5G新技術解析：解決超千億移動設備需求

5G是一個低延遲、高帶寬的網路，在實際空間中流動的數據是無法被人們看到的。5G的整個發展從過去個人電腦、互聯網到移動互聯網，到萬物互聯，移動互聯網超滿足超千倍的移動業務流量增長。面向未來5G實施和應用的十年，將解決超千億的移動設備上網的需求，因此，5G將帶領我們進入到萬物互聯新的時代，將會使整個信息化領域進一步滲透到工業、醫療、交通、金融等垂直行業，達到一個信息隨心制，萬物觸手及的世界。

對於5G技術，主要是兩大技術。5G還在發展中，IMT-2020認為，5G概念可由「標誌性能力指標」和「一組關鍵技術」來共同定義。標誌性能力指標上文已介紹，一組關鍵技術包括無線傳輸技術和無線網路技術。採用這些關鍵技術是為了實現標誌性能力指標，從而滿足各類場景應用。

（一）無線傳輸技術

1、濾波器組多載波技術（FBMC）與其它多載波技術最大區別在於每個子載波上增加了一個濾波器。

2、超密集組網技術（UDN）通過增加單位面積內小基站的密度，並通過在異構網路中引入超大規模低功率節點實現熱點增強、消除盲點、改善網路覆蓋、提高系統容量。通過超密集組網可以滿足熱點地區 500-1000 倍的流量增長需求，達到幾十Tbps/km2，100萬連接/km2，1Gbps 用戶體驗速率。

3、大規模陣列天線技術（Massive MIMO）指的是通道數達到64/128/256個，是信號水平維度空間基礎上引入垂直維度的空域進行利用，信號的輻射狀是個電磁波束。

Massive MIMO相對於LTE-A，大規模天線可實現3-4倍的頻譜效率提升，結合多址、編碼等關鍵技術，可滿足ITU 頻譜效率指標（3-5 倍）提升需求。

4．全頻道接入技術。根據ITU-R WP5D對2020年IMT頻譜需求預測，2020年頻譜需求總量為1490-1810MHz，而與目前已規劃的IMT總頻率687MHz相比仍然有800MHz的頻譜缺口。

5．終端連接技術。DevicetoDevice Communication （D2D通信技術） 是指兩個對等的用戶節點之間直接進行通信的一種通信方式。基於蜂窩網路的D2D通信，或稱為鄰近服務（Proximity Service，ProSe），是指用戶數據可不經網路中轉而直接在終端之間傳輸。

6．多址技術。多址技術分為：頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）、碼分多址（CDMA）、空分多址（SDMA）。頻分多址是以不同的頻率通道實現通信。時分多址是以不同時隙實現通信。

7．新編碼技術。通信編碼技術涉及信源編碼和通道編碼兩類。信源編碼是對輸入信息進行編碼，優化信息和壓縮信息並且轉化為符合標準的數據包。信源編碼也叫差錯控制編碼，是在發送端對原數據添加冗餘信息，再在接收端根據這種相關性的冗餘信息來檢測和糾正傳輸過程中產生的差錯。創新的編碼技術可以提高系統的穩定性。

（二）無線網路技術

與4G時期相比，5G網路服務具備更貼近用戶需求、定製化能力進一步提升、網路與業務深度融合以及服務更友好等特徵，其中代表性的網路服務能力包括：網路切片、移動邊緣計算、按需重構的移動網路、以用戶為中心的無線接入網和網路能力開放。

1．網路切片。目前網路切片已經完成了技術框架的定義。4G 網路只面向手機連接，並沒有切片概念。網路切片通過採用網路功能虛擬化（NFV）和軟體定義網路（SDN）技術來實現。

2．邊緣計算。邊緣計算技術可以幫助 eMBB 場景實現低時延的數據傳輸，也可以幫助 uRLLC 場景降低時延，是改變網路流量結構的重要手段。

3．網路開放。5G網路將使用伺服器、存儲和交換機等通用性硬體，取代傳統網路中專用的網元設備，由軟體實現網元設備功能，同時，通過靈活的網路切片技術，實現多個行業和差異業務共享網路能力，進一步提升網元設備利用效率和集約運營程度。