5G的概念

　　“5G”代表著移動技術演進和革命，達到無線生態系統各個成員迄今發布的多項高級別目標。普遍認為5G是一代能讓蜂窩網絡擴展至全新使用案例和垂直市場的無線技術。5G技術還可讓蜂窩網絡進入機器世界，它將造福于無人駕駛汽車等，并用來連接數以百萬計的工業傳感器，以及各種可穿戴消費電子設備。

　　“5G”與4G、3G、2G系統均有不同。5G是對現有無線接入技術（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術演進與新增補充性無線接入技術集成后的解決方案的總稱。或者說5G將是一個真正意義上的融合網絡。這個融合統一的標準，將提供人與人，人與物，以及物與物之間高速、安全、自由的連接。

　　5G的主要特點

　　●5G的網絡架構將進一步扁平化，它將是功能強大的基站疊加一個大服務器集群。和更加新型化如“C-RAN”架構。

　　●5G的基站將更加小型化，可以安裝于各種場景；具備更強大的功能，將去除傳統的匯聚節點；

　　●5G時的網速極大提升。比4G/LTE的峰值傳輸速率每秒100M快100倍；

　　●5G網絡要滿足超大帶寬、超高容量、超密站點、超可靠性、隨時隨地接入的要求。

　　5G到底有哪些優勢

　　對于數消費者而言，5G的價值在于它擁有比4gLTE更快的速度（峰值速率可達幾十Gbps），例如你可以在一秒鐘內下載一部高清電影，而4GLTE可能要10分鐘。也正是因為這一得天獨厚的優勢，業界普遍認為5G將在無人駕駛汽車、VR以及物聯網等領域發揮重要作用。

　　和4G相比，5G的提升是全方位的，按照3GPP的定義，5G具備高性能、低延遲與高容量特性，而這些優點主要體現在毫米波、小基站、MassiveMIMO、全雙工以及波束成形這五大技術上。

　　1.毫米波

　　眾所周知，隨著連接到無線網絡設備的數量的增加，頻譜資源稀缺的問題日漸突出。至少就現在而言，我們還只能在極其狹窄的頻譜上共享有限的帶寬，這極大的影響了用戶的體驗。

　　那么5G提供的幾十個Gbps峰值速度如何實現呢？眾所周知，無線傳輸增加傳輸速率一般有兩種方法，一是增加頻譜利用率，二是增加頻譜帶寬。5G使用毫米波（26.5-300GHz）就是通過第二種方法來提升速率，以28GHz頻段為例，其可用頻譜帶寬達到了1GHz，而60GHz頻段每個信道的可用信號帶寬則為2GHz。

　　在移動通信的歷史上，這是首次開啟新的頻帶資源。在此之前，毫米波只在衛星和雷達系統上被應用，但現在已經有運營商開始使用毫米波在基站之間做測試。當然，毫米波最大的缺點就是穿透力差、衰減大，因此要讓毫米波頻段下的5G通信在高樓林立的環境下傳輸并不容易，而小基站將解決這一問題。

　　2.小基站

　　毫米波的穿透力差并且在空氣中的衰減很大，但因為毫米波的頻率很高，波長很短，這就意味著其天線尺寸可以做得很小，這是部署小基站的基礎。可以預見的是，未來5G移動通信將不再依賴大型基站的布建架構，大量的小型基站將成為新的趨勢，它可以覆蓋大基站無法觸及的末梢通信。

　　因為體積的大幅縮小，我們設置可以在250米左右部署一個小基站，這樣排列下來，運營商可以在每個城市中部署數千個小基站以形成密集網絡，每個基站可以從其它基站接收信號并向任何位置的用戶發送數據。當然，你大可不必擔心功耗問題，小基站不僅在規模上要遠遠小于大基站，功耗上也大大縮小了。除了通過毫米波廣播之外，5G基站還將擁有比現在蜂窩網絡基站多得多的天線，也就是MassiveMIMO技術。

　　3.MassiveMIMO

　　現有的4G基站只有十幾根天線，但5G基站可以支持上百根天線，這些天線可以通過MassiveMIMO技術形成大規模天線陣列，這就意味著基站可以同時從更多用戶發送和接收信號，從而將移動網絡的容量提升數十倍倍或更大。

　　MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）的意思是多輸入多輸出，實際上這種技術已經在一些4G基站上得到了應用。但到目前為止，MassiveMIMO僅在實驗室和幾個現場試驗中進行了測試。

　　隆德大學教授OveEdfors曾指出，“MassiveMIMO開啟了無線通訊的新方向——當傳統系統使用時域或頻域為不同用戶之間實現資源共享時，MassiveMIMO則導入了空間域（spatialdomain）的途徑，其方式是在基地臺采用大量的天線以及為其進行同步處理，如此則可同時在頻譜效益與能源效率方面取得幾十倍的增益。”毋庸置疑，MassiveMIMO是5G能否實現商用的關鍵技術，但是多天線也勢必會帶來更多的干擾，而波束成形就是解決這一問題的關鍵。

　　4.波束成形

　　MassiveMIMO的主要挑戰是減少干擾，但正是因為MassiveMIMO技術每個天線陣列集成了更多的天線，如果能有效地控制這些天線，讓它發出的每個電磁波的空間互相抵消或者增強，就可以形成一個很窄的波束，而不是全向發射，有限的能量都集中在特定方向上進行傳輸，不僅傳輸距離更遠了，而且還避免了信號的干擾，這種將無線信號（電磁波）按特定方向傳播的技術叫做波束成形（beamforming）。

　　5.全雙工

　　全雙工技術是指設備的發射機和接收機占用相同的頻率資源同時進行工作，使得通信兩端在上、下行可以在相同時間使用相同的頻率，突破了現有的頻分雙工（FDD）和時分雙工（TDD）模式，這是通信節點實現雙向通信的關鍵之一，也是5G所需的高吞吐量和低延遲的關鍵技術。

　　5G的關鍵技術

　　1）大規模天線陣列技術或新型多天線技術

　　大規模天線陣列技術是提升系統頻譜效率的最重要技術手段之一，對滿足5G系統容量和速率需求將起到重要支撐作用。多天線技術經歷了從無源到有源，從二維（2D）到3維（3D），從高階MIMO（多輸入多輸出）到大規模陣列，可使頻譜效率提升數10倍甚至更高，是5G技術重要的研究方向之一。

　　有源天線陣列的引入使基站側的協作天線數量達到128根，還可以將原來的2D天線陣列拓展成3D陣列，形成3D-MIMO技術。可支持多用戶波束職能賦型，減少用戶間干擾，進一步改善無線信號覆蓋性能。

　　正在研究的課題包括對大規模天線信道的測量與建模、陣列設計與校準導頻信道、碼本及犯規機制研究等。進一步研究容納更多用戶的空分多址（SDMA）技術，以顯著降低發射功率，實現綠色節能，提升覆蓋能力。

　　2）超密集組網技術

　　超密集網絡能改善網絡覆蓋，大幅提升系統容量，并對業務進行分流，網絡部署更靈活，頻率復用更高效，是滿足5G千倍容量增長需求的最主要手段之一。

　　在未來5G通信中，網絡走向更多元化、寬帶化、綜合化、智能化。隨著智能終端的普及，數據流量將井噴式增長。數據業務將主要分布在室內和熱點地區，這將使超密集網絡成為實現5G的主要手段之一。未來面向高頻段大寬帶，將采取更加密集的網絡方案，部署的小小區／扇區將高達100個以上。與此同時，愈加密集的網絡部署也使得網絡拓撲更加復雜，小區干擾已成為制約系統的重要因素，必須著力解決這一問題。

　　3）新型多址技術

　　新型多址技術通過發送信號的疊加傳輸來提升系統的接入能力，能有效支撐5G網絡千億設備連接需求。

　　目前，“同時同頻雙工”技術已引起業界的廣泛注意，它是在相同的頻譜上通信的收發雙方同時發射和接收信號。全雙工能夠突破TDD（時分雙工）、FDD（頻分雙工）方式的頻譜資源使用限制，使頻譜資源的使用更加靈活。與傳統的TDD、FDD雙工相比，“同時同頻雙工”技術在理論上可以使頻譜效率提高1倍。

　　全雙工技術需要極高的干擾消除能力，對干擾消除技術提出了極大挑戰。在多天線及組網情況下，全雙工的難度更大。相鄰小區的同頻干擾也是影響“同時同頻雙工”技術實現的因素之一。此外，全頻譜接入技術也是需要研發的課題，該技術將有效利用各類頻譜資源，有效緩解5G網絡對頻譜資源的巨大需求。

　　4）D2D（Device-to-Device）通信技術

　　D2D通信是指兩個對等的用戶節點之間直接進行通信的一種通信方式。在由D2D通信用戶組成的分布式網絡中，每個用戶節點都能發送和接收信號，并具有自動路由功能。

　　傳統的蜂窩天線系統的組網方式是以基站為中心實現小區覆蓋，基站和總基站是無法移動的。隨著無線多媒體業務的不斷增多，傳統的以基站為中心的業務提供方式已經無法滿足海量用戶在不同環境下的業務需求。

　　D2D通信技術無需借助基站就可實現終端間的直接通信，拓寬了網絡連接和接入方式。在D2D通信網絡中，用戶節點同時扮演服務器和客戶端的角色，用戶能夠意識到彼此的存在，自組織地構成一個虛擬或者實際的群體。

　　D2D通信是短距離直接通信，具有高信道質量、高數據、高速率、低時延、低功耗的特點。廣泛分布的終端能改善覆蓋，實現頻譜資源的高效利用；支持更靈活的網絡架構和連接方式，提升鏈路靈活性和網絡可靠性。

　　D2D的方案有廣播、組播、單播，未來還將研發其增強技術，包括基于D2D的中繼技術、多天線技術、聯合編碼技術等。

　　5）更加扁平化的新型網絡架構和C-RAN研究

　　5G網絡將基于SDN（軟件定義網絡）、NFV（網絡功能虛擬化）、云計算及C-RAN等先進技術，實現更加靈活、智能、高效、開放的，以用戶為中心的新型網絡。

　　當前的LTE接入網采取網絡扁平化設計，減少了系統時延，降低了建網成本和維護成本。5G可能采取C-RAN接入網架構。

　　C-RAN是基于集中化處理、協作無線電、實時云計算的綠色無線接入網架構，其基本思想是通過充分利用低成本高速光傳輸，直接在遠端天線與集中化的中心節點間傳遞無線信號，以構建覆蓋上百個基站服務區域，甚至上百平方公里的無線接入系統。

　　C-RAN架構適用于協同技術，能夠減少干擾，降低功率，提升頻譜效率。實現動態智能化組網，有利于降低成本，便于維護和減少運營支出。目前的研究內容包括C-RAN的架構和功能，如基帶池、RRU（射頻拉遠模塊）接口定義以及基于C-RAN的更緊密協作（如基站族、虛擬小區等）。

　　6）高頻段需求潛在候選頻段研究

　　傳統蜂窩頻段（sub-6GHz）的頻譜將無法滿足未來指數級增長的需求。因此，正在研究超過6GHz的頻段，以便測試在6GHz以上頻率分配部署無線接入的可行性。

　　全球6GHz以下的總頻譜約為數百MHz，而20GHz以上的潛在頻譜則是數十GHz。掌握這些頻譜對實現真正互聯的5G愿景來說至關重要。

　　中國通信5g信號什么時候出

　　資料顯示，2017年12月我國已完成非獨立組網NSA的5G國際標準。中國通信企業貢獻給3GPP關于5G的標準提案，占到了全部提案的四成。其中華為主導的極化碼控制信道編碼方案作為5G核心技術，也已寫入國際標準。

　　總結來看，三大運營商在5G部署上都有著各自的節奏，但基本鎖定在2019年。

　　iphone支持5g網絡嗎

　　5G網絡作為下一代移動通信網絡，其最高理論傳輸速度可達每秒數十Gb，這比現行4G網絡的傳輸速度快數百倍，整部超高畫質電影可在1秒之內下載完成。

　　從2G到3G，再到我們現在普遍使用的4G時代，互聯網變化還是很快的。所以，5G網絡的出現也將會徹底改變我們的網絡體驗，它將有更快的速度和更廣的覆蓋范圍。就這一點來說，還是很讓人期待的。但從流量角度來看，網友都表示用不起啊！

　　那么話說回來，iphone有支持5g網絡的手機型號了嗎？就目前蘋果發布的機型來看，目前沒有一部iphone是支持5G網絡的。