这里首先需要进行概念澄清,所谓的GMSK、QPSK、16QAM、32QAM、64QAM可以认为是“狭义”的基带符号调制技术,通过这些调制技术可以将信源原始码流“转变”成通信系统中传输效率更高的“符号”。而在3G中的扩频技术,4G的OFDM技术可以看作更“广义”的调制技术,在硬件算法实现的维度,也往往看作是信号处理技术。
这些调制技术从单用户角度来看,是某种“特性”的增强,例如3G中的直接序列扩频技术通过扩频增益实现了软覆盖的提升,使得信号在较差的信道环境下也能够被成功解调。对于多用户而言,这就成了一种多址技术,通过正交的扩频因子,可以成功区分同小区下不同的接入用户,并且可以一定程度规避邻小区用户的干扰。
4G中的OFDM技术作为一种多载波调制技术,其提出的主要目的是消除信道环境中的多径效应带来的符号间干扰,因此利用傅里叶变换的数字处理技术实现了频域小数据并发传输并结合循环前缀规避了符号间干扰,同时也保持了子载波之间的正交性。4G中采取OFDM技术能够很好地抑制频域选择性衰落,提升接收机信噪比。
诸如此类的“广义”调制技术不仅需要考虑对于单用户信号传输的可靠性,同时也要兼顾系统容量的平衡。换句话说,这一类信号处理技术对于单用户是调制复用,而对于系统中的多用户而言就是多址接入技术,通信系统中关键的调制/多址接入技术在设计选择阶段就需要兼顾组网中覆盖、质量以及容量等综合因素。
4G网络中的关键无线接入技术之一是OFDM多载波调制技术,5G依然承接这一基于傅里叶变换的信号处理技术框架,同时也具有很多的改变,在系统帧结构及参数设计方面就具备相当的灵活性,通过如下的一些具体特点可以进一步明确认知。1)灵活多样的子载波间隔与CP开销,这些子载波间隔都是某一子载波间隔的整数倍。
但是对于较高的频段,由于多普勒效应,不建议采取较低的子载波间隔设置。协议定义了FR1频段中SSB的SCS可以配置为{15kHz,30kHz},初始BWP的SCS可以配置为{15kHz,30kHz},非初始BWP的SCS可以配置为{15kHz,30kHz,60kHz};
2)R15中进行了规定,对于NR载波带宽在FR1频谱范围最大的可配置带宽为100MHz,而在FR2频谱范围最大的可配置带宽达400MHz,NR的最大子载波配置数可以是3300。NR的信道设计需要考虑潜在的版本功能演进需求,使R15的终端兼容相同频段未来系统的版本演进。