在圖2中，也標(biāo)出了4G的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，可以從比較中領(lǐng)略5G技術(shù)指標(biāo)的進(jìn)步。
除此6項指標(biāo)以外，與目前應(yīng)用的4G移動通信系統(tǒng)相比，5G系統(tǒng)的頻譜效率將有5~15倍的提升，在能量效率和降低成本兩個方面期望達(dá)到百倍以上的提升，以期對第五代移動互聯(lián)網(wǎng)的高密度的設(shè)備接入提供更好的支撐能力。
[pagebreak] 第五代移動互聯(lián)網(wǎng)未來關(guān)鍵技術(shù)從5G移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)3方面來看，影響第五代移動互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)將主要包括高頻段通信、大規(guī)模MIMO、小蜂窩、云無線接入網(wǎng)和光載無線（radio over fiber，ROF）技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)；軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined network，SDN）、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（content distribution network，CDN）等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和機(jī)器通信（machine type communication，MTC）等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。上述關(guān)鍵技術(shù)的引入，將對促進(jìn)第五代移動互聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
（1）高頻段通信
目前，適合移動通信無線傳輸?shù)牡皖l頻段已經(jīng)基本被占用，針對未來的5G系統(tǒng)研發(fā)，采用高頻段通信將成為重要的技術(shù)手段。
移動通信的學(xué)者和企業(yè)的研發(fā)工程師，近年來在一個很寬的頻譜范圍內(nèi)不懈探索，從6 GHz、15 GHz、28 GHz、60 GHz到79~90 GHz，在這些頻段開發(fā)的試驗系統(tǒng)在無線傳輸測試中最高傳輸速率可達(dá)到115 Gbit/s。采用不同高頻頻段的5G試驗系統(tǒng)也已經(jīng)逐步出現(xiàn)。
（2）大規(guī)模MIMO技術(shù)
貝爾實驗室在20世紀(jì)90年代提出的MIMO技術(shù)是4G系統(tǒng)的主要技術(shù)之一。隨著5G技術(shù)的研發(fā)，大規(guī)模MIMO技術(shù)成為新的研究熱點，大規(guī)模MIMO技術(shù)可以充分挖掘空間維度資源，可以進(jìn)一步提高移動通信的頻譜效率及功率效率。 但是在復(fù)雜的實際無線環(huán)境中，實現(xiàn)具備實用性的大規(guī)模MIMO技術(shù)仍然是目前較大的挑戰(zhàn)。
（3）小蜂窩技術(shù)
世界移動通信的現(xiàn)狀是數(shù)百萬蜂窩覆蓋著50億移動用戶。這樣的宏蜂窩（macrocell）基站覆蓋半徑約為2 km。理論上可以證明，蜂窩小型化是提高系統(tǒng)容量、減少系統(tǒng)能耗的重要方法。20年前，人們把小蜂窩統(tǒng)稱為微蜂窩（microcell）?，F(xiàn)在，參照毫、微、納、皮、飛的進(jìn)位表示法，把蜂窩半徑為200m的蜂窩稱為皮蜂窩（picocell），半徑為10 m的蜂窩稱為飛蜂窩（femtocell），以便精細(xì)地設(shè)計第五代移動互聯(lián)網(wǎng)。
皮蜂窩適合于戶外，飛蜂窩適合于室內(nèi)。宏蜂窩基站的傳輸功率約為40 W，而皮蜂窩和飛蜂窩分別只需2W和0.1W。同時，小蜂窩的總體硬件成本可以大大低于宏蜂窩，而且更適合實現(xiàn)室內(nèi)等熱點區(qū)域的覆蓋。
移動通信國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代移動通信伙伴計劃（3GPP）也對小蜂窩技術(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化研究。
應(yīng)當(dāng)指出，小蜂窩技術(shù)在帶來容量提升的過程中也帶來了新的問題，例如小區(qū)增多將引起干擾源的增加，小蜂窩的高密度混合部署也會使用戶的切換更加頻繁等，這使得5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。
（4）云無線接入網(wǎng)技術(shù)
云無線接入網(wǎng)（C-RAN）是針對5G大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)慕M網(wǎng)方案。將云計算技術(shù)應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)組網(wǎng)，可以在減少運行成本的前提下提升網(wǎng)絡(luò)性能，同時降低網(wǎng)絡(luò)能耗。雖然C-RAN技術(shù)在實際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的性能已經(jīng)得到若干驗證，但是C-RAN技術(shù)在高效集中式無線資源管理方面仍然面臨較大的挑戰(zhàn)；對與光通信網(wǎng)絡(luò)也提出了更大容量更高速率的要求。
（5）光載無線技術(shù)
將攜帶著信息的微波/毫米波調(diào)制到激光上，調(diào)制后的光波通過光纖鏈路傳輸，到達(dá)小蜂窩的無線接入端，將微波/毫米波信號解調(diào)，再通過天線發(fā)射供用戶使用。這就是ROF技術(shù)。ROF技術(shù)示意如圖3所示。
除此6項指標(biāo)以外，與目前應(yīng)用的4G移動通信系統(tǒng)相比，5G系統(tǒng)的頻譜效率將有5~15倍的提升，在能量效率和降低成本兩個方面期望達(dá)到百倍以上的提升，以期對第五代移動互聯(lián)網(wǎng)的高密度的設(shè)備接入提供更好的支撐能力。
[pagebreak] 第五代移動互聯(lián)網(wǎng)未來關(guān)鍵技術(shù)從5G移動通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)3方面來看，影響第五代移動互聯(lián)網(wǎng)未來發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)將主要包括高頻段通信、大規(guī)模MIMO、小蜂窩、云無線接入網(wǎng)和光載無線（radio over fiber，ROF）技術(shù)等網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)；軟件定義網(wǎng)絡(luò)（software defined network，SDN）、內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（content distribution network，CDN）等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和機(jī)器通信（machine type communication，MTC）等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。上述關(guān)鍵技術(shù)的引入，將對促進(jìn)第五代移動互聯(lián)網(wǎng)的健康發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。
（1）高頻段通信
目前，適合移動通信無線傳輸?shù)牡皖l頻段已經(jīng)基本被占用，針對未來的5G系統(tǒng)研發(fā)，采用高頻段通信將成為重要的技術(shù)手段。
移動通信的學(xué)者和企業(yè)的研發(fā)工程師，近年來在一個很寬的頻譜范圍內(nèi)不懈探索，從6 GHz、15 GHz、28 GHz、60 GHz到79~90 GHz，在這些頻段開發(fā)的試驗系統(tǒng)在無線傳輸測試中最高傳輸速率可達(dá)到115 Gbit/s。采用不同高頻頻段的5G試驗系統(tǒng)也已經(jīng)逐步出現(xiàn)。
（2）大規(guī)模MIMO技術(shù)
貝爾實驗室在20世紀(jì)90年代提出的MIMO技術(shù)是4G系統(tǒng)的主要技術(shù)之一。隨著5G技術(shù)的研發(fā)，大規(guī)模MIMO技術(shù)成為新的研究熱點，大規(guī)模MIMO技術(shù)可以充分挖掘空間維度資源，可以進(jìn)一步提高移動通信的頻譜效率及功率效率。 但是在復(fù)雜的實際無線環(huán)境中，實現(xiàn)具備實用性的大規(guī)模MIMO技術(shù)仍然是目前較大的挑戰(zhàn)。
（3）小蜂窩技術(shù)
世界移動通信的現(xiàn)狀是數(shù)百萬蜂窩覆蓋著50億移動用戶。這樣的宏蜂窩（macrocell）基站覆蓋半徑約為2 km。理論上可以證明，蜂窩小型化是提高系統(tǒng)容量、減少系統(tǒng)能耗的重要方法。20年前，人們把小蜂窩統(tǒng)稱為微蜂窩（microcell）?，F(xiàn)在，參照毫、微、納、皮、飛的進(jìn)位表示法，把蜂窩半徑為200m的蜂窩稱為皮蜂窩（picocell），半徑為10 m的蜂窩稱為飛蜂窩（femtocell），以便精細(xì)地設(shè)計第五代移動互聯(lián)網(wǎng)。
皮蜂窩適合于戶外，飛蜂窩適合于室內(nèi)。宏蜂窩基站的傳輸功率約為40 W，而皮蜂窩和飛蜂窩分別只需2W和0.1W。同時，小蜂窩的總體硬件成本可以大大低于宏蜂窩，而且更適合實現(xiàn)室內(nèi)等熱點區(qū)域的覆蓋。
移動通信國際標(biāo)準(zhǔn)化組織第三代移動通信伙伴計劃（3GPP）也對小蜂窩技術(shù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化研究。
應(yīng)當(dāng)指出，小蜂窩技術(shù)在帶來容量提升的過程中也帶來了新的問題，例如小區(qū)增多將引起干擾源的增加，小蜂窩的高密度混合部署也會使用戶的切換更加頻繁等，這使得5G系統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)面臨挑戰(zhàn)。
（4）云無線接入網(wǎng)技術(shù)
云無線接入網(wǎng)（C-RAN）是針對5G大容量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)慕M網(wǎng)方案。將云計算技術(shù)應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)組網(wǎng)，可以在減少運行成本的前提下提升網(wǎng)絡(luò)性能，同時降低網(wǎng)絡(luò)能耗。雖然C-RAN技術(shù)在實際網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的性能已經(jīng)得到若干驗證，但是C-RAN技術(shù)在高效集中式無線資源管理方面仍然面臨較大的挑戰(zhàn)；對與光通信網(wǎng)絡(luò)也提出了更大容量更高速率的要求。
（5）光載無線技術(shù)
將攜帶著信息的微波/毫米波調(diào)制到激光上，調(diào)制后的光波通過光纖鏈路傳輸，到達(dá)小蜂窩的無線接入端，將微波/毫米波信號解調(diào)，再通過天線發(fā)射供用戶使用。這就是ROF技術(shù)。ROF技術(shù)示意如圖3所示。
