作者：張成哲? ? 班級：1402019? ? 學(xué)號：14020199042

【嵌牛導(dǎo)讀】：2013年12月，第四代移動(dòng)通信(4G)牌照發(fā)放煮纵，4G技術(shù)正式走向商用机错。與此同時(shí)，面向下一代移動(dòng)通信需求的第五代移動(dòng)通信(5G)的研發(fā)也早已在世界范圍內(nèi)如火如荼地展開。5G研發(fā)的進(jìn)程如何椅邓，在研發(fā)過程中會遇到哪些問題呢柠逞？

【嵌牛鼻子】：5G網(wǎng)路

【嵌牛提問】：什么是5G網(wǎng)絡(luò)？其主要技術(shù)點(diǎn)又是什么景馁？

【嵌牛正文】：

?????? 在移動(dòng)通信的演進(jìn)歷程中板壮，我國依次經(jīng)歷了“2G跟蹤，3G突破合住，4G同步”的各個(gè)階段。在5G時(shí)代，我國立志于占據(jù)技術(shù)制高點(diǎn)哥遮，全面發(fā)力5G相關(guān)工作镀裤。組織成立IMT-2020(5G)推進(jìn)組，推動(dòng)重大專項(xiàng)“新一代寬帶無線移動(dòng)通信網(wǎng)”向5G轉(zhuǎn)變僚害，啟動(dòng)“5G系統(tǒng)前期研究開發(fā)”等硫椰，從5G業(yè)務(wù)、頻率萨蚕、無線傳輸與組網(wǎng)技術(shù)靶草、評估測試驗(yàn)證技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化及知識產(chǎn)權(quán)等各個(gè)方面岳遥，探究5G的發(fā)展愿景奕翔。

?????? 在5G研發(fā)剛起步的情況下，如何建立一套全面的5G關(guān)鍵技術(shù)評估指標(biāo)體系和評估方法寒随，實(shí)現(xiàn)客觀有效的第三方評估糠悯，服務(wù)技術(shù)與資源管理的發(fā)展需要，同樣是當(dāng)前5G技術(shù)發(fā)展所面臨的重要問題妻往。作為國家無線電管理技術(shù)機(jī)構(gòu)互艾，國家無線電監(jiān)測中心(以下簡稱監(jiān)測中心)正積極參與到5G相關(guān)的組織與研究項(xiàng)目中。目前讯泣，監(jiān)測中心頻譜工程實(shí)驗(yàn)室正在大力建設(shè)基于面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)的開放式電磁兼容分析測試平臺纫普，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模軟件、硬件及高性能測試儀器儀表的集成與應(yīng)用好渠，將為無線電管理機(jī)構(gòu)昨稼、科研院所及業(yè)界相關(guān)單位等提供良好的無線電系統(tǒng)研究、開發(fā)與驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)環(huán)境拳锚。面向5G關(guān)鍵技術(shù)評估工作假栓，監(jiān)測中心計(jì)劃利用該平臺搭建5G系統(tǒng)測試與驗(yàn)證環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)對5G各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)客觀高效的評估霍掺。

?????? 為充分把握5G技術(shù)命脈匾荆，確保與時(shí)俱進(jìn)拌蜘，監(jiān)測中心積極投入到5G關(guān)鍵技術(shù)的跟蹤梳理與研究工作當(dāng)中，為5G頻率規(guī)劃牙丽、監(jiān)測以及關(guān)鍵技術(shù)評估測試驗(yàn)證等工作提前進(jìn)行技術(shù)儲備简卧。下面對其中一些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡要剖析和解讀。??

關(guān)鍵技術(shù)1：高頻段傳輸

?????? 移動(dòng)通信傳統(tǒng)工作頻段主要集中在3GHz以下烤芦，這使得頻譜資源十分擁擠举娩，而在高頻段(如毫米波、厘米波頻段)可用頻譜資源豐富构罗，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現(xiàn)狀铜涉，可以實(shí)現(xiàn)極高速短距離通信，支持5G容量和傳輸速率等方面的需求遂唧。

?????? 高頻段在移動(dòng)通信中的應(yīng)用是未來的發(fā)展趨勢骄噪，業(yè)界對此高度關(guān)注。足夠量的可用帶寬蠢箩、小型化的天線和設(shè)備链蕊、較高的天線增益是高頻段毫米波移動(dòng)通信的主要優(yōu)點(diǎn)，但也存在傳輸距離短谬泌、穿透和繞射能力差滔韵、容易受氣候環(huán)境影響等缺點(diǎn)。射頻器件掌实、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面的問題也有待進(jìn)一步研究和解決陪蜻。

?????? 監(jiān)測中心目前正在積極開展高頻段需求研究以及潛在候選頻段的遴選工作。高頻段資源雖然目前較為豐富贱鼻，但是仍需要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃宴卖，統(tǒng)籌兼顧，從而使寶貴的頻譜資源得到最優(yōu)配置邻悬。?

?關(guān)鍵技術(shù)2：新型多天線傳輸

?????? 多天線技術(shù)經(jīng)歷了從無源到有源症昏，從二維(2D)到三維(3D)，從高階MIMO到大規(guī)模陣列的發(fā)展父丰，將有望實(shí)現(xiàn)頻譜效率提升數(shù)十倍甚至更高肝谭，是目前5G技術(shù)重要的研究方向之一。

?????? 由于引入了有源天線陣列蛾扇，基站側(cè)可支持的協(xié)作天線數(shù)量將達(dá)到128根攘烛。此外，原來的2D天線陣列拓展成為3D天線陣列镀首，形成新穎的3D-MIMO技術(shù)坟漱，支持多用戶波束智能賦型，減少用戶間干擾更哄，結(jié)合高頻段毫米波技術(shù)芋齿，將進(jìn)一步改善無線信號覆蓋性能须眷。

?????? 目前研究人員正在針對大規(guī)模天線信道測量與建模、陣列設(shè)計(jì)與校準(zhǔn)沟突、導(dǎo)頻信道、碼本及反饋機(jī)制等問題進(jìn)行研究捕传，未來將支持更多的用戶空分多址(SDMA)惠拭，顯著降低發(fā)射功率，實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能庸论，提升覆蓋能力职辅。

關(guān)鍵技術(shù)3：同時(shí)同頻全雙工

?????? 最近幾年，同時(shí)同頻全雙工技術(shù)吸引了業(yè)界的注意力聂示。利用該技術(shù)域携，在相同的頻譜上，通信的收發(fā)雙方同時(shí)發(fā)射和接收信號鱼喉，與傳統(tǒng)的TDD和FDD雙工方式相比秀鞭，從理論上可使空口頻譜效率提高1倍。???全雙工技術(shù)能夠突破FDD和TDD方式的頻譜資源使用限制扛禽，使得頻譜資源的使用更加靈活锋边。然而，全雙工技術(shù)需要具備極高的干擾消除能力编曼，這對干擾消除技術(shù)提出了極大的挑戰(zhàn)豆巨，同時(shí)還存在相鄰小區(qū)同頻干擾問題。在多天線及組網(wǎng)場景下掐场，全雙工技術(shù)的應(yīng)用難度更大往扔。?

關(guān)鍵技術(shù)4：D2D

?????? 傳統(tǒng)的蜂窩通信系統(tǒng)的組網(wǎng)方式是以基站為中心實(shí)現(xiàn)小區(qū)覆蓋，而基站及中繼站無法移動(dòng)熊户，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在靈活度上有一定的限制萍膛。隨著無線多媒體業(yè)務(wù)不斷增多，傳統(tǒng)的以基站為中心的業(yè)務(wù)提供方式已無法滿足海量用戶在不同環(huán)境下的業(yè)務(wù)需求嚷堡。

?????? D2D技術(shù)無需借助基站的幫助就能夠?qū)崿F(xiàn)通信終端之間的直接通信卦羡，拓展網(wǎng)絡(luò)連接和接入方式。由于短距離直接通信麦到，信道質(zhì)量高绿饵，D2D能夠?qū)崿F(xiàn)較高的數(shù)據(jù)速率、較低的時(shí)延和較低的功耗瓶颠；通過廣泛分布的終端拟赊，能夠改善覆蓋，實(shí)現(xiàn)頻譜資源的高效利用粹淋；支持更靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和連接方法吸祟，提升鏈路靈活性和網(wǎng)絡(luò)可靠性瑟慈。目前，D2D采用廣播屋匕、組播和單播技術(shù)方案葛碧，未來將發(fā)展其增強(qiáng)技術(shù)，包括基于D2D的中繼技術(shù)过吻、多天線技術(shù)和聯(lián)合編碼技術(shù)等进泼。??

關(guān)鍵技術(shù)5：密集網(wǎng)絡(luò)

?????? 在未來的5G通信中，無線通信網(wǎng)絡(luò)正朝著網(wǎng)絡(luò)多元化纤虽、寬帶化乳绕、綜合化、智能化的方向演進(jìn)逼纸。隨著各種智能終端的普及洋措，數(shù)據(jù)流量將出現(xiàn)井噴式的增長。未來數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將主要分布在室內(nèi)和熱點(diǎn)地區(qū)杰刽，這使得超密集網(wǎng)絡(luò)成為實(shí)現(xiàn)未來5G的1000倍流量需求的主要手段之一菠发。超密集網(wǎng)絡(luò)能夠改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋，大幅度提升系統(tǒng)容量贺嫂，并且對業(yè)務(wù)進(jìn)行分流雷酪，具有更靈活的網(wǎng)絡(luò)部署和更高效的頻率復(fù)用。未來涝婉，面向高頻段大帶寬哥力，將采用更加密集的網(wǎng)絡(luò)方案，部署小小區(qū)/扇區(qū)將高達(dá)100個(gè)以上墩弯。

?????? 與此同時(shí)吩跋，愈發(fā)密集的網(wǎng)絡(luò)部署也使得網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涓訌?fù)雜，小區(qū)間干擾已經(jīng)成為制約系統(tǒng)容量增長的主要因素渔工，極大地降低了網(wǎng)絡(luò)能效锌钮。干擾消除、小區(qū)快速發(fā)現(xiàn)引矩、密集小區(qū)間協(xié)作梁丘、基于終端能力提升的移動(dòng)性增強(qiáng)方案等，都是目前密集網(wǎng)絡(luò)方面的研究熱點(diǎn)旺韭。??

關(guān)鍵技術(shù)6：新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

?????? 目前氛谜，LTE接入網(wǎng)采用網(wǎng)絡(luò)扁平化架構(gòu)，減小了系統(tǒng)時(shí)延区端，降低了建網(wǎng)成本和維護(hù)成本值漫。未來5G可能采用C-RAN接入網(wǎng)架構(gòu)。C-RAN是基于集中化處理织盼、協(xié)作式無線電和實(shí)時(shí)云計(jì)算構(gòu)架的綠色無線接入網(wǎng)構(gòu)架杨何。C-RAN的基本思想是通過充分利用低成本高速光傳輸網(wǎng)絡(luò)酱塔，直接在遠(yuǎn)端天線和集中化的中心節(jié)點(diǎn)間傳送無線信號，以構(gòu)建覆蓋上百個(gè)基站服務(wù)區(qū)域危虱，甚至上百平方公里的無線接入系統(tǒng)羊娃。C-RAN架構(gòu)適于采用協(xié)同技術(shù)，能夠減小干擾埃跷，降低功耗蕊玷，提升頻譜效率，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)使用的智能化組網(wǎng)捌蚊，集中處理有利于降低成本，便于維護(hù)近弟，減少運(yùn)營支出缅糟。目前的研究內(nèi)容包括C-RAN的架構(gòu)和功能，如集中控制祷愉、基帶池RRU接口定義窗宦、基于C-RAN的更緊密協(xié)作，如基站簇二鳄、虛擬小區(qū)等赴涵。

?????? 全面建設(shè)面向5G的技術(shù)測試評估平臺能夠?yàn)?G技術(shù)提供高效客觀的評估機(jī)制，有利于加速5G研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程订讼。5G測試評估平臺將在現(xiàn)有認(rèn)證體系要求的基礎(chǔ)上平滑演進(jìn)髓窜，從而加速測試平臺的標(biāo)準(zhǔn)化及產(chǎn)業(yè)化，有利于我國參與未來國際5G認(rèn)證體系欺殿，為5G技術(shù)的發(fā)展搭建騰飛的橋梁寄纵。