淺析第五代移動通信技術的發展

劉偉

摘要：現在信息社會，伴隨著信息技術和智能終端技術的不斷創新，每年人類所用數據流量也在迅速增加，移動信息服務的功能和性能也在不斷提升。所以為了滿足人們對未來移動通訊業務迅猛增長的需求，作為新一代的能力更強勁的無線移動通信技術，5G移動通信網絡技術應用而生。文章主要研究了第五代移動通信技術初步定義、發展的必要性、發展方向、特點以及關鍵技術。

關鍵詞：移動通信定義5G 關鍵技術 發展方向

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0037-01

1 5G初步定義

美國著名的《時代》雜志，在報道時稱5G是傳輸速率達到10 Gb/s的下一代移動通信技術，是4G通信技術的延伸。5G通信技術作為概念性的技術在2001年由日本NTT公司提出，而我國5G概念則是于2012年8月在中國國際通信大會上被提出。歐盟關于5G技術研發的“構建2020年信息社會的無線移動通信領域關鍵技術”（METIS）項目總體負責人，兼愛立信全球研究院大師級研究員Afif Osseriran 指出，5G是通過現有無線技術演進和開發補充性的新技術來構建長期的網絡社會；通過集成多種無線接入技術提供極限體驗來滿足用戶不同的需求，是多種新型無線接入技術和現有無線接入技術集成后的解決方案總稱，是一個真正意義上的融合網絡。

通過專家定義，可以簡單總結出5G不是傳統的以技術為中心的智能化自主網絡，而是以用戶體驗為中心的新型融合網絡。網絡通信經歷了2G、3G、4G和WiFi等無線接入技術，這些技術無疑為人類通信事業做出了巨大變化，并且促進了經濟的迅速發展呢。5G是對之前無線接入技術的演進和補充，并且為人類提供更加全面，安全、高速、自由的通信服務，這些服務不但包含人與人之間，人與物之間，還包括物與物之間的聯通，比如：物聯網的廣泛應用與推廣、移動M2M聯接、汽車、醫療和其他機器設備的應用。

2 發展5G的必要性

在未來信息社會，正如移動通信業已經做出的預測，人們的無線移動通信網絡速度會成倍的增長，移動通信聯網終端設備數目也會成倍的增長，這就迫切需要增加無線通信網絡的數據流量，迫切需要增加網絡終端設備，以滿足人們對各種新興智能業務，物聯網業務的需求等。4G通信網絡技術雖然已經具備高速、高校、高智能的特點，但只是暫時的地滿足了現在人們的通信需求，專家預測未來5年全球移動通信網絡的數據流量預計是現在的10倍之多，聯網終端設備數量預計是現在的5倍之多，只有不斷創新，更新技術，將4G技術向更高技術發展----第五代移動通信技術（5G），才能滿足人們對未來全球通信業務的需求。

3 5G移動通信網絡的發展方向和未來應用場景

縱觀移動通信網絡發展歷程，我們發現移動通信技術經歷了5個階段，先由1G技術到4G技術，然后是現在正在進行研究的5G技術，每個階段都給人們的生活發生巨大改變，給人們生活、學習、工作帶來了無所不在的便宜。1G模擬技術和頻分多址（FDMA）技術，使人們通信方式轉變移動通信，例如很多人開始使用大哥大。這個階段建立了移動通信基本結構；2G改變了通訊技術，開始數字通信。3G是基于分組交換的網絡，是對2G技術的提升，數據傳送速率達到了幾百kbps以上。4G是基于IP協議的高速移動通信網絡，擁有比3G更快的速率，并且有VoLTE通訊技術。現在正在進行的5G通信技術，主要是期望其能進行超高速傳輸、超大規模的用戶隨時隨地最佳應用，并且能夠高效、可靠的實時連接，為大規模設備通信的安全性提供保障。

4 5G的技術特征

（1）數據流量增長1000倍，保障超高速傳輸。

（2）聯網設備數目擴大100倍，使超大規模用戶應用更加便捷。如峰值速率至少10Gb/s，用戶可獲得速率達到10Mb/s，特殊用戶需求達到100Mb/s，滿足不同用戶需求。

（3）時延短和可靠性高，能夠滿足用戶隨時隨地的網絡在線服務，極大地降低用戶時延和控制時延，并對于物聯網在進行信息傳輸過程中的重大業務端到端服務可靠性提升到99.99%以上。

（4）頻譜利用率高，網絡耗能低。

5 5G關鍵技術

第5代移動通信技術（5G）的核心技術最早是由韓國三星電子有限公司宣布開發成功的，并預計將于2020年開始推廣應用到市場，正如韓國三星電子有限公司期待的那樣，利用該技術，下載一部高畫質（HD）電影只需一秒鐘。

那么5G的關鍵技術是什么？它的難題又是什么？以下是筆者通過研究行業人員及專家的觀點總結出來的兩點看法。

一是5G的核心技術是異構網的融合，5G的網絡構架更加復雜，需要對支持高速移動互聯的新型網絡構架、高密度新型分布式協作與自組織網、異構系統無線資源聯合調配技術等進行研究；二是5G無線傳輸關鍵技術，必須研發新型的無線傳輸技術，包含高頻段傳輸技術，新型多天線傳輸技術，密集網絡技術、智能化技術。尤其是需要突破大規模業務所涉及的技術瓶頸以及新型信號處理技術，如：新型多載波技術、小基站的優化技術等。所以要想達到寬帶化、多元化、綜合化和智能化的網絡技術，數據流量是4G的1000倍這個目標需要增加更多的密集網絡。超密集網絡增強了網絡覆蓋能力，增加了系統容量，提高了終端用戶的性能。

6 結語

在當今信息時代，5G移動通信技術的發展和應用，關系著未來全球信息化發展和經濟增長。現在國內外專家和業內人士已經開始著手對5G技術進行分析和開發，現在主要深入研究其技術含義，技術特點，市場供給需求，技術難題、技術標準化、各類試驗等過程，按照移動通信的發展規律，5G將在2020年之后實現商業應用，讓我們期待5G時代的到來。

參考文獻

[1]王景堯，白巖，孟祥嬌等.5G無線通信技術發展跟蹤與分析[J].現代電信科技，2014，（12）.

[2]趙國鋒，陳婧，韓遠兵等.5G移動通信網絡關鍵技術綜述[J].重慶郵電大學學報（自然科學版），2015，（4）.

[3]IMT-2020（5G）推進組頻率組第15次會議在京召開 中國無線電，2014（5）.

[4]工信部張峰：設立全球統一5G 標準已成為共識 通信電源技術，2015（3）.