隨著5G移動(dòng)通信時(shí)代腳步的臨近，世界主要國(guó)家和地區(qū)均競(jìng)相部署5G戰(zhàn)略，力爭(zhēng)引領(lǐng)全球5G標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

韓國(guó)于2018年在平昌冬奧會(huì)上率先提供了5G應(yīng)用服務(wù)，并計(jì)劃于2020年年底實(shí)現(xiàn)5G大規(guī)模商用；美國(guó)四大運(yùn)營(yíng)商也在積極進(jìn)行5G預(yù)商用部署；歐盟于2018年啟動(dòng)5G預(yù)商用測(cè)試，并計(jì)劃于2025年在歐洲各城市推進(jìn)5G商用；日本宣布將在2020年東京夏季奧運(yùn)會(huì)前實(shí)現(xiàn)5G商用，2023年實(shí)現(xiàn)5G全國(guó)覆蓋。

而我國(guó)在5G部署上，政府部門也在積極推進(jìn)，不斷加碼相關(guān)政策。

《國(guó)家“十三五”規(guī)劃綱要》提出“積極推進(jìn)第五代移動(dòng)通信（5G）和超寬帶關(guān)鍵技術(shù)，啟動(dòng)5G商用”；《國(guó)家信息化發(fā)展戰(zhàn)略綱要》強(qiáng)調(diào)要“積極開展5G技術(shù)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)化布局，2020年取得突破性進(jìn)展，2025年建成國(guó)際領(lǐng)先的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)”。同時(shí)，政府支持成立IMT-2020（5G）推進(jìn)組，組織5G試驗(yàn)、推動(dòng)5G技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)。國(guó)內(nèi)主流通信設(shè)備企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)制定和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用等方面已獲得業(yè)界認(rèn)可。在移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的過程中，在1G～4G時(shí)代，中國(guó)的移動(dòng)通信企業(yè)逐漸從缺席、跟隨、追趕轉(zhuǎn)變?yōu)楦懿⑴堋?

經(jīng)過幾十年的努力與積淀，在5G時(shí)代，我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)躋身領(lǐng)先地位。

中國(guó)5G開啟了中國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)跑世界的時(shí)代

在5G標(biāo)準(zhǔn)方面

目前，全球立項(xiàng)并通過50項(xiàng)5G標(biāo)準(zhǔn)，其中中國(guó)21項(xiàng)，美國(guó)9項(xiàng)，歐洲14項(xiàng)，日本4項(xiàng)，韓國(guó)2項(xiàng)。國(guó)際移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP接受華為的Polar碼（極化碼）作為控制信道編碼方案，接受美國(guó)的LDPC作為數(shù)據(jù)信道編碼方案。

在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面

在5G必備的知識(shí)產(chǎn)權(quán)中，中國(guó)企業(yè)擁有的知識(shí)產(chǎn)權(quán)數(shù)量占到了10%。在移動(dòng)通信設(shè)備方面，華為是目前全球頂級(jí)的通信設(shè)備供應(yīng)商，在全球537個(gè)4G網(wǎng)絡(luò)中，華為負(fù)責(zé)提供設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)占到了一半。

在專利數(shù)量方面

設(shè)備廠商擁有的專利數(shù)量越多，在5G時(shí)代擁有的話語權(quán)就越高。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截止到2019年底，中國(guó)5G專利申請(qǐng)數(shù)量已躍居世界第一。其中，華為擁有的5G專利最多，排名世界第一，中興通訊排名世界第三。據(jù)德國(guó)專利數(shù)據(jù)公司IPLytics統(tǒng)計(jì)，截止到2019年3月，中國(guó)廠商申請(qǐng)的關(guān)于5G標(biāo)準(zhǔn)的專利占比達(dá)到了34%，比韓國(guó)的25%和美國(guó)的14%要高出許多。

在移動(dòng)終端方面

華為、OPPO、vivo、小米等手機(jī)的出貨量和蘋果、三星等國(guó)外知名品牌的出貨量相差無幾，手機(jī)價(jià)位也非常接近。2019年，這些企業(yè)相繼推出5G手機(jī)，比很多國(guó)外知名品牌要早許多?？傮w來看，在5G通信技術(shù)領(lǐng)域，無論中國(guó)還是中國(guó)企業(yè)都已進(jìn)入第一梯隊(duì)。

我國(guó)5G時(shí)代占據(jù)領(lǐng)跑地位的三大原因：

第一，國(guó)家對(duì)5G的高度重視與科學(xué)的頂層設(shè)計(jì)；

第二，企業(yè)積極創(chuàng)新，先發(fā)制人，在國(guó)際市場(chǎng)上搶占制高點(diǎn)；

第三，我國(guó)、很早就開始參與5G標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，這使得其積累很多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

一、國(guó)家政策支持

工信部、發(fā)改委和科技部早在2013年2月就成立了IMT-2020（5G）推進(jìn)組，其任務(wù)非常明確，就是推動(dòng)5G技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)、牽頭組織5G試驗(yàn)。在IMT-2020（5G）推進(jìn)組的帶領(lǐng)下，我國(guó)在2016年～2017年啟動(dòng)了三次技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)，分別對(duì)5G關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)方案和系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。

二、企業(yè)積極參與

我國(guó)電信運(yùn)營(yíng)商與通信設(shè)備制造商緊密合作積極開展5G技術(shù)研發(fā)試驗(yàn)。例如，2016年底，中國(guó)移動(dòng)制定了2016年～2020年的5G商用時(shí)間表。根據(jù)這個(gè)時(shí)間表所做的規(guī)劃，2017年5月，中國(guó)移動(dòng)分別在北京、上海、廣州、蘇州、寧波建立5G試驗(yàn)網(wǎng)，進(jìn)行5G外場(chǎng)測(cè)試。

三、持續(xù)的技術(shù)積累

早在3G網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)就取得了很大的進(jìn)步，最有力的證明就是我國(guó)主導(dǎo)的TD-SCDMA成為三大國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一。從那時(shí)起，我國(guó)企業(yè)持續(xù)加大在移動(dòng)通信領(lǐng)域的投入，積極研發(fā)最新技術(shù)與產(chǎn)品，積累了一系列先進(jìn)技術(shù)成果，為發(fā)力5G奠定了扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

雖然5G的規(guī)?；逃眠€需要攻克很多技術(shù)難關(guān)，相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著重重阻礙，但作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，我國(guó)消費(fèi)者眾多，企業(yè)用戶規(guī)模龐大，能夠切實(shí)滿足5G相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)需求。再加上百度、騰訊、阿里巴巴等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的支持，我國(guó)5G技術(shù)發(fā)展與規(guī)?；逃玫膶?shí)現(xiàn)指日可待。

5G七大核心技術(shù)改變生活

作為第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G網(wǎng)絡(luò)的峰值速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，比4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度提高了數(shù)百倍，一部超高畫質(zhì)的電影下載只需1秒。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用，人們完全可以利用智能終端分享3D電影、3D游戲及超高畫質(zhì)節(jié)目。作為未來幾年，甚至十幾年的主流通訊技術(shù)，5G將成為4G一樣的基礎(chǔ)設(shè)施，在智慧交通、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療健康、智慧環(huán)保、城市管理等各行各業(yè)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。

那么5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵支撐技術(shù)有哪些呢？

下面我們對(duì)5G的七大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

5G的七大關(guān)鍵技術(shù)

一、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的更新迭代，其復(fù)雜性也在不斷提升。2G時(shí)代，運(yùn)營(yíng)商僅需要在全國(guó)部署幾萬個(gè)基站便可實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋；4G時(shí)代，這一數(shù)字增長(zhǎng)至500多萬。而5G網(wǎng)絡(luò)需要的基站規(guī)模更為龐大，5G網(wǎng)絡(luò)每平方公里可以支持百萬級(jí)別的設(shè)備接入，為此，必須密集部署海量基站。而且即便處于同一網(wǎng)絡(luò)，不同終端的速率、功耗、使用頻率、服務(wù)質(zhì)量需求等也存在明顯差異。

這種背景下，按照傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式進(jìn)行部署，可能會(huì)使5G網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)相互干擾問題。為了避免這種情況，需要從不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方式、節(jié)點(diǎn)協(xié)調(diào)方案、網(wǎng)絡(luò)選擇方案、節(jié)能配置方法等多種維度做出有效調(diào)整。

二、自組織網(wǎng)絡(luò)

自組織網(wǎng)絡(luò)是5G技術(shù)的重要組成部分，在網(wǎng)絡(luò)部署階段，它強(qiáng)調(diào)自規(guī)劃和自配置；在網(wǎng)絡(luò)維護(hù)階段，它強(qiáng)調(diào)自優(yōu)化、自愈合。自規(guī)劃的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃和執(zhí)行，并滿足系統(tǒng)擴(kuò)展容量、監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)、優(yōu)化結(jié)果等需求。自配置在成本控制、安裝便捷性等方面有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)新增網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置的即插即用。自愈合是指系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)問題進(jìn)行檢測(cè)、定位及處理，有效降低系統(tǒng)運(yùn)維成本，并提高用戶體驗(yàn)。

三、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)

5G網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜業(yè)務(wù)較多，特別是高清晰度的音頻、視頻業(yè)務(wù)往往存在短時(shí)間內(nèi)集中爆發(fā)的特性，為了確保用戶獲得良好體驗(yàn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造升級(jí)就顯得尤為關(guān)鍵。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)是一種拓展傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次的有效方案，它可以提供智能虛擬網(wǎng)絡(luò)來有效解決用戶需求集中爆發(fā)的問題。

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將充分考慮各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)負(fù)載狀況、連接狀態(tài)、用戶距離等因素，將內(nèi)容分發(fā)到距離用戶較近的代理服務(wù)器中，使用戶可以就近獲取所需內(nèi)容，避免網(wǎng)絡(luò)擁堵，提高用戶需求響應(yīng)速度。

四、D2D 通信

5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)容量、頻譜效率、通信模式、終端用戶體驗(yàn)都需進(jìn)一步提升。在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，設(shè)備間通訊都有望提升系統(tǒng)性能，減輕基站壓力，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，提高頻譜利用率。所以，對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)來說，D2D（Device to Device，設(shè)備對(duì)設(shè)備通信）將成為其中的一種關(guān)鍵技術(shù)。

五、M2M 通信

作為現(xiàn)階段物聯(lián)網(wǎng)最常見的應(yīng)用形式，M2M（Machine to Machine，機(jī)器對(duì)機(jī)器通信）已經(jīng)在智能電網(wǎng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、城市信息化、安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用。目前，對(duì)于M2M網(wǎng)絡(luò)，3GPP已經(jīng)制定了一些標(biāo)準(zhǔn)，并開始立項(xiàng)研究M2M關(guān)鍵技術(shù)。根據(jù)3GPP規(guī)定，M2M有兩種解釋：從廣義上看，M2M指的是機(jī)器與機(jī)器、人與機(jī)器、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與機(jī)器之間的通信，涵蓋了人、機(jī)器、系統(tǒng)之間的所有通信技術(shù)。從狹義上看，M2M指的就是機(jī)器之間的通信。相較于其它應(yīng)用來說，M2M的典型特征就是智能化、交互式，在這種特征下，機(jī)器變得更加智慧。

六、信息中心網(wǎng)絡(luò)

隨著實(shí)時(shí)音頻、高清視頻等服務(wù)的數(shù)量日漸增多，基于位置通信的傳統(tǒng)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)已無法承擔(dān)海量數(shù)據(jù)分發(fā)任務(wù)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出以信息為中心的發(fā)展趨勢(shì)。1979年，尼爾森（Nelson）提出信息中心網(wǎng)絡(luò)這一概念。目前，美國(guó)很多組織都在研究ICN，以期用ICN取代現(xiàn)有的IP。

七、網(wǎng)絡(luò)切片

5G網(wǎng)絡(luò)切片就是利用交通管理的分流方式對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，其本質(zhì)是從邏輯層面對(duì)現(xiàn)實(shí)存在的物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，按照用戶服務(wù)需求及時(shí)延高低、帶寬大小、可靠性強(qiáng)弱等指標(biāo)將其劃分成不同的虛擬網(wǎng)絡(luò)，以應(yīng)對(duì)多變的應(yīng)用場(chǎng)景。

相較于4G網(wǎng)絡(luò)來說，網(wǎng)絡(luò)切片是5G網(wǎng)絡(luò)一大鮮明特征。目前，業(yè)界主流的切片方式是按照5G網(wǎng)絡(luò)的三大典型應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行切分，讓5G網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)承載能力與安全性能等指標(biāo)滿足相關(guān)業(yè)務(wù)需求，將物理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分類，并轉(zhuǎn)化為虛擬網(wǎng)絡(luò)，從而滿足多種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場(chǎng)景需求。從5G技術(shù)本身發(fā)展視角上，5G技術(shù)可被應(yīng)用至移動(dòng)寬帶、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、關(guān)鍵任務(wù)型物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

隨著技術(shù)與市場(chǎng)不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)切片也將不斷向前發(fā)展。從技術(shù)層面來看，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)速度、降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本仍有較大潛力；從市場(chǎng)層面來看，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、新型智慧城市、無人駕駛汽車等都對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的質(zhì)量提出了較高的要求。在此情況下，各項(xiàng)指標(biāo)表現(xiàn)極好的5G網(wǎng)絡(luò)將為相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極的推動(dòng)作用。