【摘要】 隨著現(xiàn)代社會的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也日新月異，而通信技術(shù)方面的技術(shù)變革，更是站在當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)變革行列的前茅。5G移動通信技術(shù)作為目前最前沿的通信技術(shù)，是應(yīng)2020年后通信技術(shù)發(fā)展需求而生的，目前該技術(shù)尚處于探索研究階段。本文從移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程展開分析，對5G移動通信技術(shù)的特點、優(yōu)點及發(fā)展趨勢做簡要介紹，希望能給當(dāng)今移動技術(shù)的發(fā)展盡綿薄之力。

【關(guān)鍵詞】 移動通信技術(shù) 發(fā)展歷程 特點及優(yōu)點 發(fā)展趨勢

5G（fifth-generation）即第五代移動電話系統(tǒng)，是4G移動通信技術(shù)的延伸。目前尚未有任何一家標(biāo)準(zhǔn)制定組織或者電信公司的公開規(guī)格，也沒有在任何官方文件中有所涉及，即該技術(shù)尚未有具體的標(biāo)準(zhǔn)。但是，隨著社會的發(fā)展，人們對通信技術(shù)領(lǐng)域的期望越來越高，5G移動通信技術(shù)，勢必得到飛速的發(fā)展。

一、移動通信技術(shù)的發(fā)展歷程

移動通信技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，經(jīng)歷了四個發(fā)展階段，第一代（1G）通信技術(shù)自上世紀(jì)80年代初期被提出，歷經(jīng)十年的發(fā)展問世，這一代移動通信技術(shù)主要是通過模擬傳輸，因此具有速度低、質(zhì)量差、安全性差、沒有加密、業(yè)務(wù)量小的特點及不足。

第二代（2G）通信技術(shù)的發(fā)展開始于二十世紀(jì)九十年代初期，該技術(shù)通過采用更密集的技術(shù)結(jié)構(gòu)以及引用智能技術(shù)等，較1G技術(shù)有所進(jìn)步，但依然不能真正滿足移動通信業(yè)務(wù)的發(fā)展需求。

第三代（3G）通信技術(shù)的問世，通過應(yīng)用智能信號等處理技術(shù)，已經(jīng)能夠提供前兩代技術(shù)無法提供的移動寬帶服務(wù)，但該技術(shù)中頻譜利用效率還是比較低，依然有大量寶貴的頻譜資源未得到充分利用，因此，3G技術(shù)同樣還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足未來人們對于通信技術(shù)的需求。

第四代（4G）通信技術(shù)在這種背景下提出，其視頻圖像傳輸?shù)男Ч梢枣敲栏咔逦娨?；擁有極高的下載速度及靈活的計費方式等，具有前三代無可比擬的先進(jìn)性。

但是，隨著科技的發(fā)展、社會的進(jìn)步，人們對于網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的要求也是與日俱增，尚處于研發(fā)階段的第五代（5G）通信系統(tǒng)，作為當(dāng)前最新一代的通信系統(tǒng)，符合了移動通信技術(shù)之發(fā)展規(guī)律，較第四代通信技術(shù)相比，其用戶體驗、傳輸延時、系統(tǒng)安全和覆蓋性能能等各方面都有顯著的提高。5G移動通信技術(shù)將緊密結(jié)合其他通信技術(shù)，構(gòu)成新一代無比先進(jìn)的移動信息網(wǎng)絡(luò)。在未來十年的時間內(nèi)，能夠滿足人們對移動通信技術(shù)的發(fā)展需求。

二、5G移動通信技術(shù)的特點及優(yōu)點

2.1 5G移動通信技術(shù)的特點

1.頻譜利用率高

在5G移動通信技術(shù)中，高頻段的頻譜資源將被應(yīng)用的更為廣泛，但是在目前科技水平條件下，由于會受到高頻段無線電波的穿透能力影響，高頻段頻譜資源的利用效率還是會受到某種程度的限制，但這不會影響光載無線組網(wǎng)、有線與無線寬帶技術(shù)的融合等技術(shù)的普遍應(yīng)用。

2.通信系統(tǒng)性能有很大提高

傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)理念，是將信息編譯碼、點點之間的物理層面?zhèn)鬏數(shù)燃夹g(shù)作為核心目標(biāo)，而5G移動通信技術(shù)的不同之處在于，它將更加廣泛的多點、多天線、多用戶、多小區(qū)的相互協(xié)作、相互組網(wǎng)作為重點的研究突破點，以大幅度提高通信系統(tǒng)的性能。

3.設(shè)計理念先進(jìn)

在通信業(yè)務(wù)中，占據(jù)主導(dǎo)地位的是室內(nèi)通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用，5G移動通信系統(tǒng)的優(yōu)先設(shè)計目標(biāo)定位在室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋性能及其業(yè)務(wù)支撐能力上，這將改變傳統(tǒng)移動通信系統(tǒng)的設(shè)計理念。

4.能耗和運營成本降低

5G無線網(wǎng)絡(luò)的“軟”配置設(shè)計，將是未來該技術(shù)的重要研究、探索方向，網(wǎng)絡(luò)資源可以由運營商根據(jù)動態(tài)的業(yè)務(wù)流量變化而實時調(diào)整，這樣，可以有效降低能耗和網(wǎng)絡(luò)資源運營成本。

5.主要的考量指標(biāo)

5G通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究，將更為注重用戶體驗，交互式游戲、3D、虛擬實現(xiàn)、傳輸延時、網(wǎng)絡(luò)的平均吞吐速度和效率等指標(biāo)將成為考量5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。

2.2 5G移動通信技術(shù)的優(yōu)點

5G移動通信技術(shù)，作為最新一代的移動通信技術(shù)，其應(yīng)用必將大大提高頻譜利用效率及其能效，在資源利用和傳輸速度效率方面較4G移動通信技術(shù)能提高至少一個等級，在系統(tǒng)安全、傳輸時延、用戶體驗、無線覆蓋的性能等各個方面也將得到顯著的提升。5G移動通信技術(shù)結(jié)合其他無線通信技術(shù)后，將構(gòu)成新一代高效、完美的移動信息網(wǎng)絡(luò)，可以滿足未來十年的移動信息網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。不久的將來，5G移動通信系統(tǒng)一定程度上還將具備較大的靈活性，實現(xiàn)自我調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)自感知等智能化功能，可以有充分的準(zhǔn)備應(yīng)對未來移動網(wǎng)絡(luò)信息社會的不可預(yù)測的飛速發(fā)展。

三、5G移動通信技術(shù)發(fā)展的趨勢

5G移動通信技術(shù)，已經(jīng)成為移動通信領(lǐng)域的全球性研究熱點。隨著科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，5G移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵支撐技術(shù)會得以明確，在未來幾年，該技術(shù)會進(jìn)入實質(zhì)性的發(fā)展階段，即標(biāo)準(zhǔn)化的研究與制定階段。同時，5G移動通信系統(tǒng)的容量也會大大提升，其途徑主要是進(jìn)一步提高頻譜效率、變革網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、開發(fā)并利用新的頻譜資源等。

2013年初，歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關(guān)于5G的研發(fā)項目，共有29個參加方，我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動，各種5G移動通信技術(shù)的研發(fā)組織應(yīng)運而生，如韓國成立的5G技術(shù)論壇，中國成立的IMT-2020（5G）推進(jìn)組等。目前，世界各個國家正積極的就5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用需求、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、使能技術(shù)、候選頻段、發(fā)展愿景等各個方面進(jìn)行全面的研討，以期在2015年召開世界無線電大會時達(dá)成共識，在2016年后積極啟動關(guān)于5G移動通信技術(shù)的相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)程。

移動互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是推動5G移動通信技術(shù)發(fā)展的主要動力，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是各種新興業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)平臺，目前現(xiàn)有的固定互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的各種服務(wù)業(yè)務(wù)將通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式提供給用戶，后臺服務(wù)及云計算的廣泛應(yīng)用勢必會對5G移動通信技術(shù)系統(tǒng)提出較高的要求，尤其是在系統(tǒng)容量要求與傳輸質(zhì)量要求上。5G移動通信技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)主要定位在要密切銜接其他各種無線移動通信技術(shù)上，為快速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提供全方位和基礎(chǔ)性的業(yè)務(wù)服務(wù)。就世界各國的初步估計，包括5G移動通信技術(shù)在內(nèi)的無線移動網(wǎng)絡(luò)，其在網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力上的提升勢必會在三個維度上同步進(jìn)行：第一，引進(jìn)先進(jìn)的無線傳輸技術(shù)之后，網(wǎng)絡(luò)資源的利用率將在4G移動通信技術(shù)的基礎(chǔ)上提高至少10倍以上；第二，新的體系結(jié)構(gòu)（如高密集型的小區(qū)結(jié)構(gòu)等）的引入，智能化能力在深度上的擴(kuò)展，有望推進(jìn)整個無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的吞吐率提升大概25倍左右；第三，深入挖掘更為先進(jìn)的頻率資源，比如可見光、毫米波、高頻段等，使得未來的無線移動通信資源較4G時代擴(kuò)展4倍左右。為了提升5G移動通信技術(shù)的業(yè)務(wù)支撐能力，其在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面和無線傳輸技術(shù)方面勢必會有新的突破。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面，將采用更智能、更靈活的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，比如采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)相互分離的軟件來定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、異構(gòu)超密集的部署等。在無線傳輸技術(shù)方面，將會著重于提升頻譜資源利用效率和挖掘頻譜資源使用潛能，比如多天線技術(shù)、編碼調(diào)制技術(shù)、多址接入技術(shù)等等。

5G移動通信技術(shù)的發(fā)展，在移動通信技術(shù)領(lǐng)域掀起了新一輪的競爭熱潮，加快5G技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，力求在5G通信領(lǐng)域的商業(yè)競爭中脫穎而出，已成為各國信息領(lǐng)域發(fā)展的重要任務(wù)。5G移動通信技術(shù)，必將會得到空前的發(fā)展，并給社會的進(jìn)步帶來前所未有的推動力。

四、總結(jié)

當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，將有力推動5G移動通信技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程，依據(jù)移動通信技術(shù)的發(fā)展規(guī)律，在2020年后，5G移動通信技術(shù)將有望實現(xiàn)商用，能夠滿足未來移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，并帶給移動互聯(lián)網(wǎng)用戶一種前所未有的全新體驗。目前，5G移動通信技術(shù)的科研尚處于起步階段，并即將邁入發(fā)展的關(guān)鍵時期，其關(guān)鍵指標(biāo)和技術(shù)需求都會在未來幾年內(nèi)陸續(xù)出臺，屆時將引領(lǐng)我國移動通信行業(yè)的新一輪變革。

作者：張筵 山西信息規(guī)劃設(shè)計院有限公司 030012

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