5G的應用場景
1 加速普及物聯(lián)網
從 4G 開始，物聯(lián)網在智能家居行業(yè)已經興起，但只是處于初級階段。未來數(shù)年，5G的更高速率、更短時延、更大規(guī)模、更低功耗，將能夠有效滿足物聯(lián)網的特殊應用需求，從而實現(xiàn)自動化和交通運輸?shù)阮I域的物聯(lián)網新用例，加快物聯(lián)網的落地和普及，如智慧醫(yī)療、車聯(lián)網、智能家居、環(huán)境監(jiān)測等。
2 普及云端化生活
如果 5G 時代到來，4K 視頻甚至是 8K 視頻將能夠流暢實時播放 ；云技術將會更好的被利用，生活、工作、娛樂將都有“云”的身影；極高的網絡速率也意味著硬盤將被云盤所取締 ；隨時隨地可以將大文件上傳到云端。由于智能終端和應用的普及，使得移動數(shù)據業(yè)務的需求越來越大，內容越來越多，按需智能推送內容，提升用戶體驗。移動互聯(lián)網推動移動智能終端進入和構成移動設備云。
3 提升智能交互
VR直播、無人機陣列、無人駕駛汽車、人工智能、遠程醫(yī)療間的數(shù)據交換，都需要運用到 5G 技術進行龐大的數(shù)據吞吐量，并具有極短的延遲時間。城市交通、市民生活、醫(yī)療健康、生活治理將邁入新的時代。在多平臺開發(fā)應用的基礎上實現(xiàn) 5G 網絡超高速數(shù)據傳輸、低延時用戶感知，未來全新多方位的用戶體驗將呈現(xiàn)在使用者面前，例如虛擬導航將通過超高速數(shù)據用戶體驗實時訪問城市街道及大型場景建筑地圖數(shù)據庫；移動遠程醫(yī)療的用戶可以根據 5G 低延時、高速特性在沒有醫(yī)療室高速行駛的列車上通過視頻通信獲取遠端醫(yī)生的協(xié)助，及時運用人工智能手段解決用戶醫(yī)療難題。
5G的技術體系
和4G相比，5G的提升是全方位的，按照3GPP的定義，5G既包括大規(guī)模天線，超密集組網，新型多址技術、全頻譜接入及新型網絡架構等關鍵應用技術，也包括新型信息中心網絡、軟件定義網絡、虛擬化、云存儲等基礎支撐技術?？偟膩碚f，5G的技術體系分為基礎技術和應用技術兩個層面。
一、基礎技術
1 新型信息中心網絡
傳統(tǒng)通信 TCP/IP 網絡難以實現(xiàn)全面海量數(shù)據的發(fā)布，而以 ICN（信息中心網絡）為代表的新技術優(yōu)勢日益明顯。5G注重利用 ICN、IP 的雙重結合，針對擴展性、數(shù)據移動性、數(shù)據部署等情況設定實用型目標戰(zhàn)略，與 SDN（軟件定義網絡）相互融合，考慮數(shù)據平面與控制平面的網絡架構情況，并為其提供動態(tài)配置環(huán)境。
2 SDN(軟件定義網絡)與 NFV(網絡功能虛擬化）
利用數(shù)據分離、軟件化、虛擬化概念，為 5G 移動通信網絡提供技術支撐，也是歐盟所公布的 5G 網絡發(fā)展審核標準的重要內容。SDN 以基礎設施層（網絡最底層）、中間層（控制層）、最上層（應用層）為主，涵蓋了 API 網絡資源調用內容。NFV 是從網絡運營商的角度出發(fā)的網絡體系，利用 IT 技術平臺來實現(xiàn)功能虛擬化，并與所對應的功能塊相銜接，便于統(tǒng)一調用相關虛擬資源。
3 5G芯片技術
在高寬帶收發(fā)系統(tǒng)、可見光通信、調制解調器、移動終端、大規(guī)模天線、云后臺服務等諸多環(huán)節(jié)都需要芯片支撐，而且比4G的性能要求更高、尺寸更小。
4 云后臺服務
云服務安全、可靠并形成中心式云后臺，利用量子密碼學進行實現(xiàn)5G安全的實現(xiàn)，可以有效的避免不必要的資源浪費，并且可以降低物理層面的存儲支出，有效縮減第三方的存儲器代理提供的費用。
? 二、應用技術
5G的關鍵應用技術分為覆蓋增強技術、頻效提升技術、頻譜擴展技術、能效提升技術等四個類別。
1 覆蓋增強技術
在云后臺技術的支撐下，覆蓋增強技術由密集異構組網組成?？s小覆蓋半徑，以頻譜資源的空間復用，提高頻譜效率，從而提高業(yè)務量。在 5G 的超密集異構網絡中，利用宏站和低功率小型基站進行覆蓋，包括4G、Wi-Fi、LTE 等多種異構網絡，通過增加站點密度減少節(jié)點間的距離，使網絡節(jié)點距離終端更近，令頻譜效率以及系統(tǒng)容量得到大幅度的提升。
2 頻效提升技術
一是MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)天線技術。該技術是在接收端及發(fā)送端使用多個天線進行接收和發(fā)送，大規(guī)模的增加天線數(shù)量，在不增加頻譜資源或總功率耗損的條件下提高信道容量、吞吐量及傳送距離，從而改善通信質量。
二是可利用節(jié)點擴展技術。大規(guī)模 MIMO中基站天線的數(shù)量 陣列沒有空間時域限制，并且上行導頻采用的是時分雙工進行的信度估計，將大大提升頻效。
三是新型傳輸波形。OFDM（正交頻分復用。一種無線環(huán)境下的高速多載波傳輸技術。）是當前 Wi-FI和 LTE 標準中的高速無線通信的主要傳信模式，與傳統(tǒng)的 FDM 模式相比，頻譜利用率提升接近 1 倍，而且具有抗頻率選擇性衰落，并可充分的利用 FFT/IFFT模塊，實現(xiàn)容易、易操作。OFDM 仍然是未來 5G 的關鍵傳輸波形技術，但是其性能參數(shù)等有待優(yōu)化提高。
四是非正交多址接入技術。非正交多址接入技術（NOMA）把功率域由傳統(tǒng)的單用戶改為多用戶共享，并把無線接入能量提升 50%，非正交多址接入技術新增功率域，可以滿足每個用戶不同的路徑損耗實現(xiàn)復用。
五是先進調制編碼技術。為了將來在有限的通信資源基礎上實現(xiàn)更高層次的吞吐量、高頻譜利用率及高服務高運轉速度的無線傳輸，5G 迫切需要實現(xiàn)編碼空間調制，即在傳統(tǒng)的二位映射基礎上延伸至三維映射中去，并以天線實際的物理位置定位為依據來攜帶部分發(fā)送信息，以此提高頻譜效率。
3 頻譜擴展技術
頻譜擴展技術是當今最先進的無線通信技術，包括認知無線電、毫米波、可見光通信等技術。一是認知無線電，是伴隨移動通信領域快速發(fā)展的無線電通信頻譜利用率的新技術，認知功能的無線通信有效地利用時間和空間上的空閑頻譜資源來提供無線通信務，全動態(tài)利用“頻譜空穴”，并在此資源基礎上利用空間、時間適時調整功率、頻率、調制及其它動態(tài)參數(shù)獲取最佳的頻帶利用效果。二是毫米波，采用毫米波通信能夠很有效的緩解頻譜資源緊張的狀態(tài)也可以提升通信容量。由于 5G的超密集異構網絡，毫米波具有波束集中，提高能效 ；方向性好，受干擾影響小 ；波束窄的特點，具有很強的抗干擾能力提高通信的可靠性。三是可見光通信，可見光通信具有廣泛性、高速率性、寬頻譜、低成本、高保密性、實用性等特點，在物聯(lián)網、移動通信等領域獲得廣泛認同新技術，其應用滲透到航空、軍事、地鐵、通信等領域，并在未來 5G 通信中占有一席之地。
4 能效提升技術
一是多域協(xié)同無線資源管理，主要是業(yè)務域話音、非實時數(shù)據、實時數(shù)據、多媒體及廣播和用戶域協(xié)同合作利用，并在充分配合碼域、時域、空域、頻域及能量域的資源域共同完成多域協(xié)同資源的管理；二是多協(xié)同可以實現(xiàn)跨層資源的聯(lián)合調度，在跨網優(yōu)化中實現(xiàn)協(xié)同通信，促進交流、增加合作，跨網資源聯(lián)合優(yōu)化配置。
表1：5G技術體系
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