5G 關(guān)鍵技術(shù)研究方向

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。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?

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 IP 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)線接入技術(shù)，而是整合了新型 無(wú)線接入技術(shù)和現(xiàn)有無(wú)線接入技術(shù)(WLAN，4G、3G、2G 等)，通過(guò)集成多種技術(shù)來(lái)滿足不同的需求，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)線接入解決方案，5G 技術(shù)將可以把人類社會(huì)徹底帶入網(wǎng)絡(luò)社會(huì)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)。

隨著用戶需求的驅(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)線組網(wǎng)、無(wú)線傳輸、新型天線與射頻以及新 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)線資源聯(lián)合調(diào)配技術(shù)等。

5G 無(wú)線傳輸關(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)線技術(shù)。此外，5G 研究還離不開(kāi)其他新型無(wú)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(wú)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(dòng)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(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、用戶體驗(yàn)?zāi)Ｊ�、網(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)。

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