我国5G技术研发试验进展

统一的试验环境下开展单基站性能测试。

第三阶段（2017年6月-2018年10月）5G系统验证阶段。

本阶段的主要目标是通过多基站高低频混合组网，构建5G典型应用场景，开展5G系统的组网关键技术验证，评估5G系统在组网条件下的性能，同时，开展5G典型业务演示，为后续的5G试商用奠定基础。

图1、我国5G试验总体规划

三、我国5G技术研发试验进展

我国5G技术研发试验于2016年1月启动, 截止2016年9月15日，在推进组的组织下，国内外移动通信设备制造商、运营商和科研机构通力合作，已顺利完成了5G技术研发试验第一阶段测试工作。

1、5G无线关键技术测试进展

华为、大唐、中兴、爱立信、诺基亚/上海贝尔、三星、英特尔等共7家国内外企业完成了第一阶段测试工作，涉及的无线关键技术包括大规模天线、新型多址、超密集组网、高频段通信、新型多载波、先进编码调制和全双工等。通过第一阶段5G关键技术试验样机测试，进一步验证了5G关键技术性能，有效推动了我国5G关键技术的研发，促进了5G核心关键技术在业界标准共识的形成。

大规模天线阵列是提升5G系统频谱效率最有效的手段，MIMO技术在4G系统中已经得到了广泛应用，面对5G传输速率与系统容量方面的挑战，天线数目的进一步增加将是5G技术重要的演进方向。基于华为、中兴、大唐大规模天线阵列的试验样机的性能测试结果，通过将天线端口数增加至64-128，相比于LTE-A，可实现3~4倍的频谱效率提升，结合新型多址、先进编码等关键技术，可满足ITU频谱效率指标3～5倍提升需求。面向商用的低成本大规模天线系统将是后续重要的研究方向。

新型多址技术作为创新性的5G技术方向，通过将多个用户信息叠加在相同的时频资源上进行传输，在接收端利用先进的接收算法分离用户信息，不仅可成倍提升系统的接入容量，还可有效提升系统频谱效率。在试验中，通过对华为稀疏编码多址接入（SCMA）、中兴多用户共享接入（MUSA）和大唐图样分割多址接入（PDMA）概念样机的性能测试，相对于现有LTE系统，新型多址技术可以将系统的上行用户接入容量提升至3倍，下行小区平均吞吐量增益可达86%以上，但新型多址技术接收机的复杂度较高，尤其与大规模天线、高阶调制相结合的情况下，因此，低复杂度接收机算法研究将是后续的研究重点。

高频段通信作为未来5G重要的技术方向，在满足5G峰值速率和系统容量指标方面将起到重要的支撑作用，因此，受到业界主流企业的广泛关注。通过对爱立信、华为、三星、中兴、诺基亚和上海贝尔等公司的高频段试验样机进行测试，初步验证了高频段技术方案支持大带宽高速率数据传输的能力，同时，也验证了高频段非视距传输的性能。利用高频段大带宽可满足10～20Gbps的ITU峰值速率指标要求。

新型多载波技术通过滤波处理来降低带外泄露，可以更有效支持基于不同子带的异步传输。通过对华为、中兴、爱立信和上海贝尔新型多载波技术方案的测试，验证了新型多载波技术性能，相对于OFDM技术，新型多载波可以充分利用系统保护带宽进行数据传输，可获得更高的频谱使用效率，同时，面对5G不同场景及业务需求，可将系统带宽划分为不同子带，不同子带采用不同的技术方案进行异步传输，对系统性能不会产生影响。

先进编码调制技术测试主要验证了极化码的性能，极化码是一种新型编码方式，也是当前3GPP标准制定中的一种候选编码技术方案，通过对华为极化码试验样机在静止和移动场景下的性能测试，针对短码长和长码长两种场景，在相同信道条件下，相对于Turbo码，可以获得0.3-0.6dB的误包率性能增益，同时，华为还测试了极化码与高频段通信相结合，实现了20Gbps以上的数据传输速率，验证了极化码可有效支持ITU所定义的三大应用场景。

全双工技术是一种新型的双工技术，通过高效的自干扰消除方案，可以实现同时同频全双工收发，因此，全双工技术的核心是自干扰消除，通过对华为全双工实验样机的测试，在20MHz带宽，2天线收发条件下，可以实现113dB的自干扰消除能力。相对于半双工系统，采用全双工可以获得82.58%以上的吞吐量增益。但是，当前的全双工技术尚不成熟，应用场景还比较有限，后续应当加强对自干扰消除技术、多天线自干扰消除以及芯片化和小型化方面的研究工作。

超密集组网通过更加密集的无线网络基础设施部署，可以获得更高的频谱复用效率，从而在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升，是满足2020年及未来移动数据流量需求的主要技术手段。通过对大唐超密集组网试验样机的测试，验证了超密集组网中的虚拟小区等关键技术在满足系统容量，提升用户体验速