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早在我們的智能手機(jī)所使用的4G技術(shù)正式部署推廣之前，電信專家們就已經(jīng)在設(shè)想著如何實(shí)現(xiàn)下一代的5G技術(shù)。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與系統(tǒng)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人斯亞卡伊·奈達(dá)戈帕（Thyagarajan Nandagopal）說：“5G是眾多項(xiàng)技術(shù)的組合，人們正在嘗試著把它們集合在一起?？删烤箲?yīng)該以怎樣的方式把哪項(xiàng)技術(shù)排在前面呢？”

解答這個(gè)問題的需求已經(jīng)日漸迫切：移動(dòng)服務(wù)提供商將需要新的網(wǎng)絡(luò)確保物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)，屆時(shí)，包括智能汽車、家居、溫度計(jì)以及便攜式聲納探魚器在內(nèi)的幾乎一切事物都能夠通過互聯(lián)網(wǎng)連接起來。

國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的IMT-2000焦點(diǎn)組審議了六十多份研究提案，并確定了首個(gè)5G網(wǎng)絡(luò)藍(lán)圖計(jì)劃。據(jù)焦點(diǎn)組主席皮特·艾什伍德-史密斯（Peter Ashwood-Smith）介紹，草案中列出了5G有線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（例如軟件和高層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等）存在的重大缺陷。此外，草案還提出了未來的技術(shù)改進(jìn)建議以及在整體部署之前5G技術(shù)各構(gòu)成要素的就緒時(shí)間表。

在那之后，工作組公布了多項(xiàng)5G目標(biāo)，包括可支持20吉比特/秒的最高數(shù)據(jù)傳輸速率、允許大量設(shè)備在小片區(qū)域內(nèi)同時(shí)聯(lián)網(wǎng)以及能耗降低等。在所有相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)升級(jí)完成之后，5G的上網(wǎng)速度甚至可以超越筆記本電腦的Wi-Fi速度。位于紐約市的紐約大學(xué)無線研究中心的主任希爾多·瑞波特（Theodore Rappaport）稱，5G將如同“空中光纜”。

瑞波特教授表示：“隨著無線設(shè)備日漸增多，我們將需要更多的數(shù)據(jù)和頻譜?！彼伎乒镜臄?shù)據(jù)顯示，在2013年到2014年間，全球的移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增長(zhǎng)了69%，可達(dá)2.5艾字節(jié)/月（超過100億億字節(jié)）。分析人員預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)消耗量將在2019年之前攀升至24.3艾字節(jié)/月。我們現(xiàn)在使用的4GLTE技術(shù)“永遠(yuǎn)無法滿足這一新的需求?！比鸩ㄌ厝缡钦f。

艾什伍德-史密斯曾希望焦點(diǎn)組能夠提出更加明確的有線寬帶要求。他說：“5G將影響到每個(gè)人的生活。”

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建議采用的技術(shù)釋義

毫米波長(zhǎng)頻譜: 

令很多人驚訝不已的是，工程人員們已經(jīng)證明，在毫米波頻段上（30至300吉赫），移動(dòng)數(shù)據(jù)的傳輸速度可超過1吉比特/秒。這一結(jié)論將極大地?cái)U(kuò)充蜂窩頻譜資源的數(shù)量，不再局限于當(dāng)前使用的被視為最有價(jià)值但卻有限的超高頻率頻段。 

MIMO：

使用毫米波長(zhǎng)的方法之一便是借助大規(guī)模MIMO，該技術(shù)利用一個(gè)巨大的天線陣列操控?zé)o線電波束并實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)聚焦，從而被接收器準(zhǔn)確接收。工程人員已經(jīng)能夠在一個(gè)便利貼大小的空間內(nèi)部署64組天線。 

D2D通信：

D2D可使距離較近的設(shè)備在無須網(wǎng)絡(luò)協(xié)助的情況下進(jìn)行直接通信。跳過基站意味著成功減少了一個(gè)為設(shè)備提供信息的步驟。 

全雙工系統(tǒng)：

可實(shí)現(xiàn)在相同頻率上同時(shí)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。 

小蜂窩基站：

增加小蜂窩基站的數(shù)量可提升帶寬。這將為設(shè)備提供充足的帶寬容量，從而支持每秒鐘數(shù)百兆比特的數(shù)據(jù)消耗。 

無線電接入網(wǎng)絡(luò)虛擬化：

普通的無線電接入網(wǎng)絡(luò)處理器功能都將虛擬化至云端。當(dāng)前的無線電接入網(wǎng)絡(luò)都設(shè)有多個(gè)單獨(dú)的基站。借助網(wǎng)絡(luò)虛擬化，多個(gè)服務(wù)提供商可以共享同一個(gè)數(shù)據(jù)中心平臺(tái)，同時(shí)連接強(qiáng)度不會(huì)受到任何影響。 

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)：

由微蜂窩基站、小蜂窩基站、宏蜂窩基站和不同的網(wǎng)絡(luò)層共同組成，隨著設(shè)備和基站之間的距離發(fā)生變化，此類網(wǎng)絡(luò)可提供相應(yīng)的覆蓋范圍。此外，此類網(wǎng)絡(luò)還能夠處理實(shí)時(shí)位置追蹤以及基站之間的快速跳轉(zhuǎn)，從而確保設(shè)備能夠在快速移動(dòng)的情況下持續(xù)工作。 

與用戶近距離的內(nèi)容緩存：

頻繁訪問的信息將被緩存在距離用戶更近的位置，從而縮短獲取數(shù)據(jù)的時(shí)間。