5G移動通信網絡未來發展趨勢與應用

黃俊杰

廣東南方通信建設有限公司 廣東廣州 510000

1 5G移動通信的未來發展分析

5G移動通信作為下一代移動通信的主體，對未來經濟社會的發展有著特殊的意義。隨著信息化時代的發展，人們也對5G移動通信提出了新的要求。因此，通過分析5G移動通信的發展現狀，結合時代技術的發展，研究其未來的發展方向有著重要的意義。

1.1 5G移動通信技術的發展現狀分析

5G移動通信是第五代移動通信技術的簡稱，是新一代移動通信的主體。移動通信是指移動體之間的通信，或者移動體與固定體之間的通信。例如人們日常生活中使用的比較多的智能手機等，就屬于典型的移動通信[1]。目前，移動通信技術已經發展到第四代，即人們常說的4G移動通信，如圖1所示：

4G通信技術可以提供最高峰值75Mb/s的通信傳輸速率，已經基本可以滿足人們的使用需求。隨著信息化系統的大規模普及和應用，其在日常生活中扮演的角色越來越重要。信息化系統可以提供給人們極強的數據處理能力。但其正常工作需要相應的通信網絡的支持。因此，信息化系統需要很高的通信數據傳輸速率。為了滿足信息化技術發展的要求，人們正在大力推動5G移動通信技術的發展。5G移動通信技術正在逐漸走向正式商用。

1.2 5G移動通信技術的未來發展方向

5G移動通信技術的發展應用將會為人們的生活帶來極大的便利。在未來發展中，5G移動通信技術必然要實現與信息化系統的完美結合。而在這一過程中，則要對5G移動通信技術的未來發展方向進行一定的調整。信息化系統要充分發揮自己的作用，需要實現與其它工作系統的信息交流[2]。因此，信息化系統對于信息傳輸的速率、穩定性和安全性有著更高的要求。與4G移動通信技術相比，5G移動通信技術可以提供最大峰值10Gb/s的網絡數據傳輸速率。但由于相關技術的限制，目前投入商用的5G移動通信只能夠實現1Gp/s的數據傳輸速率。因此，提高5G移動通信技術的數據傳輸速率，將是其未來主要的發展方向。此外，5G移動通信的信號穩定性和安全性的發展也受到了人們的關注。5G移動通信的信號傳輸基站與傳統的基站有比較大的不同。

2 移動通信網絡技術特點及應用

2.1 全雙工技術

全雙工技術通俗的來講就是交換機在發送數據的同時接收數據。5G的全雙工技術提高了頻譜效應，不受傳統頻譜的局限，使頻譜可以最大化發揮出自己作用。但是它也存在三大挑戰。一是電路模板的設計，自干擾消除電路需要滿足寬頻（大于100NHZ）和多MIMO的限定，且還需要功耗低、尺寸小、成本不能過高。二是物理層、MAC的優化設計問題，比如編碼、調制、同步等，尤其是優化MIMO的物理層優化。三是全雙工和半雙工之間動態轉換控制，以及對控制信令和現有幀結構控制問題。

2.2 引入了mMINO概念

mMINO全程MassiveMIMO是一種5G大規模的天線技術。這也是5G系統中關鍵技術之一。mMINO是4G時代傳承下在的技術。隨著人們需求的不斷增加，5G時代的大規模天線技術一定會較4G時代有更高層次的提高。在4G時代，大規模天線技術為4G網絡的部署省去了許多不必要的麻煩。通過mMINO技術可以顯著增加頻譜的效率，進而可以有效滿足人們對4G網絡日益增長的需求。mMINO與4G終端兼容，這就可以使運營商在4G時代的部署中獲利，但同時它還可以向5G網絡推進，還可以保持甚至提高投資的回報。mMINO不僅僅是紙上談兵，在很早時候已經應用到很多領域并取得了不錯的成果。在應用于5G部署時，mMINO可以對陣元端口數量的改變實現對mMINO系統的識別從而對數據進行篩選。舉個現實生活中的例子來讓大家了解它的功能，假如我和一個人相距很遠，我們提前交流好，當他伸出四個手指頭我便識別它不是mMINO系統，若伸出五個手指頭則識別它是mMINO，到此我便快速完成了數據的篩選。

2.3 高頻段傳輸技術

研究發現，我國移動通信系統大多采用的是3千兆赫以下的頻段。然而隨著我國經濟迅速發展，人們生活水平不斷提升，智能設備普及程度不斷提升，移動通信技術應用人數也在逐漸增加，如此將致使移動通信系統頻譜資源緊缺[3]。由于高頻段傳輸技術需配備足夠天線及相關設備，因此使用此技術可有效緩解頻譜資源短缺這一問題，滿足用戶聯網需求。

3 結語

隨著現代科學技術的不斷發展以及4G移動通信技術的普及不斷提高，人們對移動通信有了更高層次追求，因此移動通信勢必會發展到5G。5G作為網絡第五代的傳輸網絡，其峰值的傳輸速度理論上可以達到二十Gb每秒，這也就意味著它比4G網絡的傳輸速度快好幾百倍，打個比方，一部完整3D電影用4G網絡下載需要六分鐘，但用5G網絡可以在六秒內就可以完整下載。可以看出5G移動通信是現代科技的前沿，也是現代通信研究的重點方向。