第5代移动通信技术分析
2015-05-30陈彬冯根
陈彬 冯根
【摘要】 随着信息通信在人类生活中所占地位越来越大，人类对通信各方面的需求也呈爆炸式增长，特别是在人为主导的感知技术的提出，更是加大了对下一代通信技术需求的渴望，基于此，第五代移动通信网络应运而生。
【关键字】 第5代 移动通信 技术
一、引言
随着移动通信技术的快速发展，无线移动通信网络的数据流量每年正以接近100%的速度增长，特别是物联网感知技术的接入，使得需求呈爆炸式增长，预计未来10年，无线网络的数据流量将增加1 000倍，联网设备将高达600亿台（部），迫切需要更加高速、高效、智能化的新一代无线移动通信技術来支撑。因此，面向满足未来用户需求的下一代移动通信系统研发工作开始提上日程。国际电信联盟（ITU）将下一代移动通信系统命名为IMT-2020，简称第五代移动通信（5G）。
二、5G技术概述及发展现状
5G系统通信技术是继4G之后，为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术，是面向2020年以后人类对信息通信需求的下一代通信技术。各国目前只是将5G通信技术定义为传输速率达到10 Gb/s的下一代移动通信技术。ITU为了将5G技术全球规范化，正在起草关于2020年移动通信的前景和技术两个文件，这将对5G技术形成一个基本的全球共识。业界预测5G标准化的正式进程将在2016年间在ITU R WRC 15上正式启动。
虽然关于5G的全球标准还没有定义，但各国已争分夺秒的开始了5G的研究，2013年初欧盟拨款5000万欧元在第7框架计划启动了面向5G研发的METIS项目。
该项目描绘的5G目标是使数据流量增长1 000倍；用户数据速率提升100倍，速率提升至10 Gb/s以上；入网设备数量增加100倍；低功率设备的电池续航时间增加10倍；端到端时延缩短5倍。
我国也将下一代移动通信技术纳入863计划，分别于2013年6月和2014年3月投资1.6亿元启动了5G重大项目一期和二期研发课题。课题研究小组表示，我国的5G通信技术具有超高的频谱利用率和超低的功耗，并且能和现有无线移动通信技术密切融合，构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来10年移动互联网流量增加1 000倍的发展需求。
2011年韩国电子通信研究院曾宣布，通过同三星，LG等大公司的合作已成功研发出了5G核心技术，命名为NoLA，该技术已实现5公里以内以步行速度接入，每秒钟传送3.6G/s，在这样的速率下，使用NoLA技术下载一部DVD格式标准电影只需要几秒时间。
三、5G通信技术特点
在下一代移动通信技术中，更多的是将 “人”这一主体引入发展需求，以“感知”技术形成一个更智能、更友好，更广泛用途的网络。这要求5G相比4G技术具有以下特点：
3.1通信数据流量至少增长1000倍，支持联网设备数目增长100倍
业界预测2020年全球联网设备数目将达到600亿部（个），而全球移动数据流量也将达到2010年的1000倍。因此，要求未来5G网络单位覆盖面积内支持的设备数目相对目前4G至少增长100倍，单位面积的吞吐量能力，至少提升1000倍达到100 Gb/s/kmz以上。
3.2高速率、低时延、高可靠性
未来移动通信需要支持社会所有活动对网络的需求，为了满足社会生产活动，不仅需提供至少10Mb/s以上的接入速率，对特殊需求用户和业务，可提供高达100 Mb/s的速率，还需能提供毫秒级延迟和高达99.999%的可用性。
3. 3频谱利用率高
未来移动通信系统将面临用户规模大、业务量大、流量高的挑战，对频率的需求量必然会很大，这就需要5G技术能通过创新技术提升频率利用率，解决大流量带来的频谱资源短缺问题。
四、总结
5G通信技术是为了解决2020年及以后社会对无线移动通信系统高速、高可靠、高兼容性接入需求的下一代通信技术，虽然目前全球标准并没有统一，还面临着与现有通信技术系统融合、频谱效率和容量提升、物联网业务灵活性、网络能耗、终端设备兼容、产业生态等发面的问题，但随着科学技术的快速发展，5G技术的研发一定会取得成功，这将会为人类生活和全球经济发展做出巨大贡献。
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地址：四川省新都区西南石油大学
参 考 文 献
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