文档介绍：IMT-2020(5G)推进组
5G无线技术架构白皮书
目录
引言 P1
场景与技术需求 P2
5G无线技术路线 P3
5G空口技术框架 P5
5G无线关键技术 P11
总结 P34
主要贡献单位 P35
IMT-2020(5G)推进组于2013年2月由中国工业和信息化部、国家发展和改革委员会、科学技术部联合推动成立,组织架
构基于原IMT-Advanced推进组,成员包括中国主要的运营商、制造商、高校和研究机构。推进组是聚合中国产学研用力
量、推动中国第五代移动通信技术研究和开展台。
IMT-2020(5G)推进组
5G无线技术架构白皮书
引言
在过去的三十年里,移动通信经历了从语音多址技术之外,大规模天线、超密集组网和全频
业务到移动宽带数据业务的飞跃式发展,不仅深谱接入都被认为是5G的关键使能技术。此外,新
刻地改变了人们的生活方式,也极大地促进了社型多载波、灵活双工、新型调制编码、终端直通
会和经济的飞速发展。移动互联网和物联网作为(D2D)、全双工(又称同时同频全双工)等也
未来移动通信发展的两大主要驱动力,为第五代是潜在的5G无线关键技术。5G系统将会构建在以
移动通信(5G)提供了广阔的应用前景。面向新型多址、大规模天线、超密集组网、全频谱接
2020年及未来,数据流量的千倍增长,千亿设备入为核心的技术体系之上,全面满足面向2020年
连接和多样化的业务需求都将对5G系统设计提出及未来的5G技术需求。
严峻挑战。与4G相比,5G将支持更加多样化的当前,5G愿景与需求已基本明确,概念与技
场景,融合多种无线接入方式,并充分利用低频术路线逐步清晰,国际标准制定工作即将启动。
和高频等频谱资源。同时,5G还将满足网络灵为此,迫切需要尽快细化5G技术路线,整合各种
活部署和高效运营维护的需求,大幅提升频谱效无线关键技术,形成5G无线技术框架并推动达成
率、能源效率和成本效率,实现移动通信网络的产业共识,以指导5G国际标准及后续产业发展。
可持续发展。
传统的移动通信升级换代都是以多址接入技
术为主线,5G的无线技术创新来源将更加丰富。
除了稀疏码分多址(SCMA)、图样分割多址
(PDMA)、多用户共享接入(MUSA)等新型
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IMT-2020(5G)推进组
5G无线技术架构白皮书
场景与技术需求
与以往移动通信系统相比,5G需要满足更加•低功耗大连接场景主要面向环境监测、智
多样化的场景和极致的性能挑战。归纳未来移动能农业等以传感和数据采集为目标的应用
互联网和物联网主要场景和业务需求特征,可提场景,具有小数据包、低功耗、低成本、
炼出连续广域覆盖、热点高容量、低时延高可靠海量连接的特点,要求支持百万/平方公里
和低功耗大连接四个5G主要技术场景。连接数密度。
•连续广域覆盖场景是移动通信最基本的覆总之,5G的技术挑战主要包括:
盖方式,在保证用户移动性和业务连续性 ~1Gbps的用户体验速率,数十Gbps的
的前提下,无论在静止还是高速移动,覆峰值速率,数十Tbps/km2的流量密度,1
盖中心还是覆盖边缘,用户都能够随时随百万/平方公里的连接数密度,毫秒级的
地获100Mbps以上的体验速率。端到端时延,以及百倍以上能效提升和单
•热点高容量场景主要面向室内外局部热点位比特成本降低。
区域,为用户提供极高的数据传输速率,
满足网络极高的流量密度需求。主要技术
挑战包括1Gbps用户体验速率、数十Gbps
峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度。
•低时延高可靠场景主要面向车联网、工业
控制等物联网及垂直行业的特殊应用需
求,为用户提供毫秒级的端到端时延和/
或接近100%的业务可靠性保证。
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5G无线技术架构白皮书
5G无线技术路线
面对5G场景和技术需求,需要选择合适的 5G将通过工作在较低频段的新空口来满足
无线技术路线,以指导5G标准化及产业发展。大覆盖、高移动性场景下的用户体验和海量设
综合考虑需求、技术发展趋势以及网络平滑演备连接。同时,需要利用高频段丰富的频谱资
进等因素,5G空口技术路线可由5G新空口(含源,来满足热点区域极高的用户体验速率和系
低频空口与高频空口)和4G演进两部分组成。统容量需求。综合考虑国际频谱规划及频段传
LTE/LTE-Advanced技术作为事实上的播特性,5G应当包含工作在6GHz以下频段的
统一4G标准,已在全球范围内大规模部署。为低频新空口以及工作在6GHz以上频段的高频
了持续提升4G用户体