doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2014.03.001第5代移动通信技术及发展趋势董爱先,王学军(解放军91635部队,北京102249摘要:第5代移动通信技术(fifth-generation,5G是继4G之后,为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的下一代无线移动通信技术,是面向2020年以后人类信息社会需求的无线移动通信系统首先介绍了5G的概念㊁应用展望及性能特征;然后重点阐述了5G的关键技术,包括高频段传输技术新型多天线传输技术设备间直接通信技术以及密集网络技术技术等;最后分析了发展5G技术面临的挑战关键词:第5代移动通信网络架构数据流量峰值速率:TN91文献标志码:A:1002-0802(201403-0235-06TechnologiesandFutureDevelopmentTrendof5GMobileCommunicationSystemDONGAi-xian,WANGXue-jun(Unit91635ofPLA,Bei激ng102249,ChinaAbstract:Thefifth-generation(5Gmobilecommunicationtechnology,asthenextgenerationwirelessmobilecommunicationtechnologyfollowingthe4Gcommunication,isnowintensively⁃researchedanddeveloped,thustomeettherapidpopularizationofintelligentterminalsandthefast⁃developmentofmobileinternet,andfurthermore,tomeettheinformationrequirementofhuman⁃societyafter2020.Thebasicconception,applicationprospectsandperformanceof5Garedescribed⁃firstlyinthispaper.Then,thekeytechnologiesof5Gareillustratedemphatically,suchashigh⁃frequencytransmission,multi-antennatransmission,point-to-pointcommunicationanddense⁃networks.Finally,thechallengesfacedinthedevelopmentof5Garediscussedindetail.Keywords:5G;mobilecommunication;networkarchitecture;datathroughput;peakvelocity0引言随着信息和网络技术的快速发展,无线移动通信网络的数据流量正以每年接近100%的速度增长,预计未来10年,无线网络的数据流量将增加1000倍,联网设备将高达500亿台(部,新兴智能业务将层出不穷,迫切需要更加高速㊁更加高效㊁更加智能化的新一代无线移动通信技术来支撑㊂因此,在全球第4代移动通信(4G网络的部署方兴未艾之时,第5代移动通信技术(5G,fifth-generation的研发已拉开大幕[1],成为整个学术界和信息产业界最热门的课题之一,掀起全球移动通信领域新一轮的技术竞争5G是继4G之后,为了满足智能终端的快速普及和移动互联网的高速发展而正在研发的新一代移动通信技术,是面向2020年以后人类信息社会需求的第5代移动通信网络15G概念及应用场景由于5G技术过于新颖,学术界和产业界还没有对其进行定义;相关诸如国际电信联盟(ITU等国际通信标准机构及全球3GPP㊁WiMAX等移动通信论坛也没有给出正式的技术定义,使得5G技术至今还没有一个清晰的概念㊂目前,国内外专家学者沿用传统的对移动通信技术的划代方式,对5G进行初步定义常见的说㊃532㊃第47卷第3期2014年3月通信技术CommunicationsTechnologyVol.47No.3Mar.2014法是,5G就是传输速率达到10Gb/s的下一代移动通信技术[2],‘“美国著名的时代杂志,在报道5G时也沿用这种说法㊂欧盟关于5G技术研发的构建2020”年信息社会的无线移动通信领域关键技术(METIS项目总体负责人,兼爱立信全球研究院大师级研究员AfifOsseriran指出[2],5G是通过现有无线技术演进和开发补充性的新技术来构建长期的网络社会;通过集成多种无线接入技术提供极限体验来满足用户不同的需求,是多种新型无线接入技术和现有无线接入技术集成后的解决方案总称,是一个真正意义上的融合网络5G是以用户体验为中心,而不是传统的以技术为中心的新型智能化自主网络欧盟METIS项目描绘的5G目标是[2],使数据流量增长1000倍;用户数据速率提升100倍,速率提升至10Gb/s以上;入网设备数量增加100倍;低功率设备的电池续航时间增加10倍;端到端时延缩短5倍㊂在频率分配上,从2~6GHz的频段中选取2G频谱供5G使用,同时选择超高频段的频谱用于室内覆盖的场景;所有功能以低成本和可持续发展的方式完成5G关键目的是用来构建网络社会,除了要满足超高速的传输需求外,还需要满足超高容量超可靠性随时随地接入㊁㊁等要求㊂韩国信息技术融合研究所认为,未来5G技术需同时达到无线...