Page 45 - 网络电信8月刊下

解 决 方 案

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用，标志着第一代蜂窝移动通信系统的诞生 。第一代移动通 广域覆盖、热点高容量、低功耗宽连接和低延时高可靠四个5G
信技术（1G）采用模拟式通信系统，将介于300Hz到3400Hz的 主要技术场景。连续广域覆盖和热点高容量场景主要满足2020
语音转换到高频的载波频率MHz上，仅实现语音无法实现手机 年及未来的移动互联网业务需求，也是传统的4G主要技术场
上网，最流行手机为大块头的摩托罗拉8000X，俗称大哥大。第 景。
二代移动通信（2G）诞生于20世纪90年代初期，从模拟调制进 低功耗宽连接和低时延高可靠场景主要面向物联网业务，
入到数字调制，GSM的网速仅有9.6KB/S，开启手机上网时代，
表1 5G通信的关键技术指标
同时2G帮助诺基亚掘起。第三代移动通信（3G）诞生于21世纪
初期，以多媒体通信为特征，支持高速数据传输，3G将有更宽
的带宽，其传输速度最低为384K，最高为2M，带宽可达5MHz以
上。能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务，使移动互联网
变为现实。第四代移动通信技术（4G）诞生于2010年，标志着
进入无线宽带时代，4G是集3G与WLAN于一体，并能够传输高质
量视频图像，能够以100Mbps的速度下载，上传的速度也能达到
20Mbps，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。第五
代移动通信（5G）已经成为通信领域里的重点研究对象，传输
速度可达10Gbps，比4G网络的传输速度快十倍到百倍，解决海
量无线通信需求，将实现真正的“万物互联”。
移动通信发展，同步推动手机革新。从1986年的第1代移
动网络到2013年的第4代移动网络，这短短的26年间我们见证了
移动通信技术的突飞猛进，从大哥大到诺基亚手机，从iPhone
的诞生到Google Glass的推出，这些设备给我们带来更好的体
验，都在依赖移动网络的支撑。而1G、2G、3G以及现在的4G逐
渐从简单的通话也已经转换为清晰语音、高质量图片视频传送
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技术发展，运营商的业务也开始发生了转变 。而更高网速的
5G也将诞生，未来翻天覆地的移动通信将彻底改变我们的生
活。 是5G新拓展的场景，重点解决传统移动通信无法很好支持地物
5G网络功能升级将使“万物互联”成为现实。5G将采用包 联网及垂直行业应用。
括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新 （1）连续广域覆盖：为移动通信最基本的覆盖方式，以保
型网络架构在内的一组关键技术，以满足各种场景的差异化需 证用户的移动性和业务连续性为目标，为用户提供无缝的高速
求。根据IMT-2020（5G）推进组发布《5G网络架构设计》白皮 业务体验。该场景的主要挑战在于随时随地（包括小区边缘、
书，5G关键性能指标主要包括用户体验速率、连接数密度、端 高速移动等恶劣环境）为用户提供100Mbps 以上的用户体验速
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到端时延、流量密度、移动性和用户峰值速率 。其中，用户 率。
体验速率、连接数密度和时延为5G最基本的三个性能指标。5G (2）热点高容量：场景主要面向局部热点区域，为用户提
面临的挑战见图2所示，5G关键技术指标见表1。从移动互联网 供极高的数据传输速率，满足网络极高的流量密度需求。1Gbps
和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发，可归纳出连续 用户体验速率、数十Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度
需求是该场景面临的主要挑战。
图 2 5G通信面临的挑战
（3）低功耗宽连接：场景主要面向智慧城市、环境监测、
智能农业、森林防火等以传感和数据采集为目标的应用场景，
具有小数据包、低功耗、海量连接等特点。这类终端分布范围
广、数量众多，不仅要求网络具备超千亿连接的支持能力，满
足100万个/km2 连接数密度指标要求，而且还要保证 终端的超
低功耗和超低成本。
（4）低延时高可靠：场景主要面向车联网、工业控制等垂
直行业的特殊应用需求，这类应用对时延和可靠性具有极高的
指标要求，需要为用户提供毫秒级的端到端时延和接近100%的
业务可靠性保证。
2.物联网前景广阔，5G将有望2020年进入商业化
移动互联网和物联网是未来移动通信发展的两大主要驱动
力，将为5G提供广阔的前景。移动互联网颠覆传统移动通信业
务模式，为用户提供前所未有的使用体验，深刻影响着人们工

64 网络电信 二零一七年八月