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解读5G关键技术及应用场景

2015-03-05 10:54
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  什么是5G?5G的关键技术有哪些?5G的主要应用场景又是什么?

  尽管5G已经成为ICT领域的热点名词,但是围绕5G的一连串疑问仍亟待解答。当前,随着4G进入规模商用阶段,面向2020年及未来的第五代移动通信(5G)已成为全球研发的热点。确定统一的5G概念,制定全球统一的5G标准,已经成为业界的共同呼声。为了促使全球业界在5G概念与关键技术方面尽快达成共识,不久前,中国的IMT-2020(5G)推进组发布了5G概念白皮书。白皮书从5G愿景与需求出发,分析归纳了5G主要技术场景、关键挑战和适用关键技术,提取了关键能力与核心技术特征形成了5G概念。同时,还在此基础上结合标准与产业趋势提出了5G适合的技术路线。

  什么是5G

  什么是5G?相信很多人看到5G这个名词时都会有如此疑问。从字义上看,5G指的是第五代移动通信。然而,5G究竟应该如何定义?目前,全球业界对于5G的概念尚未达成一致。中国IMT-2020(5G)推进组发布的5G概念白皮书认为,综合5G关键能力与核心技术,5G概念可由“标志性能力指标”和“一组关键技术”来共同定义。其中,标志性能力指标为“Gbps用户体验速率”,一组关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构。

  5G概念图

  回顾移动通信的发展历程,每一代移动通信系统都可以通过标志性能力指标和核心关键技术来定义。其中,1G采用频分多址(FDMA),只能提供模拟语音业务;2G主要采用时分多址(TDMA),可提供数字语音和低速数据业务;3G以码分多址(CDMA)为技术特征,用户峰值速率达到2Mbps至数十Mbps,可以支持多媒体数据业务;4G以正交频分多址(OFDMA)技术为核心,用户峰值速率可达100Mbps~1Gbps,能够支持各种移动宽带数据业务。

  5G关键能力比前几代移动通信更加丰富,用户体验速率、连接数密度、端到端时延、峰值速率和移动性等都将成为5G的关键性能指标。然而,与以往只强调峰值速率的情况不同,业界普遍认为用户体验速率是5G最重要的性能指标,它真正体现了用户可获得的真实数据速率,也是与用户感受最密切的性能指标。基于5G主要场景的技术需求,5G用户体验速率应达到Gbps量级。

  面对多样化场景的极端差异化性能需求,5G很难像以往一样以某种单一技术为基础形成针对所有场景的解决方案。此外,当前无线技术创新也呈现多元化发展趋势,除了新型多址技术之外,大规模天线阵列、超密集组网、全频谱接入、新型网络架构等也被认为是5G主要技术方向,均能够在5G主要技术场景中发挥关键作用。

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