第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5th Generation Mobile Communication Technology，簡(jiǎn)稱5G)是具有高速率、低時(shí)延和大連接特點(diǎn)的新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù)，5G通訊設(shè)施是實(shí)現(xiàn)人機(jī)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)定義了5G的三大類應(yīng)用場(chǎng)景，即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)、超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)和海量機(jī)器類通信(mMTC)。增強(qiáng)移動(dòng)寬帶(eMBB)主要面向移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量爆炸式增長(zhǎng)，為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加極致的應(yīng)用體驗(yàn);超高可靠低時(shí)延通信(uRLLC)主要面向工業(yè)控制、遠(yuǎn)程醫(yī)療、自動(dòng)駕駛等對(duì)時(shí)延和可靠性具有極高要求的垂直行業(yè)應(yīng)用需求;海量機(jī)器類通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、環(huán)境監(jiān)測(cè)等以傳感和數(shù)據(jù)采集為目標(biāo)的應(yīng)用需求。

為滿足5G多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景需求，5G的關(guān)鍵性能指標(biāo)更加多元化。ITU定義了5G八大關(guān)鍵性能指標(biāo)，其中高速率、低時(shí)延、大連接成為5G最突出的特征，用戶體驗(yàn)速率達(dá)1Gbps，時(shí)延低至1ms，用戶連接能力達(dá)100萬(wàn)連接/平方公里。

5G無(wú)線關(guān)鍵技術(shù)

5G國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)滿足靈活多樣的物聯(lián)網(wǎng)需要。在OFDMA和MIMO基礎(chǔ)技術(shù)上，5G為支持三大應(yīng)用場(chǎng)景，采用了靈活的全新系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在頻段方面，與4G支持中低頻不同，考慮到中低頻資源有限，5G同時(shí)支持中低頻和高頻頻段，其中中低頻滿足覆蓋和容量需求，高頻滿足在熱點(diǎn)區(qū)域提升容量的需求，5G針對(duì)中低頻和高頻設(shè)計(jì)了統(tǒng)一的技術(shù)方案，并支持百M(fèi)Hz的基礎(chǔ)帶寬。為了支持高速率傳輸和更優(yōu)覆蓋，5G采用LDPC、Polar新型信道編碼方案、性能更強(qiáng)的大規(guī)模天線技術(shù)等。為了支持低時(shí)延、高可靠，5G采用短幀、快速反饋、多層/多站數(shù)據(jù)重傳等技術(shù)。

5G網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)

5G采用全新的服務(wù)化架構(gòu)，支持靈活部署和差異化業(yè)務(wù)場(chǎng)景。5G采用全服務(wù)化設(shè)計(jì)，模塊化網(wǎng)絡(luò)功能，支持按需調(diào)用，實(shí)現(xiàn)功能重構(gòu);采用服務(wù)化描述，易于實(shí)現(xiàn)能力開(kāi)放，有利于引入IT開(kāi)發(fā)實(shí)力，發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)潛力。5G支持靈活部署，基于NFV/SDN，實(shí)現(xiàn)硬件和軟件解耦，實(shí)現(xiàn)控制和轉(zhuǎn)發(fā)分離;采用通用數(shù)據(jù)中心的云化組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)功能部署靈活，資源調(diào)度高效;支持邊緣計(jì)算，云計(jì)算平臺(tái)下沉到網(wǎng)絡(luò)邊緣，支持基于應(yīng)用的網(wǎng)關(guān)靈活選擇和邊緣分流。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)切片滿足5G差異化需求，網(wǎng)絡(luò)切片是指從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中選取特定的特性和功能，定制出的一個(gè)邏輯上獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，它使得運(yùn)營(yíng)商可以部署功能、特性服務(wù)各不相同的多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò)，分別為各自的目標(biāo)用戶服務(wù)，定義了3種網(wǎng)絡(luò)切片類型，即增強(qiáng)移動(dòng)寬帶、低時(shí)延高可靠、大連接物聯(lián)網(wǎng)。

基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入

5G采用基于OFDM化的波形和多址接入技術(shù)，因?yàn)镺FDM技術(shù)被當(dāng)今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統(tǒng)廣泛采用，因其可擴(kuò)展至大帶寬應(yīng)用，而具有高頻譜效率和較低的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，能夠很好地滿足 5G 要求。OFDM 技術(shù)家族可實(shí)現(xiàn)多種增強(qiáng)功能，例如通過(guò)加窗或?yàn)V波增強(qiáng)頻率本地化、在不同用戶與服務(wù)間提高多路傳輸效率，以及創(chuàng)建單載波OFDM波形，實(shí)現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。

實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展的OFDM間隔參數(shù)配置

通過(guò)OFDM子載波之間的15kHz間隔(固定的OFDM參數(shù)配置)，LTE最高可支持20 MHz的載波帶寬。為了支持更豐富的頻譜類型/帶(為了連接盡可能豐富的設(shè)備，5G將利用所有能利用的頻譜，如毫米微波、非授權(quán)頻段)和部署方式。5G NR將引入可擴(kuò)展的OFDM間隔參數(shù)配置。這一點(diǎn)至關(guān)重要，因?yàn)楫?dāng)FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里葉變換)為更大帶寬擴(kuò)展尺寸時(shí)，必須保證不會(huì)增加處理的復(fù)雜性。而為了支持多種部署模式的不同信道寬度， 5G NR必須適應(yīng)同一部署下不同的參數(shù)配置，在統(tǒng)一的框架下提高多路傳輸效率。另外，5G NR也能跨參數(shù)實(shí)現(xiàn)載波聚合，比如聚合毫米波和6GHz以下頻段的載波。