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第一章测试1.第四代移动通信系统（4G）制式有( )A:LTE-TDDB:IS-95CDMAC:ITACSD:TD-LTE答案:AD2.我国目前有三大运营商获得了3G牌照，其中，CDMA2000是由（）在运营A:中国电信B:中国移动C:中国铁通D:中国联通答案:A3.关于第三代移动通信系统说法错误的是（）A:全球统一频段、统一标准，全球无缝覆盖B:支持上下链路不对称需求C:支持高速数据业务，速率最高可达20Mb/sD:工作频段在2000MHz答案:A4.相对于4G来说，5G的时延可以达到A:1msB:10msC:0.1msD:0.01ms答案:A5.5G的三大应用场景有（）A:mMTCB:eMTCC:uRLLCD:eMBB答案:ACD第二章测试1.5G无线网节点之间的接口是？A:S1B:XnC:X2D:NG答案:B2.NG-RAN和5GC之间的网络接口是？A:NGB:S1C:GxD:Uu答案:A3.5G基站的功能组成被重构为以下哪几个功能实体？A:DUB:CUC:AAUD:RRU答案:ABD4.承载网不仅连接了接入网与核心网设备， 5G接入网网元之间：AAU、DU、CU之间，也是5G承载网负责连接的。
A:错B:对答案:B5.5G终端不支持LTE网络。
A:错B:对答案:A第三章测试1.在5G技术中，用于提升接入用户数的技术是A:Massive CAB:1mcTTIC:Massive MIMOD:SOMA答案:C2.5G无线接入的关键技术主要包含A:新型多载波B:大规模天线阵列C:新型多址D:超密集组网答案:ABCD3.5G每平方公里至少支持多少台设备A:1万B:100万C:10万D:1000答案:B4.以下哪种多址接入技术是5G新提出的？A:TDMAB:CDMAC:FDMAD:SCMA答案:D5.MASSIVE MIMO是5G网络的一项关键技术，只能在5G网络中使用。
A:对B:错答案:B第四章测试1.5G网络技术和网络结构将向着虚拟化、软件化、扁平化方向发展，如下与它相关的关联技术是( )A:同时同频全双工（CCDF）B:滤波组多载波技术（FBMC）C:SDND:NFV答案:ABCD2.SDN的典型架构分为应用层、（）、数据转发层、转发层3个层面。
5G：非正交多址技术（NOMA）的性能优势移动通信技术发展到今天，频谱资源也变得越来越紧张了。
同时，为了满足飞速增长的移动业务需求，人们已经开始在寻找既能满足用户体验需求又能提高频谱效率的新的移动通信技术。
在这种背景下，人们提出了非正交多址技术（NOMA）。
非正交多址技术（NOMA）的基本思想是在发送端采用非正交发送，主动引入干扰信息，在接收端通过串行干扰删除（SIC）接收机实现正确解调。
虽然，采用SIC技术的接收机复杂度有一定的提高，但是可以很好地提高频谱效率。
用提高接收机的复杂度来换取频谱效率，这就是NOMA技术的本质。
NOMA的子信道传输依然采用正交频分复用（OFDM）技术，子信道之间是正交的，互不干扰，但是一个子信道上不再只分配给一个用户，而是多个用户共享。
同一子信道上不同用户之间是非正交传输，这样就会产生用户间干扰问题，这也就是在接收端要采用SIC技术进行多用户检测的目的。
在发送端，对同一子信道上的不同用户采用功率复用技术进行发送，不同的用户的信号功率按照相关的算法进行分配，这样到达接收端每个用户的信号功率都不一样。
SIC接收机再根据不同户用信号功率大小按照一定的顺序进行干扰消除，实现正确解调，同时也达到了区分用户的目的，如图1所示。
图1：下行链路中的NOMA技术原理总的来说，NOMA主要有3个技术特点：1、接收端采用串行干扰删除（SIC）技术。
NOMA在接收端采用SIC技术来消除干扰，可以很好地提高接收机的性能。
串行干扰消除技术的基本思想是采用逐级消除干扰策略，在接收信号中对用户逐个进行判决，进行幅度恢复后，将该用户信号产生的多址干扰从接收信号中减去，并对剩下的用户再次进行判决，如此循环操作，直至消除所有的多址干扰。
与正交传输相比，采用SIC技术的NOMA的接收机比较复杂，而NOMA技术的关键就是能否设计出复杂的SIC接收机。
随着未来几年芯片处理能力的提升，相信这一问题将会得到解决。
2013 年 12 月，我国第四代移动通信（4G）牌照发放，4G 技术正式走向商用。
与此同时，面向下一代移动通信需求的第五代移动通信（5G）的研发也早已在世界范围内如火如荼地展开。
5G 研发的进程如何，在研发过程中会遇到哪些问题？在 5G 研发刚起步的情况下，如何建立一套全面的 5G 关键技术评估指标体系和评估方法，实现客观有效的第三方评估，服务技术与资源管理的发展需要，同样是当前 5G 技术发展所面临的重要问题。
作为国家无线电管理技术机构，国家无线电监测中心（以下简称监测中心）正积极参与到 5G 相关的组织与研究项目中。
目前，监测中心频谱工程实验室正在大力建设基于面向服务的架构（SOA）的开放式电磁兼容分析测试平台，实现大规模软件、硬件及高性能测试仪器仪表的集成与应用，将为无线电管理机构、科研院所及业界相关单位等提供良好的无线电系统研究、开发与验证实验环境。
面向5G 关键技术评估工作，监测中心计划利用该平台搭建 5G 系统测试与验证环境，从而实现对5G 各项关键技术客观高效的评估。
为充分把握5G 技术命脉，确保与时俱进，监测中心积极投入到 5G 关键技术的跟踪梳理与研究工作当中，为5G 频率规划、监测以及关键技术评估测试验证等工作提前进行技术储备。
下面对其中一些关键技术进行简要剖析和解读。
一、高频段传输移动通信传统工作频段主要集中在 3GHz 以下，这使得频谱资源十分拥挤，而在高频段（如毫米波、厘米波频段）可用频谱资源丰富，能够有效缓解频谱资源紧张的现状，可以实现极高速短距离通信，支持 5G 容量和传输速率等方面的需求。
高频段在移动通信中的应用是未来的发展趋势，业界对此高度关注。
足够量的可用带宽、小型化的天线和设备、较高的天线增益是高频段毫米波移动通信的主要优点，但也存在传输距离短、穿透和绕射能力差、容易受气候环境影响等缺点。
射频器件、系统设计等方面的问题也有待进一步研究和解决。
监测中心目前正在积极开展高频段需求研究以及潜在候选频段的遴选工作。
5G通信协议和信令5G通信协议和信令是下一代移动通信系统的关键组成部分，下面是关于5G通信协议和信令的概述，包括以下九个方面：1. 5G网络架构5G网络架构与4G网络架构有很大的不同，它基于服务和功能架构，将各种网络功能模块化，并采用分布式系统和容器技术，实现网络切片和灵活部署。
2. 5G协议栈5G协议栈包括控制平面和用户平面。
控制平面协议主要负责连接、移动性管理、资源分配等，用户平面协议主要负责数据传输、差错控制等。
3. 5G空中接口5G空中接口是基于OFDM（正交频分复用）技术的多载波调制方案，支持多种频段和部署模式，并支持大规模天线技术以增加频谱效率和可靠性。
4. 5G新型多址技术5G采用新型多址技术，如基于OFDM的SCMA（稀疏码多址）和基于CDM的PDMA（正交幅度调制多址），以提高频谱效率和用户容量。
5. 5G调制编码5G采用多种调制编码方案，包括低密度奇偶校验码、极化码等，以提高数据传输速率和可靠性。
6. 5G低延迟高可靠性5G需要满足低延迟和高可靠性的需求，采用边缘计算、缓存和优化传输等措施来实现低延迟和高可靠性的要求。
7. 5G大连接低功耗5G需要支持大规模物联网连接，采用低功耗通信协议和节能技术，例如T-V2X（车联网通信协议）和节能模式等，以延长终端设备的电池寿命。
8. 5G网络切片5G网络切片是一种虚拟化技术，将网络资源切分为多个虚拟网络，以满足不同业务场景和服务质量的要求，提高网络资源利用率和灵活性。
9. 5G与4G的平滑演进5G与4G的平滑演进是实现网络连续性的关键因素。
通过使用双连接、载波聚合等技术，5G可以在不中断现有4G业务的情况下逐步引入新功能和提供更高性能。
此外，为了确保与4G的兼容性，5G 引入了EPS（演进分组系统）核心网，该核心网基于4G LTE技术并增加了新的功能以支持5G特性。
总之，5G通信协议和信令是下一代移动通信系统的关键组成部分，它们将实现更高的数据传输速率、更低的延迟、更高的可靠性和更大的连接性，以满足未来移动通信的需求。
5G名词释义一、5G基本概念（一）5G概念第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，外语缩写：5G(5th generation），也是4G之后的延伸。
ITU 为5G 定义了eMBB(增强移动宽带）、mMTC(海量大连接）、URLLC(低时延高可靠）三大应用场景。
增强移动宽带(eMBB）典型应用包括超高清视频、虚拟现实、增强现实等。
关键的性能指标包括100Mbps 用户体验速率(热点场景可达1Gbps）、数十Gbps 峰值速率、每平方公里数十Tbps 的流量密度、每小时500km 以上的移动性等.低时延高可靠（URLLC) 典型应用包括工业控制、无人机控制、智能驾驶控制等，这类场景聚焦对时延极其敏感的业务，高可靠性也是其基本要求。
海量大连接（mMTC）典型应用包括智慧城市、智能家居等。
这类应用对连接密度要求较高，同时呈现行业多样性和差异化。
二、相关术语（一)专有名词解释1)IMT-2020IMT-2020（5G)推进组于2013年2月由工信部、发改委和科技部联合推动成立，目前至少有56家成员单位，涵盖国内移动通信领域产学研用主要力量，是推动国内5G技术研究及国际交流合作的主要平台。
2)3GPP R15／R163GPP全称3rd Generation Partnership Project，是一个国际性通讯组织.成员包括四类:组织会员、市场代表、观察员和特邀嘉宾（Guests）。
其中组织会员包括ARIB（日本电波产业协会）、ATIS（美国电信行业解决方案联盟）、CCSA（中国通信标准化协会)、ETSI（欧洲电信标准化协会）、TSDSI （印度电信标准开发协会)、TTA（韩国电信技术协会）和TTC(日本电信技术委员会）。
3GPP会定期并发布新的无线通信技术标准，R15（Release 15）就是第一个包括5G标准的版本。
按计划5G第二阶段的R16将会在2019年第四季度完成。
按照3GPP规划,5G标准分为NSA（Non Standalone非独立组网）和SA(Standalone独立组网)两种。
5G无线移动通信网络的关键技术1、高级MIMO技术MIMO是应对无线数据业务爆发式增长挑战的关键技术，目前4G仅仅支持最大8端口MIMO技术，还有较大的潜力进一步地大幅提升系统容量。
MIMO的演进主要围绕着以下几个目标：更大的波束赋形/预编码增益；更多的空间复用层数（MU/SU）及更小的层间干扰；更全面的覆盖；更小的站点间干扰。
MassiveMIMO和3DMIMO是MIMO 演进的最主要的2种候选技术。
MassiveMIMO的主要特征是天线数目的大量增加，3DMIMO将波束赋型从原来的水平维度扩展到了垂直维度，对这一维度的信道信息加以有效利用，可以有效地抑制小区间同频用户的干扰，从而提升边缘用户的性能乃至整个小区的平均吞吐量。
虽然这2种研究侧重点不一样，但在实际的场景中往往会结合使用，在3GPP中称之为全维度MIMO（FD-MIMO）。
仿真结果表明，相对于4G系统中2天线的基站系统，采用32个天线端口的FD-MIMO系统可以取得2~3.6倍的小区平均速率增益和1.5~5倍的小区边缘速率增益。
2、高级多址技术移动通信从1G发展到4G，多址方式都是正交或者准正交的方式。
多址方式也是向着提高频谱效率的方向发展。
特别是非正交多址（NOMA）方式，用户的数据在同样的时频资源上并行发送，利用串行干扰消除（SIC）技术分别将用户的数据解调出来。
除了传统的基于SIC的NOMA技术之外，还有其他的改进型的NOMA技术。
如模式划分多址技术（PDMA）、稀疏码多址技术（SCMA）等。
以PDMA 多址技术为例，其允许不同用户在功率域、空域、码域的重叠以提高频谱效率。
不同用户的区分通过用户的模式进行区分。
在不同的功率域、空域、码域利用不同的用户特征模式来识别不同的用户。
3、同时同频全双工技术同时同频全双工技术就是在相同的频谱上，近端设备或远端设备同时发射、同时接收电磁波信号，利用干扰消除技术消除来自于发送天线的干扰信号，实现同时同频全双工通信。
第五代移动通信（5G）关键技术之空口技术综述作者：丁丽萍杜文俊来源：《科学与财富》2018年第05期摘要：随着全球范围内第五代移动通信（5G）的逐步发展，5G的各种应用场景和关键能力使得现有的通信网络面临的问题日益凸显，而空口技术为通信网络带来体制性变革的技术可行性的同时也提供了全新的运营观念和模式。
1概述1.1 第5代移动通信基本要求从目前来看，移动互联网和物联网（internet of things，IoT）将成为未来移动通信发展的主要驱动力，并给移动通信带来新的技术挑战。
5G将满足人们在生活、工作和交通等各种区域的多样化业务需求，与此同时，5G还将渗透到物联网及各种行业领域，与工业设施、医疗仪器、交通工具等深度融合，有效满足工业、医疗、交通等垂直行业的多样化业务需求，实现真正的“万物互联”。
为此，各界达成共识的5G基本要求如下：1）传输速率要求：a. 10Gbit/s 峰值速率；b. 10-100Mbit/s的用户体验速率。
2）连接与流量器件数：a. 100倍的连接器件数；b. 1000倍的流量增长。
3）时延和可靠性要求：a. 用户面和控制面时延相对4G缩短为1/5-1/10；b. 更高的安全可靠性。
4）能耗和成本要求：a. 网络综合能效提升1000倍；b. 综合成本持续下降。
1.2 全球5G研发推进概况目前，世界上主要标准化组织、国家和公司都在大力研发和发展5G技术、标准与试验系统。
我国5G技术研发试验在政府的领导下，依托国家科技重大专项，由IMT-2020（5G）推进组负责实施。
在5G即将进入国际标准研究的关键时期，我国启动5G研发技术试验，搭建开放的研发试验平台，将有力推动全球5G统一标准的形成，促进5G技术研发与产业发展，为我国2020年启动5G商用奠定良好基础。
欧洲在5G研发方面与日本、中国、美国等地区的相关组织签订了相关协议，目标是形成全球统一的标准和协调全球的频率，这一工作将使全球的互操作最大化、经济规模最大化；据估计欧盟的5G网络将在2020年～2025年之间投入运营。
5G是第五代移动通信技术的简称，作为4G通信技术的延伸，将在全社会数字化转型进程中担负着不可替代的重要使命。
5G时代，“人”与“人”、“人”与“物”和“物”与“物”之间原有的互联互通界线将被打破，所有的“人”和“物”都将存在于一个有机的数字生态系统里，数据或者信息将通过最优化的方式进行传递。
从全球视角来看，目前5G无论是在技术、标准、产业生态还是网络部署等方面都取得了阶段性的成果，5G落地的最后一环——应用场景正逐渐成为业界关注的焦点。
（一）5G性能指标和关键技术相较于4G ，在传输速率方面，5G峰值速率为10-20Gbps，提升了10—20倍，用户体验速率将达到0.1Gbps—1Gbps，提升了10—100倍;流量密度方面，5G目标值为10Tbs/km2，提升了100倍;网络能效方面，5G提升了100倍;可连接数密度方面，5G每平方公里可联网设备的数量高达100万个，提升了10倍;频谱效率方面，5G相对于4G提升了3—5倍;端到端时延方面，5G将达到1ms级，提升了10倍;移动性方面，5G支持时速高达 500km/h的通信环境，提升了1.43倍。
为了达到性能指标的要求，5G将综合运用大规模多天线技术（Massive MIMO）、新型多址、新型信息编码、毫米波通信、超密集组网、D2D等关键技术。
除此之外，5G还将引入全新的构架解决方案——允许在通用物理信息基础设施上创建一组逻辑上独立的网络，称之为“网络切片”。
网络切片可以根据垂直行业的业务需求量身定制，使5G能够真正成为全社会共用的新一代信息基础设施。
5G十大应用场景ITU定义了5G三大应用场景：增强型移动宽带（eMBB）、海量机器类通信（mMTC）及低时延高可靠通信（uRLLC）。
eMBB 场景主要提升以“人”为中心的娱乐、社交等个人消费业务的通信体验，适用于高速率、大带宽的移动宽带业务。
mMTC和uRLLC则主要面向物物连接的应用场景，其中eMTC 主要满足海量物联的通信需求，面向以传感和数据采集为目标的应用场景;uRLLC则基于其低时延和高可靠的特点，主要面向垂直行業的特殊应用需求。
第五代移动通信技术（5G）一概述第五代移动通信技术（5G）是第四代移动通信技术（4G）之后未来的新一代移动通信技术。
虽然5G的技术规范与标准还没有明确，但与3G、4G相比，其网络传输速率和网络容量将大幅提升。
在未来5G网络强大的带宽及传输速度的支持下，更多的新型移动业务将得以成熟应用，移动互联网、物联网等产业的发展空间也将再度扩展。
二技术方向移动通信经历了从第一代移动通信系统（1G）到第四代移动通信系统（4G）的发展。
历代移动通信系统都有其典型的标志性技术，如1G的模拟蜂窝技术、2G的时分多址（TDMA）和频分多址（FDMA）技术、3G的码分多址（CDMA）技术、4G的正交频分复用（OFDM）和多入多出（MIMO）技术。
目前5G关键技术的研究方向主要包括：①新型信号处理技术，如更先进的干扰消除信号处理技术、新型多载波技术等；②超密集网络和协同无线通信技术，如小基站（Small Cell）的优化；③新型多天线技术，如有源天线阵列、三维波束赋形、大规模天线等；④新的频谱使用方式，如TDD/FDD的融合使用、实现频谱共享的认知无线电技术等；⑤高频段的使用，如6GHz以上高频段通信技术等。
移动通信技术演进概览三发展现状近年来，一些国家和地区已开始5G项目研发和战略布局。
欧盟2012年11月宣布启动名为METIS的项目，旨在推动5G标准的统一化，参与项目的成员包括爱立信、阿尔卡特·朗讯、诺基亚等通信设备厂商，德国电信、意大利电信、法国电信等运营商以及欧洲众多的研究机构。
2014年3月，英国与德国宣布，将加强在5G研究上的合作，并共同推进欧洲电信市场一体化。
韩国政府于2014年初公布了以5G发展总体规划为主要内容的“未来移动通信产业发展战略”，计划在2020年推出全面的5G商用服务，并将为此投资1.6万亿韩元（约合90.3亿元人民币）。
国内方面，2013年2月，由工业和信息化部、发展改革委、科技部共同支持成立了IMT-2020（5G）推进组，工作组下设技术组、需求组、频谱组和标准化组，对5G领域的主要课题进行研究。
华东理工大学研究生院《高级数字通信》课程报告开课学院：信息科学与工程专业：信号与信息处理*名：**学号： Y********任课教师：***2015年 11月5G移动通信的新型多址复用技术摘要：滤波器组多载波（FBMC）技术因具有灵活的资源分配、高的谱效率、较强的抗双选择性衰落的能力、较好的解决了高速率无线通信和复杂均衡接收技术之间的矛盾，已成为5G无线通信系统的关键技术之一。
OFDM系统即是滤波器组多载波技术中选择矩形脉冲作为滤波器的一种特例，不过由于其选用时域矩形脉冲，虽然在时域具有良好局域化性质但频域却无限扩展，导致系统性能对频偏和相位噪声比较敏感，因此在某些场合并不适用，需要考虑性能更全面的滤波器组多载波技术。
关键字：5G通信，滤波器组，OFDM，FBMCAbstract：Filter bank multicarrier (FBMC) technology has become one of the core technology of 5-generation broadband wireless communication system for its ability of flexible resource allocation、high spectral efficiency anti-double-selective fading channel and better resolving the contradiction of high-speed wireless communications and complicated equalization. OFDM is a special case of FBMC which chose a rectangular pulse as the sending and receive filter, the rectangular pulse is a time-limited pulse, but with unlimited frequency domain expansion, therefore it has the capacity of anti-inter-symbol interference (ISI), but inter-carrier interference (ICI) is a serious shortcoming. And so in some application system, there is a need to consider a more comprehensive FBMC technology.Keywords：5-generation communication，filter banks，OFDM，FBMC1.引言早期的无线通信主要用于船舶、航空、列车、公共安全等专用领域，用户数量很少。
20世纪60年代，贝尔实验室提出了蜂窝的概念，使无线通信摆脱了传统的大区制结构，为无线通信的大规模商用奠定了基础。
从20世纪70年代末到现在的几十年时间里，无线通信系统从第1代发展到了第4代，进入了一个飞速发展的时期，并随着多媒体信息化时代的到来，无线通信技术正渗透到社会生活的方方面面。
基于视频、图像、数据的通信业务需求逐渐增大，传统的以语音通信为主的移动通信网络已经无法满足人们日益提升的消费需求。
正在演进中的第四代移动通信网络技术（4G），如LTE-A[1] (LTE-Advanced)已经提出系统基本指标：下行峰值速率1Gbps，上行峰值速率500Mbps，上下行峰值频谱利用率分别达到15Mbps/Hz和30Mbps/Hz。
其系统带宽将从1.5Mhz到20Mhz，并且通过载波聚合技术最大能聚合带宽高达100Mhz。
因此移动通信技术发展的最新要求就是要在较宽的频带内提供稳定可靠的高速数据传输，并且尽可能在有限的频谱资源上提升频谱效率。
多载波技术(Multi-carrier technique )在60、70年代由Saltzberg[2]，Chang[3]，Weinstein[4]和Bingham[5]等人提出，最初受制于实现上的复杂性并没有在业界受到重视，随着数字信号处理技术的发展，尤其是快速傅立叶算法、大规模集成电路的出现，从90年代开始，多载波技术逐渐得到了大范围的应用。
该技术其本质上就是把一路宽带高速数据流通过串并变换转换为并行的多路相对低速的数据流，然后再对应调制到相互正交的多个子载波上，从而有效延长符号周期，降低多径带来的频率选择性衰落影响。
OFDM作为多载波技术中的特例，其每个子载波上传输的是矩形脉冲包络的复指数信号，并且在相邻时域符号间添加循环前缀（Cyclic prefix，CP）作为保护间隔。
由于矩形脉冲优良的时域性能和CP 的保护，并通过频域单抽头均衡处理，OFDM 能够很好的抑制符号间干扰（Inter-symbol interference，ISI）和降低系统接收复杂度。
只是传统OFDM相当于采用矩形脉冲来成型滤波，其频谱可以看作是Sinc函数与一组位于各个子载波频点上的δ函数的卷积，尽管频域上这组Sinc 谱重叠且相互正交，由于Sinc 函数旁瓣较大、衰减缓慢。
所以OFDM的子载波间正交性在复杂移动条件下的快时变衰落信道中是十分脆弱的，难以得到保证。
滤波器组技术在数字信号处理领域是一种较为成熟的技术，经过几十年的发展，现己广泛应用于语音处理、快速计算、噪声处理、图像压缩、雷达信号处理、多媒体信号处理等领域[6]。
在PHYDYAS项目中，由于重新设计了原型滤波器，FBMC具有更高的频谱分辨率。
这使得FBMC具有相对OFDM小得多的带外干扰，这样更能够保证子信道间的独立性。
基于这个特性，FBMC能够提供更好的动态频谱接入方法和更灵活的多用户接入机制。
同时，研究表明FBMC仍然具备OFDM的高传输速率，去除ISI等优点，同时现有OFDM的功率控制、信号同步、信道编解码等技术都能直接应用于FBMC[7]。
因此FBMC的研究对于认知无线电的发展具有十分重要的作用，同时对于缓解当下紧张的频谱资源有着间接的贡献。
2.第5代移动通信基本要求从目前来看，移动互联网和物联网是未来移动通信发展的两大主要驱动力，并给移动通信带来新的技术挑战。
5G移动通信系统和网络必须支持爆炸性的移动数据流量增长、海量的设备连接、不断涌现的各类新业务和应用场景。
因此，5G移动通信的基本要求如下：1）传输速率要求：10Gbit/s峰值速率。
根据移动通信历代发展规律，5G网络需要10倍于4G网络的峰值速率，即达到10Gbit/s量级的峰值速率，相当于10吉比特以太网速率，类似有线宽带骨干网络；2）连接与流量要求：100倍的连接器件数。
随着物联网的快速发展，到2020年连接的器件数目将达到500-1000亿。
这就要求单位覆盖面积内支持的期间数目极大增长，在一些场景下单位面积内通过5G移动网络连接的器件数目达到100万/平米，相对4G增长100倍；3）时延和可靠性要求：相对于4G缩短为1/5-1/10，达到人力反应的极限如5ms（触觉反应）甚至更低，并提供真正的永远在线体验。
端到端可靠性提升到99.999%甚至100%；4）能耗和成本要求：绿色低碳是未来技术发展的重要需求，通过端到端的节能设计，支持更高的能耗效率，使网络综合能效提升1000倍，并使综合成本持续下降，在维护方面，实现精确监控网络资源和有效感知业务特性，并降低多制式共存、网络升级以及新功能引入等带来的复杂度。
3滤波器组的基本原理滤波器组的基本原理是：输入信号首先通过分析端的一组分析滤波器及其级联的抽取器（下采样）被分解为多个子带信号。
各个子带信号根据应用场合不同进行相应的处理。
在综合端通过一组插值器（上采样）及其级联的综合滤波器组，将子带信号恢复成为原始输入信号或稍有失真的原始信号。
抽取器和插值器用于改变采样速率，去除冗余信息，提高信号处理的效率。
多速率滤波器组重构信号的误差一般来自三个方面：幅度失真、相位失真和混叠失真。
如果这三种失真可以被完全消除，那么输出信号就可以完全重构出输入信号，这样的滤波器称之为完全重构（PR）滤波器组。
然而，在一些应用中，比如有损编码中，系统允许一定的误差存在。
在这种情况下，滤波器组可以设计成具有近似完全重构（NPR）特性的系统。
此时系统的输出信号是原始信号的一个近似信号。
3.1 FBMC的基本原理滤波器组多载波（FBMC）是一种频分复用技术，它通过一组滤波器对信道频谱进行分割以实现信道的频率复用（FDM）。
最初，多载波传输思想是通过一组模拟滤波器实现的。
这组模拟滤波器将信道的频谱分割成多个子带，相邻子带间留有足够的保护间隔，以防产生子信道间的干扰（ICI）。
但这种多载波方式造成了频谱资源的极大浪费，而且对模拟滤波器的高要求限制了该技术的广泛应用。
随着数字信号处理（DSP）技术的发展,特别是器件运算能力的飞速提高，人们己经可以利用数字滤波器组来代替模拟滤波器组实现信道频谱的分割，且通过对滤波器组中各分支滤波器频率响应的灵活设计可以将各子带间的保护间隔去掉，从而明显地提高了信道频谱的利用率。
在多载波通信系统中，离散傅立叶变换（DFT）滤波器是最普遍的调制解调技术，实际应用中，一般用快速傅立叶变换（FFT）实现[8]。
发送端，调制器使用反向快速傅立叶变换（IFFT）技术。
将宽带信号调制到各个子载波；接收端，解调器使用FFT，从子载波信号中解调出原始信号。
图3-1为一个典型的多载波通信系统实现框图：图3-1 基于FFT的多载波调制解调框图图中d为发送的频域多载波数字信号；M表示IFFT的位数，即将一个宽带信号调制成M个子载波信号；m表示信号序列号；i表示子载波序列号，范围为0≤i≤M-1。
P/S表示并串转换，即将并行的M个子载波信号转换成串行的时域信号X(n)。
S/P表示串并转换，将串行信号转换为M个并行的子载波信号。
将发送端信号的采样频率为单位1，那么子载波频率间隔1/M，多载波信号X的时域周期T为子载波频率间隔的倒数，即T=M。
这也说明在理想条件下，多载波符号在时域上不会出现重叠。
3.2 FBMC在认知无线电中的潜在应用FBMC作为CR的物理层传输技术虽然比OFDM更有优势，但其仍处于研究的初级阶段。
前面的章节已经提到过，OFDM的带外泄露比FBMC要大很多，在CR中，由于频谱资源的稀缺性，OFDM大的带外干扰这一缺点就变得非常难以接受。
虽然OFDM可以使用加入保护频带和加窗方法来降低带外干扰的影响，但这些方法都是以降低频谱利用率为代价的。
FBMC以其相对非常小的带外干扰引起了人们的关注。
