摘 要 全球移動用戶數(shù)量的增加以及用戶對速度和通信質(zhì)量要求的提高 ，直接促進了通信技術(shù)的飛速發(fā)展。 追溯 4G 通信系統(tǒng)的興起，通過對 5G 技術(shù)和當前新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的總結(jié)分析，預(yù)估未來 5G

 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。 雖然目前業(yè)界對 5G 的候選技術(shù)仍有爭議，但總體來看，5G 的未來機遇大于挑戰(zhàn)，具有巨大的發(fā)展前景，同時，4G 的日趨成熟也會為 5G 的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

 關(guān)鍵詞 4G；5G；5G 網(wǎng)絡(luò)框架

 Abstract The global number of mobile users is increasing, as well as users’ requirements for improving the speed and quality of communication, which directly contributed to the rapid development of communication technology. The rise of 4G communication systems was traced, 5G technology and current new network architecture were summarized and analyzed, and the future direction of 5G networks was predicted. Although the 5G technologies were disputed, there were more opportunities than challenges in the future. 5G has great prospects for development, while maturing 4G will lay a good foundation for the development of 5G.Key words 4G，5G，5G network architecture

1 4G 通信系統(tǒng)的興起

 追溯通信系統(tǒng)的發(fā)展， 從最初的模擬蜂窩通信（1G）到以 GSM（全球移動通信系統(tǒng)）和 IS95 為代表的第二代通信 （2G）， 隨后又到 TD-SCDMA、WCDMA 和cdma2000 三足鼎立的第三代移動通信系統(tǒng)（3G），人們已經(jīng)不滿足 3G 所帶來的信息沖擊， 只有發(fā)展新技術(shù)才能滿足用戶更加多樣化的需求，因此，第四代移動通信系統(tǒng)（4G）應(yīng)運而生。 隨著 2013 年 4G 牌照的下發(fā)和各大運營商對 4G 業(yè)務(wù)的逐漸推進，一個更快的 4G 時

代已經(jīng)逐漸滲透進人們的生活中。 從 1G 到目前商用的 4G，接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率提升了一萬倍，其演進過程是有跡可循的， 接入網(wǎng)在不同通信系統(tǒng)下的數(shù)據(jù)傳輸速率如圖 1 所示。

4G 通信目前正處在發(fā)展高峰期 ，  其主流標準LTE-Advanced（long term evolution-advanced）包括 LTETDD（time division duplexing）和 FDD（frequency division duplexing）LTE 這 2 種制式。 目前，中國三大運營商拿到的都是 LTE TDD 制式的 4G 牌照。

4G 的異構(gòu)蜂窩網(wǎng)絡(luò)基于 IP，可以支持不同的接入技術(shù)，其憑借高速率、高智能性以及高覆蓋性的特點正在逐漸取代 3G 時期的傳統(tǒng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。 其核心支撐技術(shù)，如 OFDM、MIMO、軟件無線電、智能天線等，保證了4G 用戶在各種網(wǎng)絡(luò)場景下的數(shù)據(jù)速率、可靠性和節(jié)能等要求。 更快的速度和更高的安全性給用戶帶來了更好的通信體驗。 我國正處于 4G 技術(shù)商業(yè)應(yīng)用的高速發(fā)展階段，4G 網(wǎng)絡(luò)的巨大投資給網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化行業(yè)帶來了廣闊的市場空間。2 5G 候選通信技術(shù)移動通信技術(shù)隨著用戶需求的飛速膨脹， 也在不斷地更新?lián)Q代。全球 4G 建設(shè)部署方興未艾，5G 也隨著新型技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的研究開發(fā)在全球開啟大幕。IMT-Advanced （ international mobile telecommu-nications-advanced）提出，5G 在提高接入速率和連接能力、降低時延等方面會提升不止一個臺階，其網(wǎng)絡(luò)承載力將是 4G 的 1 000 倍。 1 000 倍的數(shù)字振奮行業(yè)上下，三星提出未來 5G 系統(tǒng)的上下行峰值速率能夠達到50 Gbit/s 和 25 Gbit/s， 小區(qū)頻譜效率提升到 10 bit/s/Hz，端到端時延降低到 1 ms，而且用戶速率、移動性、能量效率和業(yè)務(wù)流量等性能指標也會比 4G 時期更加優(yōu)化。 華為也指出：在速率方面，5G 依賴超容量的帶寬，短距離傳輸速率將達到 10 Gbit/s， 是 4G 的 100 倍；在應(yīng)用方面，要構(gòu)建 1 000 億海量連接世界。 5G 技術(shù)使用可以拓展到 90 GHz 的頻譜，大大釋放頻譜資源。 另外，中興提出：5G 能實現(xiàn)“人與人”、“人與物”及“物與物”之間的無縫高速連接。5G 網(wǎng)絡(luò)不僅要提升速度，更應(yīng)該著重建設(shè)一個網(wǎng)絡(luò)社會，這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該能夠以低成本、多樣化的服務(wù)來支持龐大的數(shù)據(jù)流量。

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從4G通信技術(shù)發(fā)展看5G.pdf