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作為中國(guó)目前最大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商（移動(dòng)用戶數(shù)及4G用戶數(shù)）——中國(guó)移動(dòng)，其對(duì)于未來(lái)5G（第五代移動(dòng)通信）的有哪些愿景？其所認(rèn)為的5G核心技術(shù)有哪些？下文將進(jìn)行全面介紹。

1、將來(lái)的5G時(shí)代，人們的日常生活與工作......

可以用一句話來(lái)描述：信息就在指尖、萬(wàn)物可及（Information a finger away, everything in touch）。

可穿戴式設(shè)備、更智能的移動(dòng)終端、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、移動(dòng)云辦公、沉浸式娛樂(lè)、智能家居......未來(lái)的5G將廣泛涉及在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、教育、交通、財(cái)經(jīng)、環(huán)境等各大垂直行業(yè)之中的深度融合應(yīng)用。

圖1

2、為實(shí)現(xiàn)上述美好愿景，將來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備這些核心能力......

1）對(duì)于eMBB（增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶）這類應(yīng)用場(chǎng)景

（1）“無(wú)縫”的5G網(wǎng)絡(luò)廣域覆蓋

要使得用戶實(shí)際所體驗(yàn)到的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到100 Mbps。

（2）對(duì)于大容量（移動(dòng)數(shù)據(jù)）熱點(diǎn)場(chǎng)所的5G網(wǎng)絡(luò)覆蓋

①要使得用戶實(shí)際所體驗(yàn)到的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到1 Gbps；

②5G網(wǎng)絡(luò)的峰值無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)達(dá)到：數(shù)十Gbps；

③5G網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量密度應(yīng)達(dá)到：每平方公里內(nèi)數(shù)十Gbps。

2）對(duì)于mMTC（大規(guī)模機(jī)器類通信）及cMTC（應(yīng)急機(jī)器類通信）這類應(yīng)用場(chǎng)景

（1）低功率、大規(guī)模連接的應(yīng)用場(chǎng)景

①此種情境下，5G物聯(lián)網(wǎng)的連接數(shù)密度應(yīng)達(dá)到：每平方公里內(nèi)容納100萬(wàn)部物聯(lián)網(wǎng)終端。

②應(yīng)具備超低功耗能力，成本達(dá)到超低的水平。

（2）低延遲/時(shí)延、高可靠的應(yīng)用場(chǎng)景

①此種情境下，5G網(wǎng)絡(luò)的空口延遲應(yīng)達(dá)到1毫秒的水平級(jí)別。

②5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性應(yīng)達(dá)到100%的水平。

3、要滿足國(guó)際電聯(lián)ITU所提出的IMT-2020（5G）需求目標(biāo)，可以走這兩條路......

（1）第一條路

對(duì)現(xiàn)有LTE移動(dòng)通信技術(shù)進(jìn)行持續(xù)演進(jìn)，同時(shí)努力研發(fā)全新型移動(dòng)通信無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

具體地：

①繼續(xù)進(jìn)行現(xiàn)有的SI/WI。這樣，可最終滿足部分的IMT-2020（5G）需求目標(biāo)，比如：有著32個(gè)成員載波的載波聚合、減小TTI（傳輸時(shí)間間隔）、NB-LTE或者移動(dòng)IoT（物聯(lián)網(wǎng)）、三維立體MIMO技術(shù)等。

②成立新的SI/WI（在3GPP的R15/R16研制階段）。這樣：滿足IMT-2020（5G）所提出的對(duì)于“單位面積內(nèi)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量”、移動(dòng)性等目標(biāo)需求；滿足某些特定的5G網(wǎng)絡(luò)部署需求，比如“上行鏈路容量增強(qiáng)”、超高密集度網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)、RS增強(qiáng)、CA（載波聚合）+窄波束成形、EE-SE聯(lián)合設(shè)計(jì)（比如動(dòng)態(tài)的移動(dòng)通信基站開(kāi)/關(guān)）等。

（2）第二條路

完全采取全新的下一代移動(dòng)通信無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

此時(shí)，應(yīng)在全新的空口技術(shù)中持續(xù)進(jìn)行TDD（時(shí)分雙工）/FDD（頻分雙工）通用性的最大化。

另外，還應(yīng)努力研發(fā)可用于成對(duì)頻譜/非成對(duì)頻譜/非授權(quán)型物理頻段的統(tǒng)一成幀結(jié)構(gòu)，并在將來(lái)適時(shí)地?cái)U(kuò)展至毫米波頻段，具體如圖2所示。

圖2

4、對(duì)全新5G空口成幀結(jié)構(gòu)的深入思考

1）應(yīng)具有靈活的上行鏈路與下行鏈路資源分配機(jī)制

（1）每個(gè)子幀應(yīng)可動(dòng)態(tài)地被配置作為上行子幀或者下行子幀。

（2）不對(duì)上行子幀/下行子幀的配置進(jìn)行預(yù)先定義。

2）應(yīng)在3GPP R14的啟動(dòng)階段就考慮下行-上行干擾問(wèn)題的解決

如圖3，在上行與下行之間選擇適當(dāng)?shù)目刂菩诺?RS復(fù)用。

圖3

3）FS可能被首先應(yīng)用于將來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)的TDD頻段，然后才再延伸至FDD頻段，比如：采取與靈活雙工相同的技術(shù)機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)。

5、全新5G空口——毫米波的信道建模

1）3GPP仍尚未進(jìn)行基于6~100 GHz頻段的移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道建模。

2）高頻段移動(dòng)通信系統(tǒng)的信道特征：更大的傳輸路徑損耗、指向性更強(qiáng)的無(wú)線傳播（視距傳輸）、更低的延遲擴(kuò)展。具體如圖4所示：

圖4

6、全新5G空口——大規(guī)模MIMO技術(shù)

應(yīng)實(shí)現(xiàn)：為3GPP R13三維MIMO、低頻段全新5G空口、毫米波全新5G空口研發(fā)通用的MIMO框架。還應(yīng)大幅降低每部5G終端的天線端口數(shù)量。

圖5

7、將來(lái)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的端到端架構(gòu)

其應(yīng)具備以下的能力：靈活的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入、高效的處理、智能化的控制、開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)。

如圖6所示，具體分為/包括：接入云、處理云、控制云、網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放層。

圖6

總體而言，將來(lái)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)的端到端架構(gòu)基于新的IT架構(gòu)，并以全新型移動(dòng)服務(wù)的開(kāi)展/提供為導(dǎo)向。5G是全球移動(dòng)通信業(yè)界重新設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的機(jī)遇，也是移動(dòng)通信業(yè)界重新思考一些基本網(wǎng)絡(luò)理念的機(jī)遇，比如：空口vs API（應(yīng)用編程接口）、w/o隧道、模塊化/分解、QoS（服務(wù)質(zhì)量）、接入網(wǎng)無(wú)關(guān)......

8、5G移動(dòng)通信無(wú)線接入網(wǎng)的邏輯架構(gòu)

具體如圖7所示：

圖7

具體而言，5G移動(dòng)通信無(wú)線接入網(wǎng)應(yīng)具備的特質(zhì)包括：易于運(yùn)營(yíng)、業(yè)務(wù)感知、內(nèi)容感知、統(tǒng)一的無(wú)線接入、“無(wú)縫”的移動(dòng)性、本地化的數(shù)據(jù)處理、靈活的拓?fù)浼軜?gòu)......

9、將來(lái)的5G無(wú)線接入網(wǎng)應(yīng)具備這些關(guān)鍵/核心能力......

未來(lái)的5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)為：UCN——以終端用戶為中心的網(wǎng)絡(luò)

1）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更為扁平

（1）對(duì)5G核心網(wǎng)與無(wú)線接入網(wǎng)進(jìn)行重新架構(gòu)；

（2）對(duì)網(wǎng)絡(luò)與RIT/RAT進(jìn)行解耦；

（3）基于無(wú)線接入網(wǎng)、本地匯聚、本地交換的邊緣服務(wù)。

2）智能化的無(wú)線接入網(wǎng)

（1）用戶終端感知、業(yè)務(wù)感知；

（2）移動(dòng)數(shù)據(jù)流量工程、持續(xù)的移動(dòng)性保證；

（3）進(jìn)行無(wú)線與應(yīng)用之間的跨屏優(yōu)化。

3）靈活的功能與拓?fù)?/p>

（1）不同的無(wú)線接入點(diǎn)；

（2）可配置的協(xié)議及功能分割；

（3）多連接性。

4）更易于運(yùn)營(yíng)

（1）自動(dòng)化的網(wǎng)絡(luò)；

（2）多種無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集成/整合；

（3）基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)/網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化/“云”無(wú)線接入網(wǎng)。

10、重新思考5G前傳網(wǎng)絡(luò)：基于NGFI（下一代前傳）的“云”無(wú)線接入網(wǎng)

1）NGFI架構(gòu)的特征：

（1）射頻云中心：集中化的處理，云平臺(tái)；

（2）無(wú)線遠(yuǎn)程系統(tǒng)：分布式部署，與天線相關(guān)的處理；

（3）NGFI：BBU-RRU功能分割，基于以太網(wǎng)組網(wǎng)的前傳網(wǎng)絡(luò)。

圖8

2）重新思考5G前傳網(wǎng)絡(luò)

NGFI的設(shè)計(jì)原則為：

（1）與移動(dòng)數(shù)據(jù)流量無(wú)關(guān)，應(yīng)可實(shí)施面向前傳的統(tǒng)計(jì)復(fù)用；

（2）對(duì)天線相關(guān)的處理與非天線相關(guān)的處理進(jìn)行解耦、對(duì)基站處理與終端處理進(jìn)行解耦、對(duì)上行及下行進(jìn)行解耦。

互聯(lián)網(wǎng)+研究報(bào)告大奉送

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1、中國(guó)5G概念白皮書 ，回復(fù)：5G

2、中國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)白皮書，回復(fù)：5G

3、中國(guó)5G無(wú)線技術(shù)白皮書     回復(fù)：5G

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