三、我國5G技術研發試驗進展

　　我國5G技術研發試驗于2016年1月啟動， 截止2016年9月15日，在推進組的組織下，國內外移動通信設備制造商、運營商和科研機構通力合作，已順利完成了5G技術研發試驗第一階段測試工作。

　　1、5G無線關鍵技術測試進展

　　華為、大唐、中興、愛立信、諾基亞/上海貝爾、三星、英特爾等共7家國內外企業完成了第一階段測試工作，涉及的無線關鍵技術包括大規模天線、新型多址、超密集組網、高頻段通信、新型多載波、先進編碼調制和全雙工等。通過第一階段5G關鍵技術試驗樣機測試，進一步驗證了5G關鍵技術性能，有效推動了我國5G關鍵技術的研發，促進了5G核心關鍵技術在業界標準共識的形成。

　　大規模天線陣列是提升5G系統頻譜效率最有效的手段，MIMO技術在4G系統中已經得到了廣泛應用，面對5G傳輸速率與系統容量方面的挑戰，天線數目的進一步增加將是5G技術重要的演進方向?；谌A為、中興、大唐大規模天線陣列的試驗樣機的性能測試結果，通過將天線端口數增加至64-128，相比于LTE-A，可實現3~4倍的頻譜效率提升，結合新型多址、先進編碼等關鍵技術，可滿足ITU頻譜效率指標3～5倍提升需求。面向商用的低成本大規模天線系統將是后續重要的研究方向。

　　新型多址技術作為創新性的5G技術方向，通過將多個用戶信息疊加在相同的時頻資源上進行傳輸，在接收端利用先進的接收算法分離用戶信息，不僅可成倍提升系統的接入容量，還可有效提升系統頻譜效率。在試驗中，通過對華為稀疏編碼多址接入（SCMA）、中興多用戶共享接入（MUSA）和大唐圖樣分割多址接入（PDMA）概念樣機的性能測試，相對于現有LTE系統，新型多址技術可以將系統的上行用戶接入容量提升至3倍，下行小區平均吞吐量增益可達86%以上，但新型多址技術接收機的復雜度較高，尤其與大規模天線、高階調制相結合的情況下，因此，低復雜度接收機算法研究將是后續的研究重點。

　　高頻段通信作為未來5G重要的技術方向，在滿足5G峰值速率和系統容量指標方面將起到重要的支撐作用，因此，受到業界主流企業的廣泛關注。通過對愛立信、華為、三星、中興、諾基亞和上海貝爾等公司的高頻段試驗樣機進行測試，初步驗證了高頻段技術方案支持大帶寬高速率數據傳輸的能力，同時，也驗證了高頻段非視距傳輸的性能。利用高頻段大帶寬可滿足10～20Gbps的ITU峰值速率指標要求。

　　新型多載波技術通過濾波處理來降低帶外泄露，可以更有效支持基于不同子帶的異步傳輸。通過對華為、中興、愛立信和上海貝爾新型多載波技術方案的測試，驗證了新型多載波技術性能，相對于OFDM技術，新型多載波可以充分利用系統保護帶寬進行數據傳輸，可獲得更高的頻譜使用效率，同時，面對5G不同場景及業務需求，可將系統帶寬劃分為不同子帶，不同子帶采用不同的技術方案進行異步傳輸，對系統性能不會產生影響。

　　先進編碼調制技術測試主要驗證了極化碼的性能，極化碼是一種新型編碼方式，也是當前3GPP標準制定中的一種候選編碼技術方案，通過對華為極化碼試驗樣機在靜止和移動場景下的性能測試，針對短碼長和長碼長兩種場景，在相同信道條件下，相對于Turbo碼，可以獲得0.3-0.6dB的誤包率性能增益，同時，華為還測試了極化碼與高頻段通信相結合，實現了20Gbps以上的數據傳輸速率，驗證了極化碼可有效支持ITU所定義的三大應用場景。

　　全雙工技術是一種新型的雙工技術，通過高效的自干擾消除方案，可以實現同時同頻全雙工收發，因此，全雙工技術的核心是自干擾消除，通過對華為全雙工實驗樣機的測試，在20MHz帶寬，2天線收發條件下，可以實現113dB的自干擾消除能力。相對于半雙工系統，采用全雙工可以獲得82.58%以上的吞吐量增益。但是，當前的全雙工技術尚不成熟，應用場景還比較有限，后續應當加強對自干擾消除技術、多天線自干擾消除以及芯片化和小型化方面的研究工作。

　　超密集組網通過更加密集的無線網絡基礎設施部署，可以獲得更高的頻譜復用效率，從而在局部熱點區域實現百倍量級的系統容量提升，是滿足2020年及未來移動數據流量需求的主要技術手段。通過對大唐超密集組網試驗樣機的測試，驗證了超密集組網中的虛擬小區等關鍵技術在滿足系統容量，提升用戶體驗速率等方面的優勢，在100MHz帶寬條件下，在覆蓋面積300m2情況下，可實現系統吞吐量3.3Gbps，可等效實現流量密度約11Tbps/km2，可滿足ITU流量密度指標要求。

　　2、網絡關鍵技術測試進展

　　華為、中興通訊、大唐、愛立信、諾基亞上海貝爾和英特爾六家公司完成了網絡關鍵技術測試。涉及的網絡關鍵技術包括網絡切片、移動邊緣計算、控制和承載分離、網絡功能重構等。

　　網絡切片技術，通過切片技術能夠改變原有網絡剛性管道模式。切片模板、切片生命周期管理、多切片接入、切片共享和切片運行維護方面等功能已基本成熟，能夠實現基于5G場景和需求靈活構建不同特性網絡切片的能力；

　　控制和承載分離，相比與傳統網絡可實現控制功能和轉發功能的完全分離，網絡功能可以按需編排和重構，從而滿足不同場景差異化要求；

　　網絡功能重構，5G網絡設備能夠基于虛擬化技術實現，硬件平臺采用通用x86服務器，云管理系統基于開源技術?；谔摂M化技術的網絡設備在計算性能和通信性能上較專用硬件有一定下降，但是在資源利用效率上更加靈活和高效；

　　移動邊緣計算，5G網絡中移動邊緣計算技術能夠實現業務的本地路由、阻斷、透傳、限速、計費以及切換等功能，可以有效降低業務時延，提高視頻類業務的用戶體驗。

　　3、5G技術研發試驗第二階段測試計劃

　　5G技術研發試驗第一階段測試已順利結束，IMT-2020（5G）推動組已于2016年6月啟動了第二階段測試規范的起草工作，計劃10月份完成無線關鍵技術測試規范的制定，2016年底前將啟動第二階段無線技術測試工作，2017年中將啟動第二階段網絡技術測試工作。

　　5G技術研發試驗第二階段測試將基于統一平臺、統一試驗頻率、統一的設備和測試規范開展，面向連續廣域覆蓋、熱點高容量、低時延高可靠和低功耗大連接等5G典型場景，驗證不同廠商技術方案的功能和性能。并且，還將開展5G核心網增強和無線接入網關鍵技術方案測試。此外，還將重點推動系統、芯片和儀表廠商合作開展多方對接測試，培育5G產業鏈。

　　四、展望

　　當前，5G標準化工作已經全面拉開序幕，各國積極部署5G試驗推動5G技術、標準及產業發展。我國于2016年1月全面啟動5G技術研發試驗，目前已經順利完成第一階段測試工作，通過測試，驗證了5G關鍵技術性能，有效推動了我國5G關鍵技術的研發，促進了5G核心關鍵技術在業界標準共識的形成。隨著5G技術研發試驗第二階段測試工作的有序推進，我國將與國外主流組織、企業密切合作，共同推動全球統一5G標準的形成。