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5G终端若干关键技术研究及探讨

更新时间：2019-12-08 05:17:26 大小：1M 上传用户：xiaohei1810查看TA发布的资源 标签：5g 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

相对于4G技术,5G的多种组网方案、支持更多的业务以及更高的性能指标对终端提出了更高的要求,对终端实现带来了更大的挑战.基于5G的组网、业务和性能需求,与4G终端关键技术相比,对5G终端的关键技术进行了全面梳理和分析,并针对这些终端关键技术给出了相应的终端技术实现建议,为5G终端设计提供了技术参考.

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5G终端若干关键技术研究及探讨  
阮航，董文佳，宋丹，马帅  
（中国移动通信集团公司研究院，北京 100053）  
【摘 要】  
【关键词】  
相对于4G技术，5G的多种组网方案、支持更多的业务以及更高的性能指标对终端提出了更高的要求，对终  
端实现带来了更大的挑战。基于5G的组网、业务和性能需求，与4G终端关键技术相比，对5G终端的关键技  
术进行了全面梳理和分析，并针对这些终端关键技术给出了相应的终端技术实现建议，为5G终端设计提供  
了技术参考。  
5G终端 终端多模多频 独立组网 非独立组网  
doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2017.18.011  
中图分类号：TN929.5  
文献标志码：A  
文章编号：1006-1010(2017)18-0060-07  
引用格式：阮航,董文佳,宋丹,等. 5G终端若干关键技术研究及探讨[J]. 移动通信, 2017,41(18): 60-66.  
Research and Discussion on Key Techniques for 5G Terminals  
RUAN Hang, DONG Wenjia, SONG Dan, MA Shuai  
(China Mobile Research Institute, Beijing 100053, China)  
[Abstract]  
In contrast to 4G technology, 5G poses higher requirements to 5G terminals due to its multiple networking modes,  
supporting more services and higher performance metrics. This brings greater challenges to the implementation of  
terminals. Compared with key techniques of 4G terminals, key techniques of 5G terminals were comprehensively  
analyzed according to the 5G networking, service and performance requirement. Corresponding implementation  
proposal of the terminal technology was presented according to the key techniques above to provide the technical  
reference to the design of 5G terminals.  
[Key words]  
5G terminal multi-mode multi-band terminal standalone networking non-standalone networking  
极加大在5G领域的战略投资，并在频谱规划、专项资  
1 引言  
金扶持等方面实施重要举措，以推进5G产业加快发  
展和成熟，以期按目标时间实现5G商用部署。我国也  
于2013年2月由工业和信息化部等多部门联合成立了  
IMT-2020（5G）推进组，发布了《5G愿景与需求白  
皮书》等多部5G指导白皮书，制定了我国的5G试验时  
间表，并于2015年底启动了5G关键技术试验。  
第5代移动通信系统（5G）将满足人们在居住、  
工作、休闲和交通等各个领域的多样化业务需求，构  
建以用户为中心的全方位信息生态系统，为用户带来  
身临其境的信息盛宴，便捷地实现人与万物的智能互  
联，最终实现“信息随心至，万物触手及”的愿景。  
目前，美国、日本、韩国、欧盟等电信发达国家均积  
未来的5G网络将是一个多业务、多接入技术、多  
层次覆盖的系统，如何将这些系统有机地融合并合理  
利用，为用户提供最佳的业务体验，为运营商提供最  
收稿日期：2017-07-04  
责任编辑：刘妙  
60  
2017年第18期  
万方数据  
强的网络能力等，这是首先要面对的技术挑战。与此同  
时，支撑5G的新传输技术与组网方式，将增加网络、终  
端的实现复杂度和研发成本，给网络建设和运营维护等  
带来全新挑战。本文从5G终端设计角度出发，基于5G  
的组网、业务和性能需求，与4G终端关键技术进行对  
比，对5G终端的关键技术进行了全面分析和研究。  
有2G/3G/4G多模多频的设计基础上增加对5G制式和主  
要频段的支持。  
如图1所示，5G终端支持多模多频与基带芯片、  
射频芯片、射频前端这三部分有关，多模实现主要影  
响基带芯片，多频段实现主要依赖于射频芯片和射频  
前端。  
2 与组网有关的终端关键技术分析  
2.1 终端多模多频需求与实现  
从4G部署的经验来看，4G网络部署是个逐步推进的  
过程，在相当长的一段时期内全球运营商都遇到了4G网  
络与现有多网并存这一共性问题。为满足4G引入后业务  
的连续性以及国际漫游需求，多模多频终端的引入是市  
场过渡阶段的必然选择。4G引入后不但要求终端在原有  
多模的基础上增加4G模式及相应的工作频段，还要求增  
加可以确保用户实现国际漫游的工作频段。  
对5G而言，5G系统需要满足不同场景下的应用  
需求，面向全频段布局，以满足网络对容量、覆盖、  
性能等方面的要求。综合考虑国际频谱规划及频段传  
播特性，5G包含6 GHz以下频段的低频段以及6 GHz  
以上频段的高频段。5G将工作在较低频段，形成有效  
的连续网络覆盖，来满足宏覆盖、高移动性场景下的  
用户体验需求。同时，需要利用高频段丰富的频段资  
源，作为低频段的有效补充，来满足热点区域极高的  
用户体验速率和系统容量需求。我国已于2017年6月初  
发布了“公开征求对第五代国际移动通信系统（IMT-  
2020）使用3 300 MHz—3 600 MHz和4 800 MHz—  
5 000 MHz频段的意见”和“公开征集在毫米波频段  
规划第五代国际移动通信系统（5G）使用频率的意  
见”，拟将C波段，即3.4 GHz—3.6 GHz、3.3 GHz—  
3.4 GHz、4.8 GHz—5 GHz规划为5G低频频段，并考  
虑将24.75 GHz—27.5 GHz和37 GHz—42.5 GHz作为  
5G高频频段。  
图1 终端硬件架构示意图  
多模多频的设计对5G终端实现将带来如下较大挑  
战，因此5G终端的设计需要进一步研究5G多模多频的  
具体实现方案。  
（1）对射频芯片的影响：随着终端支持的频段增  
多，射频芯片需提供的接收通道也要增加。  
（2）对射频前端器件（滤波器、功放、开关等）  
的影响：频段增加对射频前端器件数量影响最大，随  
着终端支持频段数的增加，其器件数量将逐渐增加。  
每个频段需配置专门的滤波器或双工器，不可共用。  
不同模式支持相同频段时可共用滤波器或双工器。如  
果PA的工作带宽较宽，在该带宽内的多个相邻频段可  
以共用1个PA。  
（3）对天线的影响：可单根或多根天线支持多个  
频段（例如：700 MHz—3.5 GHz），单根天线支持大  
带宽可能需要引入天线调谐模块，这将会引起成本的  
增加。  
5G的引入同样将是一个渐进的过程，从全球范围  
来看，5G将与现网已部署的2G、3G、4G多种网络制  
式长期共存，并且5G频谱离散，这对终端支持的制式  
和频段提出了较高的需求。从全球漫游的角度出发，  
5G终端的设计需要考虑支持5G多模多频，可以是在现  
（4）对终端成本、体积和性能都带来挑战：性能  
61  
2017年第18期  
万方数据  

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