探析5G移動通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢

王明芝 張 燕

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探析5G移動通信技術(shù)及未來發(fā)展趨勢

王明芝 張 燕

中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司鶴崗市分公司，黑龍江 鶴崗 154101

按照現(xiàn)有的社會和互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展速度，5G技術(shù)在未來的十年內(nèi)就大致可以出現(xiàn)并投入到使用中去了，現(xiàn)在的5G技術(shù)中的各項(xiàng)組成部分還處于研發(fā)測試階段，部分技術(shù)還處在理念階段，所以5G技術(shù)的發(fā)展依舊處于萌芽階段。5G技術(shù)是未來移動通信技術(shù)的重要組成。5G移動通信技術(shù)的出現(xiàn)可以進(jìn)一步的優(yōu)化通信結(jié)構(gòu)、增加頻譜頻率并且實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的利用率等。隨著社會和科技的不斷進(jìn)步，5G技術(shù)的關(guān)鍵組成技術(shù)已經(jīng)初步確立，并且在未來一段時間內(nèi)可以快速地進(jìn)入實(shí)質(zhì)性的研究和測試中去。

移動通信；5G；通信技術(shù)

1 5G移動通信概述

1.1 5G移動通信簡介

5G移動通信和前四代移動通信的不同之處在于前四代都是單一的技術(shù)，而5G則是前四代技術(shù)的總和，這樣就使得5G移動通信的峰值速率更高，而且更加的安全，覆蓋范圍更加廣泛[1]。可以這樣說，5G移動通信彌補(bǔ)了4G移動通信中所存在的漏洞，其技術(shù)更加的先進(jìn)，而且能夠滿足當(dāng)前人們對于網(wǎng)絡(luò)的需求，是未來一段時間內(nèi)發(fā)展的主流趨勢。

1.2 5G移動通信所具有的特征

5G移動通信和前四代通信進(jìn)行對比后可以發(fā)現(xiàn)，5G移動通信更加先進(jìn)，而且其特征也更加的鮮明，其主要特征有以下幾點(diǎn)：（1）頻譜利用效率將會有所提高。在5G中，高頻段所具有的頻譜資源會被普遍應(yīng)用，而且其應(yīng)用效率將會大大提高，可以彌補(bǔ)4G移動通信中頻譜短缺問題；（2）可靠性更加顯著。與4G移動通信相比較，5G的可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過4G，而且時延也大大縮短；（3）能源消耗降低[2]。近些年來，國家在發(fā)展中倡導(dǎo)低碳發(fā)展，節(jié)約能源，5G移動通信就有效的做到了這一點(diǎn)，5G移動通信中十分注重能源節(jié)約，并為此進(jìn)行了專門的設(shè)計，這樣就使得其能源消耗降低。

2 5G移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 同時同頻全雙工技術(shù)

所謂的同時同頻全雙工技術(shù)，顧名思義就是指在同一個信道上，在發(fā)送信號的同時也接受信號，實(shí)現(xiàn)兩個方向的同時操作[3]。簡單一點(diǎn)來說，就是指將以往通信雙工節(jié)點(diǎn)中存在的干擾屏蔽，然后在利用信號機(jī)發(fā)射信號的同時接受信號，通過同時的操作來提高頻譜效率，此技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)相比較，更加的先進(jìn)，而且工作效率也更高。

2.2 密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

當(dāng)前人們使用的數(shù)據(jù)流量不斷增多，4G移動通信勉強(qiáng)可以為人們提供需要的數(shù)據(jù)流量，但是在應(yīng)用數(shù)據(jù)流量人數(shù)不斷增多的情況下，4G移動通信出現(xiàn)了供應(yīng)不足這一情況，此時5G移動通信應(yīng)運(yùn)而生。5G移動通信所能提供的流量將會是4G移動通信的千倍以上，而實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)主要依靠的就是密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，此技術(shù)包含以下兩方面內(nèi)容：（1）在宏基站的外部設(shè)置很多的天線，這樣就可以進(jìn)一步的拓寬室外空間；（2）需要在室外布置很多的密集網(wǎng)絡(luò)。這些密集網(wǎng)絡(luò)所能產(chǎn)生的信噪比增益將會更加的客觀，同時此方面也是密集網(wǎng)絡(luò)充分發(fā)揮其作用的核心，密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以增加5G移動通信的優(yōu)勢，提高其靈活性，增加其覆蓋面積。

2.3 多天線傳輸技術(shù)

所謂的多天線傳輸技術(shù)，就是指在使用有源天線來進(jìn)行列陣，然后與毫米波聯(lián)系起來，之后就可以有效提高天線的覆蓋面積以及性能，就目前的情況來看，只要提高其覆蓋能力，就可以達(dá)到節(jié)約能源的目標(biāo)。

2.4 新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)

在人們對于網(wǎng)絡(luò)要求不斷改變的過程中，5G移動通信中的新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)技術(shù)就是因?yàn)槲磥砜赡墚a(chǎn)生的業(yè)務(wù)需要所出現(xiàn)的技術(shù)，此技術(shù)在應(yīng)用中具有低時延以及低成本等多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。在此技術(shù)中，云架構(gòu)是主要的入網(wǎng)架構(gòu)這一，相關(guān)人員將對云架構(gòu)進(jìn)行研究作為了主要研究任務(wù)[4]。

2.5 智能化技術(shù)

在5G移動通信網(wǎng)絡(luò)中，云計算是其中不可缺少的網(wǎng)絡(luò)之一，此網(wǎng)絡(luò)中包含的大型服務(wù)器是其主要構(gòu)成，而此構(gòu)成和基站進(jìn)行連接采用的方式是交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)。另外，在宏基站眾多特點(diǎn)中，云計算存儲功能是十分突出的一個特點(diǎn)[5]，利用此功能可以存儲很多的大數(shù)據(jù)，并且對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的處理，而且因?yàn)榛镜囊?guī)模比較大，數(shù)量十分可觀，所以在能夠開展將頻段進(jìn)行劃分，然后開展不同的業(yè)務(wù)。

3 5G移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢

目前，在移動通信領(lǐng)域內(nèi)，全球已經(jīng)充分重視5G移動通信技術(shù)的研究。科學(xué)技術(shù)的不斷革新，將會日趨明確5G移動通信技術(shù)的關(guān)鍵支撐技術(shù)；未來幾年內(nèi)，本技術(shù)將會獲得實(shí)質(zhì)性發(fā)展，也就是研究與制定標(biāo)準(zhǔn)。同時，通過頻率效率的提升、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的變革以及新頻譜資源的開發(fā)利用，也將會在較大程度上提升5G移動通信系統(tǒng)的容量。在2013年，歐盟諸國將5G研發(fā)項(xiàng)目啟動于第7框架計劃中，一個重要參與方為我國華為公司。通過啟動本項(xiàng)目，出現(xiàn)了諸多的5G移動通信技術(shù)研發(fā)組織。我國成立了5G推進(jìn)組，韓國成立了5G技術(shù)論壇等。現(xiàn)階段，世界各國都全面深入的研究5G移動通信技術(shù)的應(yīng)用需求、關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)、候選頻段等內(nèi)容。其中，5G移動通信技術(shù)發(fā)展的動力來自于移動互聯(lián)網(wǎng)，借助于無線網(wǎng)絡(luò)的方式，向用戶提供現(xiàn)有固定互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的各種服務(wù)業(yè)務(wù)，且廣泛運(yùn)用后臺服務(wù)和云計算，對5G移動通信技術(shù)也將會產(chǎn)生巨大的促進(jìn)作用，人們也將會更加重視系統(tǒng)容量與傳輸質(zhì)量。5G移動通信技術(shù)在發(fā)展過程中，需要考慮如何與其他無線移動通信技術(shù)所密切銜接，以便將更加全面和基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)服務(wù)提供給網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。結(jié)合相關(guān)意見，5G移動通信技術(shù)將會從三個方面提升網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力，首先是積極運(yùn)用先進(jìn)的無線通信傳輸技術(shù)，翻倍提升網(wǎng)絡(luò)資源的利用率；其次引入新的體系結(jié)構(gòu)，從深度上擴(kuò)展其智能化能力，大幅度提升無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的整體吞吐率；最后，充分挖掘更加先進(jìn)的頻率資源，包括可見光、毫米光、高頻段等內(nèi)容，以便有效擴(kuò)展未來無線移動通信資源。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代科技日新月異，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)也是發(fā)展迅猛，這些都是5G移動通信技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)，根據(jù)目前的移動通信技術(shù)發(fā)展規(guī)律來看，2020年之后，會將5G移動通信技術(shù)作為商業(yè)用途，對移動互聯(lián)網(wǎng)的業(yè)務(wù)擴(kuò)展和完善提供較大的幫助，為移動互聯(lián)網(wǎng)用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的體驗(yàn)。現(xiàn)在，5G是一個在研發(fā)階段的移動通信技術(shù)，也是其未來發(fā)展前景的關(guān)鍵時期。近幾年會出臺相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)和需求，到那時，相信會對我國移動通信行業(yè)帶來較大的改變，引起新一輪的移動通信變革。

[1]卓業(yè)映，陳建民，王銳.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].中國新通信，2015（8）：13-14.

[2]蔡志猛.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2015（2）：41.

[3]宋文杰.5G移動通信技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].數(shù)字通信世界，2015（8）：39-42.

[4]程澤，陳金鷹，李彪.第5代移動通信技術(shù)及發(fā)展趨勢[J].通信與信息技術(shù)，2015（20）：3.

[5]范浩明，范瀝丹.5G移動通信關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展趨勢探討[J].電視工程，2015（4）：16-18.

5G mobile communication technology and the future development trend

Wang Mingzhi Zhang Yan

China United Network Communications Co., Ltd., Hegang Branch，Heilongjiang Hegang 154101

According to the existing social and Internet development speed， 5G technology in the future can be roughly ten years and devoted to use，now 5G technology of the part is still in the research and development testing，part of the technology is still in concept stage，so the 5G technology development is still in the bud stage，5G technology can the future of mobile communication technology，the emergence of 5G mobile communication technology can further improve the structure of communication，increasing the frequency spectrum and achieve the utilization of new technology， etc.， along with the advance of society，science and technology，5G technology of the key techniques have been preliminarily established，and can quickly in the future for a period of time to enter the substantial research and testing.

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1009-6434（2017）01-0007-02