第五代移動通信技術淺析

鄒華+趙穎珺

摘要

當我們還在享受著高速的4G網絡帶給我的便利時，走在世界發展前端的研究者們又帶來了一種更先進的網絡技術-第五代移動通信技術（5G）。本文首先簡單描述了5G網絡產生的背景。其次，重點分析5G網絡的五個關鍵性能指標（KPI），包括通信量、用戶體驗吞吐量、延時、可靠性、有效性。

【關鍵詞】第五代移動通信技術 關鍵性能指標

1引言

21世紀初，第四代移動通信技術開始進入人們的生活，在其支撐下的移動數據傳輸，計算以及多媒體運作方面的應用大大得到了發展，推動了整個世界的發展。然而，隨著世界的發展，大數據時代的來臨卻又對網絡技術提出了新的要求，帶來了新的挑戰。人類急需要一種更強大的新型的移動網絡來滿足海量數據的傳輸、處理、運作。于是，第五代移動通信技術-5G產生了，但是這種新技術還處于研究階段，所以目前為止并沒有非常明確的技術規范。為了促進第五代移動通信技術的發展，盟就推動制定了METI計劃（Mobile and Wireless Communica-tions Enablers for the Twenty-twenty Informa-tion Society），METIS計劃中指出5G網絡應該達到的五個關鍵指標（KPI），包括通信量、用戶體驗吞吐量、延時時間、可靠性、有效性。

2關鍵性能指標

2.1通信量（traffic）

通信量是指在一個事先設定的時間幀之內，在終端用戶設備之間交換的總共的用戶數據量。這個時間幀是被屬于RANs的無線電通信節點所覆蓋的區域范圍分割的。隨著科學技術的發展，接下來的十年中無論是擁有高數據率能力的移動設備數量將迅猛增加，還是基于大量分享的高分辨率多媒體的服務的產生都對網絡通信量提出了更高的要求。歐洲現在使用的通信網絡是基于GSM、UMTS、LTE Rel-8混合型網絡系統。研究顯示這樣的系統己經無法處理預期的通信量增長的情況。因此，METIS計劃提出第五代無線通信技術應該支持實現比現在的網絡高出1000倍的通信量，才能夠滿足世界發展的需要。

2.2用戶體驗呑吐量（Experienced user throughput）

為了提高10-100倍的上網速率，METIS計劃提出用戶體驗吞吐量的指標。它指的是在一個預先定義的時間跨度內，終端用戶在MAC層上實現的數據平均吞吐量。于用戶體驗質量來說這是有一個比較合適的指標。然而，服務應用程序本身的數據率要低于用戶體驗吞吐量。用戶體驗吞吐量的大小取決于測試案例環境和用戶數以及用戶產生的數據量。

2.3延時（Latency）

數據傳輸過程中延遲時間是一個非常重要的指標。它的一種衡量值是數據包從發射端發出到接收端收到數據包所用的時間。另一個衡量延時的指標是往返時間延時，指的是數據包從發射端發出到收到接收端實體的確認信息所花費的時間。為了提高未來網絡服務質量讓用戶有更快速的體驗感，降低五倍的E2E延時是未來網絡需要實現的一個重要目標。

2.4可靠性

時代的發展要求下一代無線通信網絡的實時性比現在高的同時還必須保證相當水平的可靠性?？煽啃允悄芎饬繜o線通信線路質量的一個必不可少的評價標準。

2.5有效性

當可靠性降低到一個用戶可接受的水平時，是否提供了有效的服務將會受到用戶必然的質疑。也就是說有效性是針對于可靠性出現問題時，網絡提供的維持正常業務的能力。

3總結

世界的發展推動技術的演化，從第四代移動通信技術向第五代的演化趨勢己初見端倪，這將為全球通訊產業帶來嶄新的發展契機。另一方面，在技術上仍然存在很多亟待解決的問題，這也是時代帶給我們的挑戰。endprint