對于還沒體驗4G移動通信魅力的國內(nèi)的移動通信用戶而言，5G也許還是鏡中花，霧中月；但對于科研界而言，5G研究已經(jīng)啟程，三星電子5月份宣布，率先開發(fā)出了首個基于5G核心技術(shù)的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)每秒1Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

究竟什么是5G，它的核心是什么?關(guān)鍵技術(shù)的研究方向包括哪些?它會給我們的生活帶來怎樣的變化?

5G的核心在于網(wǎng)絡(luò)融合

我們知道，1G主要解決語音通信的問題;2G可支持窄帶的分組數(shù)據(jù)通信，最高理論速率為236kbps;3G在2G的基礎(chǔ)上，發(fā)展了諸如圖像、音樂、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語音通話安全性，解決了部分移動互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)傳輸問題，最高理論速率為14.4Mbps;4G是專為移動互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計的通信技術(shù)，從網(wǎng)速、容量、穩(wěn)定性上相比之前的技術(shù)都有了跳躍性的提升，傳輸速度可達100Mbit/s,甚至更高。

5G彌補了4G技術(shù)的不足，在吞吐率、時延、連接數(shù)量、能耗等方面進一步提升系統(tǒng)性能。它采取數(shù)字全IP技術(shù)，支持和分組交換，它既不是單一的技術(shù)演進，也不是幾個全新的無線接入技術(shù)，而是整合了新型無線接入技術(shù)和現(xiàn)有無線接入技術(shù)(WLAN，4G、3G、2G等)，通過集成多種技術(shù)來滿足不同的需求，是一個真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。并且，由于融合，5G可以延續(xù)使用4G、3G的基礎(chǔ)設(shè)施資源，并實現(xiàn)與4G、3G、2G的共存。

華為CTO童文表示，5G將可提供超級容量的帶寬，短距離傳輸速率是10Gbps，是目前LTE的100倍。由于實現(xiàn)了多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，因此5G也可以打破現(xiàn)有頻譜資源的制約，實現(xiàn)全頻譜通信;更重要的是，通過集成多種無線接入解決方案，5G技術(shù)將可以把人類社會徹底帶入網(wǎng)絡(luò)社會，實現(xiàn)萬物互聯(lián)。

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隨著用戶需求的驅(qū)動，在未來十年的時間里，聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量將增加100倍，移動數(shù)據(jù)流量將有1000倍的增長。在這樣的背景下，5G除了要滿足超高速的傳輸需求外，還需要應(yīng)對來自于聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的大規(guī)模增長以及不同應(yīng)用場景對網(wǎng)絡(luò)需求不同的挑戰(zhàn)，滿足超高容量、超可靠性、隨時隨地可接入性等要求。

5G的關(guān)鍵技術(shù)研究方向

要實現(xiàn)隨時隨地接入的需求，5G離不開網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系架構(gòu)、無線組網(wǎng)、無線傳輸、新型天線與射頻以及新頻譜開發(fā)與利用等關(guān)鍵技術(shù)的支撐，因此研究方向也圍繞這些展開。

5G無線網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)

5G的核心無疑是異構(gòu)網(wǎng)的融合，它不同于之前的移動通信技術(shù)，需要考慮的是技術(shù)的融合與應(yīng)用，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架也有更復(fù)雜的要求，需要研究以下技術(shù)：支持高速移動互聯(lián)的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、高密度新型分布式協(xié)作與自組織組網(wǎng)、異構(gòu)系統(tǒng)無線資源聯(lián)合調(diào)配技術(shù)等。

5G無線傳輸關(guān)鍵技術(shù)

為實現(xiàn)10Gbps業(yè)務(wù)總速率，5G融合現(xiàn)有無線技術(shù)。此外，5G研究還離不開其他新型無線傳輸技術(shù)研究，尤其是需要突破大規(guī)模協(xié)作所涉及的技術(shù)瓶頸，包括大規(guī)模協(xié)作配置情況下的無線傳輸、陣列天線、低功率可配置射頻等新型關(guān)鍵技術(shù)。

5G移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用技術(shù)

5G的提出是為了滿足未來激增的網(wǎng)絡(luò)流量，有關(guān)5G業(yè)務(wù)應(yīng)用與需求、商業(yè)發(fā)展模式、用戶體驗?zāi)Ｊ?、網(wǎng)絡(luò)演進及 發(fā)展策略、頻譜需求與空中接口技術(shù)需求等，面向5G頻譜應(yīng)用的信號傳播特性、測量與建模等方面的研究也都是重要方向。

5G移動通信測試驗證技術(shù)

通信技術(shù)進步和發(fā)展離不開通信測試技術(shù)進步，5G的出現(xiàn)意味著需要測試的參數(shù)、精度、方式等都發(fā)生變化。因此，需要研究5G移動通信網(wǎng)絡(luò)及無線傳輸技術(shù)的評估與測試方法，建立5G移動通信網(wǎng)絡(luò)仿真測試評估平臺和傳輸技術(shù)仿真測試評估平臺。

5G給生活帶來哪些改變?

技術(shù)上來說，5G適合超高速數(shù)據(jù)傳輸、高人群密度地區(qū)或場合、高速移動狀態(tài)下的高質(zhì)量通信等場景，近10Gbps的傳輸速率意味著用戶可以不受限制地傳輸大量數(shù)據(jù)文件，瞬間即可下載一整部高清電影，還能享受到諸如3D電影和游戲、實時流的超高清內(nèi)容。換句話說，5G將讓移動用戶享受到與目前家庭光纖網(wǎng)絡(luò)類似的無線上網(wǎng)體驗。

從容量、傳輸速率、可接入性、可靠性方面等方面，5G都比之前的移動通信技術(shù)有了飛躍。雖然5G要到2020年才能實現(xiàn)商用，但現(xiàn)在很多國家的運營商都已經(jīng)開始了布局，很多科研機構(gòu)和組織也都展開了相關(guān)研究。隨著技術(shù)研究的深入、標準化進程的加速推進，5G將真正飛入尋常百姓家。