上一期文中我们谈了谈自己看好的TMT板块，其中提到了5G，那么从这期开始我们将简要地介绍一下5G及其产业链的投资机会，本期先简要地介绍下5G的概念、5G建设的意义及应用场景、5G标准及频谱分配、5G的一些技术，以及5G投资规模。
进入11月以来，全球5G产业发生了一些事情，全球第一批5G牌照开始发放了。先是芬兰率先向Telia Finland Oy、Elisa Oyj、DNA Oyj三家运营商颁发了3.5GHz频段的5G牌照，这三家运营商计划在明年初开始建设5G商用网络，这也是首个欧洲国家为运营商颁发3.5GHz频段的5G牌照，牌照将在2019年初生效。11月14日，美国也宣布开始拍卖28GHz和24GHz频段，共计850MHz 5G 毫米波频谱，竞标者达40家运营商，包括AT&T、T-Mobile US、Verizon三家大运营商和其他规模较小的无线运营商。据业内人士分析，美国也将陆续开始发放5G牌照，进一步地，美国很可能将明年拍卖37GHz、39GHz 和 47GHz 这三个频段频谱资源，并几乎在未来 15 个月内，将5000MHz频谱推向5G商业市场。英国也在同一天召开了5G商用策略会，正式对外公布年内将在6个城市推出5G商用服务，2019年，新增10个城市的5G商用服务。11月15日，韩国运营商LG Uplus宣布，正在11个主要城市部署5G商用基站设备。我国方面，预期5G牌照的发放时间已然不远，此前中兴就曾宣布将在2019年上半年推出5G商用手机，华为也正在与台积电合作开发7nm制程的5G 麒麟990芯片。
首先我们看下什么是5G，根据艾瑞咨询的说法，5G是一种通信技术，而通信技术是一套完成整的技术体系，这个技术的本质是利用了电磁破的两个特性，一是电磁波本质是一种能量，能够被产生和吸纳，这与信息的发送和接收相匹配；二是电磁波在真空中的传播速度为光速，能够满足信息传输的速度需求。基于这些原理第一代的移动通信系统在1986年诞生，称为1G，因此5G就是第5代的移动通信技术。
在1G时代，移动通信技术主要解决了基本的音频信息的传输问题，语音通话是其重要标志。当时的1G网络采用模拟信号传输，将介于300Hz-3400Hz的语音转换到高频的载波频率MHz上实现传输，最大速率为2.4K/s。在1G时代，美国是通信标准的主宰者，摩托罗拉是当时的王者，其发明的“大哥大”手机垄断了整个1G模拟通信时代。
从1G到2G的演进，实际上是移动通信技术从模拟到数字的转变，除了基础的语音业务外，收发短信是其最重要的一个标志，且能够支持一些低速数据业务如文字业务。当时2G网络的关键技术是TDMA和CDMA，采用了时分复用的多址方式及更高阶的调制方式，增大了相同带宽下携带的信息量，从而提升了频谱的利用率，最大速率为64K/s。在2G时代，欧洲实现了对美国的反超，处于领先位置，代表厂商爱立信和诺基亚率先在欧洲大陆上架设了第一个GSM网络，并迅速扩散到全世界162个国家，使用人数超过10亿、市场占有率高达75%。相比之下，摩托罗拉的移动电话业务在全球的市场份额从1997年的50%暴跌到17%。
从2G到3G，移动通信技术的数据传输能力再次上了一个数量级，峰值速率可达100Mbps至1Gbps，这个速度足够支持图像及部分视频数据的传输，并促进了手机生态系统的快速发展以及基于生态系统开发的众多APP的诞生，手机进入智能时代。在3G时代，高通无疑是这个时代的王者，其凭借CDMA技术让移动通信标准的话语权重新回到了美国手中，更重要的是高通建立了坚固的CDMA核心专利壁垒，欧洲的W-CDMA也无法绕开，巨额的专利授权收入一度占据了高通收入的三分之一左右。同样地，在智能手机市场，诺基亚也被苹果打败，巅峰时期的苹果一度占据全球智能手机市场超过75%的利润。可以说3G时代的最大赢家是美国。
从3G到4G，技术的演进依然是带来了数据传输速率的提升，4G时代最大的传输速率理论上可达到100M/s。在4G时代，美国依然处于领先地位，而欧洲则错失了这个机会，在移动端更是节节败退，相反我国通信行业经过多年追赶在4G时代站稳了市场，作为4G两大标准之一的TD-LTE由我国中国移动主推，由于具有节省频谱资源的优势，受到国际主流运营商的认可。设备商方面，我国的华为和中兴拿下了全球第一和第四的宝座，移动端市场更是涌现了华为、OV等走高端路线的智能手机厂商。可以说我国在移动通信市场，从1G和2G时代的跟随状态，进入到了4G时代的强势状态。
从4G到5G就不仅仅是提升数据速率的问题了，ITU提出了5G的八大关键技术指标，分别是：用户体验速率（0.1-1Gbps）、用户峰值速率（20Gbps）、移动性（500公里/小时）、时延（低至1ms）、连接数密度（100万台设备/每平方公里）、能量效率（100倍）、频谱效率（3倍）和流量密度（数十Tbps/每平方公里）。5G网络采用了更多的先进技术，如Massive MIMO技术、超密集组网技术等，这些后面会有进一步地介绍。在5G时代，全球的技术标准趋于统一，我国的地位进一步加强，2016年底ITU决定由中国移动牵头全球5G系统架构标准项目，2017年5月中国移动牵头提出的网络架构正式写入5G网络架构国际标准。设备商方面，2016年底华为等中国企业主导推出Polar码（极化码）方案作为5G eMBB场景的控制信道编码方案，被确立为5G国际标准码方案。
其次我们看下5G建设的意义，即5G的建设对我国GDP的促进作用。根据中国信通院《5G经济社会影响白皮书》预测，2030年，5G带动的直接产出和间接产出将分别达到6.3万亿和10.6万亿元。在直接产出方面，按照2020年5G正式商用算起，预计当年将带动约4840亿元的直接产出，2025年、2030年将分别增长到3.3万亿、6.3万亿元，十年间的年均复合增长率为29%。在间接产出方面，2020年、2025年、2030年，5G将分别带动1.2万亿、6.3万亿和10.6万亿元，年均复合增长率为24%。
从产业结构来看，拉动产出增长的动力随5G商用进程的深化而相继转换。在5G商用初期，运营商大规模开展网络建设，5G网络设备投资带来的设备制造商收入将成为5G直接经济产出的主要来源，预计2020年，网络设备和终端设备收入合计约4500亿元，占直接经济总产出的94%。在5G商用中期，来自用户和其他行业的终端设备支出和电信服务支出持续增长，预计到2025年，上述两项支出分别为1.4万亿和0.7万亿元，占到直接经济总产出的64%。在5G商用中后期，互联网企业与5G相关的信息服务收入增长显著，成为直接产出的主要来源，预计2030年，互联网信息服务收入达到2.6万亿元，占直接经济总产出的42%。
从设备环节看，5G商用中后期各垂直行业将成为网络设备支出主要力量。在5G商用初期，运营商开展5G网络大规模建设，预计2020年，电信运营商在5G网络设备上的投资超过2200亿元，各行业在5G设备各方面的支出超过540亿元。
随着网络部署持续完善，运营商网络设备支出预计自2024年起将开始回落。同时随着5G向垂直行业应用的渗透融合，各行业在5G设备上的支出将稳步增长，成为带动相关设备制造企业收入增长的主要力量。2030年，预计各行业各领域在5G设备上的支出超过5200亿元，在设备制造企业总收入中的占比接近69%。
再其次我们看下5G的应用场景，ITU-R定义了三类5G的典型业务场景，分别是增强型移动宽带（eMBB）、大规模机器类通信（mMTC）、超可靠低时延通信（uRLLC）。目前eMBB相对明确，且3GPP R15标准在2018年6月14日已经冻结，mMTC和uRLLC对网络能力要
求较高，应用需求和商业模式仍存在不确定性，主要特性将在3GPP R16版本进行标准化。
（1）eMBB主要面向超高清视频（8K3D视频传输需要传输速率超过1Gbps，而4G平均只有几百Mbps）、超高速移动上网（主要考虑在快速路、高铁等高速移动场景下为用户提供与低速移动场景下的一致体验，以高铁为例，要求在移动速度超过500km/h 时依然能够满足视频/文件下载的速率需求）、超高用户密度（主要用于提升密集住宅、体育场馆、音乐厅、大型购物商城等用户高密度分布场景下的接入体验，以体育赛事现场为例，即便观众爆满，也应当能给每个用户提供0.3~20Mbps的体验速率）等大流量移动宽带应用，其本质是5G对4G移动宽带场景的增强，单用户接入带宽可与目前的固网宽带接入达到类似量级，接入速率增长数十倍，对承载网提出超大带宽需求。
（2）mMTC主要面向以传感和数据采集为目标的物联网等应用场景，具有小数据包、海量连接、更多基站间协作等特点，连接数将从亿级向千亿级跳跃式增长，要求承载网具备多连接通道、高精度时钟同步、低成本、低功耗、易部署及运维等支持能力。例如环境监测这个应用场景，环境监测对传输时延不敏感，且传输速率较低，但传感器数量较多。
（3）uRLLC主要面向车联网、工业控制等垂直行业的特殊应用，要求5G无线和承载具备超低时延和高可靠等处理能力。其挑战主要来自网络能力，当前的网络架构和技术在时延保证方面存在不足，需要网络切片、低时延网络等新技术突破，承载面临芯片、硬件、软件、解决方案等全面挑战。例如远程医疗这个场景，若想在城市与偏远山村之间实现远程医疗，需要在短时间内处理大量的数据，且传输网络要有高可靠性。
上述三个场景并非独立，而是相互交织的，我们举3个例子：第一个是VR，根据华为白皮书，在VR极致体验阶段，时延在10ms以下（4G的空口时延约为10ms），带宽需要接近1Gbps（4G的下行带宽在100Mbps以下），而在即时交互情况（如快速转动头部时）带宽需求将超过2Gbps。而在5G技术下，空口时延能达到1ms，使得端到端时延在ms级别，能满足VR对时延的高要求。同时在室内热点，5G的用户体验速率可达到1Gbps，峰值速率达数十Gbps，在带宽上也能支持用户VR体验；第二个是工业互联网，工业自动化控制需要时延大约为10ms，而4G时代时延太高，根据3GPP标准，在工业自动化场景5G能够提供低于1ms的时延、高于99.9999%的可靠性以及每平方千米10万个设备的连接量，能够较好满足工业控制需求；第三个是自动驾驶，要求传输时延需低至1ms，且要有超强的可靠性，而5G网络支持更低的延时和更高的可靠性以及更大的传输速率，使自动驾驶的安全性大大提高。3GPP于2015年初正式启动基于C-V2X的技术需求和标准化研究，目前已完成第一阶段、第二阶段C-V2X标准发布，随着Rel 16标准逐步推进，C-V2X标准将进一步完善。
接下来我们看下5G的标准进展和频谱分配。移动通信技术的发展和技术升级，是以通信标准的确立为标志的，整个产业链的设备器件和终端都需要围绕着这个标准进行研发和生产，但在1G-4G时代，全球并没有统一的标准，其本质是各国对标准话语权的争夺，体现了各国之间的利益分歧，原因其实很简单，一旦自己国家主张的技术专利被定位标准，专利持有者便可以根据设备的销售量情况收取一定的专利使用费用。
在1G时代，移动通信技术为模拟蜂窝技术，采用FDMA（频分多址）技术组建模拟蜂窝网络，主要的蜂窝系统包括AMPS、NMT、Hicap、CDPD、Mobitex、DataTac、TACS和ETACS。 20世纪70年代末，贝尔实验室发明了美国的第一个蜂窝电话系统，即AMPS。1983年，Ameritech公司的AMPS首次在在芝加哥部署。80年代中期，ETACS在欧洲发展了起来，ETACS和AMPS基本一致，但其每个信道的带宽为25KHz（AMPS为30KHz）。我国于1983年规定蜂窝式移动电话系统频段为870-889.975MHz与915-935.975MHz，频道间隔为25KHz。1990年8月确定采用TACS制式，即频段为890-915MHz与935-960MHz，双工间隔频率为45MH。
在2G时代，移动通信技术转入数字时代，采用数字调制技术的蜂窝系统可以极大地提高系统的容量和性能，2G时代标准较多，主要包括GSM、iDEN、USDC（D-AMPS）、IS-95（CDMAOne）、PDC、CSD、PHS、GPRS、HSCSD和WiDEN等，大体上可分为GSM和CDMAOne两种。20世纪80年末，USDC实现了可以在固定频带内支持更多用户的TDMA（时分多址）系统。1982年，北欧四国向CEPT提交建议书要求订制900MHz频段的欧洲公共电信业务规范，建立全欧统一的蜂窝网移动通信系统，同年GSM成立，并于。1986年选定了窄带TDMA方案。GSM蜂窝系统的主要组成部分可分为移动台、基站子系统和网络子系统。基站子系统由基站收发台和基站控制器组成；网络子系统由移动交换中心、操作维护中心、原籍位置寄存器、访问位置寄存器、鉴权中心和移动设备识别寄存器等组成。由移动台、基站子系统和网络子系统构成公用陆地移动通信网，该网络由移动交换中心与公用交换电话网、综合业务数字网和公用数据网进行互连。
TDMA是2G系统中应用最广泛的系统，包括USDC和GSM都采用其多址接入技术，它把频谱资源分为几个时隙，每个时隙只允许一个用户收发数据。用户通过周期性地占用时隙来占用信道，所以一个信道可以认为是一个在每帧中重复出现的，这里N个时隙组成一个帧。
CDMA（码多分址）是高通推出的技术系统，美国的IS-95率先采用了CDMA，但由于不成熟，实际上并没有投入商用。
在2G向3G演进的进程中，出现了2.5G或是2.75G的业务系统，这主要是在2G系统的基础上提供GPRS或EDGE业务的系统。GPRS是为GSM和USDC（IS-136）移动用户提供的以包交换为基础的移动数据服务，为用户提供从56Kbps到114Kbps速率的分组数据业务。EDGE也称为EGPRS，是GPRS的扩展集，并向下兼容GPRS，EDGE可以将GSM中每时隙的总速率从22.8Kbps提高到69.2Kbps。
在3G时代，常见的技术标准主要有UMTS（W-CDMA）、CDMA2000、TD-SCDMA、FOMA、GAN/UMA、WiMax。CDMA技术实际上是SSMA（扩频多址）的一种，SSMA通过伪噪声信号将一个窄带信号转变为一个宽带的、类似于噪声的信号然后再传播，主要可以分为FH和DS两种，后者就是CDMA。FHMA和FDMA类似，每个用户同一时刻占用一个窄带，只是每个FHMA用户的频率是在不断切换的，这种切换是由收发端同步产生的特定PN码决定的，它的一个重要优点在于频率的跳跃为加密提供了一道天然屏障，蓝牙就是采用FHMA作为一种高电源效率和低成本的实现方式。CDMA和FHMA的区别在于窄带信号被扩频到一个非常宽的频域上，这个信号称为扩频信号，扩频信号的速率比数据速率大好几个数量级，它使得每个用户所传输的都是伪随机码字，且大致上与其它所有码字都是正交的，接收器进行一次时间相关运算来判定想要的接收信号，为了接收信号，接收器需要知道发送器使用的本地地址码，因此每个CDMA用户都是独立的。
不同于1G和2G时代的标准均由欧美国家主导制定而我国没有任何话语权的窘境，作为3G标准之一的TD-SCDMA由我国大唐电信主导制定，但受到传输速率低的限制，市场局限在国内。
在4G时代，全球技术标准主要包括TDD-LTE和FDD-LTE，TDD发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的，FDD则采用两个独立的信道分别向下和向上传送信息，其中TDD的标准由我国的中国移动主导。由于技术原来不同，二者在不同的应用场景各有优劣，例如在高速场景和广域覆盖场景下，FDD更有优势，类似于双车道概念，来往汽车在不同车道互不干扰，因此速度快于TDD。在非对称业务以及频谱资源节约方面，TDD更优，这是因为日常的移动应用大都表现为非对称业务，即下行流量超过上行流量，TDD由于能对发送和接收时段的长短比例进行灵活控制，因此可以满足持续扩大的数据业务需求，同时TDD无须使用成对收发频率，因而可充分利用有限的无线电频谱资源。
进入5G时代，全球标准将区域统一，TDD有望取代FDD成为主流模式。原因一是5G的高频段大带宽特性，TDD无须成对频谱，因而其节约频谱资源的优势凸显。原因二是4:1，6:1或甚至10:1的下行链路到上行链路的不对称现象越来越多，TDD可以灵活对下行链路/上行链路进行时隙配比，满足大流量的下载需求。原因三是5G采用了Massive MIMO技术，依赖于TDD的上下行链路的信道互易性，基站可以快速而准确地获得下行链路信道状态信息基于上行链路信道估计，大规模天线Massive MIMO正是利用这一点增强了下行链路传输容量，同时最小化干扰，从而可以带来数倍的传输效率的提升。根据2018年世界移动通信大会（MWC）的展示情况，凡是已发布5G频率计划的国家，几乎全部采用TDD标准。
就标准冻结进度来看， 5G技术标准主要由Release 15（Phase 1）和Release 16（Phase 2）确立完成，其中Release 15分为非独立组网NSA和独立组网SA两个阶段。目前非独立组网标准已于2017年12月冻结，独立组网标准预于2018年6月冻结，下一步，3GPP还将继续完善R15标准，并计划于2019年底发布R16标准。
就频谱分配方面，业内通常认为5G部署频率包括三部分：6GHz以下新分配频率方面，6GHz以下已分配频率重耕以及6GHz以上新分配频率。6GHz以下部分，工信部明确规划3.3GHz-3.6GHz和4.8GHZ-5.0GHz频段作为5G系统的工作频段，其中3.3GHZ-3.4GHz频段原则上限室内使用；6GHz以下已分配频率方面，我国目前已分配应用移动通信的频率均在2.6GHz及以下，在原有2G/3G实施大规模退网以后有可能将部分频率重耕为5G频率；6GHz以上新分配频率方面：集中在24.75-27.5GHz。
接下来我们看下5G中应用到的一些主要技术，主要包括无线空口技术、网络架构与组网技术等。先看无线空口技术，具体又包括大规模天线技术、新波形F-OFDM技术、新型多址技术SCMA、新编码技术Polar Code等。
1）大规模天线技术（Massive MIMO）。MIMO技术即多输入多输出技术，是由贝尔实验室于90年代提出并在3G时代开始应用的一种天线系统的基础技术，该技术在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，信号可以通过发射端与接收端的多个天线进行发送和接受，这种技术能够充分利用空间资源，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下提升系统信道容量和信号覆盖范围。2010年，贝尔实验室继续提出了Massive MIMO的技术概念，该技术是指在基站端配置远多于现有系统中天线数若干数量级的大规模天线阵列来同时服务于多个用户。在Massive MIMO系统中，基站端装备大规模天线阵列，利用多根天线形成的空间自由度及有效的多径分量，可以提高系统的频谱利用效率。与MIMO相比，Massive MIMO有三大优势，1）能深度挖掘空间维度资源，使得基站覆盖范围内的多个用户在同一时频资源上利用Massive MIMO提供的空间自由度与基站进行通信，提升频谱资源在多个用户之间的复用能力，从而在不需要增加基站密度和带宽的条件下大幅度提高频谱效率。2）MassiveMimo实现了3D波束赋形（波束赋形是传感器阵列天线的波形处理技术，该技术使得某些角度的信号获得相长干涉，而另一些角度的信号获得相消干涉，从而实现某个特定方向的信号增益，对其他方向信号进行抑制。波束赋形实现了不同用户间信号的空间隔离，克服了路径损耗），集中辐射于更小的空间区域内，从而使基站与用户设备减的射频传输链路上的能量效率更高，减少基站发射功率损耗。3）Massive MIMO具有更好的鲁棒特性。由于天线数目远大于用户设备数目，系统具有很高的空间自由度和很强的抗干扰能力。
2）新波形F-OFDM技术。OFDM是一种正交的多载波复用方式，其原理是把高速的数据流通过串并变换后形成并行的低速数据流，然后用正交的子载波对低速数据流进行调制。在4G时代，OFDM较好的解决了码间串扰问题，但其最主要问题就是不够灵活。F-OFDM（子带滤波的正交频分复用）是由华为提出的一种5G新空口多载波波形调制技术，它通过子带滤波器组把整个系统带宽划分为多条子带，每条子带可以根据实际应用场景灵活配置波形参数。F-OFDM不仅继承了OFDM的优点，而且克服了OFDM带外泄漏比较高、波形参数不够灵活和异步信号传输性能差的缺点。
3）新多址技术SCMA。从通信容量来看，香农极限决定了单信道的容量，要提升通信容量，只能拓宽频谱资源或者进一步提升信噪比。由于频谱资源是有限的，因此在考虑拓宽频谱资源的同时，通信产业内也在想方设法提升单位频谱上的通信能力，也就是频谱效率。而频谱效率的提升需要靠提高信噪比，频谱效率需要对信噪比取对数，就意味着为了提升频谱效率而在信噪比上的投入很大，同时信噪比的提升是通过提高信号功率或者降低噪声来实现，而噪声是无法消除的，所以信噪比本身也难以无限提升。多址技术可以在频谱资源稀缺但需求急剧增加的供需矛盾下支持更多用户同时连接，降低实现复杂度和时延，在提升频谱效率的同时能够有效降低终端能耗。从前几代通信技术演化历史来看，代际之间的革新几乎能以多址接入技术为主线，例如从2G的时分多址TDMA、3G的码分多址CDMA，到4G的正交频分多址OFDMA。为了突破香农极限，5G将引入空分多址SCMA技术，用以提升过去单位频率和时间基础上的信道容量，以此来实现频谱效率的提升。SCMA 技术是在传统的TDMA、CDMA和OFDMA的正交多址接入技术的基础上引入了非正交的大维度扩展的稀疏函数序列而构成的，SCMA 在继承和保持OFDMA 多径宽带系统的实现优势以及资源灵活应用发送模式灵活应用的前提下，把CDMA 的优势和思想通过稀疏码设计融入进来。相比OFDMA，在同样的资源数下SCMA能接入更多的用户数据流。相比于OFDM 与CDMA 的简单叠加，通过稀疏码本的设计，以及接收端低复杂度检测器的设计，规避系统均衡实现复杂的弊端，使得其应用成为可能。同时，通过稀疏码本的优化设计，可以进一步提升分集和成型增益，进而提升链路层传输可靠性。
4）新的信道编码技术。信道编码又称差错控制编码，在发送端对原数据添加与之相关的冗余信息，用于在接收端根据相关性检测和纠正传输过程产生的错误，从而在香农信道容量极限范围内提升信息传输的可靠性。自从Shannon提出信道编码定理以来，编码研究者一直寻找性能尽可能接近Shannon极限，复杂度较低且容易实现的信道编码方案，而polar code和 LDPC码就是研究者们追寻的编码方案。LDPC码描述简单，具有较大的灵活性和较低的差错平底特性，可实现并行操作，译码复杂度低，适合硬件实现，吞吐量大，极具高速译码的潜力。信道极化概念则是最初于2007年由土耳其比尔肯大学教授Erdal Arikan首次提出，基于该理论他给出了人类已知的第一种能够被严格证明达到香农极限的信道编码方法，并命名为极化码（Polar Code）。Polar码具有明确而简单的编码和译码算法。通过信道编码学者的不断努力，当前Polar码所能达到的纠错性能超过目前广泛使用的Turbo码和LDPC码。Polar码的优点主要如下：首先相比Turbo码更高的增益，在相同的误码率前提下，实测Polar码对信噪比的要求要比Turbo码低0.5～1.2dB，更高的编码效率等同于频谱效率的提升；其次，Polar码得益于汉明距离和SC算法设计的好，因此没有误码平层，可靠性相比Turbo码大大提升（Turbo码采用的是次优译码算法，所以有误码平层），对于未来5G超高可靠性需求的业务应用（例如远程实时操控和无人驾驶等），能真正实现99.999%的可靠性，解决垂直行业可靠性的难题；第三，Polar Code的译码采用了基于SC的方案，因此译码复杂度也大大降低，这样终端的功耗就大大降低了，在相同译码复杂度情况下相比Turbo码可以降低功耗20多倍，对于功耗十分敏感的物联网传感器而言，可以大大延长电池寿命。此前华为的Polar Code是一个5G短码块的信道编码方案，其在2016年11月14日到18日期间美国Reno举行的3GPP RAN1 #87会议中战胜了美国的LDPC方案和法国的Turbo2.0方案，成为了5G控制信道eMBB场景编码最终方案，而LDPC码则作为数据信道的编码方案。
再看网路及架构和组网技术，5G时代的接入网将采用入超密集组网技术，核心网架构将更为扁平化。
1）超密集组网技术。超密集组网技术是通过更加密集化的无线网络基础设施部署，在局部热点区域实现百倍量级的系统容量提升，要点在于通过小基站加密部署提升空间复用，成为解决5G网络数据流量1 000倍以及用户体验速率10～100倍提升的有效解决方案。但这项技术在实际应用中也遇到了一些问题，在超密集组网场景下，低功率基站较小的覆盖范围会导致具有较高移动速度的终端用户遭受频繁切换，从容降低了用户体验速率。虽然超密集组网通过降低基站与终端用户间的路径损耗提升了网络吞吐量，在增大有效接收信号的同时也提升了干扰信号，即超密集组网降低了热噪声对无线网络系统容量的影响，使其成为一个干扰受限系统。
2）C-RAN无线接入网架构。4G时代开始出现集中化无线接入C-RAN，即RRU位置无限接近于天线，BBU迁移并集中布置在中心机房形成BBU基带池，两者之间通过前传光纤网络连接。C-RAN的基本思想是通过充分利用低成本高速光传输网络，直接在远端天线和集中化的中心节点间传送无线信号，以构建覆盖上百个基站服务区域，甚至上百平方公里的无线接入系统。进入5G时代，3GPP标准化组织提出了面向5G的无线接入网功能重构方案，引入CU-DU架构，在此架构下，5G的BBU基带部分拆分成CU和DU两个逻辑网元，而射频单元以及部分基带物理层底层功能与天线构成AAU。由3GPP确定了的CU-DU划分方案显示PDCP层及以上的无线协议功能由CU实现，PDCP以下的无线协议功能由DU实现。CU将集中部署在中心机房，负责处理非实时无线高层协议栈功能，DU则作为微蜂窝基站进行密集部署，负责处理物理层功能及实时需求。
3）SDN/NFV。软件定义网络是一种新兴的、控制与转发分离并直接可编程的网络架构，其核心是将传统网络设备紧耦合的网络架构解耦成应用、控制、转发三层分离的架构，并通过标准化实现网络的集中管控和网络应用的可编程性。NFV的主要设计理念是硬件采用统一的工业化标准服务器，通过在服务器上部署虚拟资源层实现对底层硬件资源的调用，而各种网元软件功能则运行在标准的服务器虚拟化软件上，从而达到对资源的灵活共享和调配，提高资源利用率，是运营商对SDN思想在特定场景下的应用实例。在5G网络架构中，未来电信网划分为3朵云，分别是无线接入云（支持接入控制和承载分离、接入资源的协同管理，满足未来多种的不熟场景，实现基站的即插即用）、控制云（实现网络控制功能集中，网元功能具备虚拟化、软件化以及重构性，支持第三方的网络能力开发）和转发云（将控制功能剥离，转发的功能靠近各个基站，将不同的业务能力与转发能力融合）。在上述5G网络架构中SDN技术是连接控制云和转发云的关键，NFV将转发云中的转发设备和多个控制云中的网元用通用设备来替代，从而节省成本。具体看，NFV主要负责网络功能的软件化和虚拟化，并保持功能不变，软件化是基于云计算平台的基础设备，虚拟化的目的是充分利用IT设备资源的低成和灵活性，但同时并非所有的网络功能都是需要被虚拟化。SDN技术追求的是网络控制和承载的分离，将传统分布式路由计算变成集中计算、流标下发的方式，在网络抽象层面上，将基于分组的转发粒度转化为基于流的转发粒度，同时根据策略进行业务流处理。
4）多接入边缘计算技术。MEC通过将计算存储能力与业务服务能力向网络边缘迁移，使应用、服务和内容可以实现本地化、近距离、分布式部署，从而一定程度解决了5G eMBB、URLLC、以及mMTC等技术场景的业务需求。同时MEC通过充分挖掘网络数据和信息，实现网络上下文信息的感知和分析，并开放给第三方业务应用，有效提升了网络的智能化水平，促进网络和业务的深度融合。
5）网络切片技术。网络切片是端到端的逻辑子网，涉及核心网络（控制平面和用户平面）、无线接入网、IP承载网和传送网，需要多领域的协同配合。不同的网络切片之间可共享资源也可以相互隔离。网络切片的核心网控制平面采用服务化的架构部署，用户面根据业务对转发性能的要求，综合采用软件转发加速、硬件加速等技术实现用户面部署灵活性和处理性能的平衡；在保证频谱效率、系统容量、网络质量等关键指标不受影响的情况下，无线网络切片应重点关注空口时频资源的利用效率，采用灵活的帧结构、QoS区分等多种技术结合的方式实现无线资源的智能调度，并通过灵活的无线网络参数重配置功能，实现差异化的切片功能。3GPP定义的网络切片管理功能包括通信业务管理、网络切片管理、网络切片子网管理。其中通信业务管理功能实现业务需求到网络切片需求的映射；网络切片管理功能实现切片的编排管理，并将整个网络切片的SLA分解为不同切片子网（如核心网切片子网、无线网切片子网和承载网切片子网）的SLA；网络切片子网管理功能实现将SLA映射为网络服务实例和配置要求，并将指令下达给MANO，通过MANO进行网络资源编排，对于承载网络的资源调度将通过与承载网络管理系统的协同来实现。
最后我们再看一下5G的投资规模及阶段。目前来看，综合参考各个研究机构对5G时期总体的投资规模数据，我们取其平均值在1.2-1.3万亿之间，较4G时代的8500亿提升50%左右，其中通信网络设备的投资占比最大，约占40%，基站射频部分约占13%，光纤光缆+光模块约占8%。从投资阶段来看，2020-2023年应是我国5G投资的高峰期，主高峰集中在2021和2022这两年，前期以Sub-6GHz网为主，主要应用场景为eMBB，后期将以毫米波网络为主，主要场景是mMtc和uRLLc。
本期《5G-破晓》中我们简要地介绍了一些5G的基本情况，从下期《5G-炎昼》系列开始我们将逐步介绍5G时代基站射频、光通信以及移动端的一些变革和投资机会。
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