5G通信技术

施亮

【摘要】 随着科学技术不断发展，5G的研发投入越来越大，5G的进程不断的加快，5G的研发也是具有十分重要的意义的。

【关键词】 移动通信 5G优势 5G难点

一、引言

5G的发展区域成熟，然而5G存在哪些技术优势和特点值得我们去研究和推广呢？下面进行阐述。

根据目前的共识，5G系统应具备的特征：容量较4G（LTE-A）提高1000倍以上，频谱效率和能耗、传输时延、系统安全和用户体验显著提高。同时5G可以为机对机通信（M2M）等物联网应用场景提供架构上的支持[1]。5G研究的几个热门话题：大规模天线阵列（Massive MIMO）、基于滤波器组的多载波技术（Filterbank Multicarrier，FBMC）、全双工复用、超密集网络、自组织网络、软件定义网络及内容分发网络。个人对前两个东西有一定了解（在实验室耳濡目染的结果），下面大致说说二者在研究上的难点。（理论问题才是问题，硬件不是5G的瓶颈）

二、MIMO多天线技术

大规模MIMO大规模MIMO带来的好处是：第一、空间分辨率与现有MIMO 相比显著增强， 能深度挖掘空间维度资源， 使得网络中的多个用户可以在同一时频资源上利用大规模 MIMO 提供的空間自由度与基站同时进行通信， 从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率[2]；第二，、大规模 MIMO 可将波束集中在很窄的范围内， 从而大幅度降低干扰。第三、可大幅降低发射功率，从而提高功率效率。 第四， 当天线数量足够大时， 最简单的线性预编码和线性检测器趋于最优， 并且噪声和不相关干扰都可忽略不计。总之，基站处天线数增多带来的不仅是量变，而是产生了质变——为什么质变，有兴趣可以看看Mazetta关于Massive MIMO的开山之作中的数学证明。……