LTE筆記: 5G 的起始點

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[改寫自 itcom 2019 陳儒雅博士的演講]

2020 年, 被描述為 5G 的元年,
隨著越來越多的裝置以及網路布建成形,
5G 網路的上線, 對於大眾來說, 似乎是近在眼前,
但對於學術界來說, 卻也是一個好時機來檢視電信研究的發展,
所謂的 5G 網路, 和我們之前討論/想像的 5G 網路有甚麼差別?

來自: https://www.slideshare.net/DrDavidSoldani/soldani-the-pathto5gvtcspring2017final

根據 roadmap, 我們可以看到原本三位一體的 5G 網路: eMBB, URLLC, mMTC,
將專注在前兩項 (尤其是 eMBB, 也就是電信網路的部分),
主要仍是透過提高傳輸速度, 提供給使用者高速的上網體驗,
這部分也和我們目前看到的 5G 宣傳符合,
例如: 高傳輸率, eMBB (連結), 低延遲性 URLLC (連結)
至於 mMTC 則先交由 NB-IoT 來進行.

在技術項上, 則從三方面提出改進:
  1. 頻譜利用效率: Massive MIMO, channel coding, mini slot, lean carrier
    其中, 前兩項是 phy 層直觀的改進, mini slot 對應於 low latency 的應用,
    lean carrier 修改了 MAC 層的機制,  取消 REF signal, 會產生比較有趣的改變
  2. 頻譜延伸: sub-6G, mmWave (28 GHz, 39 GHz)
    針對 mmWave, 我們需要 beam sweeping,
    增加頻寬從 20 MHz -> 100 MHz, 並加入省電的機制 (bandwidth parts)
    以及針對變動的頻寬不同的調變技術 (multiple numerologies)
  3. 網路密集化: 小基地台與不同接取技術 (RAT) 的整合
    4G / 5G 的共存, 小基地台的布建與基地台間的協作  
其中, 值得注意的是, New Waveform 和 NOMA 不含於這次的標準中,
原因就是, 雖然在理論上有改善, 但實務上卻沒有顯著性,
作為學術界的一員, 雖然沒有參與 NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) 的研究,
但是, 看著之前研究 NOMA 的風潮, 也不免有一些感嘆,
到底學術對於科技推進的貢獻是甚麼呢?

不論如何, 我們也會以這篇文章為開始,
針對所謂 5G-ready 的技術 (上文標黑體的部分), 進行較有系統的介紹.

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