這段時(shí)間，華為的遭遇讓國人無比憤怒。先是美加無理由拘捕華為公司高管。12月5日，英國表示不使用華為電信設(shè)備;12月7日，日本表示不會(huì)采購華為與中興的電信設(shè)備;早在此前，美國、新西蘭、澳大利亞也已宣布禁用華為電信裝置。

看到這樣的消息，突然覺得很好笑，我們什么時(shí)候成長(zhǎng)得如此強(qiáng)大，居然要讓西方抱團(tuán)取暖，幾個(gè)大國聯(lián)起手來，就為對(duì)付中國一家民營(yíng)企業(yè)。這究竟是一家什么樣的企業(yè)，惹得歐美國家對(duì)它如此看不順眼?我想，大概是因?yàn)椋A為已經(jīng)牛叉到讓他們害怕了。

提到華為讓人害怕的原因，就不得不提及5G通信技術(shù)。我們知道，1G主要解決語音通信的問題;2G可支持窄帶的分組數(shù)據(jù)通信，最高理論速率為236kbps;3G在2G的基礎(chǔ)上，發(fā)展了諸如圖像、音樂、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語音通話安全性，解決了部分移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)傳輸問題，最高理論速率為14.4Mbps;4G是專為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)的通信技術(shù)，從網(wǎng)速、容量、穩(wěn)定性上相比之前的技術(shù)都有了跳躍性的提升，傳輸速度可達(dá)100Mbit/s,甚至更高。

5G彌補(bǔ)了4G技術(shù)的不足，在吞吐率、時(shí)延、連接數(shù)量、能耗等方面進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。它采取數(shù)字全I(xiàn)P技術(shù)，支持和分組交換，它既不是單一的技術(shù)演進(jìn)，也不是幾個(gè)全新的無線接入技術(shù)，而是整合了新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(WLAN，4G、3G、2G等)，通過集成多種技術(shù)來滿足不同的需求，是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。并且，由于融合，5G可以延續(xù)使用4G、3G的基礎(chǔ)設(shè)施資源，并實(shí)現(xiàn)與4G、3G、2G的共存。

專家表示，5G將可提供超級(jí)容量的帶寬，短距離傳輸速率是10Gbps，是目前LTE的100倍。由于實(shí)現(xiàn)了多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，因此5G也可以打破現(xiàn)有頻譜資源的制約，實(shí)現(xiàn)全頻譜通信;更重要的是，通過集成多種無線接入解決方案，5G技術(shù)將可以把人類社會(huì)徹底帶入網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)。

隨著用戶需求的驅(qū)動(dòng)，在未來N年的時(shí)間里，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將增加100倍，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將有1000倍的增長(zhǎng)。在這樣的背景下，5G除了要滿足超高速的傳輸需求外，還需要應(yīng)對(duì)來自于聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大規(guī)模增長(zhǎng)以及不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)網(wǎng)絡(luò)需求不同的挑戰(zhàn)，滿足超高容量、超可靠性、隨時(shí)隨地可接入性等要求。

華為是中國5G技術(shù)的代表，作為下一代通信基礎(chǔ)，涉及到的技術(shù)有很多方面，華為均有布局。

5G的核心技術(shù)，包括兩個(gè)部分：1、通信基站與手機(jī)等終端的無線接口技術(shù)(空口技術(shù));2、核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)。

在空口技術(shù)方面，5G的“新波形”和“新編碼”是其中的關(guān)鍵。如果把5G通信比作一座大廈，波形和編碼相當(dāng)于地基和承重結(jié)構(gòu)。在新波形方面，華為研發(fā)的新波形技術(shù)F-OFDM已經(jīng)獲得了3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織的認(rèn)可，成為全球統(tǒng)一的5G的混合波形技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);而在新編碼方面，華為提出的Polar Code(極化碼)成為了5G控制信道的編碼方案。華為研發(fā)的新波形、新編碼等“基礎(chǔ)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”被采納為全球5G統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)是中國通信史上的第一次。

在5 G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，華為已經(jīng)提前完成了“第三階段5G獨(dú)立組網(wǎng)測(cè)試”，這是5G商用的關(guān)鍵所在，比其主要競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手愛立信、三星都更早。

另外，5G和4G的最大區(qū)別在于，4G是讓人們上網(wǎng)更快，那么5G則意味著實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”的物聯(lián)網(wǎng)。要實(shí)現(xiàn)這樣的場(chǎng)景，現(xiàn)在的IPV4能提供的IP地址顯然是不夠用的，只能通過推動(dòng)IPV6來實(shí)現(xiàn)。作為國際IPv6的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用協(xié)作，并且華為IPv6設(shè)備及解決方案為全球最大的IPv6網(wǎng)絡(luò)CNGI提供了超過70%的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，已經(jīng)穩(wěn)定運(yùn)行了6年。

在2018年全球創(chuàng)新科技大會(huì)上，華為表示，目前持有61項(xiàng)5G標(biāo)準(zhǔn)專利，全球占比22.93%，超過蘋果三星，排名全球第一，而5G Polar專利數(shù)據(jù)顯示，華為以49.5%的比例排名第一，5G巨頭愛立信剛以25.3%的比例排名第二。

同時(shí)，5G除了網(wǎng)絡(luò)以外，也離不開終端設(shè)備，華為計(jì)劃于2019年發(fā)布首款5G手機(jī)，這款手機(jī)將搭載華為發(fā)布的全球首款3GPP標(biāo)準(zhǔn)的5G商用芯片——巴龍5G01，最高下載速度可以達(dá)到2.3Gbps。

華為，無論是從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、IPv6，還是專利、設(shè)備等5G的各個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)轉(zhuǎn)化情況，華為的綜合實(shí)力都是最強(qiáng)的，在5D研發(fā)上全球領(lǐng)先。

詳述華為的5G新空口技術(shù)

所謂空口，指的是移動(dòng)終端到基站之間的連接協(xié)議，是移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中一個(gè)至關(guān)重要的標(biāo)準(zhǔn)。我們都知道，3G時(shí)代的空口核心技術(shù)是CDMA，4G的空口核心技術(shù)是OFDM。5G時(shí)代的應(yīng)用將空前繁榮，不同應(yīng)用對(duì)空口技術(shù)要求也是復(fù)雜多樣的，因此最重要的當(dāng)然是靈活性和應(yīng)變能力，一個(gè)統(tǒng)一的空口必須能解決所有問題，靈活適配各種業(yè)務(wù)，F(xiàn)-OFDM與SCMA正是構(gòu)建5G自適應(yīng)新空口的基礎(chǔ)。

各類不同的移動(dòng)通信應(yīng)用對(duì)于空口技術(shù)的需求是復(fù)雜的、多樣化的，而為了滿足這些需求，移動(dòng)通信業(yè)界提出了兼具靈活性與適應(yīng)性的統(tǒng)一空口解決方案。全新的空口由五大關(guān)鍵技術(shù)以及相關(guān)的配置機(jī)制(比如：自適應(yīng)的波形、自適應(yīng)的協(xié)議、自適應(yīng)的成幀結(jié)構(gòu)、自適應(yīng)的信道編碼、自適應(yīng)的調(diào)制、自適應(yīng)的多址接入技術(shù)等)構(gòu)成，可高效地靈活使用各類底層物理頻譜資源，以統(tǒng)一的自適應(yīng)空口來靈活適配多樣性的業(yè)務(wù)需求并提升無線頻譜資源的利用效率，應(yīng)對(duì)移動(dòng)數(shù)據(jù)流量“爆炸式”增長(zhǎng)的沖擊，從而有望為未來“?！绷康母黝愑脩艚K端設(shè)備提供其所需的服務(wù)。

如圖所示，未來全新的第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)空口技術(shù)將包括一種新的波形技術(shù)F-OFDM(，基于濾波的正交頻分復(fù)用)、一種新的多址接入技術(shù)SCMA(稀疏碼分多址接入)、一種新的信道編碼技術(shù)polar coding(極性編碼)、全雙工移動(dòng)通信技術(shù)、大規(guī)模MIMO/大規(guī)模天線陣列技術(shù)。上述核心技術(shù)的綜合應(yīng)用能有效地提升未來第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)無線頻譜資源的利用效率，增加移動(dòng)連接數(shù)密度，并降低端到端時(shí)延，從而，可以滿足各種定制化場(chǎng)景下IoT(物聯(lián)網(wǎng))業(yè)務(wù)的部署需求、虛擬現(xiàn)實(shí)等高帶寬消耗業(yè)務(wù)的部署需求。在未來“切片”型的第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之中，統(tǒng)一的空口可以以高度的靈活性承載很多類型的移動(dòng)通信應(yīng)用，并有望將無線頻譜資源的利用效率提升三倍。

F-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)

F-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用。根據(jù)其技術(shù)原理，又可稱之為“可變子載波帶寬的非正交接入技術(shù)”)技術(shù)是基礎(chǔ)波形技術(shù)之一，可以同時(shí)根據(jù)移動(dòng)通信應(yīng)用場(chǎng)景以及業(yè)務(wù)服務(wù)需求支持不同的波形調(diào)制、多址接入技術(shù)以及幀結(jié)構(gòu)。如圖所示，F(xiàn)-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)可以使得配置有不同OFDM(正交頻分復(fù)用)參數(shù)的波形共存。在圖5之中，采用3個(gè)子載波濾波器來生成3個(gè)具有不同子載波間距、不同OFDM(正交頻分復(fù)用)符號(hào)周期、不同子載波保護(hù)間隔的OFDM(正交頻分復(fù)用)子載波分組。正是通過具有這種理念的多個(gè)參數(shù)配置，F(xiàn)-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)可以為各個(gè)業(yè)務(wù)/服務(wù)組進(jìn)行最優(yōu)的波形參數(shù)配置，從而就可以總體的系統(tǒng)效率。

可以這樣來進(jìn)一步具體地理解F-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)：

未來不同的第五代移動(dòng)通信應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求可能是具有很大的差異的——比如：①端到端時(shí)延的低于一毫秒的車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，要求極短的時(shí)域符號(hào)周期與傳輸時(shí)間間隔TTI，這就需要在頻域有著較寬的子載波物理帶寬;②物聯(lián)網(wǎng)的“?！绷窟B接應(yīng)用場(chǎng)景之中，單個(gè)無線傳感器所傳送的無線數(shù)據(jù)量極低，但是對(duì)系統(tǒng)整體的連接數(shù)要求很高，從而就需要在頻域上配置比較窄的子載波物理帶寬，而在時(shí)域上，符號(hào)周期與傳輸時(shí)間間隔TTI都可以足夠長(zhǎng)，幾乎不需要考慮碼間串?dāng)_/符號(hào)間干擾的問題，也就不需要再引入保護(hù)間隔/循環(huán)前綴，而且異步操作還可以解決物聯(lián)網(wǎng)終端的節(jié)能問題。

上述這些需求，如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)，是無法滿足的——因?yàn)?，這是由傳統(tǒng)OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)的“天生”特質(zhì)所決定的：OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)將高速率/超高速率的數(shù)據(jù)通過串/并轉(zhuǎn)換調(diào)制到彼此相互正交的子載波上去，并引入保護(hù)間隔/循環(huán)前綴來降低符號(hào)間干擾以及子載波間干擾。第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)之中所采用的OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)，頻域以及時(shí)域的資源分配方式如圖所示：在頻域，子載波物理帶寬是固定的15 KHz(而7.5KHz僅用于移動(dòng)多播的單頻網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng))，如此一來，其時(shí)域符號(hào)周期的長(zhǎng)度、保護(hù)間隔/循環(huán)前綴的長(zhǎng)度也就被固定下來，而且是不可變化的。

因此，為了滿足在未來第五代移動(dòng)通信時(shí)代，各類應(yīng)用的不同需求，OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)就應(yīng)該相應(yīng)地演進(jìn)至可以靈活地根據(jù)所承載的具體應(yīng)用類型來配置所需子載波物理帶寬、符號(hào)周期長(zhǎng)度、保護(hù)間隔/循環(huán)前綴長(zhǎng)度等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。這就是F-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)的核心理念，其時(shí)/頻域資源分配方式具體如圖所示。

從上圖可以看出，F(xiàn)-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)能為不同類型的業(yè)務(wù)智能地提供不同的子載波物理帶寬、符號(hào)周期長(zhǎng)度、保護(hù)間隔/循環(huán)前綴長(zhǎng)度配置，以滿足不同業(yè)務(wù)對(duì)于第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)時(shí)域資源以及頻域資源的需求。

然而，另一方面，這時(shí)一定有人會(huì)問，不同物理帶寬的子載波之間，本身不再具備彼此相互正交的經(jīng)典特性了，那么就需要引入保護(hù)帶寬(比如傳統(tǒng)OFDM(正交頻分復(fù)用)技術(shù)就需要10%的保護(hù)帶寬)——基于此種考慮，雖然F-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)能夠保證關(guān)鍵波形參數(shù)的靈活性，但是其對(duì)于無線頻譜資源的利用效率是否會(huì)由此而降低呢?靈活性與系統(tǒng)開銷是否就是“矛”與“盾”的關(guān)系?

其實(shí)，這種擔(dān)心是多余的。因?yàn)?，F(xiàn)-OFDM(基于濾波的正交頻分復(fù)用)技術(shù)還對(duì)濾波器進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而就可以實(shí)現(xiàn)把具有不同物理帶寬的子載波之間的保護(hù)間隔做到最低一個(gè)子載波物理帶寬。

SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)技術(shù)

SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)是未來第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)全新空口的另一種重要的波形參數(shù)配置技術(shù)。是一種各子載波彼此之間非正交的波形技術(shù)，從而，其多址接入機(jī)制就在于：各層終端設(shè)備的稀疏碼字被覆蓋于碼域以及功率域，并共享完全相同的時(shí)域資源以及頻域資源。一般地，如果覆蓋層的數(shù)量多于所復(fù)用的碼字的長(zhǎng)度，系統(tǒng)對(duì)于多個(gè)用戶終端設(shè)備的接入復(fù)用就會(huì)超載。但是，由于SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)中多維/高維調(diào)制星座的規(guī)模被減小以及各個(gè)碼字之間“天然”稀疏性的存在，相關(guān)探測(cè)就能夠比較容易地實(shí)現(xiàn)，從而，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)對(duì)于接入用戶的超載是具有一定的容忍度的。

在SCMA(，稀疏碼分多址接入)技術(shù)之中，已經(jīng)編碼的比特位數(shù)據(jù)被直接地映射至選自特定層級(jí)的SCMA，稀疏碼分多址接入)編碼對(duì)照簿。

此外，實(shí)現(xiàn)上述相關(guān)探測(cè)的復(fù)雜度取決于以下兩大主要的因素：①各個(gè)碼字之間的稀疏程度;②采用多維度/高維星座調(diào)制技術(shù)，而且每個(gè)維度的映射點(diǎn)數(shù)要低。

以低的映射點(diǎn)數(shù)進(jìn)行用戶終端設(shè)備接入復(fù)用以及由此而得出的星座映射情況如圖所示。圖中，某個(gè)用戶終端設(shè)備所輸出的編碼比特位數(shù)據(jù)被首先根據(jù)編碼對(duì)照簿映射為與之相對(duì)應(yīng)的碼字，具有低的映射點(diǎn)數(shù)的編碼對(duì)照簿降低了星座的規(guī)模/尺寸。此外，每個(gè)映射點(diǎn)(比如圖中的“00”映射點(diǎn))盡在一種調(diào)制模式之下具有非零的部分。具有非零部分的SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)編碼對(duì)照簿其實(shí)就是一本“零PAPR(峰均功率比。是影響OFDM(正交頻分復(fù)用)通信系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)/指標(biāo))”的編碼對(duì)照簿。

未來的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)具有了上述這種盲檢測(cè)能力之后，就可以實(shí)現(xiàn)免許可的多用戶接入了。

免許可的多用戶接入技術(shù)可以規(guī)避傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)請(qǐng)求機(jī)制的重大缺陷，并容許系統(tǒng)信令過載。而SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)則正好可以充當(dāng)免許可多用戶接入技術(shù)的“使能器”。

綜合上述多個(gè)關(guān)鍵方面的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)就能夠支撐未來第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)“海”量終端設(shè)備的接入，并減小傳輸延遲，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

可以這樣來進(jìn)一步具體地理解SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)：

SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)是由華為公司所提出的第二個(gè)第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)全新空口核心技術(shù)，引入稀疏編碼對(duì)照簿，通過實(shí)現(xiàn)多個(gè)用戶在碼域的多址接入來實(shí)現(xiàn)無線頻譜資源利用效率的提升。

SCMA(，稀疏碼分多址接入)技術(shù)是由兩大關(guān)鍵技術(shù)所組成的，分別如下：

低密度擴(kuò)頻技術(shù)

舉例而言，現(xiàn)實(shí)生活中，如果一排位置僅有4個(gè)座位，但有6個(gè)人要同時(shí)坐上去，怎么辦?解決的辦法是這6個(gè)人擠著坐這4個(gè)座位。同理，在未來的第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)之中，如果某一組子載波之中僅有4個(gè)子載波，但是卻有6個(gè)用戶由于同時(shí)對(duì)某種業(yè)務(wù)服務(wù)有需求而要接入到系統(tǒng)之中，怎么辦?低密度擴(kuò)頻技術(shù)就“應(yīng)運(yùn)而生”了：如圖所示，把單個(gè)子載波的用戶數(shù)據(jù)擴(kuò)頻到4個(gè)子載波上，然后，6個(gè)用戶共享這4個(gè)子載波。可見，之所以被稱之為“低密度擴(kuò)頻”，是因?yàn)橛脩魯?shù)據(jù)僅僅只占用了其中的兩個(gè)個(gè)子載波(圖9中有顏色的格子部分)，而另外兩個(gè)子載波則是空載的(圖中的白色格子)——于是，這就相當(dāng)于6個(gè)乘客同時(shí)擠著坐4個(gè)座位——另外，這也是SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)中“Sparse(稀疏)”的來由。

于是，進(jìn)一步地，為何一定要稀疏呢?反過來看，如果不稀疏，就將會(huì)在所有的子載波之上擴(kuò)頻——此時(shí)，同一個(gè)子載波上就有6個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生非常厲害的沖突，也就無法進(jìn)行多用戶數(shù)據(jù)的解調(diào)了。

但是，一旦用4個(gè)子載波來承載6個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，子載波之間就不是嚴(yán)格正交的了(對(duì)此，可以這樣來對(duì)比理解：每個(gè)乘客占了兩個(gè)座位(對(duì)應(yīng)子載波)，就沒法再通過座位號(hào)來區(qū)分乘客了)，比如如圖所示，單個(gè)子載波上還是有3個(gè)用戶的數(shù)據(jù)發(fā)生沖突了，多用戶解調(diào)就仍然存在較大的難度。于是，這道難題就需要SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)之中的第二項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)來破解了，具體如下文所述。

多維/高維調(diào)制技術(shù)

傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)之中，僅涉及幅度與相位這兩個(gè)維度。那么，在多維/高維調(diào)制技術(shù)之中，除了“幅度”與“相位”，多出來的是什么維度的呢?

其實(shí)，多維/高維調(diào)制技術(shù)之中所調(diào)制的對(duì)象仍然還是相位和幅度，但是最終卻使得多個(gè)接入用戶的星座點(diǎn)之間的歐氏距離拉得更遠(yuǎn)，多用戶解調(diào)與抗干擾性能由此就可以大大地增強(qiáng)。每個(gè)用戶的數(shù)據(jù)都使用系統(tǒng)所統(tǒng)一分配的稀疏編碼對(duì)照簿進(jìn)行多維/高維調(diào)制，而系統(tǒng)又知道每個(gè)用戶的碼本，于是，就可以在相關(guān)的各個(gè)子載波彼此之間不相互正交的情況下，把不同用戶的數(shù)據(jù)最終解調(diào)出來。作為與現(xiàn)實(shí)生活之中相關(guān)場(chǎng)景的對(duì)比，上述這種理念可以理解為：雖然無法再用座位號(hào)來區(qū)分乘客，但是可以給這些乘客貼上不同顏色的標(biāo)簽，然后結(jié)合座位號(hào)，還是能夠把乘客區(qū)分出來。

綜合使用上述的兩大關(guān)鍵技術(shù)(低密度擴(kuò)頻技術(shù)與多維/高維調(diào)制技術(shù))，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術(shù)可使得多個(gè)用戶在同時(shí)使用相同無線頻譜資源的情況下，引入碼域的多址，大大提升無線頻譜資源的利用效率，而且通過使用數(shù)量更多的子載波組(對(duì)應(yīng)服務(wù)組)，并調(diào)整稀疏度(多個(gè)子載波組中，單用戶承載數(shù)據(jù)的子載波數(shù))，來進(jìn)一步地提升無線頻譜資源的利用效率。

polar coding(極性編碼)技術(shù)

polar coding(極性編碼)技術(shù)是對(duì)通信系統(tǒng)信道編碼理論的一個(gè)關(guān)鍵變革，可以通過一個(gè)簡(jiǎn)單的編碼器以及一個(gè)簡(jiǎn)單的SC(Successive Cancellation，連續(xù)干擾抵消)解碼器來獲得理論上的香農(nóng)極限容量(當(dāng)編碼塊的大小足夠大的時(shí)候)。

polar coding(極性編碼)技術(shù)引起了移動(dòng)通信業(yè)界的高度重視，已經(jīng)進(jìn)行了大量有關(guān)的編碼設(shè)計(jì)以及解碼算法研究工作。在所有的研究成果之中，公認(rèn)的最為重要的解碼算法是SC-list(連續(xù)干擾抵消表)解碼，其性能可以與最優(yōu)化的ML(maximum-likelihood，最大似然)解碼相媲美(當(dāng)中等編碼塊的表單規(guī)模為32的時(shí)候)。

大量的性能仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)編碼塊的大小中偏小時(shí)，于編解碼性能方面，polar coding(極性編碼)與CRC(Cyclic Redundancy Codes，循環(huán)冗余編碼)以及自適應(yīng)的SC-list(連續(xù)干擾抵消表)解碼器級(jí)聯(lián)使用，可超越turbo/LDPC(Low Density Parity Check低密度奇偶校驗(yàn))編碼。

總的說來，polar coding(極性編碼)技術(shù)要優(yōu)于現(xiàn)有4G LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)之中所采用的所有編碼技術(shù)(尤其是當(dāng)編碼塊較小的時(shí)候)。因此，polar coding(極性編碼)技術(shù)就被移動(dòng)通信業(yè)界視為未來第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)空口設(shè)計(jì)中FEC(Forward Error Correction，前向糾錯(cuò))環(huán)節(jié)的一項(xiàng)完美的候選技術(shù)。以其優(yōu)良的編譯碼算法處理能力和高可靠性，極性編碼已經(jīng)成為未來第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)信道編碼的主要候選技術(shù)。

大規(guī)模MIMO/大規(guī)模天線陣列技術(shù)

大規(guī)模MIMO/大規(guī)模天線陣列技術(shù)與現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)之中所采取的天線技術(shù)是完全不同的，其于網(wǎng)絡(luò)側(cè)以及用戶終端側(cè)采用大規(guī)模的天線系統(tǒng)。作為第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)全新空口的最有發(fā)展?jié)摿Φ年P(guān)鍵技術(shù)之一，大規(guī)模MIMO/大規(guī)模天線陣列技術(shù)是一項(xiàng)非常具有商用化前景的解決方案——這是因?yàn)?，其可在無需額外部署100多倍移動(dòng)通信基站的前提之下，將移動(dòng)通信系統(tǒng)的效率提升100多倍。

截至目前，具有低功率、低PAPR(峰均功率比)數(shù)值，而且可以靈活地進(jìn)行波束調(diào)整的全向波束技術(shù)(可實(shí)時(shí)地跟蹤移動(dòng)用戶終端設(shè)備)所取得的進(jìn)步，使得在理論上，其可被部署于現(xiàn)網(wǎng)之中的各類應(yīng)用場(chǎng)景之中(比如宏小區(qū)、微小區(qū)、城市郊區(qū)、城市高層建筑的室內(nèi)覆蓋等)。

全雙工移動(dòng)通信技術(shù)

全雙工移動(dòng)通信技術(shù)將可打破現(xiàn)有移動(dòng)通信系統(tǒng)的障礙，可在沒有部署時(shí)分雙工或者頻分雙工的情況之下實(shí)現(xiàn)雙向的移動(dòng)通信。由于可使用完全相同的無線頻譜資源在相同的時(shí)間內(nèi)同時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)并接收數(shù)據(jù)，全雙工移動(dòng)通信技術(shù)就具有將移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量翻番，并降低系統(tǒng)延遲的巨大潛力。

未來第五代移動(dòng)通信無線網(wǎng)絡(luò)的虛擬化

未來的第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將以SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò))/NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)技術(shù)為基礎(chǔ)，以一張物理網(wǎng)絡(luò)支撐多個(gè)網(wǎng)絡(luò)“切片”(用以滿足各行業(yè)/領(lǐng)域的業(yè)務(wù)需求)，同時(shí)將會(huì)全面轉(zhuǎn)向“互聯(lián)網(wǎng)化”的運(yùn)營(yíng)模式，實(shí)現(xiàn)更快的TTM(Time To Market，上市時(shí)間)，并創(chuàng)造出更多的新興商業(yè)模式。第五代移動(dòng)通信無線接入網(wǎng)絡(luò)將是超高密集度組網(wǎng)的異構(gòu)多層網(wǎng)絡(luò)，因此就很有必要采取無線接入虛擬化(以業(yè)務(wù)為中心的“云”化架構(gòu))策略，并部署先進(jìn)/高級(jí)的計(jì)算平臺(tái)。屆時(shí)，“虛擬化的基站”將會(huì)完全消除傳統(tǒng)上面向移動(dòng)通信終端的移動(dòng)通信基站邊界效應(yīng)，從而就可以減少終端用戶在移動(dòng)通信基站邊界處不好/較差/很差的業(yè)務(wù)使用體驗(yàn)。

總的說來，第五代移動(dòng)通信虛擬化的無線接入網(wǎng)絡(luò)具有以下的三大潛在優(yōu)勢(shì)：

消除傳統(tǒng)移動(dòng)通信基站的邊界(從移動(dòng)通信終端設(shè)備的角度)

在傳統(tǒng)的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之中，移動(dòng)通信終端設(shè)備從移動(dòng)通信基站覆蓋范圍內(nèi)的中心位置移動(dòng)到邊緣位置的過程中，無線鏈路的性能會(huì)急劇地下降。而未來，如圖10所示，在虛擬化的、以移動(dòng)通信終端設(shè)備為中心的第五代移動(dòng)通信無線接入網(wǎng)絡(luò)之中，由網(wǎng)絡(luò)來權(quán)衡決定/調(diào)度哪一個(gè)/哪些接入點(diǎn)為用戶提供無線接入服務(wù)。這樣，就會(huì)形成“無線接入點(diǎn)隨著移動(dòng)通信終端設(shè)備的移動(dòng)而移動(dòng)”這樣一種效果，使用戶在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中獲得很好的無線接入體驗(yàn)。于是，從移動(dòng)通信終端設(shè)備的角度，傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的“基站邊界效應(yīng)”將會(huì)不復(fù)存在。

以移動(dòng)通信終端設(shè)備為中心來進(jìn)行無線接入節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化

在此框架之下，每一個(gè)移動(dòng)通信終端設(shè)備都由一組優(yōu)選的無線接入節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)。移動(dòng)通信終端設(shè)備的實(shí)際服務(wù)集可能包含有一個(gè)或者多個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)，而且終端的部分?jǐn)?shù)據(jù)或全部數(shù)據(jù)在某一些或者一小組的潛在服務(wù)接入點(diǎn)是可用的。無線接入節(jié)點(diǎn)控制器會(huì)在每一個(gè)通信實(shí)例之中為每一個(gè)移動(dòng)通信終端設(shè)備分配一組優(yōu)選的無線接入節(jié)點(diǎn)以及傳輸模式，同時(shí)還會(huì)評(píng)估各個(gè)無線接入節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)數(shù)據(jù)負(fù)載情況以及CSI(Channel State Information，信道狀態(tài)信息)。

基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)輔助/控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)終端間相互協(xié)作

決定選用并更新潛在的以及實(shí)際的服務(wù)接入點(diǎn)集的一個(gè)重要因素是：臨近的其他移動(dòng)通信終端設(shè)備相互協(xié)作的可能性以及此類協(xié)作的相關(guān)天然屬性。在移動(dòng)通信終端設(shè)備附近，其他終端的分布密度以及終端設(shè)備之間直接通信的能力，提供了終端設(shè)備在信息/數(shù)據(jù)傳輸與接收方面相互協(xié)作的機(jī)遇。

無線接入節(jié)點(diǎn)控制器可以為移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的相互協(xié)作進(jìn)行總體上的調(diào)度與控制，并對(duì)終端數(shù)據(jù)沖突、信息安全、用戶個(gè)人隱私以及協(xié)作機(jī)制等關(guān)鍵因素進(jìn)行管理?；谝苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)輔助/控制機(jī)制實(shí)現(xiàn)終端間相互協(xié)作，可以實(shí)現(xiàn)更好的網(wǎng)絡(luò)虛擬化效應(yīng)，為移動(dòng)通信終端設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸提供更多可行的無線傳輸信道/路徑。