5G移（yí）動通信技術

近年來，第五代移動通信係統5G已經成為通信業和學術界探討（tǎo）的（de）熱點。5G的發展主要有兩個驅動力。一方麵以（yǐ）長期演進技術為代表的第四代移動通信係統4G已全麵（miàn）商用，對下一代技（jì）術的討論提（tí）上日程；另一（yī）方麵，移（yí）動數據的（de）需求爆炸（zhà）式增長，現有移動通信係統難以滿足（zú）未來（lái）需求，急需研發（fā）新（xīn）一代5G係統。

5G的發展也來自於對移動數據日益增長的需求（qiú）。隨著移動互聯（lián）網的發展，越來越多的設備接入到移動網絡中，新的服務和應用層出不窮，全球移動寬帶用戶（hù）在2018年有（yǒu）望達到90億，到2020年，預計移動通信網絡的容量需要（yào）在當前的網絡容量上增長1000倍。移動數據流量的暴漲將給網絡帶來嚴峻的挑戰。首先，如果按照當前移動（dòng）通信網絡發展，容量難以支持千倍流量的增長，網絡能耗和比特成本難以承受；其次，流量增長（zhǎng）必然帶來（lái）對頻譜的進一（yī）步（bù）需求（qiú），而移動通信（xìn）頻譜稀缺，可（kě）用頻譜呈大跨度、碎片（piàn）化分布，難以實現頻譜的高效使用；此外，要提升網絡（luò）容量，必須智能高（gāo）效利用網絡資源，例如針（zhēn）對（duì）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（wǎng）絡必然（rán）是一個（gè）多網並存的異構（gòu）移動網絡，要提升網絡容量（liàng），必須解決（jué）高效管理各個網絡，簡化互操作，增強用戶體（tǐ）驗的問題。為了（le）解決上述挑戰，滿足日（rì）益增長的（de）移動（dòng）流量需求，亟需發展新一（yī）代5G移動（dòng）通信網絡。

與早期的2G、3G和4G移動網絡一樣，5G網絡是數字蜂窩網絡，在（zài）這種（zhǒng）網絡中，供應商覆蓋的服務區（qū）域（yù）被劃分為許多被稱為蜂窩的小地理（lǐ）區域。表示聲音和圖像的（de）模擬信號在手機中被數字化，由模數轉換器轉換並作為比特流傳輸。蜂窩中的所有5G無線設備通過（guò）無線電波與（yǔ）蜂（fēng）窩中的本（běn）地天線（xiàn）陣和低功率自動收發器（發射機和接收機）進行通（tōng）信。收（shōu）發器從公共頻率池（chí）分配（pèi）頻道，這些頻道在地理（lǐ）上分離（lí）的蜂窩中可以重複使用。本地天線通過高帶寬光纖或無線回程連接與電話網絡和互聯網連接（jiē）。與現有的手機一樣（yàng），當用（yòng）戶從一個蜂窩穿越（yuè）到另一個蜂窩時，他們的移（yí）動設備將自動“切換”到新（xīn）蜂窩（wō）中的天線。

5G網絡的主要優勢在於，數據傳輸（shū）速率遠遠高於以前的蜂窩網絡，最高可達10Gbit/s，比當前的（de）有線互聯網要快，比先前的4GLTE蜂窩網絡（luò）快100倍。另一個優點（diǎn）是較低的網絡延遲（更快的響應時間），低於1毫秒（miǎo），而4G為30-70毫秒。由於數據傳輸更快，5G網絡將不僅僅（jǐn）為手機提供服務，而且還將成為一般性的（de）家（jiā）庭和辦公網絡提（tí）供商，與有線網絡提供商競爭。以前的蜂窩網（wǎng）絡提供了適（shì）用（yòng）於手機的低數（shù）據率互聯網接入（rù），但是一個手機（jī）發（fā）射塔不能經濟地提供足（zú）夠的帶寬作為家用計算機的一（yī）般互聯網供應商。
網絡特點：

1. 峰值速率需要達（dá）到Gbit/s的標準，以滿（mǎn）足（zú）高清視頻，虛擬現實等大數據量（liàng）傳輸。
2. 空中接口時延水平需要在1ms左右，滿足自動駕駛，遠程醫療等實時應（yīng）用。
3. 超大（dà）網絡容量，提供千（qiān）億設備的連接能力，滿足物聯網通信。
4. 頻譜效率要比LTE提升10倍以上。
5. 連續廣域覆蓋和高（gāo）移動性下，用戶體驗速率達到100Mbit/s。
6. 流量密度和（hé）連接數密（mì）度大幅度提高。
7. 係統協同化，智能化水平提升，表現為多用戶，多點，多天線，多攝取的（de）協同組網，以及（jí）網絡間（jiān）靈活地自動調整。

以上是5G區別於前幾代移動通信的關鍵，是移動通信從以技術為中（zhōng）心逐步向以用戶為中心轉（zhuǎn）變的結果。