簡析5G網絡

崔建弘 河北工程技術學院

簡析5G網絡

崔建弘 河北工程技術學院

隨著網絡的不斷發展，從用戶體驗看，5G具有更高的速率、更寬的帶寬，預計5G網速將比4G提高10倍左右，能夠滿足消費者對虛擬現實、超高清視頻等更高的網絡體驗需求。從行業應用看，5G具有更高的可靠性，更低的時延，能夠滿足智能制造、自動駕駛等行業應用的特定需求，拓寬融合產業的發展空間，支撐經濟社會創新發展。

5G概念 發展 應用 評價

1 基本概念

第五代移動電話行動通信標準，也稱第五代移動通信技術，外語縮寫：5G。也是4G之后的延伸，正在研究中，網速可達5M/S-6M/S。由于物聯網尤其是互聯網汽車等產業的快速發展，其對網絡速度有著更高的要求，這無疑成為推動5G網絡發展的重要因素。

2 發展狀況

2013年2月，歐盟宣布，將撥款5000萬歐元。加快5G移動技術的發展，計劃到2020年推出成熟的標準。我國5G技術研發試驗將在2016-2018年進行，分為5G關鍵技術試驗、5G技術方案驗證和5G系統驗證三個階段實施。2016年3月，工信部副部長陳肇雄表示：5G是新一代移動通信技術發展的主要方向，是未來新一代信息基礎設施的重要組成部分。與4G相比，不僅將進一步提升用戶的網絡體驗，同時還將滿足未來萬物互聯的應用需求。

3 應用領域

3.1 超密集異構網絡

密集部署的網絡拉近了終端與節點間的距離，使得網絡的功率和頻譜效率大幅度提高，同時也擴大了網絡覆蓋范圍，擴展了系統容量，并且增強了業務在不同接入技術和各覆蓋層次間的靈活性。雖然超密集異構網絡架構在5G中有很大的發展前景，但是節點間距離的減少，越發密集的網絡部署將使得網絡拓撲更加復雜，從而容易出現與現有移動通信系統不兼容的問題。在5G移動通信網絡中，干擾是一個必須解決的問題。

3.2 自組織網絡

自組織網絡技術解決的關鍵問題主要有以下2點:①網絡部署階段的自規劃和自配；②網絡維護階段的自優化和自愈合。自配置即新增網絡節點的配置可實現即插即用，具有低成本、安裝簡易等優點。自優化的目的是減少業務工作量，達到提升網絡質量及性能的效果，自愈合指系統能自動檢測問題、定位問題和排除故障，大大減少維護成本并避免對網絡質量和用戶體驗的影響。自規劃的目的是動態進行網絡規劃并執行，同時滿足系統的容量擴展、業務監測或優化結果等方面的需求。

3.3 內容分發網絡

內容分發網絡是在傳統網絡中添加新的層次，即智能虛擬網絡。源服務器只需要將內容發給各個代理服務器，便于用戶從就近的帶寬充足的代理服務器上獲取內容，降低網絡時延并提高用戶體驗。隨著云計算、移動互聯網及動態網絡內容技術的推進，內容分發技術逐步趨向于專業化、定制化，在內容路由、管理、推送以及安全性方面都面臨新的挑戰。

3.4 D2D通信

D2D通信是一種基于蜂窩系統的近距離數據直接傳輸技術。D2D會話的數據直接在終端之間進行傳輸，不需要通過基站轉發，而相關的控制信令，如會話的建立、維持、無線資源分配以及計費、鑒權、識別、移動性管理等仍由蜂窩網絡負責。蜂窩網絡引入D2D通信，可以減輕基站負擔，降低端到端的傳輸時延，提升頻譜效率，降低終端發射功率。當無線通信基礎設施損壞，或者在無線網絡的覆蓋盲區，終端可借助D2D實現端到端通信甚至接入蜂窩網絡。在5G網絡中，既可以在授權頻段部署D2D通信，也可在非授權頻段部署。

3.5 M2M通信

M2M(machine to machine，M2M)作為物聯網在現階段最常見的應用形式，在智能電網、安全監測、城市信息化、環境監測等領域實現了商業化應用。3GPP已經針對M2M網絡制定了一些標準，并已立項開始研究M2M關鍵技術。根據美國咨詢機構預測估計，到2020年，全球物與物之間的通信將是人與人之間通信的30倍。

4 社會評價

貝爾實驗室無線研究部副總裁西奧多·賽澤表示，5G并不會完全替代4G、WiFi，而是將4G、WiFi等網絡融入其中，為用戶帶來更為豐富的體驗。通過將4G、WiFi等整合進5G里面，用戶不用關心自己所處的網絡，不用再通過手動連接到WiFi網絡等，系統會自動根據現場網絡質量情況連接到體驗最佳的網絡之中，真正實現無縫切換。歐盟數字經濟和社會委員古澤·奧廷格表示，5G必須是靈活的，能夠滿足人口稠密地區、人口稀疏地區以及主要的交通線等各種場景的需要。

5 最新發展

根據目前各國研究，5G技術相比目前4G技術，其峰值速率將增長數十倍，從4G的100Mb/s提高到幾十Gb/s。正因為有了強大的通訊和帶寬能力，5G網絡一旦應用，目前仍停留在構想階段的車聯網、物聯網、智慧城市、無人機網絡等概念將變為現實。此外，5G還將進一步應用到工業、醫療、安全等領域，能夠極大地促進這些領域的生產效率，以及創新出新的生產方式。

5G網絡同樣能讓普通用戶受益匪淺。除了多樣化、不卡頓的各類多媒體娛樂外，智能家庭設備也會接入5G網絡，為用戶提供更為便捷的服務。

[1]高通5G向千兆移動網絡和人工智能邁進．網易[引用日期2016-12-4]

[2]3GPP宣布“5G”標志已經正式出爐．網易[引用日期2017-02-9]