当我们刚刚接触到4G网络,还没来得及“捂热”的时候,5G就已悄悄降临了。超快的速度、在人群密集区域提供很好的无线服务、最好的体验、超实时和稳定的通信、无处不在的通信以及集中和无缝的网络等,都将是5G独具的优势。
相关人士表示,5G能为移动数据的未来带来无限可能,或将用异构网络的方式(小基站)覆盖人群密集的区域,用毫米波的方式(带宽大)传输到设备,不是与基站通信,而是与车上的热点(Wi-Fi)通信,使得延迟很小。5G同时也给创新带来了巨大的机会。因为要实现“100倍的速率、1000倍的容量、100倍的密度、1ms的延时、99.999%的稳定性,100倍能源效率”,就需要在新的最高6GHzPHY/MAC、毫米波(载波和基带)、大规模MIMO、速率远远大于400Gb/s的光纤、超高速数据总线、C-RAN和新的网络拓扑结构上进行研究。
5G需要聚焦在基础设施的研究上,研究者需要设备能在新频带和更宽带宽上进行工作,他们需要创造和分析新的信号类型,需要灵活、高性能的硬件和软件解决方案。主要包括:
(1)无线频谱,频带范围包括6GHz以下、28GHz、38~40GHz、57~64GHz、70~75GHz、81~89GHz,带宽为0.5GHz~3GHz。
(2)网络架构,包括对容量、覆盖范围和成本的回传和fronthaul的新定义,无线光接口,增强的超密集协作式异构网络(HetNet)和小基站,软件定义网络,速率远大于400Gb/s的光纤以及超高速数据总线。
(3)GFDM、FBMC、UFMC、BFDM、NOMA等新波形的研究,以及全双工和自干扰抵消(SIC)。
(4)天线技术,包括可控阵列和大规模MIMO。
(5)无线电硬件,例如芯片组内部速度的提高、能量管理和软件定义无线电。
另外,5G还需要聚焦在设备的研究上,例如,新的波形、放大器、接入设备、先进的信号处理器、全双工通信、多天线、多波段、多种无线接入技术等。其中,全双工通信指同时同频进行双向通信,是5G系统充分挖掘无线频谱资源的一个重要方向,需要自干扰消除、双极化天线和实时操作。