摘 要 人類社會(huì)進(jìn)入高效率的信息化時(shí)代，快速發(fā)展的無線移動(dòng)通信技術(shù)以其接入的便捷性越來越受到人們的青睞，業(yè)務(wù)應(yīng)用驅(qū)動(dòng)未來移動(dòng)通信系統(tǒng)各方面的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，這給未來無線移動(dòng)通信系統(tǒng)在技術(shù)、頻率以及運(yùn)營上帶來了巨大的挑戰(zhàn)。未來無線移動(dòng)通信如何發(fā)展成為業(yè)界研究的重要課題。本文首先介紹了當(dāng)前移動(dòng)通信的背景和初步的5G 概念；然后總結(jié)了當(dāng)前5G 需求愿景討論情況并分析其挑戰(zhàn)；最后提出了融合、演進(jìn)和創(chuàng)新的5G 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展路線，并對各技術(shù)路線進(jìn)行了簡要分析。

關(guān)鍵詞 全球移動(dòng)通信技術(shù) 5 代 先進(jìn)的全球移動(dòng)通信技術(shù)

1 引言

隨著信息化的加速，人類社會(huì)對信息通信的需求水平明顯提升，可以說信息通信對人類社會(huì)的價(jià)值和貢獻(xiàn)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過通信本身，信息通信將成為維持整個(gè)社會(huì)生態(tài)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的信息大動(dòng)脈。無線移動(dòng)通信以其使用的廣泛性和接入的便利性，將在未來信息通信系統(tǒng)中扮演越來越重要的角色。人們對無線移動(dòng)通信方方面面的需求呈現(xiàn)爆炸式增長，這將對下一代無線移動(dòng)通信（5G）系統(tǒng)在頻率、技術(shù)和運(yùn)營等方面帶來新的挑戰(zhàn)，未來移動(dòng)通信如何發(fā)展成為業(yè)界研究的熱點(diǎn)。

移動(dòng)通信經(jīng)歷了從1 代到4 代的發(fā)展，歷代移動(dòng)通信系統(tǒng)都有其典型業(yè)務(wù)能力和標(biāo)志性技術(shù)。例如，1代模擬蜂窩技術(shù)，2 代TDMA 和FDMA 為主的數(shù)字蜂窩技術(shù)，都是以電路域話音通信為主；3 代以CDMA 為主要特征，支持?jǐn)?shù)據(jù)和多媒體；4 代以OFDM 和MIMO為主要特征，支持寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。近年來，集成電路技術(shù)快速發(fā)展，通信系統(tǒng)和終端能力極大提升，通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)快速融合，各種無線接入技術(shù)逐漸成熟并規(guī)模應(yīng)用，可以預(yù)見，對于未來5G 技術(shù)，我們很難再用某項(xiàng)業(yè)務(wù)能力或者某個(gè)典型技術(shù)特征來定義。5G移動(dòng)通信系統(tǒng)為一個(gè)多系統(tǒng)和多技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)，其支持更廣泛的業(yè)務(wù)能力，將全面滿足2020 年及以后人類信息社會(huì)需求的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)。

2 5G 的愿景需求與挑戰(zhàn)

2.1 愿景與需求

2012 年1 月，ITU 正式發(fā)布了第4 代移動(dòng)通信技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)ITU-R M.2012 建議書，4G 移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作告一段落。2012 年開始，業(yè)界開始了面向5G 的愿景與需求的探討。一系列研究報(bào)告正在開發(fā)中，ITU- R

WP5D 目前正在開發(fā) M.[IMT.Vision] 建議書，我國

CCSA TC5 WG6 組2012 年立項(xiàng)開展“后IMT-Advanced

愿景與需求研究”，我國 2013 年 2 月成立 IMT- 2020 （5G）推進(jìn)組，下設(shè)需求研究組，開展面向5G 的需求研究。經(jīng)過一年多的討論，目前業(yè)界尚未針對5G 形成統(tǒng)一、完整的認(rèn)識，但是在一些方面已經(jīng)有相對收斂的觀點(diǎn)，例如：就時(shí)間范疇看，大多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為，5G 為面向 2020 年信息社會(huì)需求的無線移動(dòng)通信系統(tǒng)；滿足未來 1000 倍及以上的流量增長需求，為5G 發(fā)展的另一個(gè)重要目標(biāo)；持續(xù)的空口能力提升，包括10Gbit/s 甚至以上的峰值速率、100Mbit/s 甚至更高的用戶速率體驗(yàn)、空口時(shí)延的進(jìn)一步降低等；另外，5G 還需要持續(xù)降低網(wǎng)絡(luò)成本和能耗，拓展業(yè)務(wù)支持能力，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

2.2 挑戰(zhàn)

基于網(wǎng)絡(luò)、終端、頻率以及業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，滿足IMT-2020（5G）無線移動(dòng)通信系統(tǒng)愿景需求，將帶來頻率、技術(shù)和運(yùn)營3 大方面的巨大挑戰(zhàn)。

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