4G到5G

摘要：移動通信技術的發(fā)展給人們帶來了生活上的便利和生產(chǎn)上的幫助，在第三代移動通信技術已經(jīng)正式商用的今天，我們應該將目光放長，觀察角度更多元，用發(fā)展的觀點去看待新型的移動通信技術。4G 移動通信技術是在前三代移動通信技術基礎上發(fā)展起來，具有高速、抗干擾和更兼容的優(yōu)勢，是通信行業(yè)未來發(fā)展的必然。第 5 代移動通信系統(tǒng) （5G） 是面向 2020 年之后的新一代移動通信系統(tǒng)其技術發(fā)展尚處于探索階段. 結合國內(nèi)外移動通信發(fā)展的最新趨勢。

關鍵詞：5G；通信技術；最新趨勢

1.4G移動通信技術的定義及在我國發(fā)展的現(xiàn)狀

4G移動通信技術是指建立在無線通信網(wǎng)絡之上，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸，更高抗干擾性能和更強的兼容速率的信息移動通信技術，4G移動通信技術是未來5年我國通信行業(yè)科技進步的突破口，是未來10年商業(yè)化高端運行的通信技術。4G移動通信技術是在前三代移動通信技術基礎上發(fā)展起來，具有高速、抗干擾和更兼容的優(yōu)勢，是通信行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。在國際上4G移動通信技術的制定標準工作已經(jīng)接近尾聲，在不久的將來4G移動通信技術將會實現(xiàn)商業(yè)化運作，通信行業(yè)應該對4G移動通信技術有清晰的認知，了解4G 移動通信技術的結構和技術關鍵，對4G移動通信技術的性能加以預測和評估，對4G移動通信技術的應用和發(fā)展有相應的行業(yè)展望和技術準備，抓住4G移動通信技術推廣、普及和商用時機，大力推進移動通信技術的發(fā)展。

抓住4G移動通信技術在研發(fā)、推廣和應用的機會是我國通信行業(yè)的共識，一些具有前瞻性的企業(yè)和單位已經(jīng)開始了4G 移動通信技術的研究和開發(fā)工作，目前在高速互聯(lián)技術上已經(jīng)取得質(zhì)的突破，研發(fā)的技術已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)文字、圖像、視頻和話音的高速傳輸，對不同種類的工作和不同類型的業(yè)務有了初步的應用；在多點通信技術方面，采用了不對稱設計，實現(xiàn)了手機、計算機、互聯(lián)網(wǎng)之間相互自由通信和多點控制等，功能。目前，我國4G移動通信技術與發(fā)達國家對比差距并不大，應該抓住4G移動通信技術在標準制定和推廣應用的良機，發(fā)展我國具有自主知識產(chǎn)權和符合中國特色的4G移動通信技術，用智能化人性化的目標指導4G移動通信技術的研究和開發(fā)工作，實現(xiàn)4G移動通信技術向良性循環(huán)方向發(fā)展。

2. 4G移動通信技術的發(fā)展趨勢

4G移動通信信道傳輸、抗干擾、多接入等功能的實現(xiàn)依靠無線網(wǎng)絡的結構，4G移動通信技術分為：物理網(wǎng)絡層、中間環(huán)節(jié)層和應用網(wǎng)絡層，在物理網(wǎng)絡層中無線和核心網(wǎng)絡是根本和關鍵，是提供接入和路由選擇的根本；中間環(huán)節(jié)層的主要功能是實現(xiàn)映射、地址變換和實現(xiàn)管理的子系統(tǒng)，是主要的控制功能層；應用網(wǎng)絡層實現(xiàn)著數(shù)據(jù)無縫高速連接，可以運用多個頻帶實現(xiàn)跨網(wǎng)絡、地域和標準的服務。3G移動通信技術使應用智能手機上網(wǎng)的用戶數(shù)量產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，隨著智能手機價格的下降以及通信資費的下調(diào)，應用移動手機取代計算機上網(wǎng)的趨勢將得到實現(xiàn)，4G移動通信技術應該抓住這一有利時機，依靠3G移動通信技術打下的網(wǎng)絡基礎和行為習慣，加強自身的結構優(yōu)化，用高速、安全和智能化的技術推進4G移動通信的應用。在全球經(jīng)濟一體化的今天，物資流動將被互聯(lián)網(wǎng)所兼容，根據(jù)全球移動通訊系統(tǒng)協(xié)會的預測，人類將迎來人與物、物與物之間的物聯(lián)網(wǎng)時代，4G移動通信技術將實現(xiàn)隨時、隨地、無所不在的物流功能，有效實現(xiàn)物資流動和互聯(lián)網(wǎng)溝通。

3. 4G的發(fā)展及5G的構想

5G是面向2020年以后移動通信需求而發(fā)展的新一代移動通信系統(tǒng). 根據(jù)移動通信的發(fā)展規(guī)律，5G 將具有超高的頻譜利用率和能效，在傳輸速率和資源利用率等方面較 4G 移動通信提高一個量級或更高，其無線覆蓋性能、傳輸時延、系統(tǒng)安全和用戶體驗也將得到顯著的提高，5G移動通信將與其他無線移動通信技術密切結合，構成新一代無所不在的移動信息網(wǎng)絡，滿足未來10年移動互聯(lián)網(wǎng)流量增加1000倍的發(fā)展需求。5G移動通信系統(tǒng)的應用領域也將進一步擴展，對海量傳感設備及機器與機器（M2M）通信的支撐能力將成為系統(tǒng)設計的重要指標之一，未來5G系統(tǒng)還須具備充分的靈活性，具有網(wǎng)絡自感知、自調(diào)整等智能化能力，以應對未來移動信息社會難以預計的快速變化。

移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展是5G移動通信的主要驅(qū)動力，移動互聯(lián)網(wǎng)將是未來各種新興業(yè)務的基礎性業(yè)務平臺，現(xiàn)有固定互聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務將越來越多地通過無線方式提供給用戶，云計算及后臺服務的廣泛應用將對5G移動通信系統(tǒng)提出更高的傳輸質(zhì)量與系統(tǒng)容量要求5G 移動通信系統(tǒng)的主要發(fā)展目標將是與其他無線移動通信技術密切銜接，為移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展提供無所不在的基礎性業(yè)務能力，按照目前業(yè)界的初步估計，包括 5G 在內(nèi)的未來無線移動網(wǎng)絡業(yè)務能力的提升將在 3 個維度上同時進行。（1）通過引入新的無線傳輸技術將資源利用率在 4G 的基礎上提高 10 倍以上；（2）通過引入新的體系結構 如超密集小區(qū)結構等 和更加深度的智能化能力將整個系統(tǒng)的吞吐率提高 25 倍左右；（3） 進一步掘新的頻率資源 如高頻段、毫米波與可見光等使未來無線移動通信的頻率資源擴展 4倍左右。

參考文獻：

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[3]Bellanger M. FBMC Physical Layer： A Primary Technical Report，2010. www.ict-phydyas.org.

作者簡介：

張昌勇（1987.01- ），男，湖北宜城，?？?，華中科技大學，研究方向：通信技術。