国家863计划5G移动通信先期研究重大项目取得重要阶段性进展

2014年1月，国家863计划启动实施了5G移动通信系统先期研究重大项目（以下简称5G重大项目），其总体目标是面向2020年移动通信应用需求，突破5G移动通信标志性关键技术，成为5G国际标准研究和技术发展的主导力量之一，所掌握的核心知识产权在4G的基础上进一步大幅提升；在系统研发方面走在世界的前列，为2020年之后我国5G技术应用与商业竞争中取得领先优势打下坚实基础。

5G重大项目先后于2014年1月、2015年1月分别部署了一期、二期研究课题，共设立11个课题，经费总投入3亿元（含国拨经费1.81亿）。5G重大项目一期课题的主要技术目标包括：研究5G网络系统体系架构、无线组网、无线传输、新型天线与射频以及新频谱开发与利用等关键技术，完成性能评估及原型系统设计，开展无线传输技术试验，支持业务总速率达10Gbps，空中接口频谱效率和功率效率较4G提升10倍。5G重大项目二期则重点围绕以下5G关键性技术展开研究：研制可灵活配置且吞吐率达10-100Gbps的5G基站软试验平台；探索毫米波频谱资源的开发利用；研究不同体制环境下的无线网络虚拟化技术；探索5G网络安全新机制；研究面向5G的新型调制编码技术，提升链路性能。5G是面向2020年移动通信发展的新一代移动通信系统。

目前，该项目已取得如下重要阶段性进展：

一、完成了5G系统需求与愿景、典型应用场景与KPI、及频谱需求分析研究，为我国参与5G标准的制定打下了技术基础

课题组完成了5G愿景与需求研究，提出了5G典型场景和关键能力指标体系，核心研究成果输入到ITU；明确了5G的技术演进路线和5G核心关键技术，提出了5G无线技术框架及网络框架；完成面向2020年的5G频谱需求预测，提出了我国5G潜在候选频段建议，对6-100GHz重点候选频段开展信道测量与建模研究；有效组织开展5G研究及国际合作，逐步形成我国在5G研究方面的引领地位。

二、在5G新型无线网络构架研究方面进行创新，在无线网络密集组网、高通量协作组网、CU分离超蜂窝构架、无线接入网络虚拟化等研究方向取得重要突破

提出了支持高密度聚合的无线网络架构——协作2.0网络架构，完成了基于软件定义的接入网与核心网的接口设计，实现了高密度聚合异构网络的灵活配置和统一管理；研究了高密度异构聚合网络的干扰抑制、高效协作以及能效提升的方法，解决了存在多类业务时的业务网络按需匹配；研究了支持5G高密度聚合异构网络组网场景的系统级仿真评估方法，开发了系统级仿真平台；搭建了支持5G网络高密度异构融合的室内试验环境，完成了原型系统设计，并已经开展了部分关键技术的测试验证。

开展了高通量5G无线网络架构及相关关键技术的研究，包括高密集网络分层模型与频率复用机制、数据与控制分离架构、分布干扰协调与异构资源联合调配、无线自回传、自组织组网以及统一承载技术；初步完成了5G高通量无线网络架构的仿真平台的设计；初步搭建了5G高通量无线网络架构概念验证平台，实现了数据面和控制面分离的基本功能。

开展了面向5G 的无线组网、接入网处理的虚拟化技术研究，形成了完整的5G超蜂窝网络架构。设计了超蜂窝无线组网体制，研发了YaRAN接入网基础设施虚拟化平台。提出了非栈协议虚拟化网络架构、基于云计算的无线接入网架构、半静态基础设施编排机制与双层资源映射方法、一种基于网络功能虚拟化的LTE和WiFi融合网络架构，降低了异构网络信令开销及业务响应时间；开发了5G超蜂窝无线组网仿真平台以及4种原型验证系统，并对上述关键技术进行验证。正在形成统一的大型原型验证测试床，对任务总体性能指标进行验证，包括5G网络的域效、谱效、能效和弹性等指标。

提出了5G无线融合网络虚拟化系统架构模型、控制信令与业务承载分离技术及协议栈功能虚拟划分方法、多元异质无线通信资源虚拟化模型、多域资源的认知协同技术；完成了5G无线网络虚拟化试验系统的设计方案，初步搭建了5G无线网络虚拟化软硬件试验系统和仿真平台，理论分析和数值仿真结果表明所提信令简化方案较4G系统可降低信令开销。

三、突破5G无线传输核心关键技术，在大规模无线天线阵列和高效协作传输方面取得重要进展，为实现项目拟定的总体目标奠定了坚实的基础

开展了适用于5G需求的大规模协作传输关键技术研究，针对大规模MIMO和密集分布式无线传输系统，完成了信道建模与信道状态信息获娶空分多址传输、链路自适应传输、干扰信道下高性能接收机、多用户调度、系统同步与控制信息传输以及大规模MIMO阵列天线、紧凑多天线、以及低功率可配置射频技术的设计与开发；初步完成了仿