摘要

5G 致力于應(yīng)對 2020 后多樣化差異化業(yè)務(wù)的巨大挑戰(zhàn)，滿足超高速率、超低時延、高速移動、高能效和超高流量與連接數(shù)密度等多維能力指標(biāo)。FuTURE 論壇  5G  特別興趣組（SIG）圍繞著“柔性、綠色、極速”的 5G 愿景，以“5+2”技術(shù)理念，重新思考 5G 網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計原則

1.香農(nóng)理論再思考（Rethink Shannon）：為無線通信系統(tǒng)開啟綠色之旅

2.蜂窩再思考（Rethink Ring & Young）：蜂窩不再（no more cell）

3.信令控制再思考（Rethink signaling & control）：讓網(wǎng)絡(luò)更智能

4.天線再思考（Rethink antennas）：通過 SmarTIle 讓基站隱形

5.頻譜空口再思考（Rethink spectrum & air interface）：讓無線信號“量體裁衣”，以及

6.前傳再思考（Rethinking fronthaul）：通過下一代前傳接口（NGFI）實現(xiàn)柔性無線接入網(wǎng)（RAN）

7.協(xié)議棧再思考（Rethinking the protocol stack）：實現(xiàn)差異化接入點靈活配置以及 BBU 和遠(yuǎn)端無線系統(tǒng)功能優(yōu)化

圍繞上述理念，F(xiàn)uTURE 論壇  5G SIG  在 5G 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、RAN 和空口研發(fā)方面的取得了顯著進(jìn)展，本白皮書對相關(guān)成果做出總結(jié)，特別介紹了用戶中心網(wǎng)絡(luò)（UCN）和軟件定義空口（SDAI）兩個核心概念。UCN 架構(gòu)有如下四個特征：

• RAN 重構(gòu)：為充分利用多樣化的接入技術(shù)組合、提升組網(wǎng)效率，傳統(tǒng)的蜂窩邊界將允許動態(tài)重構(gòu)調(diào)整、傳統(tǒng)的協(xié)議棧以及基帶功能將被切分并以最優(yōu)的方式分布在重構(gòu)的  RAN  網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和相關(guān)子系統(tǒng)上；

• 邊緣提升：以支持超低的端到終端延遲（低至 1ms），高效的數(shù)據(jù)分流、分發(fā)、本地移動性、各種邊緣業(yè)務(wù)（包括 RAN 上下文開放使能的跨層優(yōu)化），以及移動邊緣云；
  

• CN-RAN  再劃分：以支持融合多制式技術(shù)、低的端到端延遲（不超過  10ms），并充分利用控制轉(zhuǎn)發(fā)分離（SDN）和軟硬件解耦（NFV）的優(yōu)點；
  

• 網(wǎng)絡(luò)切片即服務(wù)：支持通過 SDN/ NFV 實現(xiàn)多個垂直子平臺，并能夠通過一種更強(qiáng)大的水平平臺實現(xiàn)多個垂直子平臺的融合；對于有效地滿足“互聯(lián)網(wǎng)+”的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，具有重要意義。

SDN, NFV, C-RAN, NGFI, UDN, Multi-RAT/RIT, D2D 和靈活網(wǎng)絡(luò)切片是 UCN 核心技術(shù)。大數(shù)據(jù)分析也是 UCN 動態(tài)特性不可缺少的部分。

與以前的空口制式不同， SDAI 不是單一的基于參數(shù)化 AMC 的空口，也不是針對不同用戶場景而獨立設(shè)計的多個空口的簡單合集。相反，SDAI  通過物理層不同功能模塊的可配組合來滿足多樣化需求。這些功能模塊包括幀結(jié)構(gòu)、雙工模式、波形、多址方案、調(diào)制編碼和多天線空域處理方案以及頻譜策略等。 SDAI通過優(yōu)化的定制能力滿足增強(qiáng)移動寬帶（eMBB）、低功耗大連接（  mMTC）和低時延高可靠（uMTC）三類典型場景需求，具備如下兩個鮮明特性：

1)    敏捷： SDAI 通過可編程可配置功能，實現(xiàn)空口技術(shù)靈活構(gòu)造及針對用戶和業(yè)務(wù)模式的參數(shù)裁剪能力。

2)    高效：SDAI 盡力構(gòu)建統(tǒng)一的構(gòu)架，最大化共性功能，最小化滿足定制需求的特殊能力，支持不同場景和接入技術(shù)，同時在保持最小化特殊功能情況下，提供特殊定制化服務(wù)。

統(tǒng)一自適應(yīng)幀結(jié)構(gòu)、靈活雙工、靈活多址、靈活波形、大規(guī)模天線、新型調(diào)制編碼以及靈活頻譜使用目前被認(rèn)為是 SDAI 的關(guān)鍵使能技術(shù)，而協(xié)議棧重構(gòu)對 SDAI 同樣不可缺少。

5G 將與 4G 演進(jìn)技術(shù)以及其他無線接入技術(shù)（包括 WALN 演進(jìn)）在長時期內(nèi)緊密共存。4G 在 6GHz頻段以下的增強(qiáng)可以滿足 5G 部分場景需求，而 5G 工作頻段包括高頻與低頻，滿足所有場景需求。在頻譜策略方面，低頻段重點仍是覆蓋與移動性增強(qiáng)，2.6GHz，3.5GHz 和其他  6GHz  以下頻段可針對容量需求設(shè)計。同時，6GHz 以上頻段可用來支持更高帶寬業(yè)務(wù)。安全技術(shù)和智能終端技術(shù)對 5G 而言同樣重要。

本白皮書（版本 v2.0）將與 7 個專題技術(shù)白皮書（版本 v2.0a  到 v2.0g）共同發(fā)布，這 7 個專題白皮書分別是《大規(guī)模天線技術(shù)》、《雙工技術(shù)》、《高頻段通信技術(shù)》、《新型多址技術(shù)》、《超密集網(wǎng)技術(shù)》、《5G 物理層安全技術(shù)》和《5G 測試測量技術(shù)》。

3GPP 已經(jīng)啟動了 5G 標(biāo)準(zhǔn)化工作并計劃在 2019 年左右結(jié)束。本白皮書以及 7 個相關(guān)專題技術(shù)白皮書將為 5G 設(shè)計提供參考，并推動 5G 標(biāo)準(zhǔn)化。我們期待著“柔性、綠色、極速”的 5G 網(wǎng)絡(luò)在 2020 部署，帶來“萬物互聯(lián)”的新時代。

目錄

未來移動通信論壇-5G-白皮書.pptx