關(guān)于數(shù)消費(fèi)者而言，5G的價(jià)值在于它擁有比4g LTE更快的速度（峰值速率可達(dá)幾十Gbps）银受，例如你能夠在一秒鐘內(nèi)下載一部高清電影杏糙，而4G LTE也許要10分鐘。也恰是由于這一得天獨(dú)厚的優(yōu)勢蚓土，業(yè)界普遍以為5G將在無人駕駛汽車、VR以及物聯(lián)網(wǎng)等范疇表現(xiàn)重要作用赖淤。
和4G相比蜀漆，5G的進(jìn)步是全方位的，依照3GPP的界說咱旱，5G具有高功能确丢、低推遲與高容量特性，而這些長處首要體如今毫米波吐限、小基站鲜侥、Massive MIMO、全雙工以及波束成形這五大技能上诸典。
1描函、毫米波
盡人皆知，跟著銜接到無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的數(shù)量的添加狐粱，頻譜資本稀缺的疑問日漸杰出舀寓。最少就如今而言，咱們還只能在極端狹隘的頻譜上共享有限的帶寬肌蜻，這極大的影響了用戶的體會(huì)互墓。
那么5G供給的幾十個(gè)Gbps峰值速度怎么完成呢？
盡人皆知蒋搜，無線傳輸添加傳輸速率通常有兩種辦法篡撵，一是添加頻譜利用率判莉，二是添加頻譜帶寬。5G運(yùn)用毫米波（26.5-300GHz）即是經(jīng)過第二種辦法來進(jìn)步速率育谬，以28GHz頻段為例券盅，其可用頻譜帶寬達(dá)到了1GHz，而60GHz頻段每個(gè)信道的可用信號(hào)帶寬則為2GHz斑司。
在移動(dòng)通訊的歷史上渗饮，這是初次敞開新的頻帶資本。在此之前宿刮，毫米波只在衛(wèi)星和雷達(dá)體系上被運(yùn)用互站，但如今已經(jīng)有運(yùn)營商開端運(yùn)用毫米波在基站之間做測試。
當(dāng)然僵缺，毫米波最大的缺陷即是穿透力差胡桃、衰減大，因而要讓毫米波頻段下的5G通訊在高樓樹立的環(huán)境下傳輸并不簡單磕潮，而小基站將處理這一疑問翠胰。
2、小基站
上文說到毫米波的穿透力差而且在空氣中的衰減很大自脯，但由于毫米波的頻率很高之景，波長很短，這就意味著其天線尺度能夠做得很小膏潮，這是布置小基站的根底锻狗。
能夠預(yù)見的是，將來5G移動(dòng)通訊將不再依靠大型基站的布建架構(gòu)焕参，很多的小型基站將變成新的趨勢轻纪，它能夠掩蓋大基站無法觸及的末梢通訊。
由于體積的大幅減小叠纷，咱們?cè)O(shè)置能夠在250米擺布布置一個(gè)小基站刻帚，這樣擺放下來，運(yùn)營商能夠在每個(gè)城市中布置數(shù)千個(gè)小基站以構(gòu)成密布網(wǎng)絡(luò)涩嚣，每個(gè)基站能夠 從其它基站接納信號(hào)并向任何方位的用戶發(fā)送數(shù)據(jù)崇众。當(dāng)然，你大可不必?fù)?dān)心功耗疑問缓艳，小基站不只在規(guī)模上要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于大基站校摩，功耗上也大大減小了。
除了經(jīng)過毫米波播送以外阶淘，5G基站還將擁有比方今蜂窩網(wǎng)絡(luò)基站多得多的天線衙吩，也即是Massive MIMO技能。
3溪窒、Massive MIMO
現(xiàn)有的4G基站只要十幾根天線坤塞，但5G基站能夠支撐上百根天線冯勉，這些天線能夠經(jīng)過Massive MIMO技能構(gòu)成大規(guī)模天線陣列，這就意味著基站能夠一起從更多用戶發(fā)送和接納信號(hào)摹芙，然后將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的容量進(jìn)步數(shù)十倍倍或更大灼狰。
MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）的意思是多輸入多輸出，實(shí)際上這種技能已經(jīng)在一些4G基站上得到了運(yùn)用浮禾。但到目前為止交胚，Massive MIMO僅在試驗(yàn)室和幾個(gè)現(xiàn)場試驗(yàn)中進(jìn)行了測試。
隆德大學(xué)教授Ove Edfors曾指出盈电，“Massive MIMO敞開了無線通訊的新方向——當(dāng)傳統(tǒng)體系運(yùn)用時(shí)域或頻域?yàn)椴灰粯佑脩糁g完成資本共享時(shí)蝴簇，Massive MIMO則導(dǎo)入了空間域（spatial domain）的途徑，其辦法是在基地臺(tái)選用很多的天線以及為其進(jìn)行同步處理匆帚，如此則可一起在頻譜效益與動(dòng)力功率方面獲得幾十倍的增益熬词。”
毋庸置疑吸重，Massive MIMO是5G能否完成商用的要害技能互拾，可是多天線也勢必會(huì)帶來更多的攪擾，而波束成形即是處理這一疑問的要害嚎幸。
4颜矿、波束成形
Massive MIMO的首要應(yīng)戰(zhàn)是削減攪擾，但恰是由于Massive MIMO技能每個(gè)天線陣列集成了更多的天線嫉晶，假如能有效地操控這些天線或衡，讓它宣布的每個(gè)電磁波的空間互相抵消或許增強(qiáng)，就能夠構(gòu)成一個(gè)很窄的波束车遂，而不是全向發(fā)射，有限的能量都會(huì)集在特定方向上進(jìn)行傳輸斯辰，不只傳輸間隔更遠(yuǎn)了舶担，而且還防止了信號(hào)的攪擾，這種將無線信號(hào)（電磁波）按特定方向傳播的技能叫做波束 成形（beamforming）彬呻。
這一技能的優(yōu)勢不只如此衣陶，它能夠進(jìn)步頻譜利用率，經(jīng)過這一技能咱們能夠一起從多個(gè)天線發(fā)送更多信息闸氮；在大規(guī)模天線基站剪况，咱們乃至能夠經(jīng)過信號(hào)處理算法來計(jì)算出信號(hào)的傳輸?shù)淖詈猛緩剑医K究移動(dòng)終端的方位蒲跨。因而译断，波束成形能夠處理毫米波信號(hào)被障礙物阻撓 以及遠(yuǎn)間隔衰減的疑問。
除此以外或悲，最終要說到5G的另一大特征——全雙工技能孙咪。
全雙工技能是指設(shè)備的發(fā)射機(jī)和接納機(jī)占用一樣的頻率資本一起進(jìn)行工作堪唐，使得通訊兩頭在上、下行能夠在相一起刻運(yùn)用一樣的頻率翎蹈，突破了現(xiàn)有的頻分雙工（FDD）和時(shí)分雙工（TDD）形式淮菠，這是通訊節(jié)點(diǎn)完成雙向通訊的要害之一，也是5G所需的高吞吐量和低推遲的要害技能荤堪。
在同一信道上一起接納和發(fā)送合陵，這無疑大大進(jìn)步了頻譜功率〕窝簦可是5G要運(yùn)用這一顛覆性技能也面臨著不小的應(yīng)戰(zhàn)拥知，依據(jù)《移動(dòng)通訊》之前發(fā)布的材料顯示，首要有一下三大應(yīng)戰(zhàn)：
電路板件規(guī)劃寇荧，自攪擾消除電路需滿意寬頻（大于100MHZ）和多MIMO（多于32天線）的條件举庶，且請(qǐng)求尺度小、功耗低以及本錢不能太高揩抡。物理層户侥、MAC層的優(yōu)化規(guī)劃疑問，比方編碼峦嗤、調(diào)制蕊唐、同步、檢查烁设、偵聽替梨、抵觸防止、ACK等装黑，尤其是對(duì)于MIMO的物理層優(yōu)化副瀑。對(duì)全雙工和半雙工之間動(dòng)態(tài)切換的操控面優(yōu)化，以及對(duì)現(xiàn)有幀結(jié)構(gòu)和操控信令的優(yōu)化疑問恋谭。
因而糠睡，雖然5G的氣勢遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了之前的4G，但5G的將來仍充滿了不確定性疚颊，如今咱們需求等候的是這些技能從試驗(yàn)期間走向有用狈孔。
