5G 不是一次革命，5G 是 4G 的延续，我相信 5G 在焦点网部门不会有太年夜的变更，5G 的要害手艺集中在无线部门。

在进入主题之前，我感觉起首应当弄清晰一个问题：为何需要 5G？不是由于通讯项目师们忽然想改变世界，而炮制了一个 5G。是由于先有了需求，才有了5G。甚么需求？将来的收集将会晤对：1000倍的数据容量增加，10到 100倍的无线装备毗连，10 到 100 倍的用户速度需求，10 倍长的电池续航时候需求等等。率直的讲，4G收集没法知足这些需求，所以 5G 就必需登场。

可是，5G 不是一次革命。5G 是 4G 的延续，我相信 5G 在焦点网部门不会有太年夜的变更，5G 的要害手艺集中在无线部门。固然 5G 终究将采取何种手艺，今朝还没有定论。不外，分析各年夜高端论坛会商的核心，我今天搜集了 8 年夜要害手艺。

固然，应当远不止这些。

1.非正交多址接入手艺 （Non-Orthogonal Multiple Access，NOMA）

我们晓得 3G 采取间接序列码分多址（Direct Sequence CDMA ，DS-CDMA）手艺，手机领受端利用 Rake 领受器，因为其非正交特征，就得利用快速功率节制�����APP（Fast transmission power control ，TPC）来处理手机和小区之间的远-近问题。而 4G 收集则采取正交频分多址（OFDM）手艺，OFDM 不单能够降服多径干扰问题，并且和 MIMO 手艺共同，极年夜的提高了数据速度。因为多用户正交，手机和小区之间就不具有远-近问题，快速功率节制就被舍弃，而采取 AMC（自顺应编码）的方式来实现链路自顺应。NOMA 但愿实现的是，重拾 3G 时期的非正交多用户复用道理，并将之融会在此刻的 4G OFDM 手艺当中。

从 2G，3G 到 4G，多用户复用手艺不过就是在时域、频域、码域上做文章，而NOMA 在 OFDM 的根本上增添了一个维度——功率域。新增这个功率域的目标是，操纵每一个用户分歧的路径消耗来实现多用户复用。实现多用户在功率域的复用，需要在领受端加装一个 SIC（延续干扰消弭），经由过程这个干扰消弭器，加上信道编码（如 Turbo code 或低密度奇偶校验码（LDPC）等），便可以在领受端辨别出分歧用户的旌旗灯号。

NOMA 能够操纵分歧的路径消耗的差别来对多路发射旌旗灯号进行叠加，从而提高旌旗灯号增益。它可以或许让统一小区笼盖规模的所有挪动装备都能取得最年夜的可接入带宽，能够处理因为年夜范围毗连带来的收集挑战。NOMA 的另外一长处是，无需晓得每一个信道的 CSI（信道状况消息），从而无望在高速挪动场景下取得更好的机能，并能组建更好的挪动节点回程链路。

2. FBMC（滤波组多载波手艺）

在 OFDM 系统中，各个子载波在时域彼此正交，它们的频谱彼此堆叠，因此具有较高的频谱操纵率。OFDM 手艺一般利用在无线系统的数据传输中，在 OFDM系统中，因为无线信道的多径效应，从而使符号间发生干扰。为了消弭符号问干扰（ISl），在符号间插入庇护距离。插入庇护距离的一般方式是符号间置零，即发送第一个符号后逗留一段时候（不发送任何消息），接下来再发送第二个符号。在 OFDM系统中，如许固然削弱或消弭了符号间干扰，因为粉碎了子载波间的正交性，从而致使了子载波之间的干扰（ICI）。是以，这类方式在OFDM系统中不克不及采取。在OFDM系统中，为了既能够消弭 ISI，又能够消弭 ICI，凡是庇护距离是由CP（Cycle Prefix ，轮回前缀来）充任。CP 是系统开消，不传输有用数据，从而下降了频谱效力。而 FBMC 操纵一组不交叠的带限子载波实现多载波传输，FMC 对频偏引发的载波间干扰很是小，不需要 CP（轮回前缀），较年夜的提高了频次效力。

3. 毫米波（millimetre waves ，mmWaves）

甚么叫毫米波？频次 30GHz 到 300GHz，波长规模 10 到 1 毫米。因为足够量的可用带宽，较高的天线增益，毫米波手艺能够撑持超高速的传输率，且波束窄，矫捷可控，能够毗连年夜量装备。

4. 年夜范围 MIMO 手艺（3D /Massive MIMO）

MIMO 手艺已普遍利用在 WIFI、LTE 等。理论上，天线越多，频谱效力和传输靠得住性就越高。年夜范围 MIMO 手艺能够由一些其实不高贵的低功耗的天线组件来实现，为实此刻高频段长进行挪动通讯供给了广漠的前景，它能够成倍晋升无线频谱效力，加强收集笼盖和系统容量，帮忙运营商最年夜限度操纵已有站址和频谱资本。我们以一个 20 平方厘米的天线物理平面为例，假如这些天线以半波长的间距摆列在一个个方格中，则：假如工作频段为 3.5GHz，便可摆设 16 副天线。

5.认知无线电手艺（Cognitive radio spectrum sensing techniques）

认知无线电手艺最年夜的特点就是可以或许动态的选择无线信道。在不发生干扰的条件下，手机经由过程不竭感知频次，选择并利用可用的无线频谱。

6.超宽带频谱

信道容量与带宽和 SNR 成反比，为了知足 5G 收集 Gpbs 级的数据速度，需要更年夜的带宽。频次越高，带宽就越年夜，信道容量也越高。是以，高频段持续带宽成为 5G 的必定选择。得益在一些有用晋升频谱效力的手艺（好比：年夜范围 MIMO），即便是采取相对简单的调制手艺（好比 QPSK），也能够实此刻 1Ghz 的超带宽上实现 10Gpbs 的传输速度。

7. ultra-dense Hetnets（超密度异构收集）

立体分层收集（HetNet）是指，在宏蜂窝收集层中布放年夜量微蜂窝（Microcell）、轻轻蜂窝（Picocell）、毫轻轻蜂窝（Femtocell）等接入点，来知足数据容量增加要求。到了 5G 时期，更多的物-物毗连接入收集，HetNet 的密度将会年夜年夜增添。

8. 多手艺载波聚合（multi-technology carrier aggregation）

假如没有记错，3GPP R12 已提到这一手艺尺度。将来的收集是一个融会的收集，载波聚合手艺不单要实现 LTE内载波间的聚合，还要扩大到与 3G、WIFI 等收集的融会。多手艺载波聚合手艺与 HetNet 一路，终将实现万物之间的无缝毗连。       义务编纂：tzh