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移动通信系统概述

低移动性高速率：主要应用于高速移动场景，如高速列车、

高速公路等，要求用户获得高速率的数据服务。

高移动性广覆盖：主要应用于城市街道、室内场所等，要

求用户在高速移动或低速移动时都能获得广覆盖的数据服务。

移动物联网类：

低功耗大连接：主要应用于智能家居、智慧城市、智能交

通等领域，要求设备能够长时间低功耗运行，同时支持大量连

接。

低时延高可靠：主要应用于工业自动化、医疗健康等领域，

要求数据传输时延极低，同时保证数据传输的可靠性。

25G空中接口新技术

5G的空中接口技术是实现5G高速率、低时延、大连接

数和高可靠性的关键。5G空中接口新技术主要包括大规模

MIMO、非正交多址、波束赋形等技术。

技术是5G的核心技术之一。传统MIMO

技术只能利用少量天线进行数据传输，而大规模MIMO技术

则可以利用数百个天线进行数据传输，从而大幅提高频谱利用

效率和系统吞吐量。

非正交多址技术是5G实现大连接数的关键技术之一。传

统的正交多址技术在连接数较多时会出现信道冲突问题，而非

正交多址技术则可以有效避免信道冲突，从而实现大连接数。

波束赋形技术是5G实现高速率和低时延的关键技术之一。

波束赋形技术可以将信号集中在一个方向上，从而提高信号强

度和传输速率，同时减少信号传输路径，从而降低传输时延。

35G网络结构的全新变化

5G网络结构的全新变化主要体现在网络架构和网络切片

两个方面。

网络架构方面，5G将采用虚拟化和云化技术，将网络功

能分离，从而实现网络资源的灵活配置和高效利用。同时，

5G将引入边缘计算技术，将计算资源移动到网络边缘，从而

实现更低的时延和更高的可靠性。

将实现网络切片技术，将网络按照不

同的业务需求分割成多个独立的网络切片，从而实现不同业务

之间的隔离和优化，提高网络的灵活性和可靠性。

结论

5G作为移动通信技术的下一代，将带来超高的频谱利用

效率、超低的业务时延、超高的连接数密度、超低的功耗等，

实现信息随心至，万物触手及”的未来发展愿景。5G的应用

场景和需求主要包括移动互联网和移动物联网两大类，而5G

的空中接口新技术主要包括大规模MIMO、非正交多址、波

束赋形等技术。5G网络结构的全新变化主要体现在网络架构

和网络切片两个方面。5G的到来将推动移动通信技术向更高

速率、更低时延、更大连接数、更高可靠性的方向发展。

3D-MIMO技术采用大规模的二维天线阵列，可以在水平

和垂直维度灵活调整波束方向，形成更窄、更精确的指向性波

束，从而提升终端接收信号能量，增强小区覆盖。相比传统的

2D-MIMO，3D-MIMO可以充分利用垂直和水平维的天线自由

度，同时同频服务更多的用户，极大地提升系统容量，并通过

多个小区垂直维波束方向的协调，降低小区间干扰。

和更低的时延。为了更有效地利用多址资源，5G研究中广受

关注的是资源非独占的非正交多址接入方式。在这种方式下，

接收端需要进行多个用户信号的联合检测。通过引入功率域和

码率的混合非正交编码叠加，并在接收端引入多用户联合检测

来实现非正交数据层的译码，可以实现5G新型多址的设计。

在这个通用结构图中，上下行多接入的区别在于多用户信号叠

加的位置不同，下行多用户信号在过信道前，在发送端叠加，

而上行多用户信号则在经过无线信道后，在接收端叠加。

与4GOFDMA正交多址的物理层过程相比，5G新型非正

交多址物理层过程引入了新模块变化。通过新的调制映射设计，

获得编码增益和成型增益，提升接入频谱效率。

2.通过使用稀疏码域扩展，可以获得分集增益，从而增强

传输的鲁棒性。此外，稀疏码域扩展还可以白化小区内或小区

间数据流间的干扰，从而提高传输效率。非正交层间的功率优

化也可以最大化多用户叠加的容量区。

2.3为了进一步降低发送的时延，5G系统对时隙的结构和

收发的反馈进行了新的设计，引入了更多的上下行转换点，从

的帧结构。对于系统，可以通过更短的调度和传输周期

来缩短传输时延。5G定义的子帧格式如图5，这种帧结构可

以缩短收发