冯宇

随着移动通信系统带宽和能力增加,面向个人和行业的移动应用快速发展。移动互联网和物联网的快速发展,成为5G主要驱动力。面向2020年及未来,超高清、3D和浸入式视频的流行,将驱动数据速率大幅提升,同时用户还希望能够在体育场、演唱会等超密集场所,高铁、车载、地铁等高速移动环境下也能够获得一致的业务体验;物联网的广泛应用,智能家居、智能电网、视频监控、移动医疗、车联网等应用对移动通信技术提出了更严格的低延时、高可靠性、大容量等需求。在新一代移动通信网络中,能耗、每比特成本、部署和维护的复杂度等可持续发展要求也进一步加强。
5G关键技术
目前为止,5G技术还处在预研阶段,其技术规范还没有统一定义,所以各大公司都在对5G技术进行积极的研究和讨论,现阶段基本得到业界认可的关键技术主要包括以下四个方面。
毫米波
所谓毫米波,即波长范围10到1毫米之间,也就是频率在30GHz到300GHz之间的无线电波。传统移动通信工作频段主要集中在3GHz以下,令频谱资源十分拥挤,而在高频段可用频谱资源丰富,能够有效缓解频谱资源紧张的现状,同时也可实现高速短距离通信,支持5G容量和传输速率等方面的需求。不过毫米波频段传输存在着传输距离短、穿透力和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点,如果真正想要在毫米波频段实现5G的各种业务,还有待进一步研究和解决这些问题。
大规模MIMO技术
作为近年来备受关注的技术之一,多天线技术经历了从无源到有源,从二维到三维(3D),从高阶MIMO到大规模天线阵列的发展,将有望实现频谱效率提升至十倍甚至更高,是目前5G技术重要的研究方向之一。……