在當(dāng)今的信息時(shí)代背景下，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為了人們生活工作中不可或缺的一部分。倘若將移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)比作一條車輛擁堵的道路：2G、3G網(wǎng)絡(luò)就像是停滯不前的慢車道，4G網(wǎng)絡(luò)就好比穩(wěn)定前行的快車道，而最近橫空出世的5G網(wǎng)絡(luò)就如同道路上方的“快速空中通道”，讓你快速前行，暢通無阻。那么，就讓小編來帶大家了解一下這神奇的5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)吧。

5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)概述

1.什么是5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

第五代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，也稱第五代移動(dòng)通信技術(shù)，外語縮寫：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中，5G網(wǎng)絡(luò)的理論下行速度為10Gb/s（相當(dāng)于下載速度1.25GB/s）。 5G（5th-generation）是第五代移動(dòng)通信技術(shù)的簡(jiǎn)稱，但與4G、3G、2G不同的是，5G并不是獨(dú)立的、全新的無線接入技術(shù)，而是對(duì)現(xiàn)有無線接入技術(shù)（包括2G、3G、4G和WiFi）的技術(shù)演進(jìn)，以及一些新增的補(bǔ)充性無線接入技術(shù)集成后解決方案的總稱。從某種程度上講，5G將是一個(gè)真正意義上的融合網(wǎng)絡(luò)。以融合和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，提供人與人、人與物以及物與物之間高速、安全和自由的聯(lián)通。

2.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的“前世”

移動(dòng)通信的誕生 1G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 2.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 4G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
移動(dòng)通信誕生于20世紀(jì)初，在20世紀(jì)40年代以前，初步進(jìn)行一些傳播性測(cè)試并在短波的幾個(gè)頻段上進(jìn)行通信應(yīng)用。40年代至60年代后期，發(fā)展了一些具有撥號(hào)、半雙工功能的移動(dòng)通信系統(tǒng)。1971年貝爾實(shí)驗(yàn)室論證了蜂窩系統(tǒng)的可行性后，各國(guó)對(duì)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，從而進(jìn)入蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展階段。 1971年2月，F(xiàn)CC接受Bell公司建立蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的建議，在850 MHz頻段提供了 40 MHz頻譜資源。在1978年安裝，1983年開始商業(yè)服務(wù)。在20世紀(jì)80年代演變成了美國(guó)模擬系統(tǒng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，基于不同標(biāo)準(zhǔn)的其他模擬蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)也得到了很大的發(fā)展。 90年代起，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，加上模擬系統(tǒng)在擴(kuò)充信道容量時(shí)所遇到的系統(tǒng)精確控制、昂貴的系統(tǒng)投資以及抗干擾等問題，一些世界性的標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)選擇了將數(shù)字系統(tǒng)作為第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)的基準(zhǔn)。數(shù)字技術(shù)的引進(jìn)最大的優(yōu)點(diǎn)是他的抗干擾能力和潛在的大容量。 第2.5代移動(dòng)通信系統(tǒng)是2G向3G發(fā)展過程的中間過渡，它是2G的擴(kuò)展和增強(qiáng)版，通用無線分組業(yè)務(wù)（GPRS）以看做在2G和3G之間移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的過渡階段，能夠使移動(dòng)設(shè)備發(fā)送和接收電子郵件及圖片信息，其常用速度為115kbit/s，通過使用增強(qiáng)數(shù)據(jù)率的GSM（EDGE）最大速率可達(dá)384kbit/s，而典型的GSM數(shù)據(jù)傳輸率為9.6kbit/s。 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（3G），也稱IMT 2000，開始于20世紀(jì)90年代末。3G統(tǒng)一不同的移動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用較高的頻帶和CDMA技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)來支持多媒體業(yè)務(wù)，它工作在2000MHz頻段，主要特點(diǎn)是高速率、高頻譜利用率、高服務(wù)質(zhì)量、低成本和高保密性等，其最基本特征是智能信號(hào)處理技術(shù)。 四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)，外語縮寫：4G。該技術(shù)包括TD-LTE和FDD-LTE兩種制式（嚴(yán)格意義上來講，LTE只是3.9G，盡管被宣傳為4G無線標(biāo)準(zhǔn)，但它其實(shí)并未被3GPP認(rèn)可為國(guó)際電信聯(lián)盟所描述的下一代無線通訊標(biāo)準(zhǔn)IMT-Advanced，因此在嚴(yán)格意義上其還未達(dá)到4G的標(biāo)準(zhǔn)。只有升級(jí)版的LTE Advanced才滿足國(guó)際電信聯(lián)盟對(duì)4G的要求）。

3.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的“今生”

4.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)指標(biāo)

標(biāo)志性能力指標(biāo)為“Gbps用戶體驗(yàn)速率”，一組關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。大規(guī)模天線陣列是提升系統(tǒng)頻譜效率的最重要技術(shù)手段之一，對(duì)滿足5G系統(tǒng)容量和速率需求將起到重要的支撐作用；超密集組網(wǎng)通過增加基站部署密度，可實(shí)現(xiàn)百倍量級(jí)的容量提升，是滿足5G千倍容量增長(zhǎng)需求的最主要手段之一；新型多址技術(shù)通過發(fā)送信號(hào)的疊加傳輸來提升系統(tǒng)的接入能力，可有效支撐5G網(wǎng)絡(luò)千億設(shè)備連接需求；全頻譜接入技術(shù)通過有效利用各類頻譜資源，可有效緩解5G網(wǎng)絡(luò)對(duì)頻譜資源的巨大需求；新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基于SDN、NFV和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)以用戶為中心的更靈活、智能、高效和開放的5G新型網(wǎng)絡(luò)。

5.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

2015年10月12日，世界電信展在匈牙利布達(dá)佩斯舉行，在TD-LTE技術(shù)和頻譜發(fā)展研討會(huì)上，國(guó)際電聯(lián)秘書長(zhǎng)趙厚麟表示，2019年國(guó)際電聯(lián)將推出5G標(biāo)準(zhǔn)。
5G標(biāo)準(zhǔn)可由“關(guān)鍵指標(biāo)“和”一組關(guān)鍵技術(shù)“共同定義。關(guān)鍵指標(biāo)是指Gbps的用戶體驗(yàn)速率，一組5G的關(guān)鍵技術(shù)包括大規(guī)模天線，超密集組網(wǎng)，新型多址技術(shù)、全頻譜接入及新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。”
此前，聯(lián)合國(guó)旗下的國(guó)際電信聯(lián)盟（簡(jiǎn)稱ITU）公布第五代行動(dòng)網(wǎng)路（5G）標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的時(shí)間表，顯示不論是5G的標(biāo)準(zhǔn)或是相關(guān)系統(tǒng)都將在2020年出爐，5G系統(tǒng)也正式命名為IMT-2020，可望于（2015年）年10月通過表決。而5G將帶來最高20Gbps的傳輸速率。
2015年年3月，華為宣布，與日本最大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商N(yùn)TT DOCOMO合作，對(duì)5G空口(移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中基站與移動(dòng)終端之間的接口 )新技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試。
實(shí)測(cè)結(jié)果表明，在100MHz帶寬下，單小區(qū)平均下行吞吐量達(dá)到1.34Gb/s(167.5MB/s)，峰值下行吞吐量達(dá)到3.6Gb/s(400MB/s)。也就是5G最快每秒可達(dá)3.6G。
5G標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)入全球統(tǒng)一加速的階段。2015年6月，國(guó)際電信聯(lián)盟明確了5G的名稱、愿景和時(shí)間表等關(guān)鍵內(nèi)容，并定義了5G的主要應(yīng)用場(chǎng)景。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織3GPP也明確將從2016年開始制定5G標(biāo)準(zhǔn)，2018年將完成標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)。

6.5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的未來目標(biāo)

5G技術(shù)將提供超級(jí)容量的帶寬，短距離傳輸速率將達(dá)每秒10Gb，這意味著用戶可以幾乎不受限制地傳輸大量數(shù)據(jù)文件，瞬間下載一部電影，在線視頻、3D電影和游戲等高帶寬的應(yīng)用也將流暢無阻。當(dāng)用戶以任何方式接入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、讀取任何數(shù)據(jù)時(shí)都不需要網(wǎng)絡(luò)的等待。
以5G為基礎(chǔ)的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展方向是，打造“移動(dòng)智能終端+寬帶+云”這樣一個(gè)平臺(tái)，與其他的能源和公共事業(yè)一樣，成為整個(gè)社會(huì)和各個(gè)行業(yè)賴以運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。屆時(shí)，利用5G技術(shù)構(gòu)建的超高速、超高容量、超可靠性、超短時(shí)延、絕佳用戶體驗(yàn)的移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)，將得以讓各個(gè)產(chǎn)業(yè)的信息和數(shù)據(jù)在不同的平臺(tái)上自由流動(dòng)。
整個(gè)社會(huì)就像科幻片一樣。無所不在的感知、高清視頻、醫(yī)療、教育、消防、家庭智能系統(tǒng)……都可通過各種移動(dòng)終端輕松實(shí)現(xiàn)；房子、車子、各種消費(fèi)品……都開始‘聯(lián)網(wǎng)’。人類社會(huì)將萬物互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化生存。

5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的原理


三星電子通過研究和試驗(yàn)表明，在28GHz的超高頻段，以每秒1Gb以上的速度，成功實(shí)現(xiàn)了傳送距離在2Km范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸。此前，世界上沒有一個(gè)企業(yè)或機(jī)構(gòu)開發(fā)出在6GHz以上的超高頻段實(shí)現(xiàn)每秒Gb級(jí)以上的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，這是因?yàn)殡y以解決超高頻波長(zhǎng)短帶來的數(shù)據(jù)損失大，傳送距離短等難題。而三星電子利用64個(gè)天線單元的自適應(yīng)陣列傳輸技術(shù)，使電波的遠(yuǎn)距離輸送成為可能，并能實(shí)時(shí)追蹤使用者終端的位置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的上下載交換。超高頻段數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的成功，不僅保證了更高的數(shù)據(jù)傳輸速度，也有效解決了目前移動(dòng)通信波段資源幾近枯竭的問題。5G網(wǎng)絡(luò)作為下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其最高理論傳輸速度可達(dá)每秒數(shù)十Gb，這比現(xiàn)行4G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度快數(shù)百倍，整部超高畫質(zhì)電影可在1秒之內(nèi)下載完成。隨著5G技術(shù)的誕生，用智能終端分享3D電影、游戲以及超高畫質(zhì) (UHD) 節(jié)目的時(shí)代已向我們走來。

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