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章华

2022-5-5

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小编点评：大华5g在线阅读

5G技术专利大亨用通俗易懂的语言全面介绍了5G的演进过程、关键技术和应用场景。作为国内较早的5G书籍，介绍了国内外5G的发展现状，涵盖了5G的需求和应用。场景，重点关注当前流行的5G空口候选技术和5G网络候选技术。现在，5G技术终于实现了

大华5g在线阅读

简介

4G商用多年，5G方兴未艾。业界对5G系统的研究已形成广泛共识：未来5G将支持海量数据连接，灵活适配多种空口技术，支持20Gbps超高速率。

虽然5G的场景和需求已经基本明确，但候选关键技术仍在开发中，5G技术正处于标准化的关键阶段。

本书作为5G的早期书籍，从5G的需求和场景出发，重点关注5G的业务场景和技术指标；其次，阐述了国际上5G的最新研发进展，让读者形成5G研究的全貌。理解;再次从无线物理层，

从接入网架构和核心网架构两个方面阐述了5G空口关键技术和候选人的关键网络技术。

本书立足于通信从业者，以通俗易懂的方式探讨了5G通信的深奥原理，适合通信设备制造商、手机制造商、网络运营商、科研人员、大学教师、大学生、研究生、等参考。

关于作者

小火车，1980年代出生，硕士毕业后从事通信行业近十年，做过产品开发、标准专利、行业分析。从有线到无线，从通讯到互联网，走遍全国，走遍世界名胜。

我一直在通信的道路上苦苦挣扎，长期以来一直关注通信技术的演进。同时，我也在积极参与5G技术研究领域。我所理解、所感、所闻，已编成十万余字的书，既是为了纪念，也是为了欢迎。通信的新十年。

大华5g读书笔记

实际上，5G 性能需要从几个方面入手，增加覆盖范围、增加信道、增加带宽和提高信噪比。相关技术包括增强覆盖技术、频谱增强技术、频谱扩展技术和能效提升技术。

不同的5G应用场景有不同的需求。比如下行主要针对广域覆盖和密集的大容量场景，目标是提高频谱效率；上行主要针对低功耗、大连接场景和低时延高时延场景。可靠场景，瞄准物联网场景。

在满足一定用户速率要求的情况下，尽可能增加接入用户数，同时支持免调度接入，降低系统信令开销、时延和终端功耗。未来5G技术需要根据不同场景，结合接收机的处理能力，选择合理的多址技术方案。

NOMA技术相比LTE频谱效率提升3倍，适用于用户过载场景、接入严格同步不易实现的场景以及基站天线数量相对较少的场景，如超密集网络、大规模密集用户场景、直接通信D2D、物联网通信MMC和传感器网络等。

此时，将NOMA技术应用于具有远近效果的场景，可以在用户之间实现最大公平性和最大容量之间的最优。

NOMA的基本思想：发送端采用非正交传输，接收端通过串行干扰消除SIC接收端实现解调。与正交传输相比，NOMA接收器的复杂度有所提高，但它可以获得更高的频谱效率，相当于增加了接收器的复杂度来换取频谱效率。

NOMA 技术的难点在于设计低复杂度和高效的接收器算法。

NOMA在发射端采用功率复用技术，为不同的用户分配不同的信号功率。功率复用技术不同于简单的功率控制，而是基站通过算法进行功率分配。 NOMA在接收端使用SIC来消除多址干扰，接收端的SIC接收器可以根据不同的功率区分不同的用户

，即SIC根据用户的信号功率大小判断用户，确定用户排除干扰的顺序。 SIC 还可以通过 Turbo 码和 LDPC 码等信道编码来区分用户。

海量连接需要节点连接成本和功耗低，而4G系统采用正交多址接入，需要严格的接入流程和调度控制，限制接入节点数量，信令容量不足，且成本高、成本高节点功耗，无法满足海量节点的要求（低速、低成本、低功耗），

因此，有必要设计一种新的多路访问方法来满足上述要求。中兴通讯提出的MUSA技术是一种基于复域多元码序列的多用户共享接入技术，融合了非正交和免调度设计。

非正交性可以让用户信息混杂在一起，可以结合炎热天气和免调度。非正交融合免调度弱化了上行同步过程（甚至不需要上行同步），可以节省大量信令开销；节点可以自由收发，实现深度睡眠；简化节点物理层设计和流程，节约成本；

在低传输速率下存在更大的节点过载率。

MUSA放宽/甚至免除了严格的上行同步过程，只需要简单的下行同步。 MUSA还可以利用不同用户的到达信噪比的差异来提高SIC分离用户数据的性能，实现“近远问题”到“近远增益”的转化；此外，MUSA 减轻/甚至消除了严格的闭环功率控制过程，

因此，它为以低成本和低功耗实现海量连接提供了基础。

MUSA下行通过创新的增强叠加编码和叠加符号扩展技术，提供比主流正交多址更高容量的下行传输，还可以大大简化终端实现，降低终端能耗。与不需要扩频的 NOMA 不同，MUSA 上行链路采用非正交扩频技术，与 NOMA 相同。

两者都使用干扰消除技术，但NOMA不适用于无调度场景，而MUSA利用随机性和码域维度，适用于无调度场景。

SCMA最大的特点是非正交叠加码字的数量可以比使用的资源块数量增加一倍。与4G OFDMA技术相比，它可以在相同的资源量下同时服务更多的用户，从而提高系统的整体容量。

SCMA 是一种新的频域非正交波形。在发送端，输入比特直接映射成码本（复域多维码字，即SCMA码字），码本可以分配给同一个UE，也可以分配给不同的UE；映射码本扩展到其他多个子载波，

不同用户的码字以稀疏扩频方式非正交叠加在同一个资源块上；接收端存在，利用稀疏性进行低复杂度多用户联合检测，并结合信道解码完成多用户比特串恢复。

SCMA中各层终端设备的稀疏码字覆盖在码域和功率域中，共享完全相同的时域资源和频域资源。一般情况下，如果叠加的次数大于复用码字的长度，系统就会因多用户终端设备的接入复用而过载。而SCMA采用多维/高维星座调制技术，

除了利用代码字之间的“自然”稀疏性外，还可以轻松实现用户检测。

SCMA的复杂度取决于两个主要因素：一是每个码字之间的稀疏程度；另一种是采用多维/高维星座调制技术，每个维度映射点的数量少。

当子载波数小于用户数时，子载波不是严格正交的，单个子载波上会出现用户数据冲突，多用户解调难度更大。 /高维星座调制技术解决了这个问题。

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作者：章华
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