效率提升33%。
2)上行PUSCH
4G:最高調制64QAM。
5G:最高調制256QAM,效率提升33%。
 
四、信號:輔助傳輸,無高層信息
1.信號類型
4G:測量和解調都用共用的CRS(測量RSRP PMI RI.CQI測相位來解調),當然LTE MM(MM:MassiveMimo,多天線技術,下同)有專有導頻與CRS共享。
5G:去掉CRS。新增CRI-RS(測量RSRPPMI RI CQI),并支持BF;新增DMRS解調專用的DMRS(測量相位解調)并支持BF,所有信道都有專有的DMRS,12個端口的DMRS加上空間復用支持最大32流。
 
2. 對比
1);覆蓋
4G:CRS無BF,RSRP差。
5G:CRI-RS有BF(BF:BeamForming,波束賦形,下同),相比LTE RSRP有9db覆蓋增益(10*log(8列陣子))。
2);輕載干擾
4G:輕載干擾大。無BF,干擾大一些;時刻發送,即使空載也要在整個小區內發送,對鄰區有干擾;小區間錯位發送,即使空載無數傳也把鄰區的數據給干擾了。
5G:有BF且窄帶掃描,干擾小一些;可以只發送某個子帶,鄰區干擾小,無數傳的子帶不會干擾鄰區;鄰區間位置不錯開,無對鄰區的數據RE干擾。
3);容量
a);導頻開銷:差不多
4G:每RB中的CRS占16個RE,如果MM的話還有專有導頻RE 12個。
5G:每RB中的CSI-RS 2~4個RE,DMRS 12~24個RE。
b);單用戶容量
4G:協議定義了2個端口的DMRS,因此MM的時候單用戶最高2流。
5G:定義了12個端口的DMRS,單用戶可以最高支持到協議規定的8流,當然考慮到終端的尺寸限制,實現上估計最高也就在4流的樣子。
 
五、多址接入
1. 峰值提升9%
4G:OFDM帶寬利用率90%,左右各留5%的帶亂作為保護帶。
5G:F-OFDM帶寬利用率98.3%(濾波器減少保護帶)。
 
2. 上行平均提升30%
4G:上行使用單載波技術。優勢:因為PAPR低,發射功率高,在邊緣覆蓋好;劣勢:因為是單載波,單用戶數據必須在連續的RB上傳輸,容易造成RB數不夠傳輸一個用戶數據而浪費;用戶配對是1對1的,如兩個用戶需要的資源不一樣大,就造成浪費。
5G:使用單載波多載波自適應。邊緣用戶使用單載波,覆蓋好;中近點用戶使用多載波,用戶可以1對多配對,用戶配對效率高,資源利用率高;用戶資源分配可以用不連續的RB資源,有頻選增益,以及可以完全利用零散的RB資源。
 
六、信道編碼
4G:業務信道Turbo,控制信道卷積碼、塊編碼以及重復編碼。
5G:LDPC碼-業務信道,大數據塊傳輸速率高,解調性能好,功耗低;Polar碼-控制信道,小數據塊傳輸,解調性能好,覆蓋提升1dB。
 
七、BF權值生成
4G:TM7/8終端:基于終端發射SRS,基站根據SRS計算權值;TM9終端(R10版本及以上):終端發射SRS基站計算權值(中近點)與終端根據CRS計算PMI(遠點)自適應。
5G:終端發射SRS基站計算權值(中近點)與終端根據CRS計算PMI(遠點)自適應;SRS需要全帶寬發射,在邊緣的時候因收集功率有限,到達基站時候可能已經無法識別了,而PMI制式一個index,只需要1~2個RB就可以發給基站了,覆蓋效果好。
 
八、上下行轉換
4G:每個幀(5ms/10ms)上下行轉換一次,時延大。
5G:更大的載波帶寬以及自包含時隙,實現快速反饋,時延小。
 
九、大帶寬
4G:最大支持20MHZ;
5G:最大支持100MHZ(C波段),400MHZ(毫米波);
 
十、載波聚合
4G:8CC;
5G:16CC;
 
一、5G相比4G容量增強
1. 下行
1);MM:持平
5G最關鍵的技術,大幅度提升頻譜效率;LTE也有MM,從LTE經驗看,MM的頻譜效率大概是2T2R的5倍左右
2);F-OFDM:提升9%
5G的帶寬利用率提升了9%;
3);1024QAM:<5%
峰值提升25%;但是考慮到現網中很難進入1024QAM,預估平均吞吐量增益小于5%;
4);LDPC:不清楚
5);更精確的反饋:20%~30%
終端SRS在終端四個天線輪發,基站獲取終端的全部4個信道的信息,而使單用戶多流以及多用戶之間的MIMO調度與協調更優;SRS與PMI自適應,在邊緣SRS不準時,使用PMI是的BF效果相比LTE更優。
6);開銷:基本持平
5G在減少CRS的同時,其實是增加了CRI-RS和DMRS,較少和增加的開銷一致,不能說CRS free后,相對于LTE開銷減少了。CRS free其實是為了減少輕載時的干擾。
7) ;Slot聚合:10%
4G:每兩個slot都要發送DCI Grant信息。
5G:多個slot聚合,只發送一個DCI Grant信息,開銷小。
 
2. 上行
1);MM:持平
2);單、多載波自適應:30%
用戶一對多不對齊配對,RB不連續分配;
3);LDPC:未知
 
十二、5G相比4G覆蓋增強
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時延增強
1. 短TTI

5G最短調度時長由LTE的1ms縮短到最短1/32毫秒。

2.自包含

把上下行反饋時長間隔縮短到單個slot里面,最短1/32毫秒內。

3. 上行免授權

上行免授權接入,減少時延。

4. 搶占傳輸

URLLC搶占資源。

5.導頻前置

終端處理DMRS需要一定的時間。

6. 迷你時隙

      選取幾個符號作為傳輸調度單位,將調度時延進一步壓縮。

三、國網能源互聯網技術研究院成功加入3GPP

根據國網能源互聯網技術研究院官微4月15日消息,近日,中國電科院(國網能源互聯網技術研究院)成功加入國際標準化組織3GPP,正式成為該組織成員單位。


本次成功加入3GPP,標志著國家電網公司在參與5G國際標準制定方面邁出重要步伐,可進一步增強中國電科院(國網能源互聯網技術研究院)在5G電力行業應用標準制定方面的話語權,擴大國家電網公司在5G標準制定過程中的國際影響力。

 
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