3G4G5G系统天线技术的差异要点

分别总结2G3G4G和5G系统的基站架构2G系统基站架构：2G系统的基站架构主要包括基站控制器（Base Station Controller，BSC）、基站收发信机（Transceiver，TRX）和天线系统。

BSC负责管理和控制多个基站进行无线资源的分配和管理，TRX负责无线信号的发送和接收，天线系统则负责向用户提供无线信号覆盖。

BSC通过网关与核心网相连，实现用户的语音和数据通信。

2G系统的基站架构相对简单，容量有限，仅能提供基本的语音通信功能。

3G系统基站架构：3G系统的基站架构相对于2G有了较大的变化。

其主要包括基站控制器（Base Station Controller，BSC）、基站传输控制器（Node B）、RNC（Radio Network Controller）和天线系统。

Node B负责无线信号的发送和接收，相比于2G系统的TRX具有更强的处理能力和数据传输速率。

RNC是3G系统的核心，负责管理和控制多个Node B的无线资源，同时也负责与核心网进行通信，实现语音和数据的传输。

3G系统基站架构相对复杂，支持更高的数据通信速率和更多的业务类型。

4G系统基站架构：4G系统的基站架构相对于3G有了进一步的演进。

其主要包括基站控制器（Base Station Controller，BSC）、基站传输基站传输控制器（eNodeB）和天线系统。

eNodeB是4G系统的核心，集成了传统Node B和RNC的功能，具有更强的处理能力和更快的数据传输速率。

BSC负责管理和控制多个eNodeB的无线资源，并与核心网进行通信。

4G系统基站架构相对于3G有了更大的容量和更高的数据通信速率，能够支持更多的用户和更复杂的业务类型。

5G系统基站架构：5G系统的基站架构相对于4G有了更大的变化。

其主要包括基站控制器（Base Station Controller，BSC）、基站传输基站传输控制器（gNodeB）和天线系统。

5G移动通信网络中的多天线系统设计与优化随着科技的不断发展，移动通信网络正迎来新一代的5G技术。

5G移动通信网络将具备更高的数据传输速度、更低的延迟和更高的网络容量。

在5G网络中，多天线系统成为关键技术之一，能够显著提升网络的性能和用户的体验。

多天线系统在5G网络中的作用：多天线系统（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）是指网络中同时利用多个发射天线和接收天线进行信号传输与接收的技术。

在5G网络中，多天线系统可以提供以下优势：1. 提升传输速率：多天线系统可以同时传输多个数据流，从而提高了传输速率。

通过利用空间维度，相同频段上的传输速率可以得到显著提升。

2. 增加网络容量：多天线系统可以利用空间复用的技术提高网络的容量。

通过将同一频段的信号分别传输到不同的用户，从而实现频谱的高效利用。

这样，网络可以支持更多的用户同时进行数据传输。

3. 改善信号质量：多天线系统可以利用信道间的多样性，减少信号的衰落和干扰。

通过接收多个独立的信道，多天线系统可以降低信号质量的不稳定性，提升数据传输的可靠性。

设计与优化多天线系统的方法：1. 天线配置和数量：在设计多天线系统时，首先需要确定天线配置和数量。

通常，多天线系统采用均匀线性阵列（ULA）或均匀矩形阵列（URA）作为天线配置。

天线数量的选择应该根据网络需求和预期的性能来确定。

较多的天线数量可以提升网络容量和传输速率，但也会增加系统复杂性和成本。

2. 预编码技术：预编码是在发送端对数据进行处理，将多个数据流分别发送到不同的天线上。

预编码技术可以通过最大化信号的接收信噪比（SNR）来优化系统的性能。

常见的预编码技术包括最大比合并（MRC）、正交频分复用（OFDM）和垂直贝尔曼预编码（V-BLAST）等。

3. 空间多址技术：空间多址技术是利用天线间的空间分离性来实现频谱的高效利用。

空间多址技术包括基于天线选择的空间分多址（SDMA）和基于信道选择的空间分多址（CDMA）。

从1G到5G，移动通信技术经历了多个关键技术的迭代过程。

这些技术的变化使得移动通信系统在传输速率、质量和可靠性等方面都有了显著的提升。

以下是从1G到5G关键技术的迭代过程：1G时代：模拟信号技术1G时代的移动通信系统是模拟信号网络，主要基于模拟语音调制技术，传输速率约为2.4Kbps。

这种技术的主要缺点是质量差、交全性差、没有加密，而且传输速率低。

2G时代：数字信号技术2G时代引入了数字信号技术，以数字语音传输技术为核心，用户体验速率为10kbps，峰值速率为100kbps。

与1G相比，2G在传输声音和数据的速度上有了明显的提升。

3G时代：高速数据传输技术3G时代的主要变化是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无线漫游，并处理图像、音乐、视频流等多种媒体形式将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的一代移动通信系统。

4G时代：长期演进技术4G时代引入了长期演进（LTE）技术，这种技术采用了OFDM和MIMO等先进技术，使得传输速率和频谱效率都有了显著提升。

4G还引入了更加灵活的频谱使用和更多的频段，为移动通信提供了更大的容量和更快的速度。

5G时代：毫米波和大规模天线输入输出技术5G时代引入了毫米波和大规模天线输入输出（MIMO）等技术，使得传输速率和频谱效率再次得到了显著提升。

5G还引入了更加灵活的频谱使用和更多的频段，同时支持更多的用户同时在线，为移动通信提供了更大的容量和更快的速度。

总体来说，从1G到5G，移动通信技术在传输速率、质量和可靠性等方面都有了显著的提升。

这些技术的变化使得移动通信系统能够更好地满足人们的需求，同时也为未来的发展奠定了基础。

5g天线存在的问题和不足
1. 高频衰减：5G天线工作在高频段，其信号具有高频衰减的
特点，容易受到建筑物、树木、障碍物等的阻挡和干扰，导致信号强度下降。

2. 播放范围受限：由于5G天线的高频特性，其信号传播的范
围相对较窄，无法像低频天线那样覆盖广泛的区域，因此在建设5G网络时需要更密集的天线布局。

3. 传输距离限制：由于高频信号的传输受到衰减和干扰的影响，5G天线的传输距离相对较短，需要在建设过程中增加更多的
基站来提供持续的覆盖。

4. 网络容量需求增加：随着5G网络的普及和用户数量的增加，5G天线需要支持更多的用户连接和数据传输，增加了网络的
负荷和容量需求。

5. 成本较高：由于5G天线需要更高的频谱和更复杂的技术支持，其制造和安装成本相对较高，这对于网络建设方面的投入提出了更高的要求。

6. 对环境的影响：在部署5G天线时，需要考虑其对环境的影响，避免对周围居民和野生动物造成不必要的干扰或健康风险。

综上所述，5G天线存在高频衰减、播放范围受限、传输距离
限制、网络容量需求增加、成本较高和对环境的影响等不足之
处。

然而，随着相关技术的不断发展和优化，这些问题有望在未来得到解决和改善。

4G与5G移动通信技术的发展与比较分析随着移动通信技术的不断发展，4G和5G已经成为人们熟知的移动通信标准。

本文将对4G和5G移动通信技术的发展进行综合分析，并比较两者之间的差异。

一、4G移动通信技术的发展4G移动通信技术，即第四代移动通信技术，是在3G技术的基础上进一步发展而成的。

它最显著的特点是提供了更高的传输速率和更可靠的连接，为人们提供了更好的移动互联网体验。

4G技术使用了多天线技术（MIMO）和正交频分复用（OFDM）来提高传输速率和容量。

通过将频谱划分为多个并行的子载波，OFDM技术可以有效减少干扰，提高信号质量。

MIMO技术利用多个天线传输和接收数据，以增加传输速率和数据容量。

此外，4G还引入了LTE（Long-Term Evolution）标准，它为移动通信提供了全IP网络的支持，实现了语音、视频和数据的统一传输。

这使得人们能够同时在移动设备上进行语音通话、视频通话和高速数据传输。

二、5G移动通信技术的发展5G移动通信技术，即第五代移动通信技术，是目前移动通信技术发展的最新阶段。

它被认为是一项具有革命性意义的技术，将对人类社会产生深远影响。

5G技术的最大特点是超高速率、超低时延和大容量。

它基于毫米波频段，利用更高的频率实现更高的传输速率。

同时，5G采用了更先进的天线和波束赋型技术，可以实现更高的信号质量和覆盖范围。

另外，5G还引入了新的通信架构，如网络切片和边缘计算。

网络切片可以根据不同应用的需求，为其提供个性化的网络服务。

而边缘计算将一部分计算任务放在离用户更近的边缘服务器上，减少时延并提高响应速度。

三、4G与5G的比较分析1. 速率4G技术的平均下载速率约为30-50Mbps，而5G技术的平均下载速率可达到几百Mbps甚至几十Gbps级别。

这意味着5G能够提供更快的网络体验，支持更多高速数据的传输。

2. 延迟4G技术的平均时延为20-30毫秒，而5G技术的平均时延可降低到1毫秒以下。

关于4G/5G智能手机天线调谐的4点须知天线效率在智能手机的整体RF 性能中发挥着至关重要的作用- 尤其是向5G 过渡期间。

了解4G 和5G 移动设备中天线调谐的四个关键要素。

天线效率在智能手机的整体RF 性能中发挥着至关重要的作用。

然而，当前的智能手机工业设计趋势和RF 需求（尤其是即将过渡至5G），意味着智能手机必须要将更多的天线安装到更小的空间内，并且/或者提高现有天线的带宽。

简言之，天线调谐比以往更加重要。

在本博客中，我们将介绍4G 和5G 移动设备中天线调谐的四个关键要素。

背景：为何需要天线调谐由于手机运行所需的频段、功能和模式的数量不断增加，现代手机的RF 前端(RFFE) 设计也日益复杂。

需要采用更多天线，使用载波聚合(CA)、4x4 MIMO、Wi-Fi MIMO 和新的宽带5G 频段来提供更高的数据速率，因此智能手机中的天线数量从4-6 个增加到8 个或更多。

与此同时，可用于移动系统天线的空间缩小，导致天线效率降低。

通过天线调谐可以恢复一些损失性能。

若不实施调谐，天线在有限的频率范围内可以实现出色性能，但是增加天线调谐则可以在更广泛的频率范围内实现更优化的性能。

天线调谐系统，例如阻抗调谐器和孔径调谐器，可以支持LTE 智能手机要求的更高带宽和载波聚合。

它们使天线在整个LTE 和5G 频段（从600 Mhz 到 5 Ghz）范围内都能高效工作，同时还能节省电池电量，实现纤薄的手机设计。

但是，实现天线调谐需要深入了解如何针对每个应用运用该技术。

我们来看看这四个基本要素：阻抗与孔径调谐为您的调谐应用选择合适的组件导通状态电阻(RON)、断开状态电容(COFF)，以及消除不必要的谐振孔径调谐和CA。

3G、4G、5G切换技术比较一、网络结构比较1、3G网络结构图：2、4G网络结构图：E-UTRAN只有一种节点网元——E-NodeB网络结构扁平化与传统网络互通全IPRNC+NodeB=eNo媒体面控制分离deB3、网络结构比较：由上面两张图可以看出：1.和WCDMA相比，X2接口类似于IUR接口，S1接口类似于IU接口，但有较大简化。

2.另外LTE 比WCDMA少了一个IUB接口。

因为接入网的NODEB 和RNC 融合到一起构成一个网元eNodeb。

IUB接口塌陷而成为eNodeb的内部接口，FP协议不再需要。

3.LTE系统只存在PS域，分为两个网元，EPC 负责核心网部分，eNodeb负责接入网部分，也称E-UTRAN，EPC信令处理部分称MME，数据处理部分称为SAE Gateway。

LTE系统由核心网（EPC）、基站（eNodeb）和用户设备（UE）3部分组成。

为了跨eNodeb 切换的需要，eNodeb之间也可通过X2接口相连。

二、网内切换过程比较由于不同的网络结构，所以3G与4G的切换过程也必定不一样。

主要区别：3G切换包括软切换和硬切换，4G只有硬切换。

下面WCDMA和TD-LTE系统为例进行比较1、3G软切换信令流程：（WCDMA切换信令流程不再累述）2、4G硬切换信令流程：1.源eNB向UE发送测量控制2.UE向源eNB发送测量报告（包括服务小区、邻区测量结果等）3.源eNB根据测量报告判断是否满足切换要求4.若满足，源eNB向目标eNB发送切换请求5.目标eNB判断是否允许UE接入6.若允许，向源eNB发送切换请求Ack7.源eNB向UE发送切换命令，命令UE切换到目标eNB8.同步9.发送UE的UL位置10.UE向目标eNB发送切换确认消息11.目标eNB收到确认消息后，向MME发送路径切换请求12.MME收到后，向SGW发送用户面更新请求13.SGW更新路径14.SGW向MME发送用户面更新响应15.MME向目标eNB发送路径切换响应16.目标eNB向源eNB发送释放资源消息17.源eNB收到信息，释放资源3、总结：1.WCDMA的NodeB只负责无线链路的承载，RNC负责各种信令的处理2.TD-LTE将NodeB和RNC和为eNB,负责全部切换过程，最后只要通过MME向SGW 提交用户面更新即可。

3ghz天线频段应用3GHz天线频段应用引言：随着无线通信技术的快速发展，天线作为无线通信系统中不可或缺的组成部分，扮演着关键的角色。

3GHz天线频段作为其中的一种应用频段，具有广泛的应用领域和重要的意义。

本文将探讨3GHz 天线频段的应用及其相关技术。

一、3GHz天线频段的概念和特点3GHz天线频段是指工作频率在3GHz左右的天线。

它具有以下特点：1. 高频率：3GHz天线频段属于高频段，相比低频段天线具有更高的传输速率和更大的带宽。

2. 较短的波长：由于频率高，波长相对较短，这意味着天线尺寸可以更小，适用于空间有限的应用场景。

3. 抗干扰能力强：高频段的天线在一定程度上具备抗干扰的能力，能够更好地应对电磁干扰和多径效应。

二、3GHz天线频段的应用领域1. 无线通信：3GHz天线频段广泛应用于无线通信领域，如移动通信、卫星通信、无线局域网等。

它能够提供更大的带宽和更高的传输速率，满足人们对高速、稳定的数据传输的需求。

2. 射频识别（RFID）：RFID技术在物流、仓储、零售等领域得到广泛应用。

3GHz天线频段可以实现对RFID标签的远程读取和数据传输，提高物流管理的效率和准确性。

3. 智能交通：在智能交通系统中，3GHz天线频段可以用于车载通信、车辆定位、交通监控等应用。

它能够提供高速、稳定的数据传输，保障交通信息的实时性和准确性。

4. 雷达系统：雷达是一种利用电磁波进行目标探测和测距的技术。

3GHz天线频段在雷达系统中具有较好的性能，能够实现目标的高分辨率成像和精确测距。

5. 无人机通信：随着无人机技术的快速发展，3GHz天线频段在无人机通信中得到广泛应用。

它可以实现地面控制站与无人机之间的高速、稳定的数据传输，保证无人机的安全飞行和准确控制。

三、3GHz天线频段的相关技术1. 天线设计技术：针对3GHz天线频段的特点，需要采用特定的天线设计技术。

如微带天线、贴片天线等，这些天线具有尺寸小、制作工艺简单等特点，适用于3GHz天线频段的应用需求。

5G无线通信与4G有什么区别呢？大家都知道，电波和光波都属于电磁波。

电磁波的频率资源有限，根据不同的频率特性，有不同的用途。

我们目前主要使用电波进行通信。

电波属于电磁波的一种，它的频率资源也是有限的。

不同频率电波的用途大家注意上面图中的红色字体。

一直以来，我们主要是用中频~超高频进行手机通信的。

随着1G、2G、3G、4G的发展，使用的频率是越来越高的。

因为频率越高，速度越快，车道（频段）越宽。

5G的频段具体是多少呢？上个月，我们国家工信部下发通知，明确了我国的5G初始中频频段：3.3-3.6GHz、4.8-5GHz两个频段同时，24.75-27.5GHz、37-42.5GHz高频频段正在征集意见。

目前，国际上主要使用28GHz进行试验（这个频段也有可能成为5G最先商用的频段）。

如果按28GHz来算，根据前文我们提到的公式：好啦，这个就是5G的第一个技术特点——毫米波继续，继续。

既然，频率高这么好，你一定会问：“为什么以前我们不用高频率呢？”原因很简单——不是不想用。

是用不起。

电磁波的一个显著特点：频率越高（波长越短），就越趋近于直线传播（绕射能力越差）。

而且，频率越高，传播过程中的衰减也越大。

你看激光笔（波长635nm左右），射出的光是直的吧，挡住了就过不去了。

再看卫星通信和GPS导航（波长1cm左右），如果有遮挡物，就没信号了吧。

而且，卫星那口大锅，必须校准瞄着卫星的方向。

稍微歪一点，都会有影响。

如果5G用高频段，那么它最大的问题，就是覆盖能力会大幅减弱。

覆盖同一个区域，需要的基站数量将大大超过4G。

这就是为什么这些年，电信、移动、联通为了低频段而争得头破血流。

所以，基于以上原因。

在高频率的前提下，为了减轻覆盖方面的成本压力，5G必须寻找新的出路。

首先，是微基站。

微基站基站有两种，微基站和宏基站。

看名字就知道，微基站很小，宏基站很大！以前都是大的基站，建一个覆盖一大片以后更多的将是微基站，到处都装，随处可见。

5G与4G的对比：速度、延迟和覆盖范围随着技术的飞速发展，通信行业也正迎来一次革命性的变革。

从2G到3G再到4G，每一代移动通信技术都为我们的生活带来了巨大的改变和便利。

而如今，我们正迎来5G时代的到来。

在这篇文章中，我们将对比一下5G和4G在速度、延迟和覆盖范围等方面的差异。

首先，我们来看看速度方面。

相比于4G网络，5G网络的速度将大大提升。

4G网络的平均下载速度约为20 Mbps，而5G网络的下载速度有望达到数百 Mbps，甚至是数 Gbps。

这将意味着我们可以更快地下载和上传文件，观看高清视频和进行在线游戏等。

其次，让我们来比较一下延迟。

延迟是指数据从发送方到接收方所需的时间。

4G网络的平均延迟为40毫秒左右，而5G网络的延迟将大幅降低至1毫秒左右。

这将使得在线游戏更加流畅，视频通话更加清晰，同时也将实现更精确的物联网设备控制和实时交互。

最后，我们来看看覆盖范围。

4G网络已经在全球范围内得到了广泛的部署，覆盖面非常广泛。

而5G网络的建设目前还在不断进行中，尚未实现全面覆盖。

在全球范围内，5G网络主要部署在一些主要城市和地区。

但是，随着时间的推移，5G网络的覆盖范围将不断扩大，最终实现与4G网络相当甚至更广的覆盖。

总的来说，5G网络相比于4G网络在速度、延迟和覆盖范围等方面都有了显著的提升。

这将为我们的生活和工作带来更多的便利和创新。

随着5G网络的逐步普及和应用，我们可以想象未来将会出现各种各样的新兴技术和应用，如无人驾驶汽车、智能家居、远程医疗等。

然而，我们也应该看到，5G网络的建设和应用还面临一些挑战和问题。

首先是网络基础设施的建设。

由于5G网络需要更密集的基站部署和更多的天线，这将需要网络提供商和相关部门投入大量的资金和人力。

其次是设备的兼容性。

目前市场上的大多数设备都是为4G网络设计的，要想充分发挥5G网络的优势，我们需要购买和使用兼容5G 网络的设备。

综上所述，5G网络相比于4G网络在速度、延迟和覆盖范围等方面表现出了明显的优势和改进。

3G、4G、5G有何不同之处，你真的懂吗？3G技术还未远去，4G技术方兴未艾，5G技术已蓄势待发。

本文从技术层面全面解析了关于3G、4G、5G的不同之处：1.无线通信传递媒介：电磁波，2.无线通信传递通道：带宽，3.带宽与数据传输率的差异，4.数字调变技术，5.多任务技术，6.4G 与 5G 的技术发展目的：增加频谱效率与带宽。

智能型手机的问世除了带动行动世代的崛起，更加速通讯技术的革新，在几年间，数据传输率的增加让用户享受高速行动网络新体验，3G、4G、5G 的议题热度也始终居高不下，并跃居产官学研等单位的研究主题。

但是一般人对 4G 乃至于 5G 的认知，就是手机上网的速度更快，并不了解背后的科学含意，本文将从不同通讯世代的角度切入，一步步带领读者认识这些技术背后的原理，到底什么是电磁波?什么是带宽?不同世代的差别又在哪里?移动电话的世代我们常常听到广告说：4G LTE，其中 G 代表「代(Generation)」，4G 代表第四代，是为了与之前的第二代(2G)、第三代(3G)移动电话做出区隔，我们以目前全球市占率最高的欧洲系统来说明，这也是目前台湾所使用的系统：第二代移动电话(2G)：GSM 系统只支持线路交换(注)的语音信道，主要透过语音信道打电话与传送简讯，GPRS 系统支持分组交换因此可以上网，但是由于利用语音信道传送数据封包，因此上网的速度很慢。

第三代移动电话(3G)：UMTS 系统支持分组交换(注)，可以用更快的速度上网，由于 3G 的手机同时支持 2G ，因此当我们使用 3G 的手机讲电话或传简讯时，其实是使用 GSM 系统的语音信道来完成。

·第四代移动电话(4G)：LTE / LTE-A 系统支持分组交换，可以用更快的速度上网，由于 4G 的手机大多同时支持 3G 与 2G，因此在手机找不到 LTE 基地台时仍然会以 UMTS 基地台上网，讲电话或传简讯时仍然是使用 GSM 系统的语音信道来完成。

5G与1G、2G、3G、4G的区别
1G：第一代即我们所说的1G称为语音时代
简单来说就是“大哥大”时代，采用的技术是模拟通信系统，同时受制于技术和成本等因素，普及率并不高。

2G：2G时代就是“文本时代”
这个时代我们的通信不仅可以打电话还可以发短信。

3G：3G时代又被称为“图片时代”
这个时代是移动通信转变的关键时期，通信不仅仅是打电话和发短信，它实现了无线通信与互联网等多媒体通信手段的结合，最重要一点是能够传输数据信息。

4G：我们现在正在使用的4G通信网络时代，被称为“视频时代”
能够传输高质量视频、图像且图像传输质量与清晰度可以与电视不相上下的技术产品，几乎能够满足用户对无线网络的所有要求，缺点就是覆盖范围不够广、数据传输延时长。

5G：接下来的5G时代与上面四个时代都有所区别
5G不仅仅是一个单一的无线接入技术，而是多种新型无线接入技术和现有演进技术集成后的解决方案的总称，是真正意义上的通信技术与互联网的融合。

5G 最大的一个特点就是“快”，但是5G又不仅仅是快，更多的是实现一种万物互联的状态。

如果说1G时代我们看事物需要凭借语音，那么2G时代事物就变成了文本，3G时代事物是一张具体的图片，4G时代事物就是一个可以活动的图片，那么5G时代我们看事物便就是事物本身了。

*基金项目：广州市产业技术重大攻关计划（201902010053）收稿日期：2019-07-024G/5G无线链路及覆盖差异探讨*Discussions on the Difference of 4G/5G Radio Links and Coverage通过分析无线链路中影响覆盖的关键参数，对5G 和4G 上下行覆盖差异进行对比。

5G 3.5 GHz 的下行覆盖能力占优，理论计算比4G 1.8 GHz 强5.8 dB 。

3.5 GHz 上行覆盖能力存在劣势，理论计算比4G 1.8 GHz 弱10.4 dB 。

5G 3.5 GHz 的上行是覆盖瓶颈，现有站址密度无法满足5G 覆盖需求，1:1共站址规划的同时，需根据网络覆盖需求引导5G 建设。

4G/5G ；无线链路；覆盖差异This paper compares uplink and downlink coverages of 5G and the ones of 4G by analyzing the key parameters affecting the radio coverage. The downlink coverage of 3.5GHz of 5G performs better than 1.8GHz of 4 G, which is 5.8 dB stronger via theoretical calculation. The uplink coverage of 3.5 GHz is worse than 1.8GHz, which is 10.4 dB weaker via theoretical calculation. Hence, the uplink of 3.5GHz of 5G is the coverage bottleneck, while the current site density can not meet the coverage requirements of 5G. With 1:1 co-site planning, 5G construction should be guided according to the requirements of network coverage.4G/5G; radio link; coverage differences（广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510310）(Guangzhou GCI Science & Technology Co., Ltd., Guangzhou 510310, China)【摘 要】【关键词】胡丹HU Dan[Abstract][Key words]1 引言当前，全球已进入5G 商用部署的关键期。

5G NR 三大关键技术一、Massive MIMO在2010年底，贝尔实验室的Thomas在《无线通信》中提出了5G中的大规模多天线的概念。

在Massive MIMO系统中，通过建立极大数目的信道实现信号的高速传输，并通过大规模天线简化MAC层设计来最终实现信号的低时延传输。

因为这些可实现的优点，Massive MIMO技术被认为是5G中的一项关键可行技术。

Massive MIMO是传统MIMO技术的扩展和延伸，其特征（集中式Massive MIMO）在于以大规模天线阵的方式集中放置数十根甚至数百根以上天线。

Massive MIMO技术可以直接通过增加天线数量来增加系统容量。

基站天线数量远大于其能够同时服务的终端天线数，形成了Massive MIMO无线通信系统，以达到更充分地利用空间维度，提供更高的数据速率，大幅度提升频谱效率的目的。

随着基站天线数的增加，Massive MIMO可以通过终端移动的随机性以及信道衰落的不相关性，利用不同用户间信道的近似正交性降低用户间干扰，实现多用户空分复用。

由于Massive MIMO技术的上述特点，在近年来5G新空口的研究中，Massive MIMO技术是非常重要的关键技术之一。

Massive MIMO的优势1. 相较于传统的MIMO系统，Massive MIMO系统的空间分辨率被极大地提升了。

Massive MIMO技术可以在没有基站分裂的条件下实现空间资源的深度挖掘。

2. 波束赋形技术能够让能量极小的波束集中在一块小型区域，因此干扰能够被极大地减少。

波束赋形技术可以与小区分裂、小区分簇相结合，并与毫米波高频段共同应用于无线短距离传输系统中，将信号强度集中于特定方向和特定用户群，实现信号的可靠高速传输。

3. Massive MIMO技术能够通过不同的维度（空域、时域、频域、极化域）提升频谱利用效率和能量利用效率。

与4G的差异5G新空口Massive MIMO技术的显著特点之一是天线数量远高于LTE系统。

3G、4G、5G切换技术比较一、网络结构比较1、3G网络结构图：2、4G网络结构图：E-UTRAN只有一种节点网元——E-NodeB网络结构扁平化与传统网络互通全IPRNC+NodeB=eNo媒体面控制分离deB3、网络结构比较：由上面两张图可以看出：1.和WCDMA相比，X2接口类似于IUR接口，S1接口类似于IU接口，但有较大简化。

2.另外LTE 比WCDMA少了一个IUB接口。

因为接入网的NODEB 和RNC 融合到一起构成一个网元eNodeb。

IUB接口塌陷而成为eNodeb的内部接口，FP协议不再需要。

3.LTE系统只存在PS域，分为两个网元，EPC 负责核心网部分，eNodeb负责接入网部分，也称E-UTRAN，EPC信令处理部分称MME，数据处理部分称为SAE Gateway。

LTE系统由核心网（EPC）、基站（eNodeb）和用户设备（UE）3部分组成。

为了跨eNodeb 切换的需要，eNodeb之间也可通过X2接口相连。

二、网内切换过程比较由于不同的网络结构，所以3G与4G的切换过程也必定不一样。

主要区别：3G切换包括软切换和硬切换，4G只有硬切换。

下面WCDMA和TD-LTE系统为例进行比较1、3G软切换信令流程：（WCDMA切换信令流程不再累述）2、4G硬切换信令流程：1.源eNB向UE发送测量控制2.UE向源eNB发送测量报告（包括服务小区、邻区测量结果等）3.源eNB根据测量报告判断是否满足切换要求4.若满足，源eNB向目标eNB发送切换请求5.目标eNB判断是否允许UE接入6.若允许，向源eNB发送切换请求Ack7.源eNB向UE发送切换命令，命令UE切换到目标eNB8.同步9.发送UE的UL位置10.UE向目标eNB发送切换确认消息11.目标eNB收到确认消息后，向MME发送路径切换请求12.MME收到后，向SGW发送用户面更新请求13.SGW更新路径14.SGW向MME发送用户面更新响应15.MME向目标eNB发送路径切换响应16.目标eNB向源eNB发送释放资源消息17.源eNB收到信息，释放资源3、总结：1.WCDMA的NodeB只负责无线链路的承载，RNC负责各种信令的处理2.TD-LTE将NodeB和RNC和为eNB,负责全部切换过程，最后只要通过MME向SGW 提交用户面更新即可。

移动通信系统从第一代移动通信系统（1G）开始逐渐发展，目前已经发展到第四代移动通信系统（4G），第五代移动通信系统（5G）也已经开始标准化，预计2020年商用。

1、2G2G通信系统采用3级网络架构，即：BTS-BSC-核心网。

2G核心网同时包含CS域和PS域。

2G通信系统起初主要采用一体式基站架构。

一体式基站架构如下图所示，基站的天线位于铁塔上，其余部分位于基站旁边的机房内。

天线通过馈线与室内机房连接。

一体式基站架构需要在每一个铁塔下面建立一个机房，建设成本和周期较长，也不方便网络架构的拓展。

后来发展成为分布式基站架构。

分布式基站架构将BTS分为RRU和BBU。

其中RRU主要负责跟射频相关的模块，包括4大模块：中频模块、收发信机模块、功放和滤波模块。

BBU主要负责基带处理和协议栈处理等。

RRU位于铁塔上，而BBU位于室内机房，每个BBU可以连接多个（3-4个）RRU。

BBU和RRU之间采用光纤连接。

2、3G发展3G网络时，为了节约网络建设成本，3G网络架构基本与2G保持一致。

3G通信系统同样采用3级网络架构，即NodeB–RNC - 核心网。

3G 核心网同时包含CS域和PS域。

3G时代主要采用分布式基站架构。

类似地，分布式基站架构将NodeB分为BBU和RRU两部分。

3、4G4G时代到来时，基站架构发生了较大的变化。

为了降低端到端时延，4G采用了扁平化的网络架构。

将原来的3级网络架构“扁平化”为2级：eNodeB-核心网。

RNC的功能一部分分割在eNodeB中，一部分移至核心网中。

4G核心网只包含PS域。

5G微信公众平台（ID：angmobile）了解到，本文作者Weixingguang进一步介绍，4G基站基本采用分布式基站的架构。

同时，中国移动提出并推动的C-RAN架构也逐渐推广。

C-RAN架构将BBU的功能进一步集中化、云化和虚拟化，每个BBU可以连接10-100个RRU，进一步降低网络的部署周期和成本。

4G/5G无线链路及覆盖差异探讨作者：***来源：《移动通信》2019年第07期摘要：通过分析无线链路中影响覆盖的关键参数，对5G和4G上下行覆盖差异进行对比。

5G 3.5 GHz的下行覆盖能力占优，理论计算比4G 1.8 GHz强5.8 dB。

3.5 GHz上行覆盖能力存在劣势，理论计算比4G 1.8 GHz弱10.4 dB。

5G 3.5 GHz的上行是覆盖瓶颈，现有站址密度无法满足5G覆盖需求，1：1共站址规划的同时，需根据网络覆盖需求引导5G建设。

关键词：4G/5G;无线链路;覆盖差异1; ;引言当前，全球已进入5G商用部署的关键期。

5G引入了C-band（3.4 GHz—4.9 GHz）和毫米波段，从覆盖能力和产业支持度上来看，3.5G频段会是5G初期建网的主力频段。

5G的频段更高，信号传播损耗大、信道变化快、绕射能力差。

相比4G，5G采用更宽的频谱，更加灵活高效的空中接口技术及超大规模天线，具有明显的技术优势。

在规划中，应充分考虑各项无线性能特点，量化4G/5G的上下行覆盖差异，指导5G建设。

2; ; 5G与4G无线链路差异5G与4G无线网络规划方法基本一致，通过链路预算对比覆盖差异。

现阶段5G链路预算多为eMBB场景，形式上与4G近似，相当于升级版本的Pre5G。

4G/5G主要无线链路参数差异如表1所示。

以下对影响4G/5G无线覆盖性能的关键项，如空中接口技术、基站主设备、天馈线、移动终端、传播模型及穿透损耗进行详细对比。

2.1; 空中接口技术5G取消了5 MHz以下的小区带宽，大带宽是5G的典型特征。

5G定义小区最大带宽与频段相关，Sub 6G小区最大小区带宽为100 MHz，毫米波最大小区带宽为400 MHz。

以100 MHz小区带宽为例，是TD-LTE单小区20 MHz的5倍。

5G空口继承4G正交频分多址技术，同时引入更好的滤波技术，减少对保护带宽的要求，提升了频谱利用率。

与 LTE上行仅采用 DFT-S-OFDM波形不同，NR上行同时采用CP-OFDM 和DFT-S-OFDM两种波形，可根据信道状态自适应转换。