5G黑科技之5G靠什么达到数10Gbps的传输速率

4G LTE峰值速率可达100Mbps，而到了5G NR传输速率竟然可达10Gbps以上，相比于LTE有了百倍的提升，那么5G到底靠什么来达到如此高的速率，今天为你揭开5G速率提升黑科技的面纱。

1、提升频谱带宽

根据香农公式5g频谱效率，C=B*log2(1+S/N)。我们知道信道的容量和频谱带宽以及信噪比成正比，因而提升系统传输速率第一要务就是提升传输带宽。

目前5G最大能够支持到400M频谱带宽，是LTE最大带宽的20倍！我们把数据看做装满货品的货车，带宽就可看做运输的通道，假设LTE传输通道仅有一条，现在我它扩展到5G的二十条，相同的时间下传输的货物量提升了二十倍。

2、更高阶的调制技术

数字调制技术相当于一种数据压缩技术，调制阶数越高，每个码元携带的信息量越大，即单位时间内传输的信息量越大，传输速率越高。

5G NR目前最高可以支持到256QAM，每个符号可以传输8bit信息量，是LTE传输率的1.33倍，并且1024QAM也在3GPP考虑范围内。

我们把数据量看做乘客，运输数据的码元看做汽车，那么更高阶的调制阶数意味着相同空间的汽车中挤了更多的乘客。LTE汽车荷载6人，NR汽车荷载8人甚至是10人，当然更多的载客意味着更大的安全隐患，所以载客越多（即阶数越高）对接收端的解调性能和无线环境的质量要求也越高。

3、MASSIVE MIMO

Massive MIMO（大规模天线阵列技术）是5G提升频谱效率和系统容量的关键技术之一。MIMO技术在LTE中就有所涉及，但LTE中使用的天线数目较少，基站侧基本为2天线、4天线或8天线，而UE仅有2根接收天线。而Massive MIMO基站侧最少为64根天线，这时候天线也不再以根为名，而是以阵的形式出现。

多径传输对移动通信信号影响很大，信号通过不同路径（直射、反射、绕射）传播到接收端，由于到达时间不同会引起信号相位叠加引起符号串扰。

MIMO技术则是利用了多径传输，接收端要能够接受多组同时传输的数据，只能通过接受不同路径的信号来区分，传播路径越多，各路径传输的信号不相关的概率就越高，因而越复杂的传播环境MIMO的使用效果越好。

5G下行最高可支持单用户8层MIMO传输，换句话说就是对于单用户而言可以同时支持8个数据流同时传输。当然前提是手机得安装至少8副接收天线来支持8流传输，目前5G测试终端只能支持到4流。

4、F-OFDM

F-OFDM（过滤的正交频分复用）通过优化滤波器、数字预失真、射频通道的设计，可以把不同带宽子载波之间的保护频带最低做到一个子载波带宽。与LTE OFDM 90%的频带利用率相比，5G 使用F-OFDM可将频谱利用率提升至95%以上。目前在100M带宽下，SCS(子载波间隔)=30kHz，可调度的PRB达到273个，频谱效率达到98.28%，比LTE提升了近10%的频谱利用率。

（编辑：威海站长网）

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