浅谈5G通信技术

为一个大数据 网络 。这将从根本 上改变我们 的生活方 式 ，也将 发展 的主要方 向，是 未来 新 一代 信 息基 础设 施 的重 要组 成 部
颠覆现 阶段 的生产方式 。
分。与 ４Ｇ相 比，不仅将进一 步提升用户的 网络体验 ，同时 还将 。
移动互联 网和物联 网的高速发展 是 ５Ｇ移动通信 的主要驱
动力设计 的。
终端的手机和平板 ，甚 至个人 电脑 只需 起到输 入输 出的作用 ，
三 、技 术
大大节省 了资源 。
下面简单 阐述 ５Ｇ技术对移动互联 网和物联 网需求 的回应
（２）更强的室 内覆盖能力 和更 大容 量的应用接入 。极强 的
（１）毫米波 （ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ ｗａｖｅｓ）：现 今 的移 动 网络大 多 工作 信 号覆盖能力将引发现有通信设备 接入标 准的质变 ，终端接入
随着 以上技术 的逐步 投入 应用 ，５Ｇ将 为无 线 通信 带来 更
动力 。移动互联 网将会 超越 固定 互联 网成为 用户 体验 的第一 快的下载速度 ，更强 的室内覆盖能力 ，更大容量 的应 用接人 ，更
平 台，现有互联网 的多数业 务也 将逐 渐 由固 网转变 为通 过无 低延迟的用户体验 。以下简单介绍 ５Ｇ通信技术 在不久未来 的
线方式提供服务 ，云计 算及后 台服务的广 泛应用 将对 ５Ｇ移动 具体应用 。
通信系统提 出更高 的数据传输要求 。而物联 网则要求 ５Ｇ 网络
（１）更快 的传 输速 度 。高速 率 的数据 上传 下载 将支 持 ４ｋ
提供海量 的连接 。所 以当前 ５Ｇ的主要技术正是对应这两大驱 及以上级别的实时播放 。大量 的数据处理将 在云端 完成 ，作 为
７５Ｍ ｂｐｓ。
者是在不 同频率上 同时发射和接 受数据信 号 （ＦＤＤ模式 ）。５Ｇ
现代 移动通信 技术 白诞 生起一 直改 变着 我们 的生 活。从 的射频收发器则能够在 同一 频率上 同时发射和接 受数据信 号 ，
只能 支持模拟语音 信号通信 的 １Ｇ，到开启数 字蜂窝通信的 ２Ｇ， 即全双 工模 式 。它将 在最 基 本 的 物理 层 上 使无 线 网络 容 量
（３）更低延迟和更 可靠 的用 户体验 。５Ｇ将大 大提升 ＡＲ、
约是载波频率 的 ５％左右 ，因此载波频率越大 ，可实现的信号带 ＶＲ等虚拟现实技术 的用户体验 ，这会是对 远程医疗手术 、自动
宽也越大 。在毫米波频段中 ，６０ＧＨｚ频段 每个信道 的可用 信号 驾驶 、工业控制等 技术 的极大 促进 ，相 应 的产 业生 产方式 会有
再 到普及 移动终端 上网需求 的 ３Ｇ，最后是 现在 ，模糊 了有线 与 增倍 。
无线传输 边界 的 ４Ｇ时代 。可 以预计 的是 ，到 了 ５Ｇ时代 ，人 与
四 、应 用
物都将成 为互联 网矩阵 中 的上的一 个节 点 ，相 互交 换数 据 ，合
２０１６年 ３月 ，中国工信部 表示 ：５Ｇ是新一代 移动通信 技术
在低频段 。低频段优点是传播性能好 ，而缺点 就是连续频 率资 容量的提升使得人与物 、物与物 的联 系变得更加 容易 。基 于这
源有限 ，意味着对 每个用 户而 言可使 用带 宽少 ，从 而引发 更慢 两点 ，可 以预见物 联网将实现快速的进步和爆发 。
的移动服务和更多 的连 接 中断。无线通 信 的最大信 号带 宽大
关 键 词 ：５Ｇ；移 动 通 信 技 术
一 、 简 介
的相位 ，使其在终 端接 收点形 成 电磁波 的叠加 ，从 而达 到提 高
通信技术 的变更 日新月 异 ，在 ４Ｇ通 信技 术发展 地如 火如 接收信号强度 的目的。同时 ，大规模天线 的基站还 可以 同时瞄
荼的时候 ，５Ｇ已渐 渐走 进人们 的视 野。第 五代 移动 电话 行动 准多个用户 ，构造朝 向多 个 目标客 户 的不 同波 束 ，并 有效 减小
另一个特性 是在 空 气 中衰减 较 大 ，且 绕 射能 力 较 弱。因此 当 开始。欧盟已明确表示 希望确立 全球 统一 的 ５Ｇ技 术标 准 ，而
５Ｇ无线信号 在覆 盖室 内用户 的时候 ，可 以有效避免信号干扰 。 不 再是多种标 准 并 存。５Ｇ技 术 与未 来 的 物联 网产业 息 息相 （２）小基 站 （ｓｍａｌｌ ｃｅｌｌｓ）：为 了克服 毫米 波 在空 气 中衰 减 关 ，蕴含着 巨大的经济 和战 略利益 ，因此各 国都希 望能 在技术
带宽则到 了２ＧＨｚ。相 比而言 ，４Ｇ—ＬＴＥ频段 最高频 率 的载 波在 巨大改变 。
２ＧＨｚ上下 ，而可用频谱 带宽 只有 １００ＭＨｚ。因此 ，如果 使 用毫
五 、结语
米波频段 ，频谱带 宽和传输 速率 可 以提升 数倍。毫米波频 段 的
５Ｇ移动通信发展 是全球移动通信领 域新一轮技 术竞争 的
１Ｇｂｐｓ的速度传输数 据 ，并且传输距离长达 ２公里 。然而 ，目前
（５）全 双工模 式 技术 ：当前 ４Ｇ基站 和手 机 的射 频收 发器
使 用 的 第 四代 长 期 演 进 （４ＧＬＴＥ）服 务 的 传 输 速 率 仅 为 在 同一频率上必 须 交互 发射 或接 受数 据信 号 （ＴＤＤ模式 ），或
通信标准 ，简称 ５Ｇ，也 叫做第 五代移动通信技术。
各个 波束 之间的干 扰。这种 多用户 的波 束成 形在 空 间上 有效
２０１３年 ５月 １３日，韩 国三星 电子有 限公 司宣布 ，已成 功研 地分离 了不同用户间的 电磁波 ，也 避免 了大 规模天线 信号 的交
发第 ５代 移动通信 的核心技术 ，可以在 ２８ＧＨｚ频段 以大 于每秒 汇干扰 。
科技风 ２０１８年 １月
电子信 息 ＤＯＩ：１０．１９３９２／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１＿７３４１．２０１８０１０４９
浅 谈 ５Ｇ 通 信 技 术
刘晓菲
中移铁通上海分公司 上海 ２０００６０
摘 要 ：随着移动通信技 术的不断发展 ，每一次 的更新 变革都 为我们 的生活与工作带来 了巨大的促进 。本 文通过 当前互联 网 环境对新一代移动通信技 术的需求分析 ，介 绍 了 ５Ｇ移动通信技 术现 阶段 的成 熟技术 ，并对 ５Ｇ 移动通 信技术 在未 来的应 用进行 了简单推 测。