5G无线接入技术的新进展与趋势

# 5G无线接入技术的新进展与趋势 ## 1. 非调度上行传输与调度传输 在调度授权不提供独占访问的假设下，非调度上行传输与调度传输有很多相似之处。从原理上讲，非调度传输可视为调度传输的一种特殊情况，即调度授权在连接建立时隐式提供，并在连接期间一直有效。 由于没有独占访问的授权，不同设备传输之间的冲突无法避免。处理这种冲突有以下几种方式： - **接受冲突并重传**：接受冲突的发生，并假设冲突的设备会在后续阶段重传，期望不再发生冲突。 - **利用处理增益**：当处理增益足够时，能够检测和解码冲突的传输，这与WCDMA上行链路的处理方式类似，在WCDMA中，“冲突”传输是常见情况。 此外，还有一些更具体的传输结构提案，用于更有效地检测冲突信号： - **低密度扩频（LDS）**：使用特殊的扩频序列对传输信号进行扩频，序列中只有一小部分元素非零，且不同用户的非零元素集合不同。这样，两个冲突的传输只会部分冲突，从而可以基于消息传递算法进行更高效、低复杂度的多用户检测，类似于LDPC码的解码。 - **稀疏码多址接入（SCMA）**：是LDS的改进和扩展，用稀疏码字代替LDS的直接序列扩频，提供更大的欧几里得距离和更好的链路性能。 ## 2. 新型无线链路 传统上，移动通信主要是基站与移动设备之间的无线链路。随着LTE的发展，这种情况有所改变，在版本10中引入了中继，版本12中引入了设备到设备连接。在5G时代，基站到基站通信（“无线回传”）和设备到设备连接将成为新5G无线接入技术（RAT）的重要组成部分。 ### 2.1 接入/回传融合 无线回传技术已经广泛应用多年，在一些地区，无线回传占总回传的比例超过50%。目前的无线回传解决方案通常基于专有（非标准化）技术，使用10 GHz以上的特殊频段，以点对点视距链路的方式运行。与接入（基站/设备）链路相比，无线回传使用不同的技术和频谱。 LTE版本10中引入的中继本质上是一种无线回传链路，但有一定限制，且在实际中应用并不广泛。原因主要有两个：一是为中继设计的小基站部署在实际中尚未大规模开展；二是运营商更倾向于将宝贵的低频段频谱用于接入链路。如果使用无线回传，通常依赖于能够利用比LTE更高频段的非LTE技术，以避免浪费宝贵的接入频谱。 然而，在5G时代，回传和接入的融合是可以预期的，原因如下： - **频段扩展**：5G时代，接入链路将扩展到10 GHz以上的高频段，与目前无线回传使用的频段相同。 - **网络密集化**：5G移动网络的预期密集化，大量基站分布在室内和街道上，需要无线回传能够在非视距条件下运行，且传播条件与接入链路非常相似。 因此，无线回传链路和接入链路的要求和特性正在趋同。本质上，从无线电角度看，无线回传链路和普通无线链路没有太大区别。所以，有充分的理由考虑在技术和频谱方面进行融合，应该有一个单一的新5G RAT可用于接入和无线回传，并且最好有一个公共的频谱池供接入链路和无线回传使用。 在设计新5G RAT时，需要考虑无线回传用例的一些重要属