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2016年中國5G移動通信技術行業未來發展趨勢
2016/5/13 10:42:46 來源:中國產業發展研究網 【字體:大 中 小】【收藏本頁】【打印】【關閉】
核心提示:隨著現代社會的快速發展,科學技術的發展也日新月異,而通信技術方面的技術變革,更是站在當今發展最快的技術變革行列的前茅。5G移動通信技術作為目前最前沿的通信技術,是應2020年后通信技術發展需求而生的,目前該技術尚處于探索研究階段。本文從移動隨著現代社會的快速發展,科學技術的發展也日新月異,而通信技術方面的技術變革,更是站在當今發展最快的技術變革行列的前茅。5G移動通信技術作為目前最前沿的通信技術,是應2020年后通信技術發展需求而生的,目前該技術尚處于探索研究階段。本文從移動通信技術的發展歷程展開分析,對5G移動通信技術的特點、優點及發展趨勢做簡要介紹,希望能給當今移動技術的發展盡綿薄之力。5G(fifth-generation)即第五代移動電話系統,是4G移動通信技術的延伸。目前尚未有任何一家標準制定組織或者電信公司的公開規格,也沒有在任何官方文件中有所涉及,即該技術尚未有具體的標準。但是,隨著社會的發展,人們對通信技術領域的期望越來越高,5G移動通信技術,勢必得到飛速的發展。一、移動通信技術的發展歷程移動通信技術發展到現在,經歷了四個發展階段,第一代(1G)通信技術自上世紀80年代初期被提出,歷經十年的發展問世,這一代移動通信技術主要是通過模擬傳輸,因此具有速度低、質量差、安全性差、沒有加密、業務量小的特點及不足。第二代(2G)通信技術的發展開始于二十世紀九十年代初期,該技術通過采用更密集的技術結構以及引用智能技術等,較1G技術有所進步,但依然不能真正滿足移動通信業務的發展需求。第三代(3G)通信技術的問世,通過應用智能信號等處理技術,已經能夠提供前兩代技術無法提供的移動寬帶服務,但該技術中頻譜利用效率還是比較低,依然有大量寶貴的頻譜資源未得到充分利用,因此,3G技術同樣還是遠遠不能滿足未來人們對于通信技術的需求。第四代(4G)通信技術在這種背景下提出,其視頻圖像傳輸的效果可以媲美高清晰電視;擁有極高的下載速度及靈活的計費方式等,具有前三代無可比擬的先進性。但是,隨著科技的發展、社會的進步,人們對于網絡通信技術的要求也是與日俱增,尚處于研發階段的第五代(5G)通信系統,作為當前最新一代的通信系統,符合了移動通信技術之發展規律,較第四代通信技術相比,其用戶體驗、傳輸延時、系統安全和覆蓋性能能等各方面都有顯著的提高。5G移動通信技術將緊密結合其他通信技術,構成新一代無比先進的移動信息網絡。在未來十年的時間內,能夠滿足人們對移動通信技術的發展需求。二、5G移動通信技術的特點及優點(一)5G移動通信技術的特點1.頻譜利用率高在5G移動通信技術中,高頻段的頻譜資源將被應用的更為廣泛,但是在目前科技水平條件下,由于會受到高頻段無線電波的穿透能力影響,高頻段頻譜資源的利用效率還是會受到某種程度的限制,但這不會影響光載無線組網、有線與無線寬帶技術的融合等技術的普遍應用。2.通信系統性能有很大提高傳統的通信系統理念,是將信息編譯碼、點點之間的物理層面傳輸等技術作為核心目標,而5G移動通信技術的不同之處在于,它將更加廣泛的多點、多天線、多用戶、多小區的相互協作、相互組網作為重點的研究突破點,以大幅度提高通信系統的性能。3.設計理念先進在通信業務中,占據主導地位的是室內通信業務的應用,5G移動通信系統的優先設計目標定位在室內無線網絡的覆蓋性能及其業務支撐能力上,這將改變傳統移動通信系統的設計理念。4.能耗和運營成本降低5G無線網絡的“軟”配置設計,將是未來該技術的重要研究、探索方向,網絡資源可以由運營商根據動態的業務流量變化而實時調整,這樣,可以有效降低能耗和網絡資源運營成本。5.主要的考量指標5G通信網絡技術的研究,將更為注重用戶體驗,交互式游戲、3D、虛擬實現、傳輸延時、網絡的平均吞吐速度和效率等指標將成為考量5G網絡系統性能的關鍵指標。(二)5G移動通信技術的優點5G移動通信技術,作為最新一代的移動通信技術,其應用必將大大提高頻譜利用效率及其能效,在資源利用和傳輸速度效率方面較4G移動通信技術能提高至少一個等級,在系統安全、傳輸時延、用戶體驗、無線覆蓋的性能等各個方面也將得到顯著的提升。5G移動通信技術結合其他無線通信技術后,將構成新一代高效、完美的移動信息網絡,可以滿足未來十年的移動信息網絡的發展需求。不久的將來,5G移動通信系統一定程度上還將具備較大的靈活性,實現自我調整、網絡自感知等智能化功能,可以有充分的準備應對未來移動網絡信息社會的不可預測的飛速發展。三、5G移動通信技術發展的趨勢5G移動通信技術,已經成為移動通信領域的全球性研究熱點。隨著科學技術的深入發展,5G移動通信系統的關鍵支撐技術會得以明確,在未來幾年,該技術會進入實質性的發展階段,即標準化的研究與制定階段。同時,5G移動通信系統的容量也會大大提升,其途徑主要是進一步提高頻譜效率、變革網絡結構、開發并利用新的頻譜資源等。2013年初,歐盟等國家的第7框架計劃中啟動了關于5G的研發項目,共有29個參加方,我國的華為公司也參與其中。隨著該項目的啟動,各種5G移動通信技術的研發組織應運而生,如韓國成立的5G技術論壇,中國成立的IMT-2020(5G)推進組等。目前,世界各個國家正積極的就5G移動通信技術的應用需求、關鍵技術指標、使能技術、候選頻段、發展愿景等各個方面進行全面的研討,以期在2015年召開世界無線電大會時達成共識,在2016年后積極啟動關于5G移動通信技術的相關行業標準進程。移動互聯網的快速發展是推動5G移動通信技術發展的主要動力,移動互聯網技術是各種新興業務的基礎平臺,目前現有的固定互聯網絡的各種服務業務將通過無線網絡的方式提供給用戶,后臺服務及云計算的廣泛應用勢必會對5G移動通信技術系統提出較高的要求,尤其是在系統容量要求與傳輸質量要求上。5G移動通信技術的發展目標主要定位在要密切銜接其他各種無線移動通信技術上,為快速發展的網絡通信技術提供全方位和基礎性的業務服務。就世界各國的初步估計,包括5G移動通信技術在內的無線移動網絡,其在網絡業務能力上的提升勢必會在三個維度上同步進行:第一,引進先進的無線傳輸技術之后,網絡資源的利用率將在4G移動通信技術的基礎上提高至少10倍以上;第二,新的體系結構(如高密集型的小區結構等)的引入,智能化能力在深度上的擴展,有望推進整個無線網絡系統的吞吐率提升大概25倍左右;第三,深入挖掘更為先進的頻率資源,比如可見光、毫米波、高頻段等,使得未來的無線移動通信資源較4G時代擴展4倍左右。為了提升5G移動通信技術的業務支撐能力,其在網絡技術方面和無線傳輸技術方面勢必會有新的突破。在網絡技術方面,將采用更智能、更靈活的組網結構和網絡架構,比如采用控制與轉發相互分離的軟件來定義網絡架構、異構超密集的部署等。在無線傳輸技術方面,將會著重于提升頻譜資源利用效率和挖掘頻譜資源使用潛能,比如多天線技術、編碼調制技術、多址接入技術等等。5G移動通信技術的發展,在移動通信技術領域掀起了新一輪的競爭熱潮,加快5G技術的研發應用,力求在5G通信領域的商業競爭中脫穎而出,已成為各國信息領域發展的重要任務。5G移動通信技術,必將會得到空前的發展,并給社會的進步帶來前所未有的推動力。當代科學技術的飛速發展,尤其是網絡通信技術的迅猛發展,將有力推動5G移動通信技術的發展進程,依據移動通信技術的發展規律,在2020年后,5G移動通信技術將有望實現商用,能夠滿足未來移動互聯網業務的發展需求,并帶給移動互聯網用戶一種前所未有的全新體驗。目前,5G移動通信技術的科研尚處于起步階段,并即將邁入發展的關鍵時期,其關鍵指標和技術需求都會在未來幾年內陸續出臺,屆時將引領我國移動通信行業的新一輪變革。
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