4G的到來(lái)仿佛還在昨日，5G卻已近在咫尺。根據(jù)3GPP的規(guī)劃， 5G的大規(guī)模測(cè)試和部署，最早將于2019年開始。也就是說(shuō)，最快還有一年多的時(shí)間，我們就可以享受到5G帶來(lái)的全新體驗(yàn)。然而作為全球通信標(biāo)準(zhǔn)，5G的意義當(dāng)然不局限于網(wǎng)速更快，移動(dòng)寬帶體驗(yàn)更優(yōu)，它的使命在于連接新行業(yè)，催生新服務(wù)，比如推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化、大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動(dòng)駕駛等。這些行業(yè)和服務(wù)都對(duì)網(wǎng)絡(luò)提出了更高的要求，要求網(wǎng)絡(luò)更可靠、低時(shí)延、廣覆蓋、更安全。各行各業(yè)迥異的需求迫切呼喚一種靈活、高效、可擴(kuò)展的全新網(wǎng)絡(luò)。5G應(yīng)運(yùn)而生。

作為下一代蜂窩網(wǎng)絡(luò)，5G 網(wǎng)絡(luò)以 5G NR （New Radio） 統(tǒng)一空中接口（unified airinterface）為基礎(chǔ)，為滿足未來(lái)十年及以后不斷擴(kuò)展的全球連接需求而設(shè)計(jì)。5G NR 技術(shù)旨在支持各種設(shè)備類型、服務(wù)和部署，并將充分利用各種可用頻段和各類頻譜。顯然，5G NR的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)大工程，搭建5G NR不可能也不必從零開始，事實(shí)上，5G 將在很大程度上以4G LTE為基礎(chǔ)，充分利用和創(chuàng)新現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)。

圖1:5G的應(yīng)用領(lǐng)域

Qualcomm認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)5G NR的搭建，有三類關(guān)鍵技術(shù)不可或缺——1. 基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入（OpTImized OFDM-based waveforms and mulTIple access，Orthogonal Frequency Division MulTIplexing，正交頻分復(fù)用），2. 靈活的框架設(shè)計(jì)（A flexible framework），3. 先進(jìn)的新型無(wú)線技術(shù)（Advanced wireless technologies）。

圖2:5G NR的關(guān)鍵技術(shù)

基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入（OpTImized OFDM-based waveforms and multiple access）5G NR設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要的一項(xiàng)決定，就是采用基于OFDM優(yōu)化的波形和多址接入技術(shù)，因?yàn)镺FDM 技術(shù)被當(dāng)今的 4G LTE 和 Wi-Fi 系統(tǒng)廣泛采用，因其可擴(kuò)展至大帶寬應(yīng)用，而具有高頻譜效率和較低的數(shù)據(jù)復(fù)雜性，因此能夠很好地滿足 5G 要求。 OFDM 技術(shù)家族可實(shí)現(xiàn)多種增強(qiáng)功能，例如通過(guò)加窗或?yàn)V波增強(qiáng)頻率本地化、在不同用戶與服務(wù)間提高多路傳輸效率，以及創(chuàng)建單載波 OFDM 波形，實(shí)現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。

圖3：基于OFDM優(yōu)化的波形

簡(jiǎn)單歸納起來(lái)，OFDM有以下優(yōu)勢(shì)：? 復(fù)雜度低（Low complexity）：可以兼容低復(fù)雜度的信號(hào)接收器，比如移動(dòng)設(shè)備? 頻譜效率高（High spectral efficiency：）：可以高效使用 MIMO，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。? 能耗少（Low power consumption）：可以通過(guò)單載波波形，實(shí)現(xiàn)高能效上行鏈路傳輸。? 頻率局域化（Frequencylocalization）：可以通過(guò)加窗和濾波，提升頻率局域化，最大限度減少信號(hào)干擾。

圖4：可擴(kuò)展子載波