第5代移動(dòng)通信技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)

王曉勇

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【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，當(dāng)前移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出現(xiàn)了5G網(wǎng)絡(luò)。與傳統(tǒng)的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)相比，5G移動(dòng)通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)眾多，隨著科技的快速發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)將獲得更大的發(fā)展。基于這種背景，本文簡(jiǎn)單分析了5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)，并介紹了幾種5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)，以期為5G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)提供可以借鑒的資料。。

【關(guān)鍵詞】5G移動(dòng)通信；發(fā)展趨勢(shì)；關(guān)鍵技術(shù)

一、5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)

與當(dāng)前比較普遍的4G移動(dòng)通信相比，5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在頻譜利用率、傳輸速率、資源利用率等方面有了顯著的提升，除此之外，在無線覆蓋率、傳輸延時(shí)以及用戶體驗(yàn)等方面也顯著提高。特別是將無線移動(dòng)技術(shù)融入進(jìn)去之后，全面化、智能化以及自動(dòng)化將成為5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。5G移動(dòng)通信技術(shù)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在性能關(guān)鍵指標(biāo)、能耗、低成本、高通信性能、設(shè)計(jì)理念較為先進(jìn)以及頻譜利用率較高等方面。

二、5G移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

1.多載波技術(shù)。5G移動(dòng)通信的數(shù)據(jù)速率非常高，最高可達(dá)1GHz帶寬。現(xiàn)階段移動(dòng)通信中的OFDM技術(shù)在頻譜效率、抗多徑衰落等方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是欠缺應(yīng)用大范圍帶寬中空白頻譜的能力。而多載波技術(shù)是基于濾波器組的，能夠很好地解決上述問題。在該技術(shù)中，發(fā)送端是通過合成濾波器組來調(diào)制多載波的，接收端是通過分析濾波器來調(diào)制多載波的。該技術(shù)具有的特點(diǎn)：子載波能夠單獨(dú)處理，解決了子載波同步的問題；子載波不再插入前綴，也不再進(jìn)行固定的正交，可以控制子載波間的相互干擾，干擾情況大大減少。所以，在5G移動(dòng)通信系統(tǒng)分實(shí)現(xiàn)多載波方案的過程中，多載波技術(shù)起著非常重要的作用。

2.大規(guī)模MIMO技術(shù)。在無線通信系統(tǒng)的建設(shè)中，應(yīng)用多天線技術(shù)可以提高系統(tǒng)的頻譜效率以及傳輸速率等，使其更加安全可靠。MIMO技術(shù)能夠利用發(fā)射接收天線來增加信道的容量。因此，天線數(shù)量的增加可以有效增加系統(tǒng)的容量。在基站中利用MIMO技術(shù)來設(shè)置大量的天線，如此一來，便可以在同一個(gè)時(shí)頻資源中，為大量用戶提供相應(yīng)的服務(wù)；此外，MIMO技術(shù)可以提高空間分辨率；通過集中波束還能夠減小干擾。

3.全雙工技術(shù)。該技術(shù)可以同時(shí)、同頻進(jìn)行雙向通信。在現(xiàn)階段的無線網(wǎng)絡(luò)中，發(fā)射信號(hào)會(huì)對(duì)接受信號(hào)產(chǎn)生自干擾，當(dāng)前的技術(shù)手段是很難進(jìn)行同時(shí)、同頻雙向通信的。而全雙工技術(shù)可以降低不必要的無線資源的損耗，還可以更加靈活的運(yùn)用頻譜，提高5G移動(dòng)通信的效益和性能。

（二）無線傳輸技術(shù)

1.自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。該技術(shù)指的是網(wǎng)絡(luò)智能化，網(wǎng)絡(luò)的自愈合、自配置、自由化等自組織能力大大提高，網(wǎng)絡(luò)能夠自動(dòng)排障、優(yōu)化、維護(hù)、部署以及規(guī)劃等等，大大節(jié)省了人力資源。該技術(shù)改善了當(dāng)前運(yùn)維工作、人工部署而產(chǎn)生的成本以及人力資源的消耗。在通信網(wǎng)絡(luò)中，自組織技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成不可或缺的技術(shù)，再加上網(wǎng)絡(luò)深度智能化是5G移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能的重要保障，所以，在5G移動(dòng)通信的建設(shè)中，自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)所占的地位將越來越重要。

2.超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。由于5G系統(tǒng)存在無線傳輸技術(shù)，所以其無線接入形式繁多。該技術(shù)具有較高的網(wǎng)絡(luò)密集程度，所以，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與終端的距離比較近，可以提高功率和頻譜效率，還能提升系統(tǒng)容量以及靈活性。該技術(shù)雖然為5G移動(dòng)通信提供了美好的前景，然而因?yàn)楣?jié)點(diǎn)之間的距離縮短，系統(tǒng)中出現(xiàn)了各種的問題。所以，應(yīng)當(dāng)針對(duì)這一問題進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)。有線回傳方式可以節(jié)省大量的資源，還可以對(duì)程序進(jìn)行有效的簡(jiǎn)化，促進(jìn)移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展。

三、5G移動(dòng)通信的應(yīng)用場(chǎng)景

5G概念白皮書指出，低時(shí)延高可靠、低功耗大連接、熱點(diǎn)高容量、連續(xù)廣域覆蓋是5G的四大主要技術(shù)場(chǎng)景。其中，低時(shí)延高可靠、低功耗大連接場(chǎng)景主要面向物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，是5G新拓展的場(chǎng)景，重點(diǎn)解決傳統(tǒng)移動(dòng)通信無法很好地支持物聯(lián)網(wǎng)及垂直行業(yè)應(yīng)用的問題；熱點(diǎn)高容量、連續(xù)廣域覆蓋主要滿足2020年及未來的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。5G移動(dòng)通信將滿足人們?cè)诮煌ā⑿蓍e、醫(yī)療、工作、居住等領(lǐng)域的多樣化業(yè)務(wù)需求，還將滲透到物聯(lián)網(wǎng)及各種行業(yè)領(lǐng)域，和交通工具、醫(yī)療儀器、工業(yè)設(shè)施等進(jìn)行融合，并能為用戶提供在線游戲、云桌面、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、虛擬現(xiàn)實(shí)、超高清視頻等極致體驗(yàn)。結(jié)語隨著時(shí)代的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)在2020年，5G移動(dòng)通信技術(shù)將被投入使用。該技術(shù)的出現(xiàn)使得人們的對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求得到更好地滿足，用戶能夠獲得更好的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。但是現(xiàn)階段5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還處于研究的初期，相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)全面了解并掌握與5G相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而根據(jù)人們的生活需求，更好地開展研發(fā)工作。

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