5G技术分析和总结.pdf

第五代移动通信技术 （英语：5th generation mobile networks 或 5th generation wireless systems 、5th-Generation ，简称 5G 或 5G技术 ）是必威体育精装版一代蜂窝移动通信技术， 也是即 4G（LTE-A、WiMax）、 3G （UMTS、LTE）和 2G （GSM）系统之后的延伸。 5G的性能目标是高 数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模 设备连接。 Release-15 中的 5G规范的第一阶段是为了适应早期的商 业部署。Release-16 的第二阶段将于 2020 年 4 月完成，作为 IMT-2020 技术的候选提交给国际电信联盟（ ITU）。ITU IMT-2020 规范要求速 度高达 20 Gbit/s ，可以实现宽信道带宽和大容量 MIMO。 近年来，第五代移动通信系统 5G 已经成为通信业和学术界探讨 的热点。 5G的发展主要有两个驱动力。一方面以长期演进技术为代 表的第四代移动通信系统 4G已全面商用，对下一代技术的讨论提上 日程；另一方面， 移动数据的需求爆炸式增长，现有移动通信系统难 以满足未来需求，急需研发新一代 5G系统。 5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求。 随着移动互联网 的发展，越来越多的设备接入到移动网络中， 新的服务和应用层出不 穷，全球移动宽带用户在 2018 年有望达到 90 亿，到 2020 年，预计 移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长 1000 倍。移动数 据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。 首先，如果按照当前移动通 信网络发展， 容量难以支持千倍流量的增长， 网络能耗和比特成本难 以承受；其次， 流量增长必然带来对频谱的进一步需求，而移动通信 频谱稀缺，可用频谱呈大跨度、碎片化分布，难以实现频谱的高效使 用；此外，要提升网络容量，必须智能高效利用网络资源，例如针对 业务和用户的个性进行智能优化，但这方面的能力不足；最后，未来 网络必然是一个多网并存的异构移动网络， 要提升网络容量， 必须解 决高效管理各个网络，简化互操作，增强用户体验的问题。为了解决 上述挑战，满足日益增长的移动流量需求，亟需发展新一代 5G移动 通信网络。 5G移动网络与早期的 2G、3G和 4G移动网络一样， 5G网络是数 字蜂窝网络， 在这种网络中， 供应商覆盖的服务区域被划分为许多被 称为蜂窝的小地理区域。 表示声音和图像的模拟信号在手机中被数字 化，由模数转换器转换并作为比特流传输。蜂窝中的所有 5G无线设 备通过无线电波与蜂窝中的本地天线阵和低功率自动收发器 （发射机 和接收机）进行通信。收发器从公共频率池分配频道，这些频道在地 理上分离的蜂窝中可以重复使用。 本地天线通过高带宽光纤或无线回 程连接与电话网络和互联网连接。 与现有的手机一样， 当用户从一个 蜂窝穿越到另一个蜂窝时， 他们的移动设备将自动“切换”到新蜂窝 中的天线。 5G网络的主要优势在于， 数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络， 最高可达 10Gbit/s ，比当前的有线互联网要快，比先前的 4G LTE蜂 窝网络快 100 倍。另一个优点是较低的网络延迟