翻譯自——spectrum，MichaelKoziol

技術(shù)名詞：正交頻分復(fù)用(OFDM)，R16，電池消耗，峰值平均功率比(pApR)，非正交多址技術(shù)(NOMA)

運營商在緊鑼密鼓的部署5G網(wǎng)絡(luò)，3Gpp同時在考慮其他方式來調(diào)制無線電信號。一些專家表示，應(yīng)該有一個更加有效的調(diào)制技術(shù)去支持5G的發(fā)展。

2017年，3Gpp成員們就是否加快5G標準的發(fā)展爭論不休。這項最初由沃達豐提出、最終得到集團其他成員同意的提議承諾，通過同時開發(fā)5G的更多方面技術(shù)，從而更快地交付5G網(wǎng)絡(luò)。

采納這一提議可能還意味著在未來推動其他的決策。其中一個決定涉及5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何編碼無線信號。3Gpp的R15標準為5G奠定了基礎(chǔ)，最終選擇了正交頻分復(fù)用(OFDM)作為編碼選項，這是4G的延續(xù)。

但預(yù)計在今年年底公布的R16標準將包括一個研究小組的研究結(jié)果，該小組的任務(wù)是探索可替代的方法。無線標準經(jīng)常更新，在下一個5G版本中，業(yè)界可能會關(guān)注OFDM是否會在5G設(shè)備和基站中消耗太多電能。因為5G預(yù)計要更多的基站來供應(yīng)服務(wù)，并連接數(shù)十億移動和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

美國國家儀器公司(NationalInstrumentsCorp.)負責(zé)RF和軟件無線電研究的營銷總監(jiān)JamesKimery說，“我不認為運營商真正理解了耗能對手機以及它對電池壽命的影響。5G將會有一個附屬價格，這個價格就是電池消耗。”

Kimery指出，這些擔憂并不局限于5G手機。他表示，我國移動一直對基站的耗電量“直言不諱”。一般來說，5G基站的耗電量大約是4G基站的三倍，同樣的區(qū)域還要更多的5G基站。

那么，5G是如何陷入潛在的耗電困境的呢?其中，OFDM發(fā)揮了很大的用途。使用OFDM傳輸數(shù)據(jù)，方法是將數(shù)據(jù)分割成多個部分，然后以不同的頻率同時發(fā)送這些部分，使這些部分“正交”(意思是它們互不干擾)。

這樣做的代價是OFDM具有較高的峰值平均功率比(pApR)。一般來說，OFDM信號的正交部分積極地在傳遞能量——也就是說，防止信號彼此抵消的特性也阻止了各部分的能量抵消其他部分的能量。這意味著任何接收器都要同時吸收大量能量，而任何發(fā)射器都要同時釋放大量能量。這些高能量的實例導(dǎo)致OFDM的高pApR，使得該方法的能量效率低于其他編碼方法。

中興通訊無線標準首席工程師袁逸飛指出，5G有一些新興的應(yīng)用，使得高pApR將不再是個問題。他同時也是3Gpp的5G非正交多址可能性研究小組的報告員，他特別指出了大規(guī)模的機器類型通信，比如大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)部署。

通常，當多個用戶(如一組物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)使用OFDM通信時，他們的通信將使用正交頻分多址(OFDMA)進行組織，OFDMA為每個用戶分配一塊頻譜。(為了防止混淆，請記住OFDM是如何編碼每個設(shè)備的信號的，而OFDMA是確?？傮w上一個設(shè)備的信號不會干擾到任何其他設(shè)備)關(guān)于大型物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)來說，為每臺設(shè)備使用不同頻譜的物流可能會迅速失控，但關(guān)于5G連接的機器，將公布15個已建立的OFDMA，重要是因為這是4G網(wǎng)絡(luò)上使用的。

袁的團隊正在考慮的一個很有前景的替代方法，非正交多址技術(shù)[1](NOMA)，可以供應(yīng)OFDM優(yōu)勢，同時在相同的頻譜上重疊用戶。

目前，袁逸飛認為OFDM和OFDMA將滿足5G的早期需求。他預(yù)計5G將首先被智能手機使用，目前計劃于2019年十二月公布的R16完成后，但大規(guī)模機器通信等應(yīng)用程序至少還要一兩年才會問世。

但是假如網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商想要更新他們的設(shè)備來供應(yīng)NOMA，很可能會有額外成本?！斑@不會是免費的，“特別是關(guān)于基站站點。至少，基站要軟件更新來處理NOMA，但它們也可能要更先進的接收器、更強的處理能力或其他硬件升級。”袁逸飛說到。

Kimery關(guān)于該行業(yè)將采用任何非OFDMA的做法并不樂觀?！凹偃缬锌赡軙辛硪环N選擇，”他表示?！暗赡苄圆淮?。一旦某件事得到執(zhí)行，就很難改變?！?/p>

[1]在最新的5G新型多址技術(shù)研究中，基于功率域復(fù)用的非正交多址接入（non-orthogonalmultipleaccess，NOMA）技術(shù)是5G網(wǎng)絡(luò)的一個重要的候選技術(shù)，日益受到產(chǎn)業(yè)界的重視，不僅可滿足5G在頻譜效率和連接數(shù)等方面的需求，還可以滿足低時延、高可靠性、大規(guī)模連接、提高公平性和高吞吐量的異構(gòu)需求。與傳統(tǒng)的正交多址接入（orthogonalmultipleaccess，OMA）方法不同，NOMA可以利用功率域、時域、頻域、碼域來實現(xiàn)多路訪問，在發(fā)送機端采用非正交發(fā)送，主動引入干擾信息，在接收端通過串行干擾消除（successiveinterferencecancellation，SIC）技術(shù)按照一定的順序進行多用戶檢測、正確解調(diào)以及干擾消除，以便獲得自己的信息。