中国标准通信化协会（CCSA）的无线通信技术工作委员会前沿无线新技术研究工作组（TC5 WG6）第41次会议于2015年8月5日在银川召开，本次会议围绕第五代移动通信IMT-2020（5G）召开专题技术研讨会，来自产学研各个领域的5G研究组织的60名代表参加了本次会议。会议中首先来自清华大学、东南大学、北京邮电大学、华中科技大学、电子科技大学和解放军郑州信息工程大学的多个863项目的5G课题组代表在会议上分享了项目当前的研究成果，主要包括5G网络架构、5G毫米波通信、5G网络虚拟化、5G新波形及新型多址、5G安全等方面研究内容及成果的介绍。随后来自华为、中兴、大唐、高通、爱立信、和诺基亚的企业代表介绍了企业对于5G技术路线、关键技术研究及系统标准化等方面的观点。

 

（1）5G开放式网络架构——清华大学

随着信息技术的进一步发展，网络架构逐步由封闭式走向开放式，以寻求网络资源的全面整合与共享、为用户提供更好的服务。来自清华大学的田志刚教授所在的研究团队早在2003年就提出开放式网络架构的概念，在会议中田教授从开放概念、开放框架、开放架构和开放资源的技术路线角度介绍开放式网络架构研究进展，以及对如何实现开放，以及开放的标准化的建议。提出从终端、接入网、协议和核心网四个方面开放的实现框架，目前已经在清华大学FIT楼搭建了一个基于开放网络架构的演示系统。

 

（2）5G毫米波通信——东南大学

毫米波高频段通信是满足5G在热点高容量技术场景下10Gbps量级的用户峰值速率性能指标需求的重要技术方案。来自东南大学毫米波国家重点实验室的陈继新教授在会议中介绍了毫米波协议Q-LINKPAN/802.11aj设计和硬件开发进展、及大规模天线阵列应用关键技术——毫米波多波束天线阵列（MBAA）硬件系统开发进展。目前研究团队开发的45GHz 802.11aj样机可以支持4*4的MIMO传输，传输速率超过5Gbps，传输距离超过10m，正在开展Q波段（40GHz）的样机系统的研发，以及5.8GHz，80GHz的样机开发。关于MBAA硬件开发，在采用无源MBAA方案实现30dBi的天线增益时会引入10dB的插入损耗，成为技术瓶颈问题。

 

（3）5G网络虚拟化——北京邮电大学

网络虚拟化采用抽象、重构、隔离等机制来融合网络资源，并能根据网络环境的动态变化进行灵活调度，达到网络深度融合、降低信令开销、提升网络传输能力和智能化水平的目的。来自北京邮电大学的张奇勋教授在会议中就网络虚拟化架构、控制和业务分离及协议功能虚拟划分方法、多域资源的虚拟化方法、多域资源的认知协同优化技术及实验室开发的5G无线融合网络虚拟化试验系统的研究进展进行了介绍。提出大区控制信令承载、小区业务承载的网络虚拟化架构，已经实现初步的切换信令简化。

 

（4）5G新波形与新型多址——华中科技大学、电子科技大学

对比OFDM技术，滤波器组多载波调制（FBMC）有更好的频率聚焦性和低旁瓣功率特性，在5G中有潜力成为OFDM的替代方案。来自华中科技大学的陈达教授在会议中介绍了关于FBMC技术中涉及的原型滤波器设计，循环前缀构造，尾部信号抑制，导频设计，PAPR降低，与MIMO结合等相关的内容。

来自电子科技大学的武刚教授则在会议中介绍了另外一种5G新波形技术——F-OFDM，采用该技术信号有很小的带外泄露，有效提升频谱效率。武教授给出了F-OFDM的原理和实现过程，发送端和接收端滤波器设计，以及与其他波形的频谱效率对比分析。同时武教授还介绍了5G新型多址技术——SCMA的基本原理，该技术采用调制和扩频码相结合的码本设计，以在同一个子载波上承载多个用户信息的方式提高频谱效率和多用户接入能力。武教授介绍了SCMA的编译码方法，最大后验概率检测（MAP）和次优解码算法——信号置信度传递解码算法（MPA）的复杂度分析，最后提出F-OFDM与SCMA相结合的技术方案。

（5）5G安全——电子科技大学、解放军郑州信息工程大学

5G移动互联网和物联网应用场景更加复杂，安全威胁更加多样化，保证5G网络数据传输的安全是不可忽视的问题。来自电子科技大学的潘菲、宋欢欢和解放军郑州信息工程大学的黄开枝教授在会议中针对5G安全研究进行了相关介绍。其中电子科技大学研究团队提出了分层次的安全架构，提出物理层轻量级的安全机制和措施，利用信道特征的差异性进行攻击者的识别，以保证信息传输的安全。信大的黄教授首先介绍了5G安全的研究思路，即将物理层安全的一般性理论与5G安全的具体需求有机结合，重点解决接入网空中接口的安全瓶颈问题，并可辐射延伸至核心网，对整个系统的安全性起到增强作用。随后对物理层安全技术包含的基于跳空的物理层安全技术，下行辅助的上行安全传输方法，比特交织隐藏安全编码技术，秘钥生成技术，物理层安全与组网技术进行了介绍。下一步计划将搭建大规模天线安全传输试验验证系统。

 

（6）5G网络感知及超密集组网——北京邮电大学

5G软件定义无线网络架构（SDWN）的性能取决于网络状态的感知，只有正确认知网络状态，根据状态制定出的管理策略才具有有效性。来自北京大学的路兆铭教授提出了一种SDWN网络中控制器上的网络态势感知系统的解决方案，实现了控制器对网络全局态势的感知能力。该系统由三个层次组成——数据获取层、态势评估层及态势预测层，通过三个层次的态势感知，控制器能够准确地获取网络当前状态的评估值，及网络未来状态的预测值。随后路教授介绍了超密集网络中基于预测的分簇方案，包括了基于地理分布的预分簇方法和基于部分观察马尔科夫决策过程的半动态预分簇（POMDP）方法。对比其他分簇算法，POMDP在复杂度和性能上取得了有效折中。