哪位大佬可以详细介绍一下5G的技术原理吗？

5G 是指第五代移动电话行动通信标准，也称第五代移动通信技术，它主要的核心原理是完善一组技术来提升性能和满足多样化需求。5G 是全新的移动通信技术， 对比前几代移动通信， 5G 的速度更快；覆盖范围更广。

　　5G的频谱效率
　　从无线通信伊始，大家要解决的问题就是：怎么在有限的频谱资源内容纳更多的用户？同时让每个用户传递更多的信息。这就涉及到无线通信中三大主流复用技术：FDMA、TMDA和CDMA。
　　FDMA（频分多址）：利用不同的频率分割成不同信道的复用技术。
　　TMDA（时分多址）：允许多个用户在不同时间段（时隙）来使用相同的频率的复用技术，允许多用户共享同样的频率。
　　CDMA（码分多址）：简言之就是将共享一条信道上的信息进行了不同方式的编码。
　　FDMA、TDMA、CDMA三大技术大大提升了频谱利用效率。2G、3G、4G技术在频谱效率提升上都应用了这三项核心技术。
　　而5G技术其实是2G、3G、4G技术的大融合，将各种技术的优势结合在一起，属于2G、3G、4G的融合升级加强版。
　　融合越多，频谱利用率就越接近香农极限。
　　（美国数学家克劳德·艾尔伍德·香农在1948年提出来一个著名公式——香农定理）
　　
　　香农定理
　　其中C为最大信息传送速率，B为信道的宽度，S为信道内所传信号的平均功率，N为信道内部的高斯噪声功率。
　　这个公式的意义之一就在于推导出即便应用无限大的频谱带宽，传递信息的速率也是有极限的，因为噪声N会随着频谱宽度B的扩大而扩大，使得传输速率最终达到一个极限。同时可以推导出，在给定带宽上信息传输速率所能达到的上限，并指明了达到这个上限的研究方向。这就是著名的香农极限。
　　无线通信科学家们就是希望传输速率可以接近这个上限。而5G的频谱效率已经很大程度上的接近甚至达到了香农极限。

5G的信号覆盖

说到信号覆盖就涉及到了基站的概念，基站就是我们通过手机连接到运营商网络的设备，连接到运营商的网络之后，我们才能实现打电话、发短信和上网。
基站与我们通过无线电信号进行连接，通常一个基站的覆盖范围是一个以基站为圆心的一个圆，在这个圆之内的手机都可以被这个基站的信号所覆盖。通常来讲，离基站近的地方信号就会好，我们上网速度就会很快，打电话也会很清楚；离基站远的地方，信号就会不好。
通常在一个基站覆盖的圆里，持有手机的人也不是均匀分布的，如果信号是均匀覆盖的，覆盖的效率就会很低，使得应该有信号的覆盖的地方信号不够强，而没有人的地方却有信号。
而在5G时代，要保证每一个基站所覆盖的用户无论距离远近，无论人们是否均匀的分布在基站覆盖的范围内，都要有大带宽和低时延的上网体验，就对信号覆盖提出了很大的技术难题，通信技术人员为了解决这些问题。

　　Massive-MIMO大容量多入多出技术
　　目前我们手机信号连接的是运营商基站，准确的说是基站上天线，室外的天线长这样：
　　
　　室外天线
　　它们主要出没在楼顶以及信号塔上。以往一个天线可以理解成一个探照灯，通常覆盖120度角的扇面（每个基站的三个天线覆盖一个圆），被“照射”的区域就有信号，但这有一个问题：使用手机的人不会总是均匀分布在这120度角的扇面区域中，可能扎堆在一扇面中的小部分区域，这就造成了“探照灯”照射的浪费，因为它没有聚焦。
　　
　　“探照灯”式信号覆盖
　　原“单入单出”的探照灯式信号覆盖到了4G时代，我们有了“多入多出”和“波束赋形”技术，就好像将一个大的信号覆盖的天线“探照灯”变成了多个“聚光灯”，“聚光灯”可以找到这个扇形区域中手机都聚集在哪里，然后就能更为聚焦地进行信号覆盖。当前主流应用的是“4T（Transit）4R（Receive）”技术，顾名思义，就是一个天线可以有4个“聚光灯”负责向多个手机传递信号，同时有4个“聚光灯”负责接收手机上行回传到基站的信号。
　　多入多出的“聚光灯”式信号覆盖。
　　而在5G阶段，由于对信号覆盖有更高的要求，当前5G全球通信设备制造商已经将5G天线的主流技术推进到了“8T8R”，但中国的华为公司已经可以做到“64T64R”（64个“聚光灯”！大概是家里有矿），远远领先于业界。