4G已不能滿足未來(lái)用戶對(duì)寬帶的海量需求，不能支撐人與物、物與物的互聯(lián)。在此情況下，5G應(yīng)運(yùn)而生。它將以全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，提供至少10倍于4G的峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和千億級(jí)的連接能力，開(kāi)啟萬(wàn)物廣泛互聯(lián)、人機(jī)深度交互的新時(shí)代。它是通信產(chǎn)業(yè)中最重要的技術(shù)革新，將給社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域帶來(lái)翻天覆地的變化。

“5G對(duì)人類的影響類似于鐵路或者電燈的影響”。5G意義如此重大，本文旨在為大家了解5G、熟悉新科技，掌握產(chǎn)業(yè)變化、分享資本盛宴提供幫助。

市場(chǎng)需求推動(dòng)5G發(fā)展5G即第五代移動(dòng)通信。從2012年開(kāi)始，5G網(wǎng)絡(luò)的研究和試驗(yàn)在快速推進(jìn)。

5G發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力

（1）流量需求快速提升推動(dòng)5G發(fā)展。據(jù)思科預(yù)測(cè)，2021年智能手機(jī)流量均值將達(dá)到14.9G/月/部，而2016年僅為3.5G/月/部。到2020年，全球移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)量將會(huì)達(dá)到30.6EB每月（1EB=1百萬(wàn)GB），英國(guó)服務(wù)器 俄羅斯主機(jī)，是2015年的8倍。（2）新的應(yīng)用對(duì)通信業(yè)務(wù)提出新的需求促使發(fā)展5G.不同場(chǎng)景中的極致體驗(yàn)需求對(duì)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)提出了更高的要求。

隨著5G研究的全面展開(kāi)并逐步深入，業(yè)界就5G的應(yīng)用場(chǎng)景形成基本共識(shí)，有以下三種：面向增強(qiáng)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景（eMBB），5G提供更高體驗(yàn)速率和更大帶寬的接入能力，支持解析度更高、體驗(yàn)更鮮活的多媒體內(nèi)容；面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備互聯(lián)場(chǎng)景（mMTC），5G提供更高連接密度時(shí)優(yōu)化的信令控制能力，支持大規(guī)模、低成本、低能耗IoT設(shè)備的高效接入和管理；面向車聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急通信、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等垂直行業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景（URLLC），5G提供低時(shí)延和高可靠的信息交互能力，支持互聯(lián)實(shí)體間高度實(shí)時(shí)、高度精密和高度安全的業(yè)務(wù)協(xié)作。見(jiàn)圖1.為了滿足三大應(yīng)用場(chǎng)景需求，ITU和IMT-2020工作組對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)志性能力指標(biāo)給出了具體要求，相較于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)（4G）在八大能力指標(biāo)方面有大幅提升。

5G中的新技術(shù)

5G還在發(fā)展中，IMT-2020認(rèn)為，5G概念可由“標(biāo)志性能力指標(biāo)”和“一組關(guān)鍵技術(shù)”來(lái)共同定義。標(biāo)志性能力指標(biāo)上文已介紹，一組關(guān)鍵技術(shù)包括無(wú)線傳輸技術(shù)和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，詳情見(jiàn)圖2.采用這些關(guān)鍵技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)志性能力指標(biāo)，從而滿足各類場(chǎng)景應(yīng)用。

（一）無(wú)線傳輸技術(shù)

1、濾波器組多載波技術(shù)（FBMC）與其它多載波技術(shù)最大區(qū)別在于每個(gè)子載波上增加了一個(gè)濾波器。FBMC在5G網(wǎng)絡(luò)中將可以通過(guò)濾波器對(duì)子載波進(jìn)行過(guò)濾，為不同業(yè)務(wù)配置不同的時(shí)延、帶寬等參數(shù)，自適應(yīng)地應(yīng)對(duì)高速移動(dòng)、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)，可以滿足5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)多樣性、更高頻譜效率要求。

2、超密集組網(wǎng)技術(shù)（UDN）通過(guò)增加單位面積內(nèi)小基站的密度，并通過(guò)在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中引入超大規(guī)模低功率節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)熱點(diǎn)增強(qiáng)、消除盲點(diǎn)、改善網(wǎng)絡(luò)覆蓋、提高系統(tǒng)容量。通過(guò)超密集組網(wǎng)可以滿足熱點(diǎn)地區(qū) 500-1000 倍的流量增長(zhǎng)需求，達(dá)到幾十Tbps/km2，100萬(wàn)連接/km2，1Gbps 用戶體驗(yàn)速率。

3、大規(guī)模陣列天線技術(shù)（Massive MIMO）指的是通道數(shù)達(dá)到64/128/256個(gè)，是信號(hào)水平維度空間基礎(chǔ)上引入垂直維度的空域進(jìn)行利用，信號(hào)的輻射狀是個(gè)電磁波束。

Massive MIMO相對(duì)于LTE-A，大規(guī)模天線可實(shí)現(xiàn)3-4倍的頻譜效率提升，結(jié)合多址、編碼等關(guān)鍵技術(shù)，可滿足ITU 頻譜效率指標(biāo)（3-5 倍）提升需求。

4.全頻道接入技術(shù)。根據(jù)ITU-R WP5D對(duì)2020年IMT頻譜需求預(yù)測(cè)，中國(guó)2020年頻譜需求總量為1490-1810MHz，而與我國(guó)目前已規(guī)劃的IMT總頻率687MHz相比仍然有800MHz的頻譜缺口。所以5G將會(huì)是混合 6GHz 以下頻段和 6GHz 以上頻段，以及5G超高速率和大容量通信對(duì)大帶寬頻段資源需求的雙重影響，可能會(huì)使用毫米波，因此5G無(wú)線技術(shù)將由高頻段新空口和低頻段新空口兩部分組成，高頻段新空口聯(lián)合低頻空口將重點(diǎn)用于熱點(diǎn)覆蓋場(chǎng)景。

5.終端連接技術(shù)。DevicetoDevice Communication （D2D通信技術(shù)） 是指兩個(gè)對(duì)等的用戶節(jié)點(diǎn)之間直接進(jìn)行通信的一種通信方式。基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)的D2D通信，或稱為鄰近服務(wù)（Proximity Service，ProSe），是指用戶數(shù)據(jù)可不經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中轉(zhuǎn)而直接在終端之間傳輸。

6.多址技術(shù)。多址技術(shù)分為：頻分多址（FDMA）、時(shí)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信道實(shí)現(xiàn)通信。時(shí)分多址是以不同時(shí)隙實(shí)現(xiàn)通信。碼分多址是以不同的代碼序列來(lái)實(shí)現(xiàn)通信的?？辗侄嘀肥且圆煌轿恍畔?shí)現(xiàn)多址通信的。5G 時(shí)代為了應(yīng)對(duì)海量終端的接入，將引入多址技術(shù)。創(chuàng)新的多址技術(shù)可以在流量不變的前提下提升單個(gè)基站的覆蓋能力。

7.新編碼技術(shù)。通信編碼技術(shù)涉及信源編碼和信道編碼兩類。信源編碼是對(duì)輸入信息進(jìn)行編碼，優(yōu)化信息和壓縮信息并且轉(zhuǎn)化為符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包。信源編碼也叫差錯(cuò)控制編碼，是在發(fā)送端對(duì)原數(shù)據(jù)添加冗余信息，再在接收端根據(jù)這種相關(guān)性的冗余信息來(lái)檢測(cè)和糾正傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的差錯(cuò)。創(chuàng)新的編碼技術(shù)可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（二）無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)