Page 18 - 网络电信2018年9月刊上

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5G移动通信的关键技术规范及发展

陈嘉明 中国移动通信集团广东有限公司江门分公司

摘要：本文通过简要回顾4G通信系统
的兴起，引出5G概念并对其关键技术进行
总结分析，同时对比4G与5G在指标能力
上、技术对比上及应用场景上的差异，从
而预估未来5G网络的发展方向。希望通过

对5G移动通信若干关键技术浅析和与4G的
差异化对比的探讨，为移动通信人员提供
一些可行性的基础。

关键词：5G；关键技术；异同；演进

4G通信目前处于发展高峰期，其主流标准制式包括TDD和 表1 5G-NR需求
FDD两种。4G采用基于全IP的异构蜂窝网络，支持多种无线接入
技术，具有传输速率高、频谱利用率高、智能性能高、覆盖性
能好等特点，成功替代3G传统蜂窝网络为当前主流移动通信技
术，核心技术包括新的接入与多址技术、调制与编码技术、智
能天线技术、MIMO技术等，保证了4G用户在各种网络场景下的
数据速率需求。但随着技术发展，IMT-2020组织发布了新的移
动通信指标要求，同时场景需趋向高速率、大规模、低时延的
应用，5G作为当前最新一代通信系统，符合移动通信技术发展
需求。

一、5G性能要求与场景介绍
作为全球通信标准，5G在性能上要求比4G有更高速率、更
大容量、更低时延，以满足其丰富的应用场景，比如推进工业
自动化、大规模物联网、自动驾驶等。
1、5G关键性能指标
3GPP技术标准群组TSGRAN目前定义了下一代接入技术5G-NR
需求的相关规范，具体需求规范如表1所示。
在4G应用上，主要KPI指标为用户峰值速率、端到端时延、 2、5G应用场景
移动性等，5G阶段，更偏向于用户体验速率、连接数密度、流
根据3GPP规范描述，ITU-R IMT-2020定义了3种5G使用
量密度，具体如下。 场景，分别为eMBB (enhanced Mobile BroadBand)、mMTC
（1）用户体验速率，要求用户获得的最低传输速率为
(massive Mac hine T ype Communications)、URLLC (Ultra-
0.1～1Gbit/s。 Reliable and Low Latency Communications)。
（2）连接密度数，在线设备总量为1000000/km2。
eMBB为增强移动宽带场景，在这种情况下，系统需要增加
（3）端到端时延，小于1ms。 100倍的区域流量和20倍用户的峰值速率。在低频段，由于不
（4）移动性，满足一定性能下最大移动速度大于500km/
能使用新的频谱，只能在旧的频率资源下实现。这就要求对于
h。 与4G技术相同频率的新频率资源，新技术可使频率利用率提高
（5）流量密度，达到1000Tbit/s/km2。
20～100倍。目前，大规模阵列天线技术在低频段使用。也只能
（6）用户峰值速率，最高传输速率大于10Gbit/s。 提高4～6倍容量，这远远小于要求的20～100倍。没有新的技术

46 网络电信 二零一八年八月