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近年來,第五代(dài)移動通信(xìn)係統5G已經成為通信業和學術界探討的熱點。5G的發展主要有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)力。一方(fāng)麵以長期(qī)演進技術(shù)為代表(biǎo)的(de)第四代移動通信係統4G已全麵商用(yòng),對下一代技術的討論提上(shàng)日程;另一方(fāng)麵,移動(dòng)數據的需求爆炸式(shì)增長,現有移動(dòng)通信係統難(nán)以滿足未來需求,急需研發新一代5G係統。
5G的發展也來自於對(duì)移(yí)動數據日益增長的需求。隨著移動互聯網的發展,越來越多的設備(bèi)接(jiē)入到移動網絡中,新的服務和應用層(céng)出不窮,全球移動寬帶用(yòng)戶在2018年有望達到90億,到2020年,預計(jì)移動通信網絡的容量需要在當前(qián)的網絡容量上增長1000倍。移動數據流量的暴漲(zhǎng)將給網絡帶來嚴峻的挑戰。首先,如果按照當前移動通信網絡發展,容量難(nán)以支持千倍流量的增長,網絡(luò)能耗和比特成本(běn)難以承受;其次(cì),流量增長必(bì)然帶來對頻譜的(de)進一步需求(qiú),而(ér)移動通信頻譜稀缺,可用頻譜(pǔ)呈大跨(kuà)度、碎片化分布,難以(yǐ)實現頻譜的高效使用;此(cǐ)外,要提升(shēng)網絡容量,必須(xū)智能高效利用網絡資源,例如(rú)針(zhēn)對業務和(hé)用戶的個性進行智能優化,但這方麵的能力不足;最後,未來網絡必然(rán)是一個多網並存的(de)異構移動網絡,要提升(shēng)網絡容量,必須解(jiě)決高效管理各個網絡,簡化互操作,增強用戶體驗的問題(tí)。為了(le)解決上述挑戰,滿足日益增長的移動流量需求,亟需發展(zhǎn)新一代5G移動通信網絡。
與(yǔ)早期的2G、3G和4G移動網絡一樣,5G網絡是(shì)數字蜂窩網絡,在這(zhè)種網絡中,供應商覆蓋的服務區域被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理區域。表示聲音和圖像的模擬信號在手機中被數字化,由模數轉換(huàn)器轉換並作為比(bǐ)特(tè)流傳(chuán)輸。蜂窩中的所有5G無線設備通過無線電波與(yǔ)蜂窩中的本地天線陣和低功率自動收發(fā)器(qì)(發射機和接收機)進行通信。收發器從公共頻率池分配頻道,這些頻道在地理(lǐ)上(shàng)分離(lí)的蜂窩中可以重複使用。本地天線通過高帶寬(kuān)光纖或無線回程連接與電話網絡和互聯網連接。與現有的(de)手機一樣,當用戶從(cóng)一個蜂窩穿(chuān)越(yuè)到另一個蜂窩時,他們的移動設備將自(zì)動“切換”到新蜂窩中的天線。
5G網絡的(de)主要優勢在於,數據傳輸速率遠遠高於以前的蜂窩網絡,最(zuì)高可達10Gbit/s,比當(dāng)前的有線互(hù)聯網要快(kuài),比(bǐ)先前的4GLTE蜂窩網絡(luò)快100倍。另一個(gè)優點是(shì)較低的網絡延遲(更快的響應時間),低於1毫秒,而4G為30-70毫秒。由於(yú)數據傳輸更快,5G網絡將不僅僅為手機提供服務,而且還將成為一般性的家庭和辦公網絡提供商,與有(yǒu)線網絡提供商競爭。以前的(de)蜂窩網絡提供了適用於手機的低數據率互(hù)聯(lián)網接入,但是一個(gè)手機發射塔不能經濟地提供(gòng)足夠的帶寬作為(wéi)家用計算機的一般互聯網供(gòng)應商。
網絡特點:
以上是5G區別於(yú)前幾(jǐ)代移動通信的關鍵(jiàn),是移動通信從以技術(shù)為中心逐步向以用戶為中心轉變的結果。