自2015年ITU宣布白皮書《IMT愿景—2020年及之后IMT將來成長的框架和總體方針》后，擬定全球統一的5G尺度已成為業界配合的呼聲，憑據之前發布的蹊徑圖，ITU在2016年重點開展5G技能機能需求和評估要領研究，2017年正式啟動5G技能候選方案征集。

在海內，華為、中興、愛立信、諾基亞和上海貝爾、大唐、英特爾等公司均參加了2016年的5G技能研發試驗第一階段測試。為盡早實現5G商用，在2017年，運營商、設備商，及相關財富鏈應團結5G研發試驗第一階段測試功效，對5G要害技能舉辦打破。

大局限天線：四點問題亟需打破

大局限多天線技能（Massive MIMO）被認為是5G的要害技能之一，是獨一可以十倍、百倍晉升系統容量的無線技能。對比于以前的單一天線及4G遍及利用的4/8天線系統，大局限多天線技能可以或許通過差異的維度（空域、時域、頻域、極化域等）晉升頻譜操作效率和能量操作效率；多維天線陣列可以自適應地調解各個天線陣子的相位和功率，顯著提高MIMO系統的空間判別率；多天線陣子的動態組合，天然可以應用波束賦形技能，從而讓能量較小的波束會合在一塊小型區域，將信號強度會合于特定偏向和特定用戶群，因此可以顯著低落小區內自滋擾、鄰區滋擾等，提高用戶信號載干比。

團結5G技能試驗的測試進程及功效，大局限多天線技能的以下要害問題仍需要進一步地研究：1）信道預計及建模。天線陣子的動態組合及分派和用戶終端的移動性，導致傳統的發射端位置牢靠的信道預計和建模方法不再合用。多個用戶在地理位置的隨機漫衍將顯著影響天線陣子的分派，基站需要依賴信道的移動性和能量在空間的持續性盡快做出最優可能較優的信道預計。信道能量在空間的漫衍不勻稱、差異的散射體和反射體的回波只對差異的天線陣子可見，意味著信道的相關性將難以預測，衰落將泛起非靜態特征。2）導頻污染，上行信道預計容易被相鄰小區的非正交序列滋擾，基于受污染的信道預計的下行鏈路波束賦形將會對利用同一個導頻序列的終端造成一連的定向滋擾，從而低落系統容量。3）FDD系統的陳設。FDD系統成長Massive MIMO，需要思量信道預計的優化算法、CSI反饋加強及滋擾節制、低落反饋占用的資源量的一系列尚未獲得辦理的問題。4）貿易化的陳設與本錢節制。由于5G基站天線數目將極大增長，大局限天線系統會需要利用大量的天線陣子，家產出產時一定有嚴格的本錢節制要求，反過來需要在理論上辦理差異場景下最優的天線數量這一課題。大局限多天線系統的設計、制造、工程、安裝、人力等本錢均需有進一步的淘汰，才氣在貿易化陳設中不受制約。

新型多址：競爭劇烈

3GPP RAN1在2016年中的集會會議已抉擇：eMBB場景的多址接入方法應基于正交的多址方法，非正交的多址技能只限于mMTC的上行場景。這就意味著，eMBB的多址技能將更大概回收DFT-S-FDMA和OFDMA.而華為SCMA、中興MUSA和大唐的PDMA等將在2017年競爭mMTC的上行多址方案。

SCMA、MUSA、PDMA和NOMA等非正交多址方案均依賴于SIC技能，該技能固然有精采的信號檢測機能，但假如要應用在5G系統中，仍需要辦理：1）5G的大毗連數需求迫使人們設計更巨大SIC吸收機，這就要求系統在可接管的功耗程度內裝配更強的信號處理懲罰本領的芯片；2）功率域、空域、編碼域單獨或連系地編碼傳輸，要求SIC技能具有不絕地對用戶的特征舉辦排序的強大本領；3）多級處理懲罰進程中，SIC技能有大概會帶來較大的處理懲罰時延，必需通過優化算法來低落負面影響。

另外，各個候選的多址接入技能也都具有必然的技能范圍。以SCMA為例，仍存在的問題主要有：1）價錢公道的碼本設計；2）低巨大度的吸收及SIC算法；3）系統處理懲罰速率和鏈路預算的優化；4）大量用戶在短時間接入時，SCMA會帶來峰值平均功率比過高問題。

今朝，一共有15種非正交多址技能的候選方案在競爭，假如中國的三種方案想得到樂成，仍需盡快辦理各自候選方案中潛在的技能問題，才氣增大中選的大概。

高頻段通信：需統一規定

將來5G系統將面向6GHz以下和6GHz以上全頻段機關，以綜合滿意網絡對容量、包圍、機能等方面的要求。今朝，6GHz以下的低頻段擁擠不堪，6GHz以上的高頻段研發不敷，這是對將來海量的5G頻譜需求最大的挑戰：1）高頻段頻譜信道具有許多新的特征，好比高路損、高散射和對動態情況敏感等，需要理論界進一步的研究。2）元器件本錢奮發，對RF成果組件的本錢節制倒霉，也對移動終端提出了新的要求。3）最重要的是，需要全球統一規定可以利用的高頻段，識別出6GHz—100GHz傍邊的最佳頻譜。所謂的“最佳”，就是不只具備優秀物理特性，還得適合國際間的協調，同時也要照顧到今朝部隊、衛星通信及其他行業的實際利用環境。可以預見到，全球統一的高頻段頻譜的規定也一定是一場不見硝煙的技能戰爭。

新型多載波：三種技能呼聲最高