5G新空口算法是本次大賽的主題，5G是面向2020年商業應用的系統。對5G到底是一個什么樣的系統，到底能滿足哪些需求，今年國際電信聯盟已經發布了5G的愿景和需求。在國內有IMT-2020(5G)推進組，提出了我們國家對5G的理解。

　　5G一方面在現有的4G進一步提升，滿足移動互聯網的需求，另外5G向各行各業拓展，因此說5G是未來社會生活的基礎設施。圖1展現的是一個非常有名的、我國提出來的5G之花，其中六片花瓣代表了5G的性能指標，下面三個葉子是它的能效指標。從它的關鍵性能來看，和4G相比，也能夠體現對移動互聯網和物聯網的支持。一個在移動互聯網領域提出了用戶體驗速率，另外針對物聯網提出來每平方公里達到百萬級的連接密度、毫秒級的時延。

　　圖1 5G之花

　　可以簡單地將5G的主要場景劃分為兩大類：移動物聯網場景，移動互聯網場景。移動互聯網場景和4G網比較相象，所以也包括了廣域覆蓋、熱點高容量。針對物聯網多樣化場景，簡單的來看，或者說從非常具有挑戰意義的關鍵指標來看又劃分為兩個：1.低時延高可靠性場景，車聯網和工業場所在的環境;2.低功耗、大連接場景，如智能電網，抄表等，在此條件下連接和低功耗的要求挑戰最大。

　　圖2 5G主要場景

　　對于物聯網多樣化的場景，如何通過一個無線接口實現，對我們來說是非常大的挑戰?，F在國內首先提出來5G軟空口或叫做靈活空口?？湛谑墙y一框架，能夠滿足移動互聯網各種場景的需要，同時又是一個靈活可配制的，它包括很多關鍵參數，比如幀結構、調制方式、信道編碼等等，針對不同的應用場景可以做不同的參數，我們可以形成一個最優的解決方案滿足這個場景。

　　在整個架構確定之后，5G的關鍵技術也是非常重要的一個元素。什么是5G關鍵技術?大家還在討論。因為從明年開始會在全球開始5G標準的一些研究工作，所以哪些關鍵技術能夠進入到標準中，其中除了它的先進性以外，這種技術的可實現性和產業的成熟度也是評估技術標準的要素，從這兩個角度來說也是本次大賽所特別驗證的，也是對我們的標準化工作給予有力支撐的一個方面。

　　圖3 5G無線關鍵技術

　　圖3中列出了部分5G的關鍵技術，有一些其實是在4G中有很多積累。包括大規模天線陣列，新型多址技術和超密集組網等。此外，針對新型的多載波和先進的調制編碼技術，業界現在正在做很多研究，看它們到底在哪些方面是否可適用于5G。其中三大新空口算法就是重要的5G候選技術：

　　 F-OFDM(Filter-OFDM)，它能夠實現空口物理層切片后向兼容LTE 4G系統、又能滿足未來5G發展的需求。它能將OFDM載波帶寬劃分成多個不同參數的子帶，并對子帶進行濾波，而在子帶間盡量留出較少的隔離頻帶;可以將整個頻段按照未來不同種類的業務精細分割，對空口實現靈活切片更好支持不同業務的帶寬時延、可靠性需要，同時帶來頻譜資源利用率提升。

　　 極化碼Polar Code，一個能達到香農極限信道容量的特殊碼系，近年得到了5G標準化研發機構和學術界的強烈關注。

　　 SCMA(稀疏碼多址接入)，是應5G需求設計產生的一種非正交多址技術。其非正交疊加的碼字個數可以成幾倍大于使用的資源塊個數，從而成幾倍的提高頻譜利用率。