4G的快速部署和普及带来了移动互联网业务的空前繁荣, 在方便人们日常生活、改变人们行为习惯的同时, 也在激发着移动通信业务新的需求。面向2020年以后的移动通信技术的应用, 我们需要全新的一代移动通信系统--5G。本文从5G未来发展和应用的愿景出发, 全面揭示5G系统所需要具备的技术能力, 并结合一组关键的能力, 阐述了5G为了实现这些能力所需要的关键技术, 包括3D-MIMO、以用户为中心的网络、软件定义空口、网络自动化和基于SDN/NFV的网络切片。面向5G的商业部署部分, 介绍了全球各国政府和运营商的5G商用计划; 为了实现2020年的5G商用部署, 以中国移动的5G产业推进计划为例, 详细介绍了基于中国移动发布的5G试验技术要求,以及相应的5G外场试验演示和相应的测试结果。

针对传统 MIMO(多输入多输出)系统容量受限的问题, 引入3D(三维) MIMO系统模型, 将多小区联合传输技术应用于3D MIMO系统以提高系统容量。结合香农理论推导出采用单小区传输和多小区联合传输时的信干噪比, 采用简单易实现的迫零预编码算法, 分析了基站天线下倾角、用户与基站之间的距离以及小区中的用户数对系统传输速率的影响。仿真结果表明, 适当调整基站天线下倾角可以提高系统传输速率, 验证了采用多小区联合传输比单小区传输在提高系统传输速率方面具有更优的性能。