5G移動通信的發展及新特征概述

陳琪

【摘要】 第五代移動通信的研發早已拉開序幕，隨著其發展和成熟，必將在未來給用戶帶來更為完美的通信體驗。本文對5G的基本概念及其發展歷程進行了概述，并綜述了其具有的一些顯著特征。

【關鍵詞】 5G 移動通信 發展歷程 5G特征

一、5G概述及其發展歷程

隨著4G網絡在用戶間的普及，5G的研發也逐漸變成了整個學術界和信息產業界的大熱課題。5G，即第五代移動通信技術，即是第四代移動通信（4G）的發展與延伸。到目前為止，還沒有任何電信公司或標準訂定組織的公開規格或官方文件中對5G技術進行明確定義，而5G技術的發展還處于早期階段。

相對于2G、3G以及4G技術來講，5G的概念是一個綜合的整體性范圍，它主要是“現有無線技術演進和開發補充性的新技術”，目標為構建長期的網絡社會。從目前看，3G、4G、WiFi等無線接入技術都是5G的重要技術組成部分。

為了解決頻譜資源匱乏的重大問題，5G的頻譜利用率將大大提升。其理論上的最高傳輸速度是4G傳輸速率的百倍，這將為用戶帶來非常優質的數據傳輸體驗。與此同時，5G網絡的可靠性與安全性也會得到改善，以保護用戶的財產和個人安全。

整個產業都對5G技術的研發保持著極高的關注度。2013年2月，歐盟宣布，將撥款5000萬歐元用于加快5G移動技術的發展，同時，他們計劃到2020年推出成熟的標準。2013年5月13日，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發第5代移動通信的核心技術，這一技術預計將于2020年開始推向商業化。該技術可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數據，且最長傳送距離可達2公里。相比之下，當前的第四代長期演進（4GLTE）服務的傳輸速率僅為75Mbps。而此前這一傳輸瓶頸被業界普遍認為是一個技術難題，而三星電子則利用64個天線單元的自適應陣列傳輸技術破解了這一難題。2014年5月8日，日本電信營運商 NTT DoCoMo 正式宣布將與 Ericsson、Nokia、Samsung 等六間廠商共同合作，開始測試凌駕現有 4G 網絡 1000 倍網絡承載能力的高速 5G 網絡，傳輸速度可望提升至 10Gbps。預計在2015年展開戶外測試，并期望于 2020 年開始運作。

在中國地區，早在2009年，華為就已經展開了相關技術的早期研究，并在之后的幾年里向外界展示了5G原型機基站。華為在2013年11月6日宣布將在2018年前投資6億美元對5G的技術進行研發與創新，并預言在2020年用戶會享受到20Gbps的商用5G移動網絡。

目前大量人力物力都被投入于5G的研究，可以預見，在不久的將來，人們將會享受到更加完美、更加貼心的通信服務。

二、5G技術的發展新特征

隨著信息時代的飛速發展，用戶對移動通信的需求不斷提高。5G的發展是大勢所趨，在未來，我們將會體驗到5G帶給我們的前所未有的新體驗。5G技術主要存在以下幾點特征：

2.1頻譜利用率大大提升，高頻段頻譜資源被更多地利用

目前用于移動通信的頻譜資源十分有限，而我國的頻譜資源是采用一種固定方式分配給各個無線電部門，這更加導致了資源利用的不均衡和低利用率。相對于4G網絡，5G的頻譜利用率將會得到大大提升，并且高頻段資源也會被適當應用，以此來克服這一嚴峻問題。

2.2更大限度支持業務個性化，提供全方位信息化服務

人們對移動通信的需求趨向于個性化和層次化，在生活中無時無刻能離開通信網絡。5G網絡目標之一，即是建設更為完備的網絡體系架構，提高對各種新興業務的支撐能力，以此為用戶打造全新的通信生活。

2.3通信速率極大提升

信息化時代在高速發展，人們對獲取信息的速率要求越來越高，這對通信網絡的傳輸速率是很大的挑戰。5G網絡的理論數據傳輸速率達到4G標準的百倍，。4G的最高峰值速率為1G，而5G則可以達到10G。這意味著，在5G網絡環境下，一部超高清畫質的電影1秒內就可以下載完成。與此同時，5G網絡在傳輸中還將呈現出低時延、高可靠、低功耗等特點。

2.4綠色節能

5G網絡中，將會在保證通信質量的同時，采用有效的綠色節能技術來降低網絡損耗，把能耗控制在一定范圍之內。未來的通信過程中，運營商可以根據實時通信狀況來調整資源分布，以此節約網絡能源。

三、結語

目前，5G的研究尚處于初期階段，還存在許多技術問題有待解決。隨著其研究歷程的不斷深入，在未來，5G必然將會給用戶帶來全新的通信體驗，全面推動信息化時代的發展。

參 考 文 獻

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，等. 5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術.中國科學：信息科學， 2014， 44： 551-563， DOI：10.1360/N112014-00032

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[3]竇笠，孫震強，李艷芬 5G愿景和需求，電信技術