5G技术加速推动经济社会发展.docx

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5G技术加速推动经济社会发展

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一5G概念及内涵

5G是第五代移动通信技术的简称。作为新一代移动通信技术，5G具有高速率、短时延和大连接等显著特征，在大幅提升移动互联网业务体验的同时，进一步拓展到物联网领域，与工业、农业、交通、医疗等传统行业深度融合，将开启万物互联的新时代。

与第四代移动通信技术（4G）相比，5G在传输速率、传输时延和终端连接数量等方面都有大幅度提升。在传输速率方面，5G能够提供最高1Gbps的用户体验速率和20Gbps的峰值速率，是4G的10倍以上；在传输时延方面，5G能够提供毫秒级的端到端时延，时延降低10多倍；在连接终端数量方面，5G支持每平方公里百万级终端连接，是4G的50倍以上。

图15G关键性能指标体系

5G包含三种典型应用场景：一是增强移动宽带，能够在人口密集区为更多用户提供更快的传输速率，支撑高清视频、虚拟现实技术用于全媒体建设和智能化传播、影音娱乐领域的增强现实等场景，带动消费升级；二是超高可靠低时延通信，主要面向工业互联网、智能制造、自动驾驶、智慧能源等领域，支撑制造业转型升级，实现高质量发展；三是海量机器类通信，主要面向环境监测、智慧城市、智能农业等以传感和数据采集为目标的物联网领域，提高社会管理效益和增强安全防护能力。5G将成为构筑经济社会数字化转型的关键基础设施，与经济社会各领域深度融合，催生新产品、新模式和新业态，支撑经济实现高质量发展。

图25G典型场景

5G将采用全球统一国际标准，通过灵活的系统设计满足多场景的业务需求。移动通信产业具有全球漫游和互联互通特点，全球统一标准一直是产业界共同追求的目标，但2G/3G/4G时代均有多个国际标准共存。

频谱资源是移动通信的基础，频段越低，网络覆盖越好，因此，历代移动通信均采用低频段进行网络部署。但随着用户对数据传输速率的需求越来越高，2G/3G/4G以及其他现有业务应用已经占用了很多的低频段频谱资源，使当前的6GHz以下中低频频谱资源越来越紧张，难以满足5G对更高速率和更大容量的频谱需求，向更高频段扩展成为移动通信必然的发展趋势。5G根据使用的频率资源分为中低频段和高频段。其中，中低频段可实现更好的网络覆盖，为用户提供基本的业务保障，将是5G的核心频段；高频段（20GHz以上）将满足用户极高的数据传输速率需求，主要应用于热点和室内场景，将成为5G的重要补充。

二5G技术与标准进展

2018年6月，3G合作伙伴计划（3GPP）发布了第一版本5G国际标准。3GPP是制定5G标准的全球移动通信标准化组织。考虑到5G运营商拥有的频谱、业务定位、部署节奏的不同，5G国际标准支持NSA（非独立组网）和SA（独立组网）两类架构。在NSA架构中，无线技术采用5G标准，核心网仍采用4G标准，主要支持5G增强移动宽带业务。在SA架构中，无线和核心网络均采用5G标准，支持增强移动宽带和基础低时延高可靠业务，支持网络切片、边缘计算等功能。3GPP正在研制5G第二版本国际标准，计划2020年3月发布，该版本将支持车联网、工业互联网等行业增强应用场景。

图35G国际标准工作计划

（一）5G无线技术与标准

为支持三大应用场景，5G新空口采用全新的灵活体系架构，如灵活参数设计和帧结构，并易于扩展支持新业务。5G新空口支持灵活参数设计，满足业务的多样带宽需求。与LTE采用固定的15kHz子载波间隔不同，5G新空口支持15kHz、30kHz、60kHz、120kHz、240kHz五种子载波间隔，以有效支持高中低频的多种带宽，并满足多样时延需求。5G新空口支持灵活帧结构，定义多种时隙格式，同时，5G新空口支持准静态和快速帧结构配置，以适应网络上、下行业务量的变化。

5G新空口支持增强移动宽带业务，需要有效传输和接收大的数据块，同时为了确保网络覆盖能力，需要保障控制信道性能。在确定数据信道编码方案时，需要综合考虑编译码性能、处理复杂度、处理时延及存储等因素，最终确定采用LDPC作为5G新空口的数据信道编码方案。鲁棒性是评估控制信道最重要的技术指标，极化码Polar有更好的表现，成为控制信道的编码方案。

5G新空口支持中低频段和高频段，并设计了统一的技术方案，中低频段满足覆盖和容量需求，支持100MHz基础信道带宽，高频段满足在热点区域提升容量的需求，支持400MHz基础信道带宽。

5G新空口采用基于波束的系统设计，提供灵活的网络部署手段。为了匹配同步、接入和业务传输的覆盖能力，5G新空口采用波束赋形方式传输同步、接入、控制信道、数据信道，同时支持波束测量和移动性。5G新空口支持数字和混合波束赋形方案，5G低中频新空口主要采用传统的数字赋形，5G高频新空口既要补偿路径损耗确保覆盖