新型多载波专题组技术报告精品报告2020.pdf

本报告由IMT-2020（5G）推进组新型多载波专题组成员单位起草，涵盖了多载波技术的研究现状和未来演进方案，特别关注了5G新业务和新场景下的波形技术需求。波形作为无线通信系统的基础技术，直接影响了无线通信系统的性能指标，如吞吐量、时延等。报告首先明确了波形技术的重要性，并介绍了目前3GPP NR标准在53GHz以下频段中eMBB和URLLC业务所采用的波形技术，强调了OFDM和DFT-s-OFDM技术的使用及其频谱利用率的提升。 报告详细讨论了OFDM技术及其在5G中的应用挑战。OFDM技术之所以被选定为4G LTE网络的基础，是因为其能有效对抗信道的多径衰落、具有简单均衡解调算法、支持成熟的多天线技术，并支持频率选择性调度。然而，OFDM技术在5G中面临一些问题，如较高的带外泄露、严格的时频同步要求、以及信道参数配置的固定性等，这些问题影响了碎片化频谱的利用和不同业务类型的个性化需求匹配。 报告还强调了5G新波形技术的研究重点，包括以下需求： 1. 高频谱效率需求：设计高性能滤波器以提升频谱效率，满足5G上下行极高数据速率的需求，同时支持不同业务的多numerology设计。 2. 对新业务的支持：支持更丰富的5G业务类型，特别是各种物联网业务，要求波形技术具备低PAPR设计以降低终端功耗。 3. 高速移动场景需求：支持高达500km/h的高速移动，考虑采用更高numerology设计，以及时频域转换到时延多普勒域的理论方法，高效地进行数据传输。 4. 灵活性：适应以人为中心的传统业务和以机器为中心的物联网业务共存的差异性，提供业务最佳性能。 5. 可扩展性：适应新技术和新业务，灵活应对未来网络的发展。 报告的主体部分重点介绍了一些新型多载波关键技术，包括f-OFDM（Filtered-OFDM）、UFMC（Universal Filtered Multicarrier）、FBMC（Filter Bank Multi-Carrier）、FMT（Filtered Multitone）技术以及单载波技术(SC-FDE)。这些技术各自拥有技术原理、优点和技术关键点，目的是为了克服OFDM技术的不足，提升波形技术的性能，以满足5G发展的新要求。 例如，f-OFDM技术通过滤波器对子载波进行过滤，减少了带外泄露，改善了频谱效率。UFMC技术则通过在频域内对一组子载波应用滤波器，提高了频域的灵活性。FBMC技术采用更为先进的滤波器设计，避免了传统OFDM技术中的循环前缀，减少带宽损失。FMT技术则通过多载波调制，提高了频谱效率和带宽的利用率。单载波技术(SC-FDE)则是另一种与OFDM相对的技术，它在单个载波上进行传输，从而简化了接收机的设计。 报告最后提供了参考材料，并强调了该文档的版权声明，明确禁止未经许可的打印、复制和传播。 总体来看，这份技术报告精品报告2020为5G新波形技术的发展指明了方向，提出了许多针对未来通信技术挑战的解决方案，并为5G新业务的适应性提供了一系列的技术基础。报告中的内容对通信行业的研究人员、工程师和技术规划者来说，是非常宝贵的参考资料。