當前，系統(tǒng)設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5G的發(fā)展情況。5G已有幾個候選技術，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)絡首席分析師Dimitris Mavrakis在本文里簡單介紹下了這幾個候選技術，并分析了各項技術的面臨的機遇和挑戰(zhàn)。

　　這篇文章的主要內容并非討論5G技術需要具備哪些要求，而是辨識業(yè)界已出現(xiàn)的幾個候選技術及相關的架構，包括5G標準可能會向什么方向發(fā)展。行業(yè)對5G網(wǎng)絡的需求是已經(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、商業(yè)機會、在垂直行業(yè)的應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)絡通常意味著全新的架構，當然傳統(tǒng)上還認為架構得是無線接入的：模擬到TDMA（GSM）到CDMA（UMTS）到OFDM（LTE）。顯然，5G也需要一個全新的技術、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)絡上進行徹底的變革。軟件驅動的架構、極高密度的流體網(wǎng)絡、更高頻段以及更廣泛的頻譜范圍，滿足數(shù)十億的終端設備接入需求，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技術不適用于small cell和異構網(wǎng)絡，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，結合現(xiàn)有的網(wǎng)絡技術發(fā)展以及用戶需求，只能猜測未來5G技術大概的樣貌?，F(xiàn)在成本問題還沒有上升到5G技術話題的討論范圍內，所以5G候選技術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)絡有徹底破壞性變革的技術。

　　5G候選技術如下：

　　1、極致增密

　　網(wǎng)絡增密不是新技術，在3G網(wǎng)絡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，這一技術本質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)絡的容量。

　　5G網(wǎng)絡很可能是由多層連接組成，也就是說不同大小、類型小區(qū)構成的異構網(wǎng)絡：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)絡層。網(wǎng)絡部署和協(xié)調是主要的挑戰(zhàn)，因為運營商需要以指數(shù)級增長網(wǎng)絡層。

　　2、多網(wǎng)協(xié)同

　　未來會有多張網(wǎng)絡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)應該能緊密協(xié)調這些網(wǎng)絡，為用戶提供不中斷的順暢體驗。目前，協(xié)同多張網(wǎng)絡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能否讓終端設備在幾張網(wǎng)絡間順利切換，還有待觀察，如何無縫地從一張網(wǎng)絡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)調好上下行，雙工模式肯定是必不可少的，但全雙工技術現(xiàn)在仍在討論中。如果采用這個技術方案，終端設備可同時發(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。

　　當然這項技術也存在巨大的挑戰(zhàn)：需要從根本消除自干擾，網(wǎng)絡和設備都需要巨大變化。如果克服這些挑戰(zhàn)，整個網(wǎng)絡容量將實現(xiàn)巨大增幅。