张冬梅

摘 要：5G是最新一代移动通信系统技术，目前已基本完成标准化和关键技术研究。本文简介了5G系统架构，主要应用场景，重点对5G系统采用的关键技术进行介绍，最后展望了5G网络未来的发展方向。

关键词：5G；架构；大规模多天线；全双工；编码；多址技术

一、引言

20世纪70年代以来，移动通信从第一代的模拟语音通信发展到当前可以提供高质量移动宽带多媒体服务，终端从k比特每秒上升到现在的G比特每秒，用户体验不断提高。网络流量不断提升，新的无线技术也不断地应用到移动通信系统中去。随着人们对通信的需求不断增长，现有的技术也逐渐无法满足未来通信的需求。与前四代技术相比，第五代移动通信技术提供的业务种类和服务质量更加丰富。5G要面对多样化场景的差异化性能需求，这就需要引进多种技术来满足不同的通信场景。国际电信联盟（ITU）是5G标准研制组织，其将5G命名为IMT-2020。ITU定义了5G主要应用场景，包括移动宽带场景，大规模机器通信场景和高可靠低时延通信场景。

二、 5G网络架构

5G网络将融合多类现有或未来的无线接入传输技术和功能网络，例如传统的蜂窝移动网络、大规模多天线网络，认知无线电网络，无线局域网，无线传感网，小基站，可见光通信和设备直连通信等等，通过运营商统一的核心网络进行管控，以提供超高速率和超低时延的用户体验和多场景的一致无缝服务。

5G网络架构一方面引入了软件定义网络SDN和网络功能虚拟化NFV等技术，实现控制功能和转发功能的分离，以及网元功能和物理实体的解耦，从而实现多类网络资源的实时感知与调配，以及网络连接和网络功能的按序提供和适配。……