2025年5G的基本特点与关键技术.doc

5G的基本特點与关键技术

第五代移動通信技术（5G）是目前移動通信技术发展的最高峰，也是人类但愿不仅变化生活，更要变化社會的重要力量。

5G是在4G基础上，對于移動通信提出更高的规定，它不仅在速度并且還在功耗、時延等多种方面有了全新的提高。由此业务也會有巨大提高，互联网的发展也将從移動互联网進入智能互联网時代。

5G的三大場景

国际原则化组织3GPP定义了5G的三大場景。其中，eMBB指3D/超高清视频等大流量移動宽带业务，mMTC指大规模物联网业务，URLLC指如無人驾驶、工业自動化等需要低時延、高可靠连接的业务。

通過3GPP的三大場景定义我們可以看出，對于5G，世界通信业的普遍見解是它不仅应具有高速度，還应满足低時延這样更高的规定，尽管高速度仍然是它的一种构成部分。從1G到4G，移動通信的关键是人与人之间的通信，個人的通信是移動通信的关键业务。不過5G的通信不仅仅是人的通信，并且是物联网、工业自動化、無人驾驶等业务被引入，通信從人与人之间通信，開始转向人与物的通信，直至机器与机器之间的通信。

5G的三大場景显然對通信提出了更高的规定，不仅要处理一直需要处理的速度問題，把更高的速率提供应顾客；并且對功耗、時延等提出了更高的规定，某些方面已經完全超過了我們對老式通信的理解，把更多的应用能力整合到5G中。這就對通信技术提出了更高规定。在這三大場景下，5G具有6大基本特點。

5G的六大基本特點

高速度

相對于4G，5G要处理的第一种問題就是高速度。网络速度提高，顾客体验与感受才會有较大提高，网络才能面對VR/超高清业务時不受限制，對网络速度规定很高的业务才能被广泛推广和使用。因此，5G第一种特點就定义了速度的提高。

其实和每一代通信技术同样，确切說5G的速度究竟是多少是很难的，首先峰值速度和顾客的实际体验速度不一样样，不一样的技术不一样的時期速率也會不一样。對于5G的基站峰值规定不低于20Gb/s，當然這個速度是峰值速度，不是每一种顾客的体验。伴随新技术使用，這個速度尚有提高的空间。

這样一种速度，意味著顾客可以每秒钟下载一部高清電影，也也許支持VR视频。這样的高速度給未来對速度有很高规定的业务提供了机會和也許。

泛在网

伴随业务的发展，网络业务需要無所不包，广泛存在。只有這样才能支持愈加丰富的业务，才能在复杂的場景上使用。泛在网有两個层面的含义。一是广泛覆盖，一是纵深覆盖。

广泛是指我們社會生活的各個地方，需要广覆盖，此前高山峡谷就不一定需要网络覆盖，由于生活的人很少，不過假如能覆盖5G，可以大量布署传感器，進行环境、空气质量甚至地貌变化、地震的监测，這就非常有价值。5G可认為更多此类应用提供网络。

纵深是指我們生活中，虽然已經有网络布署，不過需要進入更高品质的深度覆盖。我們今天家中已經有了4G网络，不過家中的卫生间也許网络质量不是太好，地下停車库基本没信号，目前是可以接受的状态。5G的到来，可把此前网络品质不好的卫生间、地下停車库等都用很好的5G网络广泛覆盖。

一定程度上，泛在网比高速度還重要，只是建一种少数地方覆盖、速度很高的网络，并不能保证5G的服务与体验，而泛在网才是5G体验的一种主线保证。在3GPP的三大場景没有讲泛在网，不過泛在的规定是隐含在所有場景中的。

低功耗

5G要支持大规模物联网应用，就必须要有功耗的规定。這些年，可穿戴产品有一定发展，不過碰到诸多瓶颈，最大的瓶颈是体验较差。以智能手表為例，每天充電，甚至不到一天就需要充電。所有物联网产品都需要通信与能源，虽然今天通信可以通過多种手段实現，不過能源的供应只能靠電池。通信過程若消耗大量的能量，就很难让物联网产品被顾客广泛接受。

假如能把功耗降下来，让大部分物联网产品一周充一次電，甚或一种月充一次電，就能大大改善顾客体验，增進物联网产品的迅速普及。eMTC基于LTE协议演進而来，為了愈加适合物与物之间的通信，也為了更低的成本，對LTE协议進行了裁剪和优化。eMTC基于蜂窝网络進行布署，其顾客设备通過支持1.4MHz的射频和基带带宽，可以直接接入既有的LTE网络。eMTC支持上下行最大1Mbps的峰值速率。而NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大概180kHz的带宽，可直接布署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以減少布署成本、实現平滑升级。

NB-IoT其实基于GSM网络和UMTS网络就可以進行布署，它不需要和5G的关键技术那样需重新建设网络，不過，虽然它布署在GSM和UMTS的网络上，還是一种重新建设的网络，而它的能力是大大減少功耗，也是為了满足5G對于低功耗物联网应用場景的需要，和eMTC同样，是5G网络体系的一种构成部分。

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