5G系统的指标要求和关键技术简述--笔记

一、未来移动通信系统面临的问题
（1）数据流量的需求大幅增长：主要是因为智能手机的快速普及与应用程序使用频率的大幅提高。
（2）终端接入数量及种类的大量增加：随着物联网技术的发展，未来会出现大量区别与传统通信设备的无线终端设备与传感器，包括车联网、智能家居、智能监控摄像、智能电网等。
（3）应用日趋丰富：如今，由于人们的需求不断提高，催生了各种便捷服务于大众的应用，鉴于这些应用涉及生活与工作的方方面面，所以不同的应用对通信系统的可靠性和有效性要求也各不相同。
（4）成本与环境保护：在未来，网络一定朝着低成本化发展，即在保证服务质量的前提下，运营商部署及维护网络设备的成本达到最低，同时考虑二氧化碳排放量。

二、5G的指标要求
（1）数据速率方面：实际网络中数据速率要求达到1~10Gbps,这比传统LTE网络150Mbps的理论峰值数据速率提高了接近10倍。
（2）往返时延：往返时延要求达到1ms，相比4Gd 10ms降低了将近10倍。
（3）带宽方面：要求在单位面积区域具备更高带宽，这是因为当前热点场景越来越多，即在一个特定区域内存在大量设备连接的需求。
（4）网络容量方面：为了使数量巨大的终端设备接入互联网，实现物联网的万物互联愿景。
（5）感知可用性方面：感知可用性基本可以达到100%，网络始终保持可用状态。
（6）覆盖性方面：要求达到100%覆盖，并且应始终保持可用。
（7）能源消耗方面：能源使用量要求减少近90%，绿色技术的发展已经被标准化组织所考虑。
（8）用户设备电池寿命方面：要求降低设备功耗，提升电池寿命。

三、5G中的关键技术
（1）非正交多址接入（NOMA）：可以在保证用户公平性的条件下，获得更大的系统吞吐量。
（2）毫米波通信：毫米波的频带资源非常充分，有大量的带宽可以使用，带宽的扩展则是提高数据传输速率最有效的方法。
（3）大规模MIMO技术：指为一个基站配备大量的天线，便于为处于同一时频资源内的用户提供服务。大规模MIMO技术的优点在于能够显著改善系统容量，因其能够将大量的信号能量集中管理在同一个时域资源内。
（4）认知无线电技术：是解决频谱资源稀缺、提高频谱利用率的关键技术。主要是通过感知空闲的频谱，将其分配给次用户SU，而不对主用户PU产生影响。总的来说，认知无线电技术能够解决频谱资源分配不均的问题。
（5）超密集网络（UDN）：思想是尽可能地接近用户，在热点区域大量部署发射功率较小的小小区。超密集网络优点：使得单位面积的频谱复用率得到提高，进而提高网络容量，进而缩短用户的链路，提高链路的质量。