通往5G之路的常见问题.pdf
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2022-07-04
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通往 5G 之路的常见问题
概览
什么是 5G，我们为何需要 5G？
手机问世多年以来，蜂窝基础设施几经变革。第一代蜂窝网络是以“模拟”技术为基础的，比如高级移动电
话服务（AMPS）。第二代（2G）系统主要采用数字技术使用标准，例如全球移动通信系统（GSM）。在
功能上，2G 在通话的基础上增加了基本 SMS（短信）功能，但无线数据传输容量非常有限。那时使用 2G
移动设备来浏览网页仍非常受限。无线数据主要用来发送短信、收发邮件和传输静态图片。
3G，即第三代网络，具有更高速的数据传输能力，使用宽带码分多址（W-CDMA）已经能够传输一定大小
的视频。3G 之后的演变有 HSPA 和 HSPA+（相当于 3.5G），它们提供了更好的用户体验。不过，与大
多数消费者用作比较基准的 WiFi 或无线局域网的速度相比，在像视频之类的大数据应用传输速度方面仍然
较慢。
现今，网络服务供应商正在基于长期演进（LTE）技术推出第四代（4G）网络。LTE 相比 3G 网络在数据
流量方面有显著的提升，峰值速率提高了 5~6 倍（见表 1）。多数服务供应商打算转移至 LTE-Advanced，
也就是 4.5G，该网络的可用带宽预期将是 LTE 的两倍。LTE 和 LTE-Advanced 技术的到来，使得无线数
据消费者目前拥有了一项在用户体验方面可以匹敌 WiFi 的通信技术。
表面来看，随着 LTE 的发展，未来无线数据传输容量似乎可以在用户体验方面与 WiFi 平起平坐，至少从
表面上降低或减轻了对大幅提高带宽的需求。然而，随着智能手机、平板电脑等智能设备的迅速普及，网
络容量和带宽消耗也在加速。实际上，行业分析师预测 2014 年的无线数据需求量将会超过 2009 年的 35
倍以上（见图 1），并且这种增速会一直持续。容量实际上是带宽的函数。单位时间传输的比特越多，就
越能更快地释放频谱满足其他用户及其数据需求。双倍的数据传输率能够有效地将数据容量提升 2 倍。因
此，5G 研究的主要动力就是通过带宽增加来提升网络容量，避免容量不足。
图 1 移动数据流量的行业预测（来源：《Mobile Broadband: The Benefits of Additional Spectrum》，FCC
Report 10/2010）
LTE 和 LTE- Advanced 为何不能完全满足消费者的需求?
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