當前，系統(tǒng)設(shè)備商和移動運營商熱烈討論的一個熱門話題之一就是下一代移動網(wǎng)絡(luò)5G的發(fā)展情況。5G已有幾個候選技術(shù)，未來肯定會有一些概念被定義到這個新標準里。Ovum智能網(wǎng)絡(luò)首席分析師Dimitris Mavrakis在本文里簡單介紹下了這幾個候選技術(shù)，并分析了各項技術(shù)的面臨的機遇和挑戰(zhàn)。
這篇文章的主要內(nèi)容并非討論5G技術(shù)需要具備哪些要求，而是辨識業(yè)界已出現(xiàn)的幾個候選技術(shù)及相關(guān)的架構(gòu)，包括5G標準可能會向什么方向發(fā)展。行業(yè)對5G網(wǎng)絡(luò)的需求是已經(jīng)確定的，這些已經(jīng)由5G-PPP（歐洲5G公私合作聯(lián)盟）概述過。
對于5G的未來，行業(yè)的困惑主要有技術(shù)、商業(yè)機會、在垂直行業(yè)的應(yīng)用以及部署的時間表等等。再加上大多數(shù)移動運營商還沒有找到更好的貨幣化LTE網(wǎng)絡(luò)的方法，所以5G的未來就變得有些迷茫。
如果我們回顧下移動通信技術(shù)過去的發(fā)展軌跡，隱約描繪出5G大概的樣貌。新一代移動網(wǎng)絡(luò)通常意味著全新的架構(gòu)，當然傳統(tǒng)上還認為架構(gòu)得是無線接入的：模擬到TDMA（GSM）到CDMA（UMTS）到OFDM（LTE）。顯然，5G也需要一個全新的技術(shù)、全新標準來解決用戶需求。
考慮到流量增長的趨勢，5G勢必要在網(wǎng)絡(luò)上進行徹底的變革。軟件驅(qū)動的架構(gòu)、極高密度的流體網(wǎng)絡(luò)、更高頻段以及更廣泛的頻譜范圍，滿足數(shù)十億的終端設(shè)備接入需求，Gbps量級的容量等等，這些都是無法由目前的LTE和LTE-Advanced網(wǎng)絡(luò)提供的。
顯然，我們需要一個全新的空中接口，對于這一點，中興通訊走得更遠一點，他們提出5G網(wǎng)絡(luò)將容許多個空中接口標準共存，從理論角度看，這確實是理想的（OFDM技術(shù)不適用于small cell和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，但其他的接口可以）。但是從運營和經(jīng)濟角度考慮，這就意味著會耗費大量精力和開發(fā)成本。
當然，結(jié)合現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展以及用戶需求，只能猜測未來5G技術(shù)大概的樣貌?，F(xiàn)在成本問題還沒有上升到5G技術(shù)話題的討論范圍內(nèi)，所以5G候選技術(shù)的可討論范圍就大很多。本文同樣如此，先撇開成本考慮，簡單介紹幾個對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)有徹底破壞性變革的技術(shù)。
5G候選技術(shù)如下：
1、極致增密
網(wǎng)絡(luò)增密不是新技術(shù)，在3G網(wǎng)絡(luò)剛一開始遇到擁堵問題時，移動運營商就意識到需要在系統(tǒng)或多個扇區(qū)引入新的蜂窩（cell），這帶動了small cell等多種類似產(chǎn)品的興起，這一技術(shù)本質(zhì)上是把接入點移到離用戶更近的地方。簡單來說，基本上是沒有其他方式來大幅增加整個系統(tǒng)或整個網(wǎng)絡(luò)的容量。
5G網(wǎng)絡(luò)很可能是由多層連接組成，也就是說不同大小、類型小區(qū)構(gòu)成的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)：對數(shù)據(jù)連接速率要求低的區(qū)域用宏站層覆蓋，對傳輸速率要求高的區(qū)域用顆粒層覆蓋，中間再穿插其他的網(wǎng)絡(luò)層。網(wǎng)絡(luò)部署和協(xié)調(diào)是主要的挑戰(zhàn)，因為運營商需要以指數(shù)級增長網(wǎng)絡(luò)層。
2、多網(wǎng)協(xié)同
未來會有多張網(wǎng)絡(luò)一起為用戶終端提供連接：移動蜂窩、WiFi、終端對終端連接等等。5G系統(tǒng)應(yīng)該能緊密協(xié)調(diào)這些網(wǎng)絡(luò)，為用戶提供不中斷的順暢體驗。目前，協(xié)同多張網(wǎng)絡(luò)仍然是一個相當大的挑戰(zhàn)。Hotspot 2.0與下一代Hotspot的案例會是蜂窩與WiFi集成的一個參考。5G能否讓終端設(shè)備在幾張網(wǎng)絡(luò)間順利切換，還有待觀察，如何無縫地從一張網(wǎng)絡(luò)切到另一張上的確是一個最大的挑戰(zhàn)。
3、全雙工
所有現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡(luò)都依賴雙工模式來管理上傳和下載，有時分雙工，有頻分雙工，比如說LTE FDD，其上行和下行需要兩個單獨的信道，而TDD呢，無論上行還是下行都采用同一個信道，只是時隙不同。
要想?yún)f(xié)調(diào)好上下行，雙工模式肯定是必不可少的，但全雙工技術(shù)現(xiàn)在仍在討論中。如果采用這個技術(shù)方案，終端設(shè)備可同時發(fā)送和接收信息，這就有可能使現(xiàn)有的FDD和TDD系統(tǒng)容量翻番。
當然這項技術(shù)也存在巨大的挑戰(zhàn)：需要從根本消除自干擾，網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備都需要巨大變化。如果克服這些挑戰(zhàn)，整個網(wǎng)絡(luò)容量將實現(xiàn)巨大增幅。
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