5G，也就是第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)，是為了滿足2020年后人們對(duì)移動(dòng)通信的需求而提出的。根據(jù)以往的移動(dòng)通信發(fā)展規(guī)律，5G跟4G相比，頻譜利用率和能效將更高，資源利用率和傳輸速率將比4G提高一個(gè)量級(jí)，系統(tǒng)安全、傳輸時(shí)延、用戶體驗(yàn)和無線覆蓋等都將顯著改善。5G通信將構(gòu)成一個(gè)無所不在的通信網(wǎng)絡(luò)，滿足未來流量增加1000倍的需求。未來的5G系統(tǒng)將具有更加智能化，可以網(wǎng)絡(luò)自感知、自調(diào)整等特點(diǎn)。

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，世界大部分地區(qū)已經(jīng)進(jìn)入移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代，4G技術(shù)已經(jīng)成熟，各大運(yùn)營商已經(jīng)開始大力推廣4G。高科技，總是未雨綢繆的，2013年開始，世界范圍內(nèi)開始進(jìn)行5G的探索，2014年，很多國家把新一代通信系統(tǒng)的研發(fā)提升到國家戰(zhàn)略高度。2013年年初，歐盟啟動(dòng)了ME-TIS項(xiàng)目，正式開始5G的研發(fā)，該項(xiàng)目由包括華為在內(nèi)的29個(gè)參與方共同研發(fā)。韓國成立了5G技術(shù)論壇。我國在2013年6月和2014年3月啟動(dòng)了5G的一期、二期課題，這兩個(gè)課題都屬于國家的863計(jì)劃。各個(gè)國家希望在2015年世界無線電大會(huì)前后就5G的頻段、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、應(yīng)用需求和發(fā)展愿景達(dá)成共識(shí)，目前正就這些問題進(jìn)行廣泛的研討。有望在2016年啟動(dòng)5G技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。

二、5G無線關(guān)鍵技術(shù)

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，移動(dòng)端的業(yè)務(wù)需求也急劇增加，對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳輸技術(shù)都有很高的要求。在無線網(wǎng)絡(luò)方面，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組網(wǎng)技術(shù)將會(huì)更加靈活，更加智能。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)會(huì)采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的軟件來控制，會(huì)使用統(tǒng)一的自組網(wǎng)和異構(gòu)超密部署等技術(shù)。將在無線傳輸方面引入能進(jìn)一步挖掘頻譜效率提升潛力等技術(shù)，如先進(jìn)的多址接入技術(shù)、多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、新的波形設(shè)計(jì)技術(shù)等。

超高效的無線傳輸技術(shù)和高密度的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是5G通信系統(tǒng)的標(biāo)志性技術(shù)，這兩方面的技術(shù)是實(shí)現(xiàn)5G需求的關(guān)鍵。其中MIMO無線傳輸技術(shù)是傳輸技術(shù)的關(guān)鍵，大規(guī)模的使用有可能使頻譜效率和功率效率比4G提高一個(gè)量級(jí)。目前該技術(shù)的問題是高維度信道建模與估計(jì)以及復(fù)雜度控制。全雙工技術(shù)會(huì)提高移動(dòng)通信的頻譜利用率。而超密集網(wǎng)絡(luò)也是5G研究者關(guān)注的重點(diǎn)，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)同與干擾管理是其實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵。

1、全頻譜的使用

擁有豐富的空閑頻率資源，天線增益較高，天線和設(shè)備小型化。因此，5G將實(shí)現(xiàn)全頻段接入，其中低頻段是5G的核心頻段，用于無縫覆蓋；高頻段作為輔助頻段，用于熱點(diǎn)區(qū)域的速率提升。全頻譜接入采用高頻和低頻混合組網(wǎng)，充分挖掘高頻和低頻的優(yōu)勢(shì)，共同實(shí)現(xiàn)無縫覆蓋、大容量、高速率等5G需求。但高頻信號(hào)在移動(dòng)條件下，易受到阻擋、反射、散射、大氣吸收等環(huán)境因素的影響，并且高頻信道與傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)信道有著很大的差異，如信道變化快、傳播損耗大、繞射能力差等，因此需要對(duì)高頻信道測(cè)量與建模、高頻新空口，組網(wǎng)技術(shù)以及器件等內(nèi)容展開深入的研究。

2、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)