5G網絡技術研究現狀和發展趨勢

胡富 詹課

摘要：隨著網絡通信的不斷發展，5G移動通信技術成為該行業未來發展的必然趨勢，其能夠符合互聯網以及群眾對通訊穩定方面的需求，為人們的生產生活提供更加便利的服務。本文將對5G移動通信技術的應用進行分析，并對此項技術發展和應用的趨勢加以闡述。

關鍵詞：5G；移動通信技術；發展趨勢

在計算機網絡蓬勃發展的背景下，我國的通信行業得到了顯著的發展和壯大，從以往傳統的2G發展為3G，到目前社會中普遍應用的4G，屬于一個曲折性上升的歷程。未來5G技術將成為通訊行業發展的必然趨勢，能夠更加充分的保障通訊的高速和穩定，使網絡服務功能得到大幅度提升，充分滿足群眾的使用需求。

一、5G移動通信技術的研究現狀

現階段，5G網絡正處于研究的重要階段，雖然在部分發達地區已經陸續開始使用，但是由于技術水平還不夠成熟，難以實現大面積的推廣和使用，本文將對目前5G通信技術的研究現狀進行分析。

1.1 高頻段傳輸技術

5G網絡的研究主要目的是為了解決現階段對信息傳輸方面提出的新要求，通常來講，在移動通信網絡中，系統的頻波段將低于3GHz，但是目前來講，該頻率已經難以充分符合現代化的需求。隨著智能手機的推廣和使用，人們利用手機看視頻、瀏覽新聞等都需要有流量的支持，為了能夠充分符合人們在此方面的需求，使網絡的傳輸效率得到顯著的提升，應用特殊的材料以及大批量的天線構建成一個龐大的網絡整體，以此來實現大量數據的傳播。在5G網絡中，主要是采用高頻段傳輸技術，將波束賦技術的優勢充分發揮出來，使網絡的覆蓋率得到顯著提升。在未來的5G發展過程中，如若出現網絡盲區，導致數據不通暢等，則可以在此區域設置多根天線的形式來解決。

1.2 全雙工通信技術

此項技術在通信網絡中的應用，能夠使頻譜技術變得更加靈活，得到雙倍使用效果，進而實現在同一頻道和地點的基礎上，實施雙向通信的目的，使無線資源的利用量得到有效控制。此項技術在應用過程中存在一定的缺陷，主要體現在對自身干擾抵消能力較差，因此在大型MIMO系統中的應用還有待于進一步的考察和研究后才能夠實現。

1.3 直接通信技術

在5G技術中，能夠實現多個用戶的實時通訊。為了能夠使該目標順利完成，需要利用直接通信技術，使用戶能夠在5G技術的支持下，利用不同的設備完成多個用戶之間的通信。這樣做不但能夠節約寶貴的時間，而且還能夠有效減少能源浪費情況。同時，還能夠促進其他技術作用的發揮，例如頻譜資源等，進而帶動了相關產業的發展。在5G通信中，數據信息的傳輸數量和速度都能夠得到顯著的增長。由于其傳播的速度較快，能夠在短時間內產生較多的數據流量，這些需要利用密集網絡技術才能夠完成。

1.4 異構超密集網絡技術

此項技術主要能夠解決在異構網絡中存在的布署問題，主要應用方式為：利用小區分裂的方式，將節點之間的距離半徑縮短，分裂之后空間容納量發生改變，如若想要使容納空間增加，則需要加入更多的節點數量，進而使部署的密度顯著提升。研究發現，在節點密度方面，未來將會超過現在的10倍以上，節點數與用戶激活的數量相同，才能夠使數據在此網絡環境下得到實現更加快速的傳輸。

二、5G網絡技術發展趨勢

5G移動通信網絡的產生是為了應對未來更多的流量移動數據增長、海量的新業務、連接海量的設備。世界的很多國家已經就5G移動網絡通信技術的應用需求范圍、能效技術、關鍵技術指標、頻段、發展愿景等多方面進行深刻的探究，在2015年召開的無線電大會世界研討會上達成了共識，并且于2016年完成啟動5G移動通信技術的標準行業推進。5G網絡技術已經在移動通信技術領域上掀起了一輪激烈的市場競爭熱潮，這也加快了5G技術研發的腳步。各國為能夠在5G通信技術領域競爭中脫穎而出，都把信息技術作為科技發展的首要任務。所以，5G網絡技術的空前發展會給社會進步帶來巨大的推動力。

有業界人士認為，在移動通信網絡中高頻段的應用是必不可少的發展趨勢。之所以運用高頻段移動通信，是因為它的主要優點是相對較高的無線增益、可用寬帶足夠量、天線和設備呈小型化。5G網絡技術還會采用超密集組網技術，改進網絡覆蓋率使系統容量得到提升，分流系統業務，使網絡部署能夠更具靈活性和高效性，增加頻率復用。5G的網絡拓撲會比4G更加復雜，因為小區之間會存在互相干擾的現象，這在很大程度上抑制了系統容量的增長，而且網絡能效也會被降低。所以，消除小區間的互相干擾、密集小區協作、提升終端能力等方案就成為了密集網絡目前要解決的熱點問題。

在未來的十年里，社會的各個領域都會應用5G網絡技術，并構建全方位的信息生態系統把客戶作為中心，4G時期的信息存在時空限制，5G網絡技術將會突破這一限制，能夠給用戶帶來極佳的體驗效果，給用戶帶來更多的信息資訊。用戶還會明顯感受到5G光纖一樣的速率接入，體驗真正的無延時網絡速率，更多設備的無線連接，多場景的連接密度和高移動性的服務，提升之前的網絡能效，降低比特成本都是5G網絡技術未來的發展趨勢。

5G的應用與發展在我國受到高度的重視，并且開展了全民研發工作，與國際的合作也在不斷加強，推進機制也在不斷的完善中。目前，我國對5G網絡技術的概念和框架組織、標準頻譜、關鍵技術等方面都有了實質性的進展。

5G的需求會和以往有很大不同，移動寬帶一直都在被不斷的提升，很多寬帶業務也隨之提升，其中最為典型的就是視頻業務。足球場一般都會設有多架攝像機，以便于能夠在各個角度拍攝到運動員的每一個動作，如果足球場里的觀眾想要通過自己的移動設備近距離觀看比賽，那么他們就需要連接移動寬帶，但是如果很多觀眾都在同一時段連接觀看，那么只有提升寬帶才是正確的解決辦法，這也是5G網絡技術需要努力實現的目標。

5G網絡技術要具備1ms時延的標準化能力，實現人和人之間、物和物之間、人和物之間的直接通信，想要實現這一互聯，沒有統一的標準是無法實現的。由此可見，形成全球統一技術標準是5G網絡技術的發展趨勢，因為這種技術統一會帶來很多優勢，例如終端系統設備的低成本，全球范圍的國際漫游。未來市場上可能會共存多代技術，出于成本的考慮運營商會取締3G、4G網絡，而5G網絡技術會有一個獨特的開發和部署系統，5G網絡技術不是單一的技術，它是一個技術群組。所以，推動5G創新，融合發展才是5G網絡技術未來發展的真正需要。

三、結束語

綜上所述，隨著科學技術的發展，通迅行業得到了顯著的發展和壯大，5G技術成為未來發展的主要方向和趨勢。但是，此項技術的發展也將遇到諸多阻礙。對此，應認真吸取2G、3G、4G技術的優點，使自身的功能不斷完善，發揮關鍵技術在該行業中的積極作用，使我國能夠為國際貢獻出更多的科技成果，在引領5G技術的發展和應用中，實現合作共贏。

參考文獻

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[2]楊隨虎.5G移動通信相關技術與國內發展趨勢展望[J].自動化與儀器儀表，2016（11）：82-83.

（作者單位：廣州杰賽科技股份有限公司）