2021-03-11

移动通信系统的发展趋势

二. 移动通信发展的关键技术
关键技术4：OFDM传输波形技术
OFDM是当前WiFi和LTE标准中高速无线通信的主要传输波形。优势在于频谱利用效率高，抗多径衰落，挑战在于OFDM技术在高频段的实现，其性能仍有提升空间。
滤波器组多载波Filterbank multicarrier和其他多种传输波形改进技术为移动通信系统的传输波形和性能提升提供多种选择。
关键技术5：非正交多址接入技术NOMA
已有成熟的通信标准都采用正交多址接入技术，正交多址接入技术的优势在于可规避用户间干扰并且容易实现，但是根据信息论，正交多址系统可达的系统容量为次优而非最优。
利用正交多址无法保证系统容量最优和用户间公平。以两用户为例，对于NOMA而言，两个用户同时占有所有可用带宽，弱用户先解码，消除强干扰的影响再解码自己的信息，可实现最优容量并改善弱用户可达速率。
关键技术6：先进的编码调制技术
空间调制（Spatial Modulation: SM）
以天线的物理位置来携带部分发送信息比特，将传统二维映射扩展至三维映射，提高频谱效率；每个时隙只有一根发射天线处于工作状态，避免了信道间干扰与天线同步发射问题，且系统仅需一条射频链路，有效地降低了成本。
频率正交幅度调制（FQAM）
将频移键控FSK与正交幅度调制QAM相结合，提高频谱效率；用于多小区下行链路中，能够提高小区边缘用户的通信质量。
关键技术7：能源效率提升技术
下图形象展示了移动通信全过程的能量传递效率

能效提升需要网络资源与动态用户行为和业务需求自适应匹配。
关键技术8：网络覆盖增强技术
密集组网、异构结构、中心式云后台是5G网络整体架构的共识。
密集：使无线通信回归到“最后一公里”，拉近用户与天线的距离，提高速率，增强服务覆盖面积
异构：大量不同级别的小区重叠；不同制式的网络重叠
中心式云后台：SDN实现协议接口；基带信号资源的集中化管理与调度
例如室内室外分离。室内利用短距离传输技术可以显著减少信号衰落，提升传输速率；毫米波和可见光被墙壁阻隔，显著降低小区间干扰