在行動通訊的演進歷程中，我國依次經歷了“2G跟蹤，3G突破，4G同步”的各個階段。在5G時代，我國立志於佔據技術制高點，全面發力5G相關工作。組織成立IMT-2020(5G)推進組，推動重大專項“新一代寬頻無線行動通訊網”向5G轉變，啟動“5G系統前期研究開發”等，從5G業務、頻率、無線傳輸與組網技術、評估測試驗證技術、標準化及智慧財產權等各個方面，探究5G的發展願景。

　　在5G研發剛起步的情況下，如何建立一套全面的5G關鍵技術評估指標體系和評估方法，實現客觀有效的第三方評估，服務技術與資源管理的發展需要，同樣是當前5G技術發展所面臨的重要問題。

　　作為國家無線電管理技術機構，國家無線電監測中心(以下簡稱監測中心)正積極參與到5G相關的組織與研究專案中。目前，監測中心頻譜工程實驗室正在大力建設基於面向服務的架構(SOA)的開放式電磁相容分析測試平臺，實現大規模軟體、硬體及高效能測試儀器儀表的整合與應用，將為無線電管理機構、科研院所及業界相關單位等提供良好的無線電系統研究、開發與驗證實驗環境。面向5G關鍵技術評估工作，監測中心計劃利用該平臺搭建5G系統測試與驗證環境，從而實現對5G各項關鍵技術客觀高效的評估。

5G主要技術場景

　　1、連續廣域覆蓋—這是行動通訊最基本的覆蓋方式，以保證使用者的移動性和業務連續性為目標，為使用者提供無縫的高速業務體驗。該場景的主要挑戰在於隨時隨地(包括小區邊緣、高速移動等惡劣環境)為使用者提供100Mbps以上的使用者體驗速率。

　　2、熱點高容量—主要面向區域性熱點區域，為使用者提供極高的資料傳輸速率，滿足網路極高的流量密度需求。1Gbps使用者體驗速率、數十Gbps峰值速率和數十Tbps/km2的流量密度需求是該場景面臨的主要挑戰。

　　3、低功耗大連線—主要面向智慧城市、環境監測、智慧農業、森林防火等以感測和資料採集為目標的應用場景，具有小資料包、低功耗、海量連線等特點。這類終端分佈範圍廣、數量眾多，不僅要求網路具備超千億連線的支援能力，滿足100萬/km2連線數密度指標要求，而且還要保證終端的超低功耗和超低成本。

　　4、低時延高可靠—主要面向車聯網、工業控制等垂直行業的特殊應用需求，這類應用對時延和可靠性具有極高的指標要求，需要為使用者提供毫秒級的端到端時延和接近100%的業務可靠性保證。

　5G的六大關鍵技術

　1：高頻段傳輸

　　行動通訊傳統工作頻段主要集中在3GHz以下，這使得頻譜資源十分擁擠，而在高頻段(如毫米波、釐米波頻段)可用頻譜資源豐富，能夠有效緩解頻譜資源緊張的現狀，可以實現極高速短距離通訊，支援5G容量和傳輸速率等方面的需求。

　　高頻段在行動通訊中的應用是未來的發展趨勢，業界對此高度關注。足夠量的可用頻寬、小型化的天線和裝置、較高的天線增益是高頻段毫米波行動通訊的主要優點，但也存在傳輸距離短、穿透和繞射能力差、容易受氣候環境影響等缺點。射頻器件、系統設計等方面的問題也有待進一步研究和解決。

　　監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，但是仍需要進行科學規劃，統籌兼顧，從而使寶貴的頻譜資源得到最優配置。

2：新型多天線傳輸

　　多天線技術經歷了從無源到有源，從二維(2D)到三維(3D)，從高階MIMO到大規模陣列的發展，將有望實現頻譜效率提升數十倍甚至更高，是目前5G技術重要的研究方向之一。

　　由於引入了有源天線陣列，基站側可支援的協作天線數量將達到128根。此外，原來的2D天線陣列拓展成為3D天線陣列，形成新穎的3D-MIMO技術，支援多使用者波束智慧賦型，減少使用者間干擾，結合高頻段毫米波技術，將進一步改善無線訊號覆蓋效能。

　　目前研究人員正在針對大規模天線通道測量與建模、陣列設計與校準、導頻通道、碼本及反饋機制等問題進行研究，未來將支援更多的使用者分空間多重進接(SDMA)，顯著降低發射功率，實現綠色節能，提升覆蓋能力。

  3：時同頻全雙工

　　最近幾年，同時同頻全雙工技術吸引了業界的注意力。利用該技術，在相同的頻譜上，通訊的收發雙方同時發射和接收訊號，與傳統的TDD和FDD雙工方式相比，從理論上可使空口頻譜效率提高1倍。

　　全雙工技術能夠突破FDD和TDD方式的頻譜資源使用限制，使得頻譜資源的使用更加靈活。然而，全雙工技術需要具備極高的干擾消除能力，這對干擾消除技術提出了極大的挑戰，同時還存在相鄰小區同頻干擾問題。在多天線及組網場景下，全雙工技術的應用難度更大。

　4：D2D

　　傳統的蜂窩通訊系統的組網方式是以基站為中心實現小區覆蓋，而基站及中繼站無法移動，其網路結構在靈活度上有一定的限制。隨著無線多媒體業務不斷增多，傳統的以基站為中心的業務提供方式已無法滿足海量使用者在不同環境下的業務需求。

　　D2D技術無需藉助基站的幫助就能夠實現通訊終端之間的直接通訊，拓展網路連線和接入方式。由於短距離直接通訊，通道質量高，D2D能夠實現較高的資料速率、較低的時延和較低的功耗;通過廣泛分佈的終端，能夠改善覆蓋，實現頻譜資源的高效利用;支援更靈活的網路架構和連線方法，提升鏈路靈活性和網路可靠性。目前，D2D採用廣播、組播和單播技術方案，未來將發展其增強技術，包括基於D2D的中繼技術、多天線技術和聯合編碼技術等。

5：密集網路

　　在未來的5G通訊中，無線通訊網路正朝著網路多元化、寬頻化、綜合化、智慧化的方向演進。隨著各種智慧終端的普及，資料流量將出現井噴式的增長。未來資料業務將主要分佈在室內和熱點地區，這使得超密集網路成為實現未來5G的1000倍流量需求的主要手段之一。超密集網路能夠改善網路覆蓋，大幅度提升系統容量，並且對業務進行分流，具有更靈活的網路部署和更高效的頻率複用。未來，面向高頻段大頻寬，將採用更加密集的網路方案，部署小小區/扇區將高達100個以上。

　　與此同時，愈發密集的網路部署也使得網路拓撲更加複雜，小區間干擾已經成為制約系統容量增長的主要因素，極大地降低了網路能效。干擾消除、小區快速發現、密集小區間協作、基於終端能力提升的移動性增強方案等，都是目前密集網路方面的研究熱點。

6：新型網路架構

　　目前，LTE接入網採用網路扁平化架構，減小了系統時延，降低了建網成本和維護成本。未來5G可能採用C-RAN接入網架構。C-RAN是基於集中化處理、協作式無線電和實時雲端計算構架的綠色無線接入網構架。C-RAN的基本思想是通過充分利用低成本高速光傳輸網路，直接在遠端天線和集中化的中心節點間傳送無線訊號，以構建覆蓋上百個基站服務區域，甚至上百平方公里的無線接入系統。C-RAN架構適於採用協同技術，能夠減小干擾，降低功耗，提升頻譜效率，同時便於實現動態使用的智慧化組網，集中處理有利於降低成本，便於維護，減少運營支出。目前的研究內容包括C-RAN的架構和功能，如集中控制、基帶池RRU介面定義、基於C-RAN的更緊密協作，如基站簇、虛擬小區等。

5G技術的未來發展趨勢

　　目前行動通訊發展正處於新一輪技術與產業變革的時期，一方面傳統的行動通訊應用模組正在發生巨大變革，電信裝置的通用化、小型化、虛擬化、分佈化成為未來發展主流，給傳統電信技術帶來巨大沖擊; 另一方面5G通訊體系架構也面臨著潛在的革命性改變，未來5 到10年移動通訊技術勢必進入一個更加快速發展的時期。

　　我國5G技術研發試驗將在2016-2018年進行，分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段實施。上海市政府與中國行動通訊集團公司簽署共同推進“網際網路+”戰略合作框架協議。“十三五”期間，中國移動計劃在滬投入260億元，著力構建新一代網路與資訊基礎設施。上海移動將建設新一代網路與資訊基礎設施，計劃2018年在國內率先開展5G試點。

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