G關鍵技術分析與展望月以來,移動通信從模擬語音通信進展成為今日能供應高質量移動寬帶服務的技術,終端用戶數據速率達到每秒數兆比特,用戶體驗也在不斷提高。

此外,隨著新型移動設備的增加,通信業務不斷增長、網絡流量持續上升,現有的無線技術已無法滿意將來通信的需求。

與前幾代移動通信相比,第五代移動通信技術5的業務供應力量將更加豐富,而且,面對多樣化場景的差異化性能需求,5很難像以往一樣以某種單一技術為基礎形成針對全部場景的解決方案。

我國-20235推動組發布的5概念白皮書從5愿景和需求動身,分析歸納了5主要技術場景、關鍵挑戰和適用關鍵技術,提取了關鍵力量與核心技術特征并形成5概念。

2023年6月,國際電信聯盟將5正式命名為-2023,并且把移動寬帶、大規模機器通信和高牢靠低時延通信定義為5主要應用場景,如圖1所示。

圖2展現了不同應用場景下不同的技術要求。

5不再單純地強調峰值速率,而是綜合考慮8個技術指標:峰值速率、用戶體驗速率、頻譜效率、移動性、時延、連接數密度、網絡能量效率和流量密度。

圖15應用場景圖25關鍵技術指標與現有4相比,隨著用戶需求的增加,5網絡應重點關注4中尚未實現的挑戰,包括容量更高、數據速率更快、端到端時延更低、開銷更低、大規模設備連接和始終如一的用戶體驗質量。

圖3簡略描述了這些挑戰以及潛在的解決方案和相應的設計原則。

隨著這些技術的融入,5的性能將不斷得到提升。

本文從無線傳輸、無線接入、網絡這3個角度具體介紹分析了5一些潛在的關鍵技術,闡述了學術界具有代表性的觀點。

圖35挑戰、潛在解決方案和設計原則早在全球規模部署4時,5的研發已成為業界關注的焦點。

歐洲方案提出了支撐移動寬帶、超牢靠機器通信、大規模機器通信的關鍵技術,分別是高效系統掌握層、動態無線接入網絡、本地內容業務分流和頻譜工具箱。

諾基亞認為網絡架構將在5中扮演重要角色,5網絡將會使程序化、軟件驅動以及全面管理、多樣化服務的實現成為可能。

愛立信提出的“網絡即服務”的方式,可以特別敏捷地依據用戶需求進行資源安排和資源再安排,其關鍵在于將傳統的“一刀切”網絡進一步抽象為網絡切片。

華為在5組網架構、頻譜使用、空口技術等領域提出多種新技術,并在其場外測試中聯合***開通首個大規模多天線基站。

***在4架構的基礎上,發布了基于動態的全新5接入網架構,并推出了采納簡潔非正交碼組設計的多址接入技術。

當前,制定全球統一的5標準已成為業界共同的呼聲,如圖4所示,在2023年開展5技術性能需求和評估方法討論,2023年底啟動5候選方案征集,2023年底完成標準制定。

3將擔當5國際標準技術內容的制定工作。

3-14階段被認為是啟動5標準討論的最佳時機,-15階段可啟動5標準工作項目,-16及以后將對5標準進行完善增加。

我國也已啟動5技術研發試驗,在-2023推動組的組織下,已經完成了第一階段無線測試規范的制定工作5微信公眾平臺:注:2023年11月20日,我國《5技術研發試驗其次階段技術規范》正式發布。

圖45工作方案5網絡架構5網絡將融合多類現有或將來的無線接入傳輸技術和功能網絡,包括傳統蜂窩網絡、大規模多天線網絡、認知無線網絡、無線局域網、無線傳感器網絡、小型基站、可見光通信和設備直連通信等,并通過統一的核心網絡進行管控,以供應超高速率和超低時延的用戶體驗和多場景的全都無縫服務,一個可能的5系統架構如圖5所示。

圖55網絡架構為此,對于5網絡架構,一方面通過引入軟件定義網絡和網絡功能虛擬化等技術,實現掌握功能和轉發功能的分別,以及網元功能和物理實體的解耦,從而實現多類網絡資源的實時感知與調配,以及網絡連接和網絡功能的按需供應和適配;另一方面,進一步增加接入網和核心網的功能,接入網供應多種空口技術,并形成支持多連接、自組織等方式簡單網絡拓撲,核心網則進一步下沉轉發平面、業務存儲和計算力量,更高效實現對差異化業務的按需編排。

在上述技術支撐下,5網絡架構可大致分為掌握、接入和轉發平面,其中,掌握平面通過網絡功能重構,實現集中掌握功能和無線資源的全局調度;接入平面包含多類基站和無線接入設備,用于實現快速