5G关键技术：超密集组网和新型多址

根据IMT-2020(5G)推进组发布的《5G 概念白皮书》中的定义,5G 的关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。

其中关键技术包括以下几点。

关键技术1:大规模天线阵列

大规模天线阵列是实现频谱效率提升数十倍甚至更高的突破口,是目前5G 技术重要的研究方向之一。其基本原理为:当基站侧天线数远大于用户天线数时,基站到各个用户的信道将趋于正交,在这种情况下,用户间干扰将趋于消失。巨大的阵列增益将能够有效提升每个用户的信噪比,从而可以利用空分多址(SDMA)技术,在同一时频资源上服务多个用户。大规模天线阵列可提升网络容量、减少单位成本和延时,但由于需要大面积部署,成本投入较大,占用空间也较大。

关键技术2:超密集组网

超密集组网即通过增加基站部署密度,以提升频率复用效率。据保守估计,超密集组网可在局部热点区域实现百倍量级的容量提升。但由于高密集的网络部署会使得网络拓扑更加复杂,小区间干扰会制约系统容量增长。目前密集网络方面的研究热点集中在干扰消除、小区快速发现、密集小区间协作、基于终端能力提升的移动性增强方案等方面。

关键技术3:新型多址(www.xing528.com)

新型多址技术即通过发送的信号在空/时/频/码域的叠加传输,来实现多种场景下系统频谱效率和接入能力的显著提升。该技术可实现免调度传输,显著降低信令开销,缩短接入时延,节省终端功耗。新型多址技术是5G 重要的潜在无线关键技术,目前业界正在积极开发新型多址技术方案。

关键技术4:全频谱接入

增加频谱带宽是提高容量、速度最简单直接的办法。在频谱利用率不变的情况下,可用带宽翻倍实现数据传输速率的翻倍。目前,几乎所有的通信都6 GHz以下频段(低频段,该频段信道传播特性极好),该频段已经非常拥挤。全频谱接入技术通过有效利用各类移动通信频谱资源,特别是接入高频段频谱资源来提升数据传输速率和系统容量。

关键技术5:新型网络架构

未来5G 网络架构将包括接入云、控制云和转发云三个领域。其中,接入云支持多种无线制式的接入,融合集中式和分布式两种无线接入网架构;控制云实现局部和全局的会话控制、移动性管理和服务质量保证,并构建面向业务的网络能力开放接口;转发云基于通用的硬件平台,在控制云高效的网络控制和资源调度下,实现海量业务数据流的高可靠、低时延、均负载的高效传输。