网络4g和5g有什么区别

如题所述

一、帧结构比较
1.4G和5G帧结构相同之处:
- 帧和子帧长度均为10ms和1ms。
- 最小调度单位资源为RB(Resource Block)。
2.4G和5G帧结构不同之处:
- 子载波宽度:4G固定为15kHz,5G有多种选择,包括15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz,且一个5G帧中可以同时传输多种子载波带宽。
- 最小调度单位时间:4G为TTI(Transmission Time Interval),1毫秒;5G为slot,1/32毫秒至1毫秒,取决于子载波带宽。5G还新增了mini-slot,最少只占用2个符号。
- 每子帧时隙数(符号数):4G每子帧2个时隙,每个时隙7个符号。5G取决于子载波带宽,每子帧1-32个时隙,每个时隙14个符号(普通CP)。
- 4G的调度单位是子帧(含14个符号),5G调度单位是时隙(含14个符号)。
三、信道:传输高层信息
1. 公共信道:
- 下行:4G有PCFICH、PHICH,5G删除这些信道,降低了时延要求。
- 上行:4G有PUCCH,5G在上行增加了专有导频,最高调制256QAM,效率提升33%。
2. 业务共信道:
- 下行PDSCH:4G除LTE MM外无专有导频,最高调制64QAM。5G有专有导频,最高调制256QAM,效率提升33%。
- 上行PUSCH:4G最高调制64QAM。5G最高调制256QAM,效率提升33%。
四、信号:辅助传输,无高层信息
1. 信号类型:
- 4G使用共用的CRS(测量RSRP PMI RI CQI测相位来解调),LTE MM有专有导频与CRS共享。
- 5G去掉CRS,新增CRI-RS(测量RSRP PMI RI CQI)和支持BF;新增DMRS解调专用的DMRS并支持BF,所有信道都有专有的DMRS,支持最大32流。
五、多址接入
1. 峰值提升9%:
- 4G使用OFDM带宽利用率90%,留有保护带。
- 5G使用F-OFDM带宽利用率98.3%(滤波器减少保护带)。
2. 上行平均提升30%:
- 4G使用单载波技术,优势是覆盖好,劣势是RB数不够造成浪费。
- 5G使用单载波多载波自适应,边缘用户使用单载波,中近点用户使用多载波,用户可以1对多配对,资源利用率高。
六、信道编码
- 4G业务信道使用Turbo,控制信道使用卷积码、块编码以及重复编码。
- 5G业务信道使用LDPC码,控制信道使用Polar码,小数据块传输解调性能好,覆盖提升1dB。
七、BF权值生成
- 4G TM7/8终端基于终端发射SRS,基站根据SRS计算权值;TM9终端(R10版本及以上)终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应。
- 5G终端发射SRS基站计算权值(中近点)与终端根据CRS计算PMI(远点)自适应;SRS需要全带宽发射,边缘时收集功率有限,到达基站可能无法识别,而PMI制式一个index,只需要1~2个RB就可以发给基站,覆盖效果好。
八、上下行转换
- 4G每个帧(5ms/10ms)上下行转换一次,时延大。
- 5G更大的载波带宽以及自包含时隙,实现快速反馈,时延小。
九、大带宽
- 4G最大支持20MHz。
- 5G最大支持100MHz(C波段),400MHz(毫米波)。
十、载波聚合
- 4G最大支持8CC。
- 5G最大支持16CC。
十一、5G相比4G容量增强
1. 下行
- MM:持平。5G最关键的技术,大幅度提升频谱效率;LTE也有MM,频谱效率大概是2T2R的5倍左右。
- F-OFDM:提升9%。带宽利用率提升了9%。
- 1024QAM:小于5%。峰值提升25%,但现网中很难进入1024QAM,预估平均吞吐量增益小于5%。
- LDPC:不清楚。
- 更精确的反馈:20%~30%。终端SRS在终端四个天线轮发,基站获取终端全部4个信道的信息,使单用户多流以及多用户之间的MIMO调度与协调更优;SRS与PMI自适应,边缘SRS不准时,使用PMI使得BF效果比LTE更优。
- 开销:基本持平。减少CRS的同时,增加了CRI-RS和DMRS,减少和增加的开销一致,不能说CRS free后,相对于LTE开销减少了。CRS free其实是为了减少轻载时的干扰。
- Slot聚合:10%。4G每个slot都要发送DCI Grant信息。5G多个slot聚合,只发送一个DCI Grant信息,开销小。
2. 上行
- MM:持平。
- 单、多载波自适应:30%。用户一对多不对齐配对,RB不连续分配。
- LDPC:未知。
十二、5G相比4G覆盖增强
1. 下行
- LDPC:未知。
- 功率:2dB。LTE功率120W,5G功率200W。
2. 上行
- LDPC:未知。
- 上下行解耦:11dB+。
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