G關(guān)鍵技術(shù)總體框架及發(fā)展愿景分析

1、 網(wǎng)址: irinbank 5G關(guān)鍵技術(shù)總體框架及開展愿景分析一、5G相關(guān)概述一5G行業(yè)定義5G，狹義來講是指第五代移動通信技術(shù)的無線接入網(wǎng)技術(shù)；廣義來講是指第五代移動通信技術(shù)，泛指包括無線接入網(wǎng)、核心網(wǎng)及相關(guān)支撐系統(tǒng)的完整的技術(shù)體系。據(jù)歐盟“構(gòu)建2021年信息社會的無線移動通信領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)METIS工程稱，5G是通過現(xiàn)有無線技術(shù)演進(jìn)和開發(fā)補(bǔ)充性的新技術(shù)來構(gòu)建長期的網(wǎng)絡(luò)社會，通過集成多種無線接入技術(shù)，提供極限體驗(yàn)來滿足用戶的不同需求，是多種新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱，是真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。在未來，5G將滲透到社會的各個領(lǐng)域，以用戶為中心構(gòu)建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)，通

2、過為用戶提供超高的接入速率，零時延的使用體驗(yàn)，千億設(shè)備的連接能力，超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致效勞，最終實(shí)現(xiàn)“信息隨心至，萬物觸手及的愿景目標(biāo)。二5G關(guān)鍵性能5G的根本性能可概括為“6+3。即6個功能指標(biāo)+3個效率指標(biāo)，6個功能指標(biāo)包括：用戶體驗(yàn)速率、連接數(shù)密度、端到端時延、流量密度、移動性和峰值速率。在不同的應(yīng)用場景下，如虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清視頻、云存儲、車聯(lián)網(wǎng)等，6個功能指標(biāo)的要求不盡相同。3個效率指標(biāo)包括：頻譜效率、能源效率、本錢效率。相比于4G系統(tǒng)，5G系統(tǒng)的根本性能獲得大幅提升，頻譜效率提高5-15倍，能源效率和本錢效率提高百倍以上。圖表5G功能指標(biāo)數(shù)據(jù)來源：I

3、MT-2021推進(jìn)組二、5G技術(shù)框架一5G關(guān)鍵技術(shù)框架5G技術(shù)創(chuàng)新主要來源于無線技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩方面。在無線技術(shù)領(lǐng)域，大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址和全頻譜接入等技術(shù)已成為業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)；在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN和網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFV的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)已取得廣泛共識。此外，基于濾波的正交頻分復(fù)用F-OFDM、濾波器組多載波FBMC、全雙工、靈活雙工、終端直通D2D、多元低密度奇偶檢驗(yàn)Q-ary LDPC碼、網(wǎng)絡(luò)編碼、極化碼等也被認(rèn)為是5G重要的潛在無線關(guān)鍵技術(shù)。圖表5G關(guān)鍵技術(shù)總體框架數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)研智庫二5G技術(shù)特點(diǎn)1、5G研究在推進(jìn)技術(shù)變革的同時將更加注重用戶體驗(yàn)，網(wǎng)絡(luò)平均吞

4、吐速率、傳輸時延以及對虛擬現(xiàn)實(shí)、3D、交互式游戲等新興移動業(yè)務(wù)的支撐能力等將成為衡量5G系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。2、與傳統(tǒng)的移動通信系統(tǒng)理念不同，5G系統(tǒng)研究將不僅僅把點(diǎn)到點(diǎn)的物理層傳輸與信道編譯碼等經(jīng)典技術(shù)作為核心目標(biāo)，而是從更為廣泛的多點(diǎn)、多用戶、多天線、多小區(qū)協(xié)作組網(wǎng)作為突破的重點(diǎn)，力求在體系構(gòu)架上尋求系統(tǒng)性能的大幅度提高。3、室內(nèi)移動通信業(yè)務(wù)已占據(jù)應(yīng)用的主導(dǎo)地位，5G室內(nèi)無線覆蓋性能及業(yè)務(wù)支撐能力將作為系統(tǒng)優(yōu)先設(shè)計目標(biāo)，從而改變傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)以大范圍覆蓋為主、兼顧室內(nèi)"的設(shè)計理念。4、高頻段頻譜資源將更多地應(yīng)用于5G移動通信系統(tǒng)，但由于受到高頻段無線電波穿透能力的限制，無線與有

5、線的融合、光載無線組網(wǎng)等技術(shù)將被更為普遍地應(yīng)用。5、可“軟配置的5G無線網(wǎng)絡(luò)將成為未來的重要研究方向，運(yùn)營商可根據(jù)業(yè)務(wù)流量的動態(tài)變化實(shí)時調(diào)整網(wǎng)絡(luò)資源，有效地降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的本錢和能源的消耗。三、國際5G產(chǎn)業(yè)開展?fàn)顩r實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在經(jīng)歷了前四代網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)博弈后，全球通信業(yè)巨頭深諳“市場地位隨標(biāo)準(zhǔn)推廣而提升的道理，越發(fā)對如何將自己的專利技術(shù)寫入標(biāo)準(zhǔn)絞盡腦汁，越發(fā)對如何趁早搶占話語權(quán)厲兵秣馬。這在當(dāng)前5G的研發(fā)和布局上可見一斑。在全球運(yùn)營商、設(shè)備商等各方跟進(jìn)下，5G標(biāo)準(zhǔn)問題已提上日程。4G剛開始不久，5G卻離人們不遠(yuǎn)了，全球5G標(biāo)準(zhǔn)制定時刻表已然出爐。國際電信聯(lián)盟ITU 目前已啟動了面向5G

6、標(biāo)準(zhǔn)的研究工作，并明確了IMT-20215G工作方案：2021年中將完成IMT-2021國際標(biāo)準(zhǔn)前期研究，2021年將開展5G技術(shù)性能需求和評估方法研究，2021年底啟動5G候選方案征集，2021年底完成標(biāo)準(zhǔn)制定。5G標(biāo)準(zhǔn)國家較量正在上演。有地區(qū)強(qiáng)勢推進(jìn)從全球5G進(jìn)展活潑度來看，亞太區(qū)的參與活潑程度因?yàn)橛姓膹?qiáng)力推動而比其他地區(qū)高。其中，韓國在2021年推出了以5G開展總體規(guī)劃為主要內(nèi)容的“未來移動通信產(chǎn)業(yè)開展戰(zhàn)略，決定在2021年全面推出5G商用效勞，并將為此投資1.6萬億韓元。日本總務(wù)省與歐盟達(dá)成協(xié)議，將在超高速第5代5G移動通訊系統(tǒng)規(guī)格的制定等方面進(jìn)行合作，力爭在2021年東京奧運(yùn)會前

7、實(shí)現(xiàn)5G商業(yè)化。二者宣言還表示為防止各國使用的頻率帶寬及通訊規(guī)格出現(xiàn)不統(tǒng)一的情況，將在國際會議等場合進(jìn)行合作制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。四、中國5G產(chǎn)業(yè)開展分析一開展背景近年來，全球信息通信產(chǎn)業(yè)移動化、寬帶化和智能化的開展趨勢日益明顯。隨著傳統(tǒng)工業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)的融合、物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃開展，無線數(shù)據(jù)流量快速增長，信息消費(fèi)將成為經(jīng)濟(jì)增長新引擎。移動通信的開展不僅深刻地改變了人們的生活方式，并且已經(jīng)成為推動國民經(jīng)濟(jì)開展、提升社會信息化水平的重要驅(qū)動力。目前，全球已進(jìn)入4G系統(tǒng)規(guī)模商用階段。截至2021年7月，全球143個國家部署了422張LTE商用網(wǎng)絡(luò)。在國內(nèi)，2021年12月我國發(fā)放了4G系統(tǒng)TD-LTE牌照，隨后又于

8、2021年2月發(fā)放了LTE FDD牌照。截至到2021年10月，4G用戶數(shù)達(dá)3.28億，標(biāo)志著我國全面進(jìn)入4G時代。與此同時，面向2021年及未來的第五代移動通信5G系統(tǒng)的研發(fā)已在全球范圍內(nèi)如火如荼地開展。為了在未來5G開展中搶占先機(jī)，世界主要國家及相關(guān)企業(yè)紛紛加大5G研發(fā)投入，致力于5G需求、關(guān)鍵技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)及頻譜研究等方面，日本、韓國等國家也提出了本國5G商用時間表。同時，世界三大主流標(biāo)準(zhǔn)化組織ITU、3GPP、IEEE也先后啟動了面向5G概念及關(guān)鍵技術(shù)的研究工作，旨在加速推動5G標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。二研發(fā)進(jìn)程在過去的15年中，我國相繼啟動了3G和4G移動通信863重大研究方案，并推動實(shí)施了國家中長

9、期開展規(guī)劃“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)重大專項(xiàng)，極大地促進(jìn)了我國移動通信技術(shù)水平的提高，實(shí)現(xiàn)了我國移動通信技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化的跨越式開展。在分布式無線組網(wǎng)根底理論等方面做出了一系列有重要國際影響的研究成果，我國所倡導(dǎo)的TD技術(shù)入選國際標(biāo)準(zhǔn)，華為、中興等一批企業(yè)的全球移動通信市場份額已位居世界最前列，移動通信產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國內(nèi)具有國際競爭力的規(guī)模性高技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。2021年初，在政府部門的大力支持下，成立了面向5G移動通信研究與開展的IMT-2021推進(jìn)組，明確5G開展遠(yuǎn)景、業(yè)務(wù)、頻譜與技術(shù)需求，研究5G主要技術(shù)開展方向及使能技術(shù)，形成5G移動通信技術(shù)框架，協(xié)同產(chǎn)學(xué)研用各方力量，積極融入國際5G開展進(jìn)

10、程，為之后全面參與5G移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定打下堅實(shí)的技術(shù)根底。我國高度重視5G的應(yīng)用與開展，大力開展技術(shù)研發(fā)，不斷加強(qiáng)國際合作研發(fā)，完善協(xié)同推進(jìn)機(jī)制，在5G概念和技術(shù)框架、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)及頻譜研究等方面取得了一定進(jìn)展，且已適當(dāng)?shù)仡I(lǐng)先于國際電信聯(lián)盟工作時間表。五、5G開展愿景移動通信已經(jīng)深刻地改變了人們的生活，但人們對更高性能移動通信的追求從未停止。為了應(yīng)對未來爆炸性的移動數(shù)據(jù)流量增長、海量的設(shè)備連接、不斷涌現(xiàn)的各類新業(yè)務(wù)和應(yīng)用場景，第五代移動通信5G系統(tǒng)將應(yīng)運(yùn)而生。5G將滲透到未來社會的各個領(lǐng)域，以用戶為中心構(gòu)建全方位的信息生態(tài)系統(tǒng)。5G將使信息突破時空限制，提供極佳的交互體驗(yàn)，為用戶帶來身臨其境的信息盛宴；5G將拉近萬物的距離，通過無縫融合的方式，便捷地實(shí)現(xiàn)人與萬物