5g演進存在三條路線，即蜂窩網演進，無線區域網和可能的革命性技術路線。為滿足5g需求，需要從無線傳輸技術、無線組網技術以及網路架構等層面實現創新，其中，在無線傳輸技術層面，大規模天線陣列、超密集組網、非正交傳輸、全雙工等都有可能成為未來5g的重要技術方向。
移動通訊十年換一代
至今為止，移動通訊延續了每10年出現一代新技術的發展週期。上世紀80年代人們使用第一代模擬制式的移動通訊技術，2023年第二代移動通訊系統gsm開始商用，2023年前後出現imt-2000第三代移動通訊技術，2023年國際電聯（itu）確定4g國際技術標準。目前，4g已在全球開始規模商用，面向2023年及未來的發展，業界正在開始新的探索，研究第五代移動通訊技術，即5g。
智慧型終端的普及以及移動業務應用的蓬勃發展，促使移動網際網路呈現出**式發展趨勢。統計資料表明，無線業務流量以每年接近100%的幅度增長，這意味著未來十年，無線資料流量將增長1000倍。移動網際網路和物聯網業務的發展將成為未來5g發展的主要驅動力，未來的5g將服務於人們日常學習工作生活的方方面面，如：無線支付、移動辦公、智慧型家居、位置服務、遠端醫療等等。同時，也將與電網、交通、醫療、家居等傳統行業深度融合，衍生出大量以物為主體的終端。這些都對未來5g的效能指標提出了更多，更高的要求。與4g相比，除了速率、時延等傳統的空口效能指標需要進一步提公升外，還需要考慮使用者體驗速率、連線數密度、頻譜效率、能效以及成本等進一步體現5g系統先進性的指標。
為滿足面向2023年及未來的業務應用需求，需要研究未來的5g技術演進路線，分析目前業界提出的潛在5g關鍵技術，進行深入的分析研究，針對未來5g典型應用場景，最終提出滿足未來5g關鍵效能指標的5g系統方案。
演進路線兵分三路
目前，4g已經進入規模商用階段，5g是繼4g後新一代的移動通訊技術，從移動通訊發展現狀以及技術、標準與產業的演進趨勢來看，未來5g移動通訊技術的演進存在三條重要的演進路線，分別為以lte/lte-advanced為代表的蜂窩演進路線；wlan演進路線和革命性演進路線。
首先，lte/lte-advanced已經是事實上的全球統一的4g標準，並將會在5g階段繼續演進。在產業化方面，lte在全球範圍內的商用化程序不斷加快。標準化方面，3gpp r12版本的標準化工作正在對小小區增強技術、新型多天線技術、終端直通技術、機器間通訊等新技術開展研究和標準化工作。隨著更多的先進技術融入到lte/lte-advanced技術標準中，給蜂窩移動通訊帶來了強大的生命力和發展潛力。
其次，無線區域網（wlan）是當今全球應用最為普及的寬頻無線接入技術之一，擁有良好的產業和使用者基礎，巨大的市場需求推動了wlan技術的發展，大量的非授權頻段也給wlan技術提供了巨大的發展空間。目前，ieee已經啟動了下一代wlan標準「high-efficiency wlan」的研究，將進一步提公升運營商業務能力，推動wlan技術與蜂窩網路的融合。
此外，我們還應當特別關注可能出現的革命性5g技術。從蜂窩移動通訊的演進路線來看，每一代演進都有革命性技術出現，從2g的gsm到3g的cdma，再到4g的ofdm，那麼，5g是否會出現新一代的革命性技術，而這種革命性技術是否需要與lte演進採用不同的技術路線，進而產生新一代的空中接**術，將成為我們重點關注的內容。
突破頻譜資源使用限制
傳統移動通訊的更新換代都是以無線傳輸技術的演進為主，但是，為了滿足面向2023年及未來的5g業務應用需求，需要在無線傳輸、無線組網和新型網路架構等多個層面進行創新。
為滿足面向2023年及未來5g業務速率需求，需要採用更先進的無線傳輸技術，目前，業界提出的潛在無線傳輸技術主要包括大規模天線陣列，超密集組網、非正交傳輸和全雙工等。
多天線技術作為提公升系統頻譜效率的最有效手段之一，一直以來，都是3gpp標準化重要的研究內容。當前，3gpp r12正在對3d mimo開展技術研究和標準化工作。有源、三維、大規模天線陣列將是未來多天線技術的發展方向，利用大規模天線陣列可以獲得巨大的陣列增益和干擾抑制增益，通過波束賦形可以有效改善覆蓋，降低干擾，提公升系統頻譜效率。
超密集組網是解決未來5g系統容量需求的最主要手段，同時，隨著組網密集的增加，小區間距的減小，小區間干擾也將越來越嚴重，使用者在移動過程中切換也將更加頻繁。小區間干擾管理與抑制技術、控制面與使用者面分離等都是超密集網路部署需要解決的關鍵技術問題。
非正交傳輸技術不同於傳統的正交傳輸，在傳送端採用非正交傳送，主動引入干擾資訊，在接收端通過序列干擾刪除技術實現正確解調。與正交傳輸相比，接收機複雜度有所提公升，但可以獲得更高的頻譜效率。非正交傳輸的基本思想是利用複雜的接收機設計來換取更高的頻譜效率，隨著晶元處理能力的增強，將使非正交傳輸技術在實際系統中的應用成為可能。
全雙工技術是未來有可能改變移動通訊傳統工作模式的革命性技術方向。在相同的時頻資源上，全雙工收發信機同時進行收發，接收機利用干擾消除技術，消除來自傳送天線的自干擾訊號，實現同時同頻全雙工通訊。相對於傳統的tdd/fdd雙工模式，系統可用頻譜資源提公升1倍，更重要的是，全雙工技術突破了fdd和tdd的頻譜資源使用限制，可以更加靈活的使用頻譜資源。多天線干擾消除以及全雙工組網是全雙工技術在實際系統中應用需要重要點研究的問題。
移動網際網路和物聯網的蓬勃發展，對新一代移動通訊系統提出了更高的要求，高容量、低時延、高智慧型和低能耗將成為未來5g的發展目標。目前，業界已經紛紛啟動了對5g技術的研究，為滿足面向2023年及未來的5g需求，需要在無線傳輸、無線組網和新型網路架構多個層面實現創新，異構、融合、協作、開放將是未來移動通訊網路的新的發展方向。
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