拥抱5G时代：面向2020年的下一代移动通信系统最

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　　5G是全球第一个真正统一的宽带移动通信标准，对于满足面向2020年信息社会的要求至关重要，其研发受到了全球的关注并取得了显著进展。最近一项研究系统地介绍了5G及其若干潜在的关键技术。

　　研究相关论文题为“Key techniques for 5G ireless munications: ork architecture, physical layer, and MAC layer perspectives”，发表于近期出版的SCIENCE CHINA Information Sciences(《中国科学信息科学》英文版)2015年第4期，其作者为中国西南交通大学的马征、章正权、范平志、李恒超以及英国兰卡斯特大学丁志国。

　　数据速率高达100Mbps的4G LTE系统已在全球范围内部署，并能提供诸如高清视频等多媒体业务，这极大地丰富并改变了人们的生活。，随着移动互联网和物联网等的进一步发展，尤其是到2020年，现有的4G系统将无法应对爆炸性增长的移动数据流量、海量的设备连接和不断涌现的各类新兴业务和应用场景，这促使了下一代移动通信系统5G的研究。预计5G将能提供高达1Gbps用户体验速率、几十Gbps峰值速率、1百万每平方千米的连接数密度、数十Tbps每平方千米的流量密度，毫秒级端到端时延，以及支持500+km/h的移动性。5G将渗透到未来信息社会的每个角落，真正以用户为中心构筑全方位的信息生态系统。为了抢占5G领导权，全球主要发达国家和地区竞先启动了5G研究项目。

　　这项研究在结合未来5G系统的需求和国内外最新研究成果的基础上，展望了未来5G系统的网络架构以及若干关键技术，重点论述了具有高频谱效率和高能量效率的云无线接入网络、非正交多址接入、大规模多输入多输出、协作通信与网络编码、全双工、设备间通信和绿色通信，解决频谱短缺的毫米波通信和认知无线电，以及赋予网络高度灵活性的软件定义网络和将网络优化和管理从复杂的人工操作中解放出来的自组织网络等关键技术。文章比较全面地概述了各项关键技术的研究成果，深入地分析了针对未来5G系统应用还可能存在的技术问题，并给出了未来可能的研究重点和研究方向。

　　这项研究是目前少数系统介绍和讨论5G的成果之一，有助于全面了解未来的5G系统以及当前的研究进展和研究热点，吸引更多的研究者投入到相关领域。

　　研究得到了国家重点基础研究发展计划(973)和国家高技术研究发展计划(863)等资助。