浅析第五代移动通信技术的发展

刘伟

摘要：现在信息社会，伴随着信息技术和智能终端技术的不断创新，每年人类所用数据流量也在迅速增加，移动信息服务的功能和性能也在不断提升。所以为了满足人们对未来移动通讯业务迅猛增长的需求，作为新一代的能力更强劲的无线移动通信技术，5G移动通信网络技术应用而生。文章主要研究了第五代移动通信技术初步定义、发展的必要性、发展方向、特点以及关键技术。

关键词：移动通信定义5G 关键技术 发展方向

中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0037-01

1 5G初步定义

美国著名的《时代》杂志，在报道时称5G是传输速率达到10 Gb/s的下一代移动通信技术，是4G通信技术的延伸。5G通信技术作为概念性的技术在2001年由日本NTT公司提出，而我国5G概念则是于2012年8月在中国国际通信大会上被提出。欧盟关于5G技术研发的“构建2020年信息社会的无线移动通信领域关键技术”（METIS）项目总体负责人，兼爱立信全球研究院大师级研究员Afif Osseriran 指出，5G是通过现有无线技术演进和开发补充性的新技术来构建长期的网络社会；通过集成多种无线接入技术提供极限体验来满足用户不同的需求，是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后的解决方案总称，是一个真正意义上的融合网络。

通过专家定义，可以简单总结出5G不是传统的以技术为中心的智能化自主网络，而是以用户体验为中心的新型融合网络。网络通信经历了2G、3G、4G和WiFi等无线接入技术，这些技术无疑为人类通信事业做出了巨大变化，并且促进了经济的迅速发展呢。5G是对之前无线接入技术的演进和补充，并且为人类提供更加全面，安全、高速、自由的通信服务，这些服务不但包含人与人之间，人与物之间，还包括物与物之间的联通，比如：物联网的广泛应用与推广、移动M2M联接、汽车、医疗和其他机器设备的应用。

2 发展5G的必要性

在未来信息社会，正如移动通信业已经做出的预测，人们的无线移动通信网络速度会成倍的增长，移动通信联网终端设备数目也会成倍的增长，这就迫切需要增加无线通信网络的数据流量，迫切需要增加网络终端设备，以满足人们对各种新兴智能业务，物联网业务的需求等。4G通信网络技术虽然已经具备高速、高校、高智能的特点，但只是暂时的地满足了现在人们的通信需求，专家预测未来5年全球移动通信网络的数据流量预计是现在的10倍之多，联网终端设备数量预计是现在的5倍之多，只有不断创新，更新技术，将4G技术向更高技术发展----第五代移动通信技术（5G），才能满足人们对未来全球通信业务的需求。

3 5G移动通信网络的发展方向和未来应用场景

纵观移动通信网络发展历程，我们发现移动通信技术经历了5个阶段，先由1G技术到4G技术，然后是现在正在进行研究的5G技术，每个阶段都给人们的生活发生巨大改变，给人们生活、学习、工作带来了无所不在的便宜。1G模拟技术和频分多址（FDMA）技术，使人们通信方式转变移动通信，例如很多人开始使用大哥大。这个阶段建立了移动通信基本结构；2G改变了通讯技术，开始数字通信。3G是基于分组交换的网络，是对2G技术的提升，数据传送速率达到了几百kbps以上。4G是基于IP协议的高速移动通信网络，拥有比3G更快的速率，并且有VoLTE通讯技术。现在正在进行的5G通信技术，主要是期望其能进行超高速传输、超大规模的用户随时随地最佳应用，并且能够高效、可靠的实时连接，为大规模设备通信的安全性提供保障。

4 5G的技术特征

（1）数据流量增长1000倍，保障超高速传输。

（2）联网设备数目扩大100倍，使超大规模用户应用更加便捷。如峰值速率至少10Gb/s，用户可获得速率达到10Mb/s，特殊用户需求达到100Mb/s，满足不同用户需求。

（3）时延短和可靠性高，能够满足用户随时随地的网络在线服务，极大地降低用户时延和控制时延，并对于物联网在进行信息传输过程中的重大业务端到端服务可靠性提升到99.99%以上。

（4）频谱利用率高，网络耗能低。

5 5G关键技术

第5代移动通信技术（5G）的核心技术最早是由韩国三星电子有限公司宣布开发成功的，并预计将于2020年开始推广应用到市场，正如韩国三星电子有限公司期待的那样，利用该技术，下载一部高画质（HD）电影只需一秒钟。

那么5G的关键技术是什么？它的难题又是什么？以下是笔者通过研究行业人员及专家的观点总结出来的两点看法。

一是5G的核心技术是异构网的融合，5G的网络构架更加复杂，需要对支持高速移动互联的新型网络构架、高密度新型分布式协作与自组织网、异构系统无线资源联合调配技术等进行研究；二是5G无线传输关键技术，必须研发新型的无线传输技术，包含高频段传输技术，新型多天线传输技术，密集网络技术、智能化技术。尤其是需要突破大规模业务所涉及的技术瓶颈以及新型信号处理技术，如：新型多载波技术、小基站的优化技术等。所以要想达到宽带化、多元化、综合化和智能化的网络技术，数据流量是4G的1000倍这个目标需要增加更多的密集网络。超密集网络增强了网络覆盖能力，增加了系统容量，提高了终端用户的性能。

6 结语

在当今信息时代，5G移动通信技术的发展和应用，关系着未来全球信息化发展和经济增长。现在国内外专家和业内人士已经开始着手对5G技术进行分析和开发，现在主要深入研究其技术含义，技术特点，市场供给需求，技术难题、技术标准化、各类试验等过程，按照移动通信的发展规律，5G将在2020年之后实现商业应用，让我们期待5G时代的到来。

参考文献

[1]王景尧，白岩，孟祥娇等.5G无线通信技术发展跟踪与分析[J].现代电信科技，2014，（12）.

[2]赵国锋，陈婧，韩远兵等.5G移动通信网络关键技术综述[J].重庆邮电大学学报（自然科学版），2015，（4）.

[3]IMT-2020（5G）推进组频率组第15次会议在京召开 中国无线电，2014（5）.

[4]工信部张峰：设立全球统一5G 标准已成为共识 通信电源技术，2015（3）.