摘要：本文在互联网背景下，分析了移动通信技术的发展方向及面临的挑战。结合现阶段移动通信技术发展的最新动态，可以预见新一代移动通信技术对推动互联网发展起到重要作用。
关键词：互联网；移动通信技术；发展方向；发展趋势
一、互联网背景下移动通信技术的发展方向
第5代移动通信系统（5G）是面向2020年之后的新一代移动通信系统，根据移动通信的发展规律，5G将具有超高的频谱利用率和能效，在传输速率和资源利用率等方面较4G移动通信提高一个量级或更高，其无线覆盖性能、传输时延、系统安全和用户体验也将得到显著的提高。5G移动通信将与其他无线移动通信技术密切结合，构成新一代无所不在的移动信息网络，满足未来10年移动互联网流量增加1000倍的发展需求。5G移动通信系统的应用领域也将进一步扩展，对海量传感设备及机器与机器（M2M）通信的支撑能力将成为系统设计的重要指标之一。未来5G系统还须具备充分的灵活性，具有网络自感知、自调整等智能化能力，以应对未来移动信息社会难以预计的快速变化。
5G研究在推进技术变革的同时将更加注重用户体验，网络平均吞吐速率、传输时延以及对虚拟现实、3D、交互式游戏等新兴移动业务的支撑能力等将成为衡量5G系统性能的关键指标。与传统的移动通信系统理念不同，5G系统研究将不仅仅把点到点的物理层传输与信道编译码等经典技术作为核心目标，而是从更为广泛的多点、多用户、多天线、多小区协作组网作为突破的重点，力求在体系构架上寻求系统性能的大幅度提高。
室内移动通信业务已占据应用的主导地位，5G室内无线覆盖性能及业务支撑能力将作为系统优先设计目标，从而改变传统移动通信系统“以大范围覆盖为主、兼顾室内”的设计理念。高频段频谱资源将更多地应用于5G移动通信系统，但由于受到高频段无线电波穿透能力的限制，无线与有线的融合、光载无线组网等技术将被更为普遍地应用。可“软”配置的5G无线网络将成为未来的重要研究方向，运营商可根据业务流量的动态变化实时调整网络资源，有效地降低网络运营的成本和能源的消耗。
二、互联网背景下移动通信技术面临的挑战
2.1对数据速率的要求
对于5G技术，其得以发展的主要驱动力即为移动数据流量的巨大规模，近乎爆炸。针对数据的速率，采取多种方式进行测量，以便考察其是否达到5G技术要求与目标。首先，对于聚合数据速率而言，其主要是指网络所能够提供的数据服务总量。5G的要求是能够在4G的基础上，达到1000×5G的指标。其次，对于边缘速率，其所关注的是网络运行范围内，用户所希望达到的最差的数据速率，是重要的度量指标，极具现实价值。在5G环境下，要求其速率达到1Gbps，但是，要求这一标准需要满足95%的用户，难度较高，挑战性极大，需要达到100倍以上的技术提升，尤其是面对负载等多方面的因素变化，这一目标挑战性极强。再次，在峰值速率方面也需要进行大程度地提升，能够不受网络配置的限制，最大限度地获取最佳数据速率。
2.2延迟方面面临的挑战
目前，4G网络下，往返需要15ms。同时，在1ms子帧时间范围内，能够进行相对合理的资源分配，保证接入的及时性。这种延迟效果对目前大部分服务项目而言是足够的。但是，在5G应用领域中，需要将双向游戏纳入其中，尤其是需要考虑云技术的应用。因此，5G需要能够支持1ms的往返延迟，相比4G而言，相当于提升了一个数量层级。因此，在这种要求下，要对子帧结构进行有效缩减，这种时间上提升与约束对于协议栈和核心网络层设意义重大。
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2.3在能源与成本方面的要求
在由4G向5G发展的过程中，一个重要的因素就是需要成本和能耗进行相应的减少，至少不允许出现链路基础上的增加。鉴于链路数据速率的增加，需要在成本上得到相应的降低。在5G技术中，关于成本的考虑，需要从网络边缘发展到核心回程，鉴于全新BS密度和增加的宽带，5G对于成本的考量将更加严谨。
2.4对设备类型和规模数量的要求
在5G技术的应用下，需要规模更加庞大的设备集合，凸显多样性。在发展中，机器对机器通信预期增长，单个宏小区需要支持更多低速率设备，甚至涉及传统的高速率用户，因此，需要对4G控制平面、网络管理进行改变。
三、互联网背景下移动通信技术的最新动态
3.1我国5G第三阶段测试启动，中国速度持续领跑全球5G发展
5G测试奠定5G商用基础，我国5G测试一共分为三个阶段，在已经完成的第二阶段测试中，华为、中兴表现优秀，华为完成了全部测试内容，中兴则完成了除核心网之外的其他测试内容，在测试指标上也领先国外其他公司。2016年11月17日，工信部明确要求加快c波段设备研发，力争与国际标准同期推出5G预商用产品。2017年11月23日，工信部正式下发《关于启动5G技术研发试验第三阶段工作的通知》，明确第三阶段测试目标、内容和指标要求，正式启动5G技术研发试验第三阶段工作。相比于第二阶段测试，第三阶段测试将基于3GPP5G标准版本研发5G预商用设备，并开展多基站组网测试。第三阶段测试的启动将继续推动中国持续引领全球5G发展。
3.2产业链助力，中移动、华为推出5G预商用样机，抢占5G话语权，加速5G商用
2017年11月23-25日在广州举行的中国移动全球合作伙伴大会上，中移动携手华为共同发布了全球首款3.5GHz频段的小型化5G预商用CPE样机。此次预商用产品的推出有两点值得关注，首先是5G频段的选择，结合之前工信部发布的全球首个5G中频段频谱规划，3000～5000MH有望成为我国率先实现5G商用的频段，而本次中移动和华为推出的预商用产品的工作频率正好处于该频段之中。其次，从产业链的角度考虑，设备商率先推出商用产品有助于抢占全球标准的话语权，突出3.5GHz频段的重要性，同时也牵动全球产业链向中频段靠近。
结束语
综上所述，随着科学技术的不断向前发展，进一步提出为了更好地服务大众，促进移动通信与互联网更好的融合发展。5G是面向2020年信息社会需求的新一代移动网络通信系统，随着信息和网络技术的快速发展，5G的发展将取得实质性的突破，具有更广阔的应用前景，全面提升全球信息化程度和经济发展，这将是一个必然的趋势。未来的世界是信息化的世界，通信系统技术的发展则是信息化进展的“催化剂”！
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[5]董爱先.第5代移动通信技术及发展趋势.信息技术.2014.3
论文作者:郭姗姗
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/5/31
标签：速率论文; 互联网论文; 频段论文; 测试论文; 华为论文; 移动通信论文; 通信系统论文; 《基层建设》2018年第9期论文;