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中国怎样才能做到“5G引领”姿态,光靠这些优势就够了?

时间:09-11 来源:电信科学 点击:

别安全保证,网络实体自身具备安全免疫能力,构建安全可信的网络空间。

  

大唐电信发布的5G网络安全白皮书分析了未来5G移动宽带系统的一些典型应用场景,站在用户、网络和服务平台提供者、社会和政府的不同角度分析了5G的安全需求;提出了5G网络安全的3个核心要素:身份可信、网络可信和实体可信,并对主要的安全技术方向进行了研讨。

5、TDD在5G中的优势和角色

从5G自身特点来看,TDD相比FDD更有优势。主要原因如下:

  

· TDD可以利用上行信道以及下行信道的互易性、低复杂度和低成本获取复杂无线环境下的信道信息,更好地支持大规模多天线、超密集组网等应用。

  

· 5G系统在频谱上需要更大的带宽,并向更高频段拓展,比如6 GHz及以上,TDD使用非成对的单一频谱,更容易获得大带宽的新频段或空闲频段。因此,TDD更易于实现高频段通信、灵活频谱共享等应用。

  

· TDD更易于实时且灵活地调整上行以及下行带宽的比例配置,更好地匹配大量下载或上传的业务突发情况,提升系统效率。

  

可以预期,面向5G,TDD制式将获得全球移动通信业界更多的关注、研究以及商用。下面介绍TD-LTE向5G演进的TDD+技术及5G中TDD优势技术。

  

5.1 TDD+:向5G演进的TDD系列增强技术

3GPP在2016年初启动5G研究,计划将R14和R15当作5G的基础版本,R16作为5G的正式版本。关于5G,参与3GPP的各公司的共识是"5G=LTE演进+新空口",其中,LTE演进主要在低频段,新空口同时包括低频段和高频段。

  

考虑到5G商用还有5年,为了实现TD-LTE网络在满足5G商用之前的更多需求(如提升容量和连接数、降低时延等),TD-LTE全球联盟(GTI)提出了TDD+的概念,系列TDD增强技术包括:TDD-FDD载波聚合、动态TDD、全维度 MIMO、三维(3D)波束成形、LTE-Hi和机器类通信(machine type commuication,MTC),GTI将TDD+看成是TD-LTE向5G平滑演进的桥梁。与此相关的5G中TDD优势技术包括大规模多天线、超密集组网、高频段通信、灵活频谱共享和低时延高可靠等,如图1所示。

  

5.2 5G中TDD优势技术

(1)基于TDD的大规模多天线 

大规模多天线应用的一个重要假设是信道具备互易性。否则,要依靠信道测量与反馈的开销将非常巨大,系统设计和实现都变得异常复杂。

  

FDD系统的频点间相差较远,在实际中,由于频率选择性问题,可能在一个频点上某个方向能量强一些,而在另一个频点上可能是另一个方向能量强。因此,FDD的信道互易性较差。在FDD系统中,基站侧需要针对每个天线发送导频信息,终端侧需要对下行信道测量合成后反馈给基站。因此,FDD需要信道估计和反馈的导频开销将随着天线数的增多而增大。基站上百根天线的导频设计需要耗费大量的时频资源,因此,实际应用中采用基于导频的信道估计方式是不可取的。

  

TDD有天然的优势,由于在相同的频点发送和接收,只是时间上有区分。在实际中,认为信道是互易的。这样,TDD系统就可以利用信道互易性进行信道估计,不需要额外的开销进行信道估计,只需要终端侧发送导频信息,即开销与天线数量无关。

  

(2)基于TDD的超密集组网 

UDN主要解决热点区域的成百倍系统容量的提升问题,通过高频段实现短距离的高速率通信。超密集组网更适合TDD系统,主要体现在TDD模式的上行和下行灵活配置,更易于满足超密集组网对应的上下行业务不对称需求;TDD模式更易于小蜂窝覆盖和灵活组网;在高频段要获得成对的大带宽频段相对困难,高频段更适合TDD模式的应用。

  

(3)基于TDD的设备直通和车联网

D2D是指两个对等设备间直接进行通信的方式。传统的蜂窝用户设备(终端)只需在上行具备发送能力及在下行具备接收能力,而D2D要求终端能在上下行的资源上同时具备发送和接收的能力,所以对于终端的能力和复杂度有很大的影响。

  

对于FDD系统来说,接收D2D信息的终端必须具备在上行频段接收、解调信号的能力,终端的射频和基带都要升级。而对于TDD系统而言,因为上、下行使用相同的频段,接收D2D的终端必须具备在上行时隙接收、解调信号的能力,终端的基带要升级,但射频不需要改动,硬件改动较小。因此,相对于FDD系统,D2D在TDD系统中的应用更有优势。车联网中的主要业务类型是终端之间的广播业务,在终端构成网络的拓扑结构为无线网状结构,不存在统一的中央节点,收发均集中于相同的频段上。因此,D2D和车联网的工作方式,都更接近于蜂窝系统中的TDD模式,TDD技术将成为D2D和车联网中的唯一技术。

(4)基于TDD的高频段通信和动态频谱共享  

在高频段要获得成对的大带宽频段相对

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