5G移動(dòng)通信的發(fā)展及新特征概述

陳琪

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

【關(guān)鍵詞】 5G 移動(dòng)通信 發(fā)展歷程 5G特征

一、5G概述及其發(fā)展歷程

隨著4G網(wǎng)絡(luò)在用戶間的普及，5G的研發(fā)也逐漸變成了整個(gè)學(xué)術(shù)界和信息產(chǎn)業(yè)界的大熱課題。5G，即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，即是第四代移動(dòng)通信（4G）的發(fā)展與延伸。到目前為止，還沒有任何電信公司或標(biāo)準(zhǔn)訂定組織的公開規(guī)格或官方文件中對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行明確定義，而5G技術(shù)的發(fā)展還處于早期階段。

相對(duì)于2G、3G以及4G技術(shù)來講，5G的概念是一個(gè)綜合的整體性范圍，它主要是“現(xiàn)有無線技術(shù)演進(jìn)和開發(fā)補(bǔ)充性的新技術(shù)”，目標(biāo)為構(gòu)建長(zhǎng)期的網(wǎng)絡(luò)社會(huì)。從目前看，3G、4G、WiFi等無線接入技術(shù)都是5G的重要技術(shù)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(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)傳輸體驗(yàn)。與此同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性也會(huì)得到改善，以保護(hù)用戶的財(cái)產(chǎn)和個(gè)人安全。

整個(gè)產(chǎn)業(yè)都對(duì)5G技術(shù)的研發(fā)保持著極高的關(guān)注度。2013年2月，歐盟宣布，將撥款5000萬歐元用于加快5G移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，他們計(jì)劃到2020年推出成熟的標(biāo)準(zhǔn)。2013年5月13日，韓國三星電子有限公司宣布，已成功開發(fā)第5代移動(dòng)通信的核心技術(shù)，這一技術(shù)預(yù)計(jì)將于2020年開始推向商業(yè)化。該技術(shù)可在28GHz超高頻段以每秒1Gbps以上的速度傳送數(shù)據(jù)，且最長(zhǎng)傳送距離可達(dá)2公里。相比之下，當(dāng)前的第四代長(zhǎng)期演進(jìn)（4GLTE）服務(wù)的傳輸速率僅為75Mbps。而此前這一傳輸瓶頸被業(yè)界普遍認(rèn)為是一個(gè)技術(shù)難題，而三星電子則利用64個(gè)天線單元的自適應(yīng)陣列傳輸技術(shù)破解了這一難題。2014年5月8日，日本電信營(yíng)運(yùn)商 NTT DoCoMo 正式宣布將與 Ericsson、Nokia、Samsung 等六間廠商共同合作，開始測(cè)試凌駕現(xiàn)有 4G 網(wǎng)絡(luò) 1000 倍網(wǎng)絡(luò)承載能力的高速 5G 網(wǎng)絡(luò)，傳輸速度可望提升至 10Gbps。預(yù)計(jì)在2015年展開戶外測(cè)試，并期望于 2020 年開始運(yùn)作。

在中國地區(qū)，早在2009年，華為就已經(jīng)展開了相關(guān)技術(shù)的早期研究，并在之后的幾年里向外界展示了5G原型機(jī)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(duì)5G的技術(shù)進(jìn)行研發(fā)與創(chuàng)新，并預(yù)言在2020年用戶會(huì)享受到20Gbps的商用5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。

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

二、5G技術(shù)的發(fā)展新特征

隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，用戶對(duì)移動(dòng)通信的需求不斷提高。5G的發(fā)展是大勢(shì)所趨，在未來，我們將會(huì)體驗(yàn)到5G帶給我們的前所未有的新體驗(yàn)。5G技術(shù)主要存在以下幾點(diǎn)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(dòng)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(gè)無線電部門，這更加導(dǎo)致了資源利用的不均衡和低利用率。相對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，5G的頻譜利用率將會(huì)得到大大提升，并且高頻段資源也會(huì)被適當(dāng)應(yīng)用，以此來克服這一嚴(yán)峻問題。

2.2更大限度支持業(yè)務(wù)個(gè)性化，提供全方位信息化服務(wù)

人們對(duì)移動(dòng)通信的需求趨向于個(gè)性化和層次化，在生活中無時(shí)無刻能離開通信網(wǎng)絡(luò)。5G網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)之一，即是建設(shè)更為完備的網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)，提高對(duì)各種新興業(yè)務(wù)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(shí)代在高速發(fā)展，人們對(duì)獲取信息的速率要求越來越高，這對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率是很大的挑戰(zhàn)。5G網(wǎng)絡(luò)的理論數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到4G標(biāo)準(zhǔn)的百倍，。4G的最高峰值速率為1G，而5G則可以達(dá)到10G。這意味著，在5G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，一部超高清畫質(zhì)的電影1秒內(nèi)就可以下載完成。與此同時(shí)，5G網(wǎng)絡(luò)在傳輸中還將呈現(xiàn)出低時(shí)延、高可靠、低功耗等特點(diǎn)。

2.4綠色節(jié)能

5G網(wǎng)絡(luò)中，將會(huì)在保證通信質(zhì)量的同時(shí)，采用有效的綠色節(jié)能技術(shù)來降低網(wǎng)絡(luò)損耗，把能耗控制在一定范圍之內(nèi)。未來的通信過程中，運(yùn)營(yíng)商可以根據(jù)實(shí)時(shí)通信狀況來調(diào)整資源分布，以此節(jié)約網(wǎng)絡(luò)能源。

三、結(jié)語

目前，5G的研究尚處于初期階段，還存在許多技術(shù)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(huì)給用戶帶來全新的通信體驗(yàn)，全面推動(dòng)信息化時(shí)代的發(fā)展。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，等. 5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù).中國科學(xué)：信息科學(xué)， 2014， 44： 551-563， DOI：10.1360/N112014-00032

[2]閆麗生 5G系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與進(jìn)展.電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，1008-5599（2015）04-0033-05，DOI：10.13992/j.cnki.tetas.2015.04.010

[3]竇笠，孫震強(qiáng)，李艷芬 5G愿景和需求，電信技術(shù)