對(duì)于還沒(méi)體驗(yàn)4G移動(dòng)通信魅力的國(guó)內(nèi)的移動(dòng)通信用戶(hù)而言，5G也許還是鏡中花，霧中月；但對(duì)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(kāi)發(fā)出了首個(gè)基于5G核心技術(shù)的移動(dòng)傳輸網(wǎng)絡(luò)，實(shí)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(huì)給我們的生活帶來(lái)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(yǔ)音通信的問(wèn)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(lè)、視頻流的高帶寬多媒體通信，并提高了語(yǔ)音通話(huà)安全性，解決了部分移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)網(wǎng)絡(luò)及高速數(shù)據(jù)傳輸問(wèn)題，最高理論速率為14.4Mbps;4G是專(zhuān)為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)而設(shè)計(jì)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(dá)100Mbit/s,甚至更高。

5G彌補(bǔ)了4G技術(shù)的不足，在吞吐率、時(shí)延、連接數(shù)量、能耗等方面進(jìn)一步提升系統(tǒng)性能。它采取數(shù)字全I(xiàn)P技術(shù)，支持和分組交換，它既不是單一的技術(shù)演進(jìn)，也不是幾個(gè)全新的無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)，而是整合了新型無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)和現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)接入技術(shù)(WLAN，4G、3G、2G等)，通過(guò)集成多種技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足不同的需求，是一個(gè)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(shí)現(xiàn)與4G、3G、2G的共存。

華為CTO童文表示，5G將可提供超級(jí)容量的帶寬，短距離傳輸速率是10Gbps，是目前LTE的100倍。由于實(shí)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(shí)現(xiàn)全頻譜通信;更重要的是，通過(guò)集成多種無(wú)線(xiàn)接入解決方案，5G技術(shù)將可以把人類(lèi)社會(huì)徹底帶入網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。

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

5G的關(guān)鍵技術(shù)研究方向

要實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地接入的需求，5G離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)體系架構(gòu)、無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)傳輸、新型天線(xiàn)與射頻以及新頻譜開(kāi)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(kāi)。

5G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架與關(guān)鍵技術(shù)

5G的核心無(wú)疑是異構(gòu)網(wǎng)的融合，它不同于之前的移動(dòng)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(dòng)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(wú)線(xiàn)資源聯(lián)合調(diào)配技術(shù)等。

5G無(wú)線(xiàn)傳輸關(guān)鍵技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)10Gbps業(yè)務(wù)總速率，5G融合現(xiàn)有無(wú)線(xiàn)技術(shù)。此外，5G研究還離不開(kāi)其他新型無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)傳輸、陣列天線(xiàn)、低功率可配置射頻等新型關(guān)鍵技術(shù)。

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

5G的提出是為了滿(mǎn)足未來(lái)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(hù)體驗(yàn)?zāi)Ｊ健⒕W(wǎng)絡(luò)演進(jìn)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(hào)傳播特性、測(cè)量與建模等方面的研究也都是重要方向。

5G移動(dòng)通信測(cè)試驗(yàn)證技術(shù)

通信技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展離不開(kāi)通信測(cè)試技術(shù)進(jìn)步，5G的出現(xiàn)意味著需要測(cè)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(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)的評(píng)估與測(cè)試方法，建立5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)仿真測(cè)試評(píng)估平臺(tái)和傳輸技術(shù)仿真測(cè)試評(píng)估平臺(tái)。

5G給生活帶來(lái)哪些改變?

技術(shù)上來(lái)說(shuō)，5G適合超高速數(shù)據(jù)傳輸、高人群密度地區(qū)或場(chǎng)合、高速移動(dòng)狀態(tài)下的高質(zhì)量通信等場(chǎng)景，近10Gbps的傳輸速率意味著用戶(hù)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(shí)時(shí)流的超高清內(nèi)容。換句話(huà)說(shuō)，5G將讓移動(dòng)用戶(hù)享受到與目前家庭光纖網(wǎng)絡(luò)類(lèi)似的無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)體驗(yàn)。

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(dòng)通信技術(shù)有了飛躍。雖然5G要到2020年才能實(shí)現(xiàn)商用，但現(xiàn)在很多國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商都已經(jīng)開(kāi)始了布局，很多科研機(jī)構(gòu)和組織也都展開(kāi)了相關(guān)研究。隨著技術(shù)研究的深入、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的加速推進(jìn)，5G將真正飛入尋常百姓家。