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第五代移动通信(简称“5g”)是为适应智能终端的普及和移动互联网的快速发展而研发的新一代移动通信技术。未来5g网络建设应体现大容量、低能耗、低成本三大技术要求。目前商用3g和4g都采用纯无线传输射频信号，其重要特点是基站和天线的一体化架构。未来的5g网络与现有的3g和4 G网络有很大的不同。首先，天线的数量可能从4个增加到128个，这将使基站的处理能力翻倍，并相应地增加能耗，这可能需要升级机房设施；第二，天线覆盖范围已经从几公里减少到几百米，这就需要大量增加基站数量，进一步形成能耗和成本压力；第三，大规模天线阵列射频信号数字化的总传输容量有望达到T比特量级，而传统信号传输方式的成本将非常高。为了解决5g传输的瓶颈问题，“光纤无线汇聚传输”已经成为世界5g研究的关键热点技术之一。
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随着移动通信技术的发展，基于移动通信网络的丰富应用导致了移动数据的激增。预计到2020年，随着智能终端的快速普及和互联网业务的快速发展，移动数据业务的流量将增加1000倍，这给移动和无线接入网带来巨大挑战。为了在大幅度扩展网络的同时满足绿色和低成本运营的要求，5g无线网络的频谱效率和能量效率需要比4g标准提高一个数量级。
在无线网络架构层面，基于云架构的大规模协作无线网络是构建大容量、绿色、低成本5g网络的最佳选择。基于云架构的无线接入网采用光纤分布网络连接云机房的基带处理单元(bbu)和室外远程射频头(rrh)，可以大大减少基站机房的数量，降低支持设备的能耗，尤其是空音(目前约占总能耗的33%)；减少小区覆盖和大规模天线协作，大大提高射频功率效率(目前约占总能耗的30%)；网络动态资源的协同调度避免了负荷期潮汐效应造成的大量传输功率浪费；集中式大规模协作，将小区间干扰转化为增益，大大提高频谱效率；软件定义的无线电技术灵活支持多种标准，从而降低运营成本。
在无线传输技术层面，大规模多输入多输出技术结合大阵列天线在频谱效率、能量效率、鲁棒性和可靠性方面具有巨大的潜在优势，有可能成为未来5g通信的革命性技术之一。多天线多输入多输出(mimo)技术已经成为4g通信系统的关键技术之一，可以充分挖掘空维度的资源，显著提高频谱效率和功率效率。目前，imt-advanced(4g)标准采用基于多天线的mimo传输技术，通过利用无线信道的空间信息，大大提高了频谱效率。然而，现有的4g蜂窝网络的8端口多用户mimo(mu-mimo)不能满足将频谱效率和能量效率提高几个数量级的需求。大规模阵列天线mimo技术是mimo技术的延伸。其基本特征是在基站侧部署大规模天线阵列(从几十个到几千个),利用空码分多址(sdma)原理同时为多个用户服务。
新的低成本光纤无线汇聚传输技术取代了传统的无线传输技术，远程数字单元(如adc/dac)被剥离并移至基带池云室。通过光纤中的频分复用、波分复用、极化复用等多域混合复用技术，非数字天线通过光信号“直接”传输，经过数十甚至数百个模拟无线信号的发射或接收，就可以构建5g无线网络，这是大规模阵列天线mimo技术和大规模协作云架构的完美结合。
低成本光纤无线汇聚传输系统具有全新的结构。其关键技术包括:基于光纤无线汇聚传输的集中式基带池技术、大规模协作阵列天线的多域复用光载波射频传输技术、大规模协作配置下时变光纤信道和空信道的联合信道估计技术等。
研究“光纤无线汇聚传输5g”的关键技术，需要将恒温工作的基带信号处理基站与大规模天线阵分离，将基站移至中央机房，然后利用光纤无线汇聚传输技术将基站的集中射频信号发送到远程天线阵。与现有的3g和4g纯无线传输系统相比，“光纤无线汇聚传输”具有明显的优势:一是可以实现远程无机房、低能耗的天线阵，大大降低5g网络的能耗；第二，可以建立一个远程无机房基站，这大大降低了5g网络的建设和维护成本；第三，基于光纤承载射频技术，单根光纤可以传输128个天线的射频信号，可以大大提高5g网络的传输容量。
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