5G移動蜂窩通信系統(tǒng)提供比前幾代移動通信系統(tǒng)高得多的性能。

新的5G技術(shù)不僅僅是下一代移動通信版本，是從1G發(fā)展到2G，3G，4G和現(xiàn)在的5G。以前的系統(tǒng)的發(fā)展更多地取決于最新技術(shù)可以做到的事情。新的5G技術(shù)則是受特定用途廣告應(yīng)用的推動。5G的需求是為各種應(yīng)用提供無處不在的連接，如汽車通信，觸覺式反饋遠(yuǎn)程控制，大量視頻下載，以及遠(yuǎn)程傳感器等極低數(shù)據(jù)速率應(yīng)用，以及所謂的物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)終端應(yīng)用。

5G標(biāo)準(zhǔn)化

用于蜂窩系統(tǒng)的5G技術(shù)的當(dāng)前狀態(tài)非常處于早期開發(fā)階段。很多公司正在研究可用于成為系統(tǒng)一部分的技術(shù)。除此之外，一些大學(xué)還設(shè)立了5G研究單位，專注于開發(fā)5G技術(shù)

除此之外，標(biāo)準(zhǔn)組織，特別是3GPP已經(jīng)意識到了這一發(fā)展，但尚未積極規(guī)劃5G系統(tǒng)。

許多用于5G的技術(shù)將開始出現(xiàn)在用于4G的系統(tǒng)中，然后隨著新的5G蜂窩系統(tǒng)開始以更具體的方式制定，它們將被整合到新的5G蜂窩系統(tǒng)中。

5G技術(shù)的主要問題是需求的變化范圍非常廣泛：對于物聯(lián)網(wǎng)的超低速下載到小數(shù)據(jù)要求，任何一個(gè)系統(tǒng)都無法滿足這些需求。因此，可能采用層方法。正如一位評論員所說：5G不僅僅是一種移動技術(shù)。它無處不在地訪問高和低數(shù)據(jù)速率服務(wù)。

5G蜂窩系統(tǒng)概述

隨著不同代的蜂窩電信的發(fā)展，每一個(gè)都帶來了自己的改進(jìn)。5G技術(shù)也是如此。

第一代，1G： 這些手機(jī)是模擬的，是第一款使用的手機(jī)或手機(jī)。盡管他們的時(shí)代具有革命性，但他們提供的頻譜效率和安全性水平非常低。

第二代，2G： 這些基于數(shù)字技術(shù)，提供更好的頻譜效率，安全性和新功能，如文本消息和低數(shù)據(jù)速率通信。

第三代，3G： 該技術(shù)的目的是提供高速數(shù)據(jù)。原始技術(shù)得到了增強(qiáng)，可以提供高達(dá)14 Mbps甚至更高的數(shù)據(jù)。

第四代4G： 這是一種基于全I(xiàn)P的技術(shù)，能夠提供高達(dá)1 Gbps的數(shù)據(jù)速率。

任何新的第5代5G蜂窩技術(shù)都需要比以前的系統(tǒng)提供顯著的增益，以便為移動運(yùn)營商投資任何新系統(tǒng)提供足夠的商業(yè)案例。

5G技術(shù)可能會出現(xiàn)的設(shè)施包括更好的連接和覆蓋水平。世界無線網(wǎng)絡(luò)這一術(shù)語或WWWW正在為此創(chuàng)造。

對于能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)的5G技術(shù)，將需要新的連接方法，因?yàn)榍皫状闹饕秉c(diǎn)之一是缺少覆蓋，掉線和小區(qū)邊緣的低性能。5G技術(shù)需要解決這個(gè)問題。

5G要求

隨著標(biāo)準(zhǔn)組織的工作向前推進(jìn)，移動通信系統(tǒng)的超越規(guī)范已由國際電聯(lián)定義為IMT2020的一部分。

目前商定的5G標(biāo)準(zhǔn)總結(jié)如下：

5G通信系統(tǒng)

5G移動蜂窩通信系統(tǒng)將是移動通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式的重大轉(zhuǎn)變。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，需要一個(gè)全新的無線接入網(wǎng)絡(luò)和一個(gè)新的核心網(wǎng)絡(luò)來提供所需的性能。

5G新無線電，5G NR： 5G新無線電是5G無線接入網(wǎng)絡(luò)的新名稱。它由新無線電接入網(wǎng)絡(luò)所需的不同元素組成。使用更加靈活的技術(shù)，該系統(tǒng)能夠響應(yīng)移動用戶的不同和不斷變化的需求，無論他們是小型物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，還是高數(shù)據(jù)用戶，固定或移動用戶。

5G NextGen核心網(wǎng)： 盡管5G的初始部署將利用LTE或甚至3G網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)絡(luò)，但最終目標(biāo)是擁有一個(gè)能夠處理更高數(shù)據(jù)量同時(shí)能夠提供更多數(shù)據(jù)的新網(wǎng)絡(luò)較低的延遲水平。

5G技術(shù)

正在討論和開發(fā)許多新的5G技術(shù)和技術(shù)以包含在5G標(biāo)準(zhǔn)中。

這些新技術(shù)和新技術(shù)將使5G能夠提供更靈活，更動態(tài)的服務(wù)。

為5G開發(fā)的技術(shù)包括：

毫米波通信： 在頻譜中使用頻率更高的頻率可以打開更多的頻譜，并且還可以提供更寬的信道帶寬 - 可能是1-2 GHz。然而，這對手機(jī)開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)，目前使用的最大頻率約為2 GHz，帶寬為10 - 20 MHz。對于5G，正在考慮50GHz以上的頻率，這將在電路設(shè)計(jì)，技術(shù)以及系統(tǒng)使用方式方面提出一些真正的挑戰(zhàn)，因?yàn)檫@些頻率不會走得太遠(yuǎn)并且?guī)缀跬耆徽系K物吸收。不同的國家正在為5G分配不同的頻譜。

波形： 感興趣的一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域是可以看到的新波形。OFDM已經(jīng)在4G LTE以及許多其他高數(shù)據(jù)速率系統(tǒng)中非常成??功地使用，但是在某些情況下它確實(shí)存在一些限制。正在討論的其他波形格式包括：GFDM，廣義頻分復(fù)用，以及FBMC，濾波器組多載波，UFMC，通用濾波多載波。沒有完美的波形，并且可能使用OFDMA形式的OFDM，因?yàn)檫@提供了優(yōu)異的整體性能，而不會在所需的處理水平上過重。

多路訪問： 再次針對5G技術(shù)正在研究各種新的訪問方案。已經(jīng)提到了包括OFDMA，SCMA，NOMA，PDMA，MUSA和IDMA的技術(shù)。如上所述，似乎最可能的格式可能是OFDMA

具有波束控制的大規(guī)模MIMO： 盡管MIMO正在從LTE到Wi-Fi等的許多應(yīng)用中使用，但天線的數(shù)量相當(dāng)有限。使用微波頻率開辟了在單個(gè)設(shè)備上使用數(shù)十個(gè)天線的可能性，由于天線尺寸和波長方面的間距而成為可能。這將使得能夠操縱光束以提供增強(qiáng)的性能。

密集網(wǎng)絡(luò)： 減小小區(qū)的大小可以更有效地利用可用頻譜。需要確保宏網(wǎng)絡(luò)中的小小區(qū)和作為毫微微小區(qū)部署的小小區(qū)能夠令人滿意地運(yùn)行的技術(shù)。在向網(wǎng)絡(luò)添加大量附加小區(qū)方面存在巨大挑戰(zhàn)，并且正在開發(fā)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。