這段時間，華為的遭遇讓國人無比憤怒。先是美加無理由拘捕華為公司高管。12月5日，英國表示不使用華為電信設備;12月7日，日本表示不會采購華為與中興的電信設備;早在此前，美國、新西蘭、澳大利亞也已宣布禁用華為電信裝置。

看到這樣的消息，突然覺得很好笑，我們什么時候成長得如此強大，居然要讓西方抱團取暖，幾個大國聯起手來，就為對付中國一家民營企業。這究竟是一家什么樣的企業，惹得歐美國家對它如此看不順眼?我想，大概是因為，華為已經牛叉到讓他們害怕了。

提到華為讓人害怕的原因，就不得不提及5G通信技術。我們知道，1G主要解決語音通信的問題;2G可支持窄帶的分組數據通信，最高理論速率為236kbps;3G在2G的基礎上，發展了諸如圖像、音樂、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語音通話安全性，解決了部分移動互聯網相關網絡及高速數據傳輸問題，最高理論速率為14.4Mbps;4G是專為移動互聯網而設計的通信技術，從網速、容量、穩定性上相比之前的技術都有了跳躍性的提升，傳輸速度可達100Mbit/s,甚至更高。

5G彌補了4G技術的不足，在吞吐率、時延、連接數量、能耗等方面進一步提升系統性能。它采取數字全IP技術，支持和分組交換，它既不是單一的技術演進，也不是幾個全新的無線接入技術，而是整合了新型無線接入技術和現有無線接入技術(WLAN，4G、3G、2G等)，通過集成多種技術來滿足不同的需求，是一個真正意義上的融合網絡。并且，由于融合，5G可以延續使用4G、3G的基礎設施資源，并實現與4G、3G、2G的共存。

專家表示，5G將可提供超級容量的帶寬，短距離傳輸速率是10Gbps，是目前LTE的100倍。由于實現了多種網絡技術的融合，因此5G也可以打破現有頻譜資源的制約，實現全頻譜通信;更重要的是，通過集成多種無線接入解決方案，5G技術將可以把人類社會徹底帶入網絡社會，實現萬物互聯。

隨著用戶需求的驅動，在未來N年的時間里，聯網設備的數量將增加100倍，移動數據流量將有1000倍的增長。在這樣的背景下，5G除了要滿足超高速的傳輸需求外，還需要應對來自于聯網設備的大規模增長以及不同應用場景對網絡需求不同的挑戰，滿足超高容量、超可靠性、隨時隨地可接入性等要求。

華為是中國5G技術的代表，作為下一代通信基礎，涉及到的技術有很多方面，華為均有布局。

5G的核心技術，包括兩個部分：1、通信基站與手機等終端的無線接口技術(空口技術);2、核心網的網絡架構技術。

在空口技術方面，5G的“新波形”和“新編碼”是其中的關鍵。如果把5G通信比作一座大廈，波形和編碼相當于地基和承重結構。在新波形方面，華為研發的新波形技術F-OFDM已經獲得了3GPP標準組織的認可，成為全球統一的5G的混合波形技術標準;而在新編碼方面，華為提出的Polar Code(極化碼)成為了5G控制信道的編碼方案。華為研發的新波形、新編碼等“基礎技術標準”被采納為全球5G統一標準是中國通信史上的第一次。

在5 G網絡架構方面，華為已經提前完成了“第三階段5G獨立組網測試”，這是5G商用的關鍵所在，比其主要競爭對手愛立信、三星都更早。

另外，5G和4G的最大區別在于，4G是讓人們上網更快，那么5G則意味著實現“萬物互聯”的物聯網。要實現這樣的場景，現在的IPV4能提供的IP地址顯然是不夠用的，只能通過推動IPV6來實現。作為國際IPv6的網絡應用協作，并且華為IPv6設備及解決方案為全球最大的IPv6網絡CNGI提供了超過70%的網絡設備，已經穩定運行了6年。

在2018年全球創新科技大會上，華為表示，目前持有61項5G標準專利，全球占比22.93%，超過蘋果三星，排名全球第一，而5G Polar專利數據顯示，華為以49.5%的比例排名第一，5G巨頭愛立信剛以25.3%的比例排名第二。

同時，5G除了網絡以外，也離不開終端設備，華為計劃于2019年發布首款5G手機，這款手機將搭載華為發布的全球首款3GPP標準的5G商用芯片——巴龍5G01，最高下載速度可以達到2.3Gbps。

華為，無論是從技術標準、IPv6，還是專利、設備等5G的各個領域的研發實力和技術轉化情況，華為的綜合實力都是最強的，在5D研發上全球領先。

詳述華為的5G新空口技術

所謂空口，指的是移動終端到基站之間的連接協議，是移動通信標準中一個至關重要的標準。我們都知道，3G時代的空口核心技術是CDMA，4G的空口核心技術是OFDM。5G時代的應用將空前繁榮，不同應用對空口技術要求也是復雜多樣的，因此最重要的當然是靈活性和應變能力，一個統一的空口必須能解決所有問題，靈活適配各種業務，F-OFDM與SCMA正是構建5G自適應新空口的基礎。

各類不同的移動通信應用對于空口技術的需求是復雜的、多樣化的，而為了滿足這些需求，移動通信業界提出了兼具靈活性與適應性的統一空口解決方案。全新的空口由五大關鍵技術以及相關的配置機制(比如：自適應的波形、自適應的協議、自適應的成幀結構、自適應的信道編碼、自適應的調制、自適應的多址接入技術等)構成，可高效地靈活使用各類底層物理頻譜資源，以統一的自適應空口來靈活適配多樣性的業務需求并提升無線頻譜資源的利用效率，應對移動數據流量“爆炸式”增長的沖擊，從而有望為未來“海”量的各類用戶終端設備提供其所需的服務。

如圖所示，未來全新的第五代移動通信網絡空口技術將包括一種新的波形技術F-OFDM(，基于濾波的正交頻分復用)、一種新的多址接入技術SCMA(稀疏碼分多址接入)、一種新的信道編碼技術polar coding(極性編碼)、全雙工移動通信技術、大規模MIMO/大規模天線陣列技術。上述核心技術的綜合應用能有效地提升未來第五代移動通信系統對無線頻譜資源的利用效率，增加移動連接數密度，并降低端到端時延，從而，可以滿足各種定制化場景下IoT(物聯網)業務的部署需求、虛擬現實等高帶寬消耗業務的部署需求。在未來“切片”型的第五代移動通信網絡之中，統一的空口可以以高度的靈活性承載很多類型的移動通信應用，并有望將無線頻譜資源的利用效率提升三倍。

F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術

F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用。根據其技術原理，又可稱之為“可變子載波帶寬的非正交接入技術”)技術是基礎波形技術之一，可以同時根據移動通信應用場景以及業務服務需求支持不同的波形調制、多址接入技術以及幀結構。如圖所示，F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術可以使得配置有不同OFDM(正交頻分復用)參數的波形共存。在圖5之中，采用3個子載波濾波器來生成3個具有不同子載波間距、不同OFDM(正交頻分復用)符號周期、不同子載波保護間隔的OFDM(正交頻分復用)子載波分組。正是通過具有這種理念的多個參數配置，F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術可以為各個業務/服務組進行最優的波形參數配置，從而就可以總體的系統效率。

可以這樣來進一步具體地理解F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術：

未來不同的第五代移動通信應用對網絡的需求可能是具有很大的差異的——比如：①端到端時延的低于一毫秒的車聯網業務，要求極短的時域符號周期與傳輸時間間隔TTI，這就需要在頻域有著較寬的子載波物理帶寬;②物聯網的“海”量連接應用場景之中，單個無線傳感器所傳送的無線數據量極低，但是對系統整體的連接數要求很高，從而就需要在頻域上配置比較窄的子載波物理帶寬，而在時域上，符號周期與傳輸時間間隔TTI都可以足夠長，幾乎不需要考慮碼間串擾/符號間干擾的問題，也就不需要再引入保護間隔/循環前綴，而且異步操作還可以解決物聯網終端的節能問題。

上述這些需求，如果繼續采用傳統的OFDM(正交頻分復用)技術，是無法滿足的——因為，這是由傳統OFDM(正交頻分復用)技術的“天生”特質所決定的：OFDM(正交頻分復用)技術將高速率/超高速率的數據通過串/并轉換調制到彼此相互正交的子載波上去，并引入保護間隔/循環前綴來降低符號間干擾以及子載波間干擾。第四代移動通信系統之中所采用的OFDM(正交頻分復用)技術，頻域以及時域的資源分配方式如圖所示：在頻域，子載波物理帶寬是固定的15 KHz(而7.5KHz僅用于移動多播的單頻網絡組網)，如此一來，其時域符號周期的長度、保護間隔/循環前綴的長度也就被固定下來，而且是不可變化的。

因此，為了滿足在未來第五代移動通信時代，各類應用的不同需求，OFDM(正交頻分復用)技術就應該相應地演進至可以靈活地根據所承載的具體應用類型來配置所需子載波物理帶寬、符號周期長度、保護間隔/循環前綴長度等關鍵技術參數。這就是F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術的核心理念，其時/頻域資源分配方式具體如圖所示。

從上圖可以看出，F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術能為不同類型的業務智能地提供不同的子載波物理帶寬、符號周期長度、保護間隔/循環前綴長度配置，以滿足不同業務對于第五代移動通信系統時域資源以及頻域資源的需求。

然而，另一方面，這時一定有人會問，不同物理帶寬的子載波之間，本身不再具備彼此相互正交的經典特性了，那么就需要引入保護帶寬(比如傳統OFDM(正交頻分復用)技術就需要10%的保護帶寬)——基于此種考慮，雖然F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術能夠保證關鍵波形參數的靈活性，但是其對于無線頻譜資源的利用效率是否會由此而降低呢?靈活性與系統開銷是否就是“矛”與“盾”的關系?

其實，這種擔心是多余的。因為，F-OFDM(基于濾波的正交頻分復用)技術還對濾波器進行了優化設計，從而就可以實現把具有不同物理帶寬的子載波之間的保護間隔做到最低一個子載波物理帶寬。

SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)技術

SCMA(稀疏碼分多址接入)技術是未來第五代移動通信網絡全新空口的另一種重要的波形參數配置技術。是一種各子載波彼此之間非正交的波形技術，從而，其多址接入機制就在于：各層終端設備的稀疏碼字被覆蓋于碼域以及功率域，并共享完全相同的時域資源以及頻域資源。一般地，如果覆蓋層的數量多于所復用的碼字的長度，系統對于多個用戶終端設備的接入復用就會超載。但是，由于SCMA(稀疏碼分多址接入)技術中多維/高維調制星座的規模被減小以及各個碼字之間“天然”稀疏性的存在，相關探測就能夠比較容易地實現，從而，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術對于接入用戶的超載是具有一定的容忍度的。

在SCMA(，稀疏碼分多址接入)技術之中，已經編碼的比特位數據被直接地映射至選自特定層級的SCMA，稀疏碼分多址接入)編碼對照簿。

此外，實現上述相關探測的復雜度取決于以下兩大主要的因素：①各個碼字之間的稀疏程度;②采用多維度/高維星座調制技術，而且每個維度的映射點數要低。

以低的映射點數進行用戶終端設備接入復用以及由此而得出的星座映射情況如圖所示。圖中，某個用戶終端設備所輸出的編碼比特位數據被首先根據編碼對照簿映射為與之相對應的碼字，具有低的映射點數的編碼對照簿降低了星座的規模/尺寸。此外，每個映射點(比如圖中的“00”映射點)盡在一種調制模式之下具有非零的部分。具有非零部分的SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)編碼對照簿其實就是一本“零PAPR(峰均功率比。是影響OFDM(正交頻分復用)通信系統的一個關鍵的技術參數/指標)”的編碼對照簿。

未來的第五代移動通信系統具有了上述這種盲檢測能力之后，就可以實現免許可的多用戶接入了。

免許可的多用戶接入技術可以規避傳統動態請求機制的重大缺陷，并容許系統信令過載。而SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)則正好可以充當免許可多用戶接入技術的“使能器”。

綜合上述多個關鍵方面的相關技術創新，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術就能夠支撐未來第五代移動通信系統“海”量終端設備的接入，并減小傳輸延遲，同時還能實現節能降耗。

可以這樣來進一步具體地理解SCMA(稀疏碼分多址接入)技術：

SCMA(稀疏碼分多址接入)技術是由華為公司所提出的第二個第五代移動通信網絡全新空口核心技術，引入稀疏編碼對照簿，通過實現多個用戶在碼域的多址接入來實現無線頻譜資源利用效率的提升。

SCMA(，稀疏碼分多址接入)技術是由兩大關鍵技術所組成的，分別如下：

低密度擴頻技術

舉例而言，現實生活中，如果一排位置僅有4個座位，但有6個人要同時坐上去，怎么辦?解決的辦法是這6個人擠著坐這4個座位。同理，在未來的第五代移動通信系統之中，如果某一組子載波之中僅有4個子載波，但是卻有6個用戶由于同時對某種業務服務有需求而要接入到系統之中，怎么辦?低密度擴頻技術就“應運而生”了：如圖所示，把單個子載波的用戶數據擴頻到4個子載波上，然后，6個用戶共享這4個子載波。可見，之所以被稱之為“低密度擴頻”，是因為用戶數據僅僅只占用了其中的兩個個子載波(圖9中有顏色的格子部分)，而另外兩個子載波則是空載的(圖中的白色格子)——于是，這就相當于6個乘客同時擠著坐4個座位——另外，這也是SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏碼分多址接入)中“Sparse(稀疏)”的來由。

于是，進一步地，為何一定要稀疏呢?反過來看，如果不稀疏，就將會在所有的子載波之上擴頻——此時，同一個子載波上就有6個用戶的數據，就會產生非常厲害的沖突，也就無法進行多用戶數據的解調了。

但是，一旦用4個子載波來承載6個用戶的數據，子載波之間就不是嚴格正交的了(對此，可以這樣來對比理解：每個乘客占了兩個座位(對應子載波)，就沒法再通過座位號來區分乘客了)，比如如圖所示，單個子載波上還是有3個用戶的數據發生沖突了，多用戶解調就仍然存在較大的難度。于是，這道難題就需要SCMA(稀疏碼分多址接入)技術之中的第二項關鍵技術來破解了，具體如下文所述。

多維/高維調制技術

傳統的調制技術之中，僅涉及幅度與相位這兩個維度。那么，在多維/高維調制技術之中，除了“幅度”與“相位”，多出來的是什么維度的呢?

其實，多維/高維調制技術之中所調制的對象仍然還是相位和幅度，但是最終卻使得多個接入用戶的星座點之間的歐氏距離拉得更遠，多用戶解調與抗干擾性能由此就可以大大地增強。每個用戶的數據都使用系統所統一分配的稀疏編碼對照簿進行多維/高維調制，而系統又知道每個用戶的碼本，于是，就可以在相關的各個子載波彼此之間不相互正交的情況下，把不同用戶的數據最終解調出來。作為與現實生活之中相關場景的對比，上述這種理念可以理解為：雖然無法再用座位號來區分乘客，但是可以給這些乘客貼上不同顏色的標簽，然后結合座位號，還是能夠把乘客區分出來。

綜合使用上述的兩大關鍵技術(低密度擴頻技術與多維/高維調制技術)，SCMA(稀疏碼分多址接入)技術可使得多個用戶在同時使用相同無線頻譜資源的情況下，引入碼域的多址，大大提升無線頻譜資源的利用效率，而且通過使用數量更多的子載波組(對應服務組)，并調整稀疏度(多個子載波組中，單用戶承載數據的子載波數)，來進一步地提升無線頻譜資源的利用效率。

polar coding(極性編碼)技術

polar coding(極性編碼)技術是對通信系統信道編碼理論的一個關鍵變革，可以通過一個簡單的編碼器以及一個簡單的SC(Successive Cancellation，連續干擾抵消)解碼器來獲得理論上的香農極限容量(當編碼塊的大小足夠大的時候)。

polar coding(極性編碼)技術引起了移動通信業界的高度重視，已經進行了大量有關的編碼設計以及解碼算法研究工作。在所有的研究成果之中，公認的最為重要的解碼算法是SC-list(連續干擾抵消表)解碼，其性能可以與最優化的ML(maximum-likelihood，最大似然)解碼相媲美(當中等編碼塊的表單規模為32的時候)。

大量的性能仿真實驗結果表明，當編碼塊的大小中偏小時，于編解碼性能方面，polar coding(極性編碼)與CRC(Cyclic Redundancy Codes，循環冗余編碼)以及自適應的SC-list(連續干擾抵消表)解碼器級聯使用，可超越turbo/LDPC(Low Density Parity Check低密度奇偶校驗)編碼。

總的說來，polar coding(極性編碼)技術要優于現有4G LTE移動通信系統之中所采用的所有編碼技術(尤其是當編碼塊較小的時候)。因此，polar coding(極性編碼)技術就被移動通信業界視為未來第五代移動通信網絡空口設計中FEC(Forward Error Correction，前向糾錯)環節的一項完美的候選技術。以其優良的編譯碼算法處理能力和高可靠性，極性編碼已經成為未來第五代移動通信網絡信道編碼的主要候選技術。

大規模MIMO/大規模天線陣列技術

大規模MIMO/大規模天線陣列技術與現有移動通信網絡之中所采取的天線技術是完全不同的，其于網絡側以及用戶終端側采用大規模的天線系統。作為第五代移動通信網絡全新空口的最有發展潛力的關鍵技術之一，大規模MIMO/大規模天線陣列技術是一項非常具有商用化前景的解決方案——這是因為，其可在無需額外部署100多倍移動通信基站的前提之下，將移動通信系統的效率提升100多倍。

截至目前，具有低功率、低PAPR(峰均功率比)數值，而且可以靈活地進行波束調整的全向波束技術(可實時地跟蹤移動用戶終端設備)所取得的進步，使得在理論上，其可被部署于現網之中的各類應用場景之中(比如宏小區、微小區、城市郊區、城市高層建筑的室內覆蓋等)。

全雙工移動通信技術

全雙工移動通信技術將可打破現有移動通信系統的障礙，可在沒有部署時分雙工或者頻分雙工的情況之下實現雙向的移動通信。由于可使用完全相同的無線頻譜資源在相同的時間內同時發送數據并接收數據，全雙工移動通信技術就具有將移動通信系統的容量翻番，并降低系統延遲的巨大潛力。

未來第五代移動通信無線網絡的虛擬化

未來的第五代移動通信網絡將以SDN(軟件定義網絡)/NFV(網絡功能虛擬化)技術為基礎，以一張物理網絡支撐多個網絡“切片”(用以滿足各行業/領域的業務需求)，同時將會全面轉向“互聯網化”的運營模式，實現更快的TTM(Time To Market，上市時間)，并創造出更多的新興商業模式。第五代移動通信無線接入網絡將是超高密集度組網的異構多層網絡，因此就很有必要采取無線接入虛擬化(以業務為中心的“云”化架構)策略，并部署先進/高級的計算平臺。屆時，“虛擬化的基站”將會完全消除傳統上面向移動通信終端的移動通信基站邊界效應，從而就可以減少終端用戶在移動通信基站邊界處不好/較差/很差的業務使用體驗。

總的說來，第五代移動通信虛擬化的無線接入網絡具有以下的三大潛在優勢：

消除傳統移動通信基站的邊界(從移動通信終端設備的角度)

在傳統的蜂窩移動通信網絡架構之中，移動通信終端設備從移動通信基站覆蓋范圍內的中心位置移動到邊緣位置的過程中，無線鏈路的性能會急劇地下降。而未來，如圖10所示，在虛擬化的、以移動通信終端設備為中心的第五代移動通信無線接入網絡之中，由網絡來權衡決定/調度哪一個/哪些接入點為用戶提供無線接入服務。這樣，就會形成“無線接入點隨著移動通信終端設備的移動而移動”這樣一種效果，使用戶在整個網絡之中獲得很好的無線接入體驗。于是，從移動通信終端設備的角度，傳統蜂窩移動通信網絡的“基站邊界效應”將會不復存在。

以移動通信終端設備為中心來進行無線接入節點的優化

在此框架之下，每一個移動通信終端設備都由一組優選的無線接入節點提供服務。移動通信終端設備的實際服務集可能包含有一個或者多個無線接入節點，而且終端的部分數據或全部數據在某一些或者一小組的潛在服務接入點是可用的。無線接入節點控制器會在每一個通信實例之中為每一個移動通信終端設備分配一組優選的無線接入節點以及傳輸模式，同時還會評估各個無線接入節點的移動數據負載情況以及CSI(Channel State Information，信道狀態信息)。

基于移動通信網絡輔助/控制機制實現終端間相互協作

決定選用并更新潛在的以及實際的服務接入點集的一個重要因素是：臨近的其他移動通信終端設備相互協作的可能性以及此類協作的相關天然屬性。在移動通信終端設備附近，其他終端的分布密度以及終端設備之間直接通信的能力，提供了終端設備在信息/數據傳輸與接收方面相互協作的機遇。

無線接入節點控制器可以為移動通信終端設備之間的相互協作進行總體上的調度與控制，并對終端數據沖突、信息安全、用戶個人隱私以及協作機制等關鍵因素進行管理。基于移動通信網絡輔助/控制機制實現終端間相互協作，可以實現更好的網絡虛擬化效應，為移動通信終端設備的數據傳輸提供更多可行的無線傳輸信道/路徑。