第五代移動(dòng)通信（5G）是指面向2020年移動(dòng)通信發(fā)展的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，具有超高的頻譜利用率和超低的功耗，在傳輸速率和資源利用率等方面比4G系統(tǒng)提高10倍，其無(wú)線覆蓋性能和用戶體驗(yàn)也將得到顯著提高。5G將與其他無(wú)線移動(dòng)通信技術(shù)密切結(jié)合，構(gòu)成新一代無(wú)所不在的移動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)，滿足未來(lái)10年移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的發(fā)展需求。

　　5G技術(shù)發(fā)展新趨向

　　毫米波通信技術(shù)

　　隨著無(wú)線通信尤其是個(gè)人移動(dòng)通信的高速發(fā)展，無(wú)線電頻譜的低端頻率已趨于飽和，即使是采用高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK）調(diào)制或各種多址技術(shù)擴(kuò)大通信系統(tǒng)的容量，提高頻譜的利用率，也無(wú)法滿足未來(lái)通信發(fā)展的需求，因此實(shí)現(xiàn)高速、寬帶的無(wú)線通信勢(shì)必向微波高端頻段開發(fā)新的頻譜資源。毫米波頻率范圍為30GHz～300GHz，由于其波長(zhǎng)短、頻帶寬、波束窄、保密性好、傳輸質(zhì)量高、全天候通信等特點(diǎn)，可以有效地解決高速寬帶無(wú)線接入面臨的許多問(wèn)題，因而在短距離通信中有著廣泛的應(yīng)用前景。

　　目前，毫米波通信技術(shù)主要應(yīng)用于地面上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和衛(wèi)星通信或廣播系統(tǒng)。其中，地面上的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)毫米波通信一般用于對(duì)保密要求較高的接力通信。毫米波本身就具有很強(qiáng)的隱蔽性和抗干擾性，同時(shí)由于毫米波在大氣中的衰減和使用小口徑天線就可以獲得極窄的波束與很小的旁瓣，所以對(duì)毫米波通信的截獲和干擾變得非常困難。

　　頻譜共享技術(shù)

　　頻譜共享技術(shù)主要是在不改變現(xiàn)有頻譜分配的架構(gòu)下，為多種業(yè)務(wù)在有限的頻譜內(nèi)提供頻譜動(dòng)態(tài)接入的機(jī)制，包括基于業(yè)務(wù)的頻譜避讓機(jī)制、基于位置和電磁環(huán)境的智能頻譜選擇機(jī)制等，從而實(shí)現(xiàn)不同業(yè)務(wù)的共存，實(shí)現(xiàn)多個(gè)認(rèn)知用戶協(xié)同工作，進(jìn)而提供良好的用戶體驗(yàn)和高效的頻譜利用率。

　　目前，發(fā)展最為迅速的頻譜共享技術(shù)就是認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)。認(rèn)知無(wú)線電又被稱為智能無(wú)線電，它以靈活、智能、可重配置為顯著特征，通過(guò)感知外界環(huán)境并使用人工智能技術(shù)從環(huán)境中學(xué)習(xí)，有目的地實(shí)時(shí)改變某些操作參數(shù)（比如傳輸功率、載波頻率和調(diào)制技術(shù)等），使其內(nèi)部狀態(tài)適應(yīng)接收到的無(wú)線信號(hào)的統(tǒng)計(jì)變化，從而實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)的高可靠通信以及對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境有限的無(wú)線頻譜資源進(jìn)行高效利用。認(rèn)知無(wú)線電的核心思想就是通過(guò)頻譜感知（Spectrum Sensing）和系統(tǒng)的智能學(xué)習(xí)能力，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)頻譜分配（DSA：dynamic spectrum allocaTIon）和頻譜共享（Spectrum Sharing）。

　　認(rèn)知無(wú)線電中，次級(jí)用戶動(dòng)態(tài)地搜索頻譜空穴進(jìn)行通信，這種技術(shù)稱為動(dòng)態(tài)頻譜接入。在主用戶占用某個(gè)授權(quán)頻段時(shí)，次級(jí)用戶必須從該頻段退出，去搜索其他空閑頻段完成自己的通信。

　　大規(guī)模MIMO（Massive MIMO）

　　5G的飛速發(fā)展要求網(wǎng)絡(luò)必須解決容量限制，以及一些現(xiàn)有通信系統(tǒng)中存在的挑戰(zhàn)，諸如網(wǎng)絡(luò)的可靠性、覆蓋率、能效性和延遲性等。大規(guī)模MIMO（多進(jìn)多出）作為5G技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)方案，通過(guò)在基站收發(fā)信機(jī)（BTS）上使用大量的天線（超過(guò)64根）實(shí)現(xiàn)了更大的無(wú)線數(shù)據(jù)流量和連接可靠性。這種方式從根本上改變了現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的基站收發(fā)信機(jī)架構(gòu)，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)只使用了最多8根天線組成的扇形拓?fù)?。由于擁有?shù)以百計(jì)的天線單元，大規(guī)模MIMO可以使用預(yù)編碼技術(shù)集將能量集中到目標(biāo)移動(dòng)終端上，從而降低輻射功率。通過(guò)把無(wú)限能量指向到特定用戶，降低輻射功率，同時(shí)降低對(duì)于其他用戶的干擾，進(jìn)而提高了5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度和抗干擾性能，使得網(wǎng)絡(luò)能夠容納更多的用戶且具有更高的可靠性和更高的能效。