關于5G移動通信技術的探討

張雪

摘 要：隨著科學技術的發展，通信技術的革新成為二十一世紀最備受矚目的一個領域，也是發展最快的一個產業，在短短不到二十年間，移動通信技術就發生了三次革新，每一次革新都給人們的生活帶來巨大改變，因此研究5G移動通信技術對于我國經濟的發展具有十分重要的意義，本文將從5G移動通信的關鍵技術出發，全方位解析了我國5G移動通信的關鍵技術，深入研究未來我國通信領域的發展趨勢，對我國通信產業的發展提供有價值的參考和借鑒。在3G/4G通信技術的持續發展背景下，5G移動通信技術因獨特的研發特征，成為通信行業的新寵，5G移動網絡“以用戶為中心”，相比4G網絡的“以服務為中心”概念更具實際效益，更具有卓越的移動性能。

關鍵詞：5G；移動信息通信；網絡

中圖分類號：TN929.5 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0017-01

1 5G移動通信技術的關鍵要點

1.1 無線接入技術

以BDMA（射束分割多址技術）、NOMA（非正交多址接入技術）為基本內容，利用更加廣泛的信號寬帶，為用戶提供更加便捷化的應用指標。目前所發明的BDMA技術、NOMA技術，可較快地適應5G的基本要求，如AOA（達角）無線配置、FFT塊CP信號參數等，具有較強的適用價值。

1.2 超密集異構網絡

強化低功率節點數量、縮減小區半徑成為基本技術指標。

超密集異構網絡是基于提升數據流量所衍生的構成要點，可保證5G網絡的智能終端普及效益。密集部署網絡可有效縮減終端設備與各個節點間的實際距離，便于增強網絡功率和頻譜效率，對不同接入技術的覆蓋層次性能也有所幫助。

此外，依據現有站點的10倍以上范圍，并將其維持在10～15m范圍內容（每1km2滿足25000用戶需求），可以緩解用戶基數與站點數值1：1比例情況。同時，結合網絡動態部署技術，準確感知各個相鄰節點，完成選擇網絡、協調節點間距、實現網絡業務等工序。

以5G異構網絡超密集場景的跨層干擾協調優化為例，由于小站覆蓋范圍較小，微小區網絡具有能耗效率高、信號質量好等優勢。利用ABS站點配置策略，宏觀規劃節點區域范圍與鄰區間干擾情況，統計小站區域范圍自身所帶有的RB資源，為強化CRE擴展效益提供輔助條件，便于吸收區間吸收用戶數量，計算各個UE所提供的信息服務數據（跨層干擾協調優化方法），協調用戶和業務各自的差異性。

1.3 大規模MIMO

在2016世界電信標準化全會（WTSA16）中，我國正式提出推進IMT-2020（5G）標準化研究工作。這相比4G技術所提供的峰值速率增長至數十倍（連接100萬用戶/平方公里），目前，大規模MIMO技術依然是5G移動通信系統的關鍵技術問題，仍需有效解決。以大規模天線陣列方式集中模式為例，利用空間維度的無線資源，與小區用戶的平均頻譜效率相融合，滿足流量增長需求。

1.4 SDN/NFV

SDN（軟件定義網絡）與NFV（網絡功能虛擬化）是一種新型的網絡架構技術，利用數據分離、軟件化、虛擬化概念，為5G移動通信網絡提供技術支撐，SDN以基礎設施層（網絡最底層）、中間層（控制層）、最上層（應用層）為主，涵蓋了API網絡資源調用內容，通過控制網絡設備的應用平面，集中網絡控制功能設備儀器，具有簡化全網管理程序的功效。

NFV是從網絡運營商的角度出發的網絡體系，利用IT技術平臺來實現功能虛擬化，并與所對應的功能塊相銜接，便于統一調用相關虛擬資源。

2 5G移動網絡優勢

2.1 高頻段傳輸

目前，移動通信系統頻段主要是3GHz以內，伴隨著用戶人數的增加，頻譜資源也變得十分擁擠，然而在高頻段里，如毫米波頻率是27.3～350GHz，而帶寬則高達284.6GHz，超過微波全部帶寬的12倍。微波與毫米波相比，元器件的尺寸要小很多，毫米波系統能輕而易舉小型化，實現進行極高速短距離通信，支持5G傳輸速率和容量需求。

2.2 多天線傳輸技術

多天線技術，經歷了從二維到三維，從無源到有源，從高階多輸入多輸出到大規模陣列的發展，能把頻譜利用率提高到數十五倍甚至再高，是目前5G技術唯一重要研究方向。

2.3 同時同頻全雙工技術

同時同頻全雙工技術被稱為高效的頻譜效率技術，該技術在相同的物理信道上對兩個方向信號的進行傳輸，在通信雙工節點的接收機處通過對取消自身發射的信號干擾，在發射信號時候，同時接收另一節點的相同頻信號。

2.4 設備間直接通信技術

以往的移動通信系統連網方式，以基站為中心點，實現對市區覆蓋，基站及中繼站是不能隨便移動的，網絡結構是有限制的，在未來的5G網絡里，用戶規模大，數據流量大，以傳統的基站模式為中心的組網方式，是沒辦法滿足業務需求。D2D直接通信技術在沒有基站的情況下也能運轉，實現通信設備的直接通信，開拓了接入方式和網絡連接。

2.5 密集網絡技術

5G是一個智能化、寬帶化、多元化、綜合化的網絡，數據流量是4G的1000倍。想要實現目標有兩種技術：一是在宏基站處布置大規模天線來取得室外空間增益，二是布置密集網絡來滿足室外和室內數據需求。在未來里，向高頻段寬帶，將采用更加密集的方案，部署高達200個以上扇區。

2.6 新型網絡架構技術

為了滿足在未來里，使用高容量、大規模的用戶需求，未來的5G網絡架構將具有低時延、低成本、易維護、扁平化特點。目前產業界主要集中在云架構和C-RAN的研究上。

2.7 智能化技術

5G的中心網絡，是由大型的服務器來組成的云計算平臺，通過交換機網絡及數據交換功能的路由器與基站相連接，宏基站具有大數據存儲功能和云計算功能，時效性特強或特別大的數據，提交到云計算中心進行網絡處理，終端或基站的數量、形態多，不一樣的業務選取不一樣的頻段，連接方式和天線多樣化。所以，需要具有自動模式切換、智能配置、智能識別的功能，實現智能組網，在未來里，智能化技術是實現5G網絡的是關鍵技術。

3 5G移動通信的總體發展趨勢

3.1 用戶體驗

由于5G移動通信技術以人為本的特征，從而能夠給用戶提供良好的用戶體驗，甚至改變了模擬技術在5G移動通信技術中的發展，將系統的吞吐能力提高了二十倍。智能化的互動用戶體驗，由于植入智能芯片，能夠給用戶提供特殊的用戶體驗，從根本上將各種業務融入在互動用戶體驗中，促進我國5G移動通信技術領域的不斷擴展。

3.2 突破性

5G移動通信技術突破了傳統移動傳輸技術對距離的限制，在信號功率上，具有長足的進步，不只局限于傳統的物理層的傳輸，而著手衛星通信技術的研發，將5G移動通信技術與信道編譯碼技術結合起來，從而大幅度的提升了5G移動通信技術的技術指標。當然，5G移動通信技術最重要的優勢在于平臺性，能夠擴展5G移動通信技術相關的業務的體系構架，從而創建新興的移動業務。這些業務可以采用地區性劃分，將用戶以區域的形式進行劃分，從而統籌業務，不斷的細化業務。

3.3 覆蓋性

5G移動通信技術的覆蓋性不止關于5G移動通信技術的應用范圍，還在一定程度上表明了5G移動通信技術的未來發展方向。未來的5G移動通信技術越發的朝著室內移動通信發展，相關專家表明，5G移動通信技術在室內的覆蓋能力比起室外具有更重要的意義，一方面這項研究，改變了我國移動通信技術的發展格局，將5G移動通信技術的覆蓋能力逐漸內移。另一方面，5G移動通信技術在室內具有更強大的業務支撐，因此室內5G移動通信技術的覆蓋擁有更大的發展前景。

3.4 軟件的研發

也是發展5G移動通信技術的重要途徑，一定程度上業務流量決定了5G移動通信技術的發展前景，因此擴展業務流量的軟件開發工作對于發展5G移動通信技術的核心科技具有一定的推動作用。除此之外，還能有效地解決網絡運營的成本。

4 結語

綜上所述，5G移動通信關鍵技術的應用是推動5G移動通信時代到來的重要環節，同時，將5G移動通信融入于市場之中，擴展業務，能夠在短時間內完善5G移動網絡的用戶體驗和應用效果，從而促進我國經濟又好又快發展。