上期文章已经谈到，5G有两个重要的组织：一个是ITU，另一个是3GPP。

3GPP全名是第三代伙伴计划协议，它成立于1998年12月，多个电信标准组织伙伴共同签署了《第三代伙伴计划协议》。既然以3G开头，3GPP刚开始的工作范围也正是为第三代移动通信系统制定通用的技术规范和技术报告。随后不断演进，3GPP将7个电信标准开发组织（ARIB、ATIS、CCSA、ETSI、TSDSI、TTA、TTC）联合起来，称为“组织合作伙伴”，目前涵盖蜂窝通信技术，包括无线接入、核心网络和业务能力，为移动通信提供了完整的系统描述。

3GPP制定的标准规范以Release作为版本进行管理，平均一到两年就会完成一个版本的制定。目前Realease 16已经在2020年6月冻结，讨论了5G局域网支持， 5G的无线和有线融合，和正在研究的局域网互通，网络切片、IoT等内容。

而ITU也已于2020年7月9日确定3GPP系标准成为被ITU认可的5G标准，所以我们可以从3GPP制定的技术标准中了解到5G的技术特性。

 4G移动通信特性    

首先是前几代移动通信中已有的特性，如漫游切换中的软切换。

漫游软切换

5G同样延续了2G以来漫游软切换的特性，先接通新的基站再断开旧基站的连接，实现漫游过程中数据不中断。

蜂窝技术SFR方案

其次是现有通信技术中的蜂窝技术。

蜂窝技术将运营商用于移动通信的无线频谱资源分为三个部分，有点类似于WiFi中信道的概念。将每部分频谱资源按蜂窝状的方式覆盖多个无线区群，相邻的区群使用不同的频谱，中间存在间隔的区群可以使用相同的频谱。这样既避免了相邻区群之间的同频干扰，也实现了频率复用，不会造成频谱资源的浪费。

而4G以上的系统在原有蜂窝技术上提出了SFR方案，将系统频率分为主频和副频。

每个无线区群的主频发射功率较大且信号可以覆盖区群的边缘区域，在中间区域使用副频降功率发射，把副频的带宽分配给用户密集的区域，保证用户密集区域的通信质量，同时降低功率避免干扰相邻的区群。

 5G移动通信特性    

说完了目前已有的移动通信特性，下面详细介绍下5G新有的技术特性，具体将介绍正交频分多址、SCS子载波间隔、网络切片技术、5G组网架构等四个方面。

正交频分多址OFDMA

要说OFDMA得先介绍下正交频分复用技术OFDM和频分多址FDMA。OFDM是多载波调制的一种，通过频分复用实现高速串行数据的并行传输, 它具有较好的抗多径衰弱的能力，能够支持多用户接入。如图中所示信道中有两个子信道，子信道间相差1/2π的相位，接收端通过只接受特定相位的信号区分同信道中不同子信道的干扰。

FDMA是把总带宽分隔成多个正交的信道，每个用户占用一个信道，每一个信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据。

OFDMA将OFDM和FDMA两者的优点结合，每个用户可以选择信道条件较好的子通道进行数据传输，而不像OFDM技术在整个频带内发送，同时信道中也能容纳更多不受相互干扰的用户。

SCS子载波间隔

下面我们来看SCS子载波间隔。子载波间隔的作用是为了抗多普勒频移。

电磁波被高速移动的设备接收时会发生多普勒频移。当设备高速接近基站时，由于电磁波发射方向和设备运动方向相反，电磁波的周期变短，频率变高，就会出现电磁波频率高频化的现象。

相反当设备高速远离基站时，由于电磁波发射方向和设备运动方向相同，电磁波的周期变长，频率变低，就会出现电磁波频率低频化。

为了避免多普勒频移造成信号失真和干扰，4G在不同频率的子载波之间增加了15KHz的固定间隔。但由于运动速度越快，频移范围就越大，15KHz的固定子载波间隔无法满足物体高速运动的频移。所以在高铁等高速场景下，4G信号经常会出现有信号但带宽很小的情况。

5G为了满足移动性需求，除已有的15KHz外，增加了30、60甚至120Khz的子载波间隔，预计可以在500Km/h的速度下依然能有10M以上的带宽。

5G切片技术

然后是5G的切片技术。5G切片源自于QoS。

3G时代手机上网等数据业务需求增加，但由于网络资源有限，无法同时保证所有业务高速运行，所以使用QoS对不同业务需求的数据流分类，区分业务的优先级，提供相应的资源和服务质量。

4G时代对不同业务共定义了9种基本的QoS等级，分别对应不同的优先级、时延和丢包率。如为了保证设备拨打电话的稳定性，会话语音的优先级比视频媒体的优先级要高，所以对时延和丢包率的要求也要更高。

而到了5G时代，为了对三大使用场景做服务质量划分，提出了建立三大类子网络的概念。分别为eMBB、mMTC和uRLLC建立独立的子网络，每个子网络的无线、承载和核心网资源都相互独立，子网络内部的业务细分再使用QoS来管理或是按业务类型做划分，如mMTC切片可分为智能停车、智慧农业等。

再由NSSF实现网络切片选择功能，对设备的接入请求进行分析，判断并引导至对应的子网络处理业务。

本期介绍了3GPP的几台技术特性，下一篇我们将会介绍5G应用及网络架构，敬请持续关注。

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