4G到5G

摘要：移动通信技术的发展给人们带来了生活上的便利和生产上的帮助，在第三代移动通信技术已经正式商用的今天，我们应该将目光放长，观察角度更多元，用发展的观点去看待新型的移动通信技术。4G 移动通信技术是在前三代移动通信技术基础上发展起来，具有高速、抗干扰和更兼容的优势，是通信行业未来发展的必然。第 5 代移动通信系统 （5G） 是面向 2020 年之后的新一代移动通信系统其技术发展尚处于探索阶段. 结合国内外移动通信发展的最新趋势。

关键词：5G；通信技术；最新趋势

1.4G移动通信技术的定义及在我国发展的现状

4G移动通信技术是指建立在无线通信网络之上，实现高速数据传输，更高抗干扰性能和更强的兼容速率的信息移动通信技术，4G移动通信技术是未来5年我国通信行业科技进步的突破口，是未来10年商业化高端运行的通信技术。4G移动通信技术是在前三代移动通信技术基础上发展起来，具有高速、抗干扰和更兼容的优势，是通信行业未来发展的必然趋势。在国际上4G移动通信技术的制定标准工作已经接近尾声，在不久的将来4G移动通信技术将会实现商业化运作，通信行业应该对4G移动通信技术有清晰的认知，了解4G 移动通信技术的结构和技术关键，对4G移动通信技术的性能加以预测和评估，对4G移动通信技术的应用和发展有相应的行业展望和技术准备，抓住4G移动通信技术推广、普及和商用时机，大力推进移动通信技术的发展。

抓住4G移动通信技术在研发、推广和应用的机会是我国通信行业的共识，一些具有前瞻性的企业和单位已经开始了4G 移动通信技术的研究和开发工作，目前在高速互联技术上已经取得质的突破，研发的技术已经能够实现文字、图像、视频和话音的高速传输，对不同种类的工作和不同类型的业务有了初步的应用；在多点通信技术方面，采用了不对称设计，实现了手机、计算机、互联网之间相互自由通信和多点控制等，功能。目前，我国4G移动通信技术与发达国家对比差距并不大，应该抓住4G移动通信技术在标准制定和推广应用的良机，发展我国具有自主知识产权和符合中国特色的4G移动通信技术，用智能化人性化的目标指导4G移动通信技术的研究和开发工作，实现4G移动通信技术向良性循环方向发展。

2. 4G移动通信技术的发展趋势

4G移动通信信道传输、抗干扰、多接入等功能的实现依靠无线网络的结构，4G移动通信技术分为：物理网络层、中间环节层和应用网络层，在物理网络层中无线和核心网络是根本和关键，是提供接入和路由选择的根本；中间环节层的主要功能是实现映射、地址变换和实现管理的子系统，是主要的控制功能层；应用网络层实现着数据无缝高速连接，可以运用多个频带实现跨网络、地域和标准的服务。3G移动通信技术使应用智能手机上网的用户数量产生了质的飞跃，随着智能手机价格的下降以及通信资费的下调，应用移动手机取代计算机上网的趋势将得到实现，4G移动通信技术应该抓住这一有利时机，依靠3G移动通信技术打下的网络基础和行为习惯，加强自身的结构优化，用高速、安全和智能化的技术推进4G移动通信的应用。在全球经济一体化的今天，物资流动将被互联网所兼容，根据全球移动通讯系统协会的预测，人类将迎来人与物、物与物之间的物联网时代，4G移动通信技术将实现随时、随地、无所不在的物流功能，有效实现物资流动和互联网沟通。

3. 4G的发展及5G的构想

5G是面向2020年以后移动通信需求而发展的新一代移动通信系统. 根据移动通信的发展规律，5G 将具有超高的频谱利用率和能效，在传输速率和资源利用率等方面较 4G 移动通信提高一个量级或更高，其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高，5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合，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1000倍的发展需求。5G移动通信系统的应用领域也将进一步扩展，对海量传感设备及机器与机器（M2M）通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一，未来5G系统还须具备充分的灵活性，具有网络自感知、自调整等智能化能力，以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。

移动互联网的蓬勃发展是5G移动通信的主要驱动力，移动互联网将是未来各种新兴业务的基础性业务平台，现有固定互联网的各种业务将越来越多地通过无线方式提供给用户，云计算及后台服务的广泛应用将对5G移动通信系统提出更高的传输质量与系统容量要求5G 移动通信系统的主要发展目标将是与其他无线移动通信技术密切衔接，为移动互联网的快速发展提供无所不在的基础性业务能力，按照目前业界的初步估计，包括 5G 在内的未来无线移动网络业务能力的提升将在 3 个维度上同时进行。（1）通过引入新的无线传输技术将资源利用率在 4G 的基础上提高 10 倍以上；（2）通过引入新的体系结构 如超密集小区结构等 和更加深度的智能化能力将整个系统的吞吐率提高 25 倍左右；（3） 进一步掘新的频率资源 如高频段、毫米波与可见光等使未来无线移动通信的频率资源扩展 4倍左右。

参考文献：

[1]Gao X Q，You X H，Jiang B，et al. MIMO-GMC wireless transmission technology for beyond 3G mobile communica-tions. Acta Electron Sin，2004，12A： 105-108

[2]高西奇，尤肖虎，江彬等.面向后三代移动通信的 MIMO-GMC 无线传输技术.电子学报，2004，12A： 105-108.

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

作者简介：

张昌勇（1987.01- ），男，湖北宜城，专科，华中科技大学，研究方向：通信技术。