5G移动通信的发展及新特征概述

陈琪

【摘要】 第五代移动通信的研发早已拉开序幕，随着其发展和成熟，必将在未来给用户带来更为完美的通信体验。本文对5G的基本概念及其发展历程进行了概述，并综述了其具有的一些显著特征。

【关键词】 5G 移动通信 发展历程 5G特征

一、5G概述及其发展历程

随着4G网络在用户间的普及，5G的研发也逐渐变成了整个学术界和信息产业界的大热课题。5G，即第五代移动通信技术，即是第四代移动通信（4G）的发展与延伸。到目前为止，还没有任何电信公司或标准订定组织的公开规格或官方文件中对5G技术进行明确定义，而5G技术的发展还处于早期阶段。

相对于2G、3G以及4G技术来讲，5G的概念是一个综合的整体性范围，它主要是“现有无线技术演进和开发补充性的新技术”，目标为构建长期的网络社会。从目前看，3G、4G、WiFi等无线接入技术都是5G的重要技术组成部分。

为了解决频谱资源匮乏的重大问题，5G的频谱利用率将大大提升。其理论上的最高传输速度是4G传输速率的百倍，这将为用户带来非常优质的数据传输体验。与此同时，5G网络的可靠性与安全性也会得到改善，以保护用户的财产和个人安全。

整个产业都对5G技术的研发保持着极高的关注度。2013年2月，欧盟宣布，将拨款5000万欧元用于加快5G移动技术的发展，同时，他们计划到2020年推出成熟的标准。2013年5月13日，韩国三星电子有限公司宣布，已成功开发第5代移动通信的核心技术，这一技术预计将于2020年开始推向商业化。该技术可在28GHz超高频段以每秒1Gbps以上的速度传送数据，且最长传送距离可达2公里。相比之下，当前的第四代长期演进（4GLTE）服务的传输速率仅为75Mbps。而此前这一传输瓶颈被业界普遍认为是一个技术难题，而三星电子则利用64个天线单元的自适应阵列传输技术破解了这一难题。2014年5月8日，日本电信营运商 NTT DoCoMo 正式宣布将与 Ericsson、Nokia、Samsung 等六间厂商共同合作，开始测试凌驾现有 4G 网络 1000 倍网络承载能力的高速 5G 网络，传输速度可望提升至 10Gbps。预计在2015年展开户外测试，并期望于 2020 年开始运作。

在中国地区，早在2009年，华为就已经展开了相关技术的早期研究，并在之后的几年里向外界展示了5G原型机基站。华为在2013年11月6日宣布将在2018年前投资6亿美元对5G的技术进行研发与创新，并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络。

目前大量人力物力都被投入于5G的研究，可以预见，在不久的将来，人们将会享受到更加完美、更加贴心的通信服务。

二、5G技术的发展新特征

随着信息时代的飞速发展，用户对移动通信的需求不断提高。5G的发展是大势所趋，在未来，我们将会体验到5G带给我们的前所未有的新体验。5G技术主要存在以下几点特征：

2.1频谱利用率大大提升，高频段频谱资源被更多地利用

目前用于移动通信的频谱资源十分有限，而我国的频谱资源是采用一种固定方式分配给各个无线电部门，这更加导致了资源利用的不均衡和低利用率。相对于4G网络，5G的频谱利用率将会得到大大提升，并且高频段资源也会被适当应用，以此来克服这一严峻问题。

2.2更大限度支持业务个性化，提供全方位信息化服务

人们对移动通信的需求趋向于个性化和层次化，在生活中无时无刻能离开通信网络。5G网络目标之一，即是建设更为完备的网络体系架构，提高对各种新兴业务的支撑能力，以此为用户打造全新的通信生活。

2.3通信速率极大提升

信息化时代在高速发展，人们对获取信息的速率要求越来越高，这对通信网络的传输速率是很大的挑战。5G网络的理论数据传输速率达到4G标准的百倍，。4G的最高峰值速率为1G，而5G则可以达到10G。这意味着，在5G网络环境下，一部超高清画质的电影1秒内就可以下载完成。与此同时，5G网络在传输中还将呈现出低时延、高可靠、低功耗等特点。

2.4绿色节能

5G网络中，将会在保证通信质量的同时，采用有效的绿色节能技术来降低网络损耗，把能耗控制在一定范围之内。未来的通信过程中，运营商可以根据实时通信状况来调整资源分布，以此节约网络能源。

三、结语

目前，5G的研究尚处于初期阶段，还存在许多技术问题有待解决。随着其研究历程的不断深入，在未来，5G必然将会给用户带来全新的通信体验，全面推动信息化时代的发展。

参 考 文 献

[1]尤肖虎，潘志文，高西奇，等. 5G移动通信发展趋势与若干关键技术.中国科学：信息科学， 2014， 44： 551-563， DOI：10.1360/N112014-00032

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[3]窦笠，孙震强，李艳芬 5G愿景和需求，电信技术