簡析5G移動通信技術

馬瞻

移動通信是信息時代的一大代表性技術，深刻影響著人們的生活以及社會的發展，在信息技術飛速發展的背景下，第五代移動通信技術將成為未來移動通信的發展的趨勢。為此，文章主要就第五代移動通信技術相關研究問題以及未來發展做一番分析。

1引言

在科技快速發展的社會背景下，工作、生活節奏愈來愈快，為進一步提升時間利用效率，人們將追求更高質量、更大容量和更高速率的通信服務，而移動通信技術作為信息時代的新技術之一，成為了人們實現美好期望的重要角色。現階段，4G網絡已經得到了廣泛的應用，在很大程度上方便了人們的生活，但是技術市場與人們的需求增長規律相同，都是無止境運轉的。因此在4G網絡建網上市且取得良好應用效果的情況下，人們就會想，第五代移動通信技術是否也需要實現普及？下文就以這個問題為主要基調，對第五代移動通信技術進行討論。

2移動通信技術研究發展歷程

市場是推動移動通信技術不斷發展進步的重要動力，而智能終端的普及與信息技術的迅猛發展又為移動通信技術的發展提供了龐大的市場。現在，人們逐漸體會到通信技術帶來的好處，并一直在追求更高質量的、更先進的移動通信服務，這使得人們對移動通信技術的需求不斷增加。有數據顯示，全球移動通信網絡的數據流量每年都在以翻倍的速度增長，勢頭十分猛烈，移動通信業研究機構曾以當前的移動通信發展速度進行了相關測算，測算數據表明，至2020年，全球移動通信網絡的數據流量會超2015年10倍。這說明移動通信技術的發展潛力是巨大的，移動通信技術的市場也是龐大的，而移動通信技術正是在這龐大市場的推動下，實現了從1G到4G的質的飛躍，甚至在不遠的未來實現5G的應用。

目前，移動通信技術經歷了4個發展階段，這4個階段分別是1G、2G、3G和4G，且每一階段都是一次通信技術的重大變革。其中，第一代通信技術的基礎是模擬技術，在模擬技術的基礎上研發出了僅限于語音的蜂窩電話標準，這是移動通信技術基本結構建立的標志。第二代移動通信技術的基礎是數字技術，其實現了模擬技術到數字技術的轉化，建立了電路交換架構，使終端設備具備了窄帶數據通信這一功能，它極大地優化了用戶的通信體驗，為用戶提供了除語音通信外的短信與低速率數據業務，但是這一技術的缺點是信號傳輸速度較慢。第三代移動通信技術的基礎是一種分組交換的網絡，在這種分組交換網絡的基礎上增加了通信功能，較之第二代移動通信技術，第三代移動通信技術的傳輸速度更快，同時容量也更大，能實現數據信息、聲音等同時傳送。而第四代移動通信技術是基于IP協議的高速移動通信網絡，4G是移動通信技術發展史上的一次重大變革，它比3G的傳輸速率更快，容量更大，并且具備了VOLTE通信技術。4G移動通信技術的研發與應用，為人們提供了更加方便、優質的通信服務。

3第五代移動通信技術分析

3.1第五代移動通信技術特點

相較于第四代移動通信技術，5G移動通信網絡的數據流量會更為龐大，聯網的終端設備數量也會更大，較之現在，會多出100倍左右，人們的通信以及其他上網需求會得到更大程度滿足。除此之外，5G移動通信網絡的一個主要特點是峰值速率也會大為提高，較之4G移動通信網絡，5G移動通信網絡的峰值速率會達到10 Gbit/s，這一峰值速率是大多數移動終端設備都能達到的，且在特定情況下，單獨某個用戶的單鏈路速率還會高于10 Gbit/s。相應地，在特殊情況下，部分終端聯網設備的峰值速率也會低于10 Gbit/s，但這只是極少數情況。在容量大、速率高的情況下，5G移動通信網絡的頻譜資源不足問題也會被放大，其實頻譜資源不足問題在4G技術研發與應用時也顯現，但是因為5G對頻譜效率的要求更高，因此這一問題得到廣泛關注，要想有效解決這一問題，就需要將5G網絡的平均速率提升50倍，這樣才能夠滿足用戶的使用要求。除了上述特點外，第五代移動通信技術還具有可靠性高的特點，因為基礎技術更加先進，因此使用的安全性以及穩定性都能得到一定程度的保障，受限制小，不僅能夠滿足用戶的多種用網需求，而且能為用戶提供隨時隨地的網絡在線服務。

3.2第五代移動通信技術關鍵性技術分析

第五代移動通信技術的研究是基于無線網絡技術與無線傳輸技術，只有在無線網絡技術與無線傳輸技術獲得完善與進步的情況下，才能有效滿足第五代移動通信技術的多種業務需求。現階段，社會各界對第五代移動通信技術并沒有提出一個具體的概念與技術標準，仍處在技術的探索與開發階段，但是分析以往經驗，就不難理解無線傳輸技術需要更高的效能，無線網絡需要更高的密度，可以說這2項技術是業界普遍認可的，是研究第五代通信技術的關鍵性所在。如果深入分析，無線網絡技術與無線傳輸技術如果想為第五代移動通信技術的研發與應用提供全面支持，就需要具備以下特點：首先就無線網絡技術而言，第五代移動通信技術成功研發與應用的前提是無線具備更加靈活與智能化的組網技術以及網絡架構，而現階段，能滿足上述功能要求的就有網絡密集技術、新型網絡架構技術以及智能化技術等。其次就無線傳輸技術而言，要想無線傳輸技術為第五代移動通信技術的研發與應用提供全面支持，就需要有效提升頻譜效率，這就意味著無線傳輸技術方面要不斷創新完善能夠促進頻譜效率提升的相關技術，而現階段與這一特點相符的技術有多天線傳輸技術、高頻段傳輸技術和同頻全雙工技術等。基于以上技術要點，下面對無線網絡技術與無線傳輸技術做具體分析。

（1）網絡密集技術

網絡密集技術是研究5G通信網絡技術的一項關鍵性技術，由于5G網絡的數據流量異常龐大，基本上是4G通信網絡的1 000倍，因此較之4G通信網絡，5G網絡要更加智能化、綜合化和多元化與寬帶化。實際上，這也是5G通信網絡的一個研發目標，而要想有效實現這一目標，就需要滿足以下技術要求：一是根據5G通信網絡的數據流量規模，根據市場需求，適當增加密集網絡；二是在宏基站處建立規模龐大的電線，這一舉措的主要目的是獲取更高的室外空間增益，實現5G通信網絡的更好研發與應用。但是在實際研發中，5G通信網絡數據業務的主要分布地點是熱點地區及室內，因此比較上述2種技術，顯然增加更多的密集網絡更加科學合理、經濟可行。這是因為超密集網絡能夠將網輸出端以及輸入端之間的距離最大限度地縮小，進而讓網絡的覆蓋能力得到大幅提升。而網絡的覆蓋能力得到提升后，終端用戶的使用性能也會得到很大改善，系統容量也會獲得最大程度的增加。這也是超密集技術為什么是5G通信網絡研發過程中關鍵性技術的原因。

（2）高頻段傳輸技術

現階段，移動通信技術主要是在3 GHz以下的頻段工作，但是在未來，網絡終端設備數量會大幅上升，所產生的數據流量也會有異常情況。在這種情況下，如果不對通信網絡的工作頻段作出適當調整，就會導致頻譜資源不足的情況出現。尤其是對5G通信網絡技術來說，它面向的市場將更為廣闊，產生的數據流量是異常龐大的，3 GHz以下的頻段根本無法確保其正常工作，要想提升5G通信網絡的研發與應用效果，就需要鉆研促進頻譜效率穩定提升的技術。同時，5G通信網絡一般情況下都是在26.5～300 GHz范圍內進行工作，這也就意味著它所需要的帶寬為273.5 GHz，這一數據是目前移動通信技術所用頻段的10倍左右，因此，在研發5G通信網絡技術時，必須要將毫米波段應用其中，利用毫米波段，能夠有效滿足第五代移動通信技術對傳輸速率以及終端容量方面的要求。

4 5G移動通信技術的未來發展

市場以及科學技術是促進第五代移動通信技術研發的前提，而移動通信網絡的飛速發展則是推動第五代移動通信技術發展的主要動力。在市場、網絡技術的推動下，不難發現第五代通信技術的研發成功率是極高的，同時它也具有非常廣闊的發展前景，在與其他高端通信急速的有機整合下，5G移動通信技將為用戶提供更加高效、便捷和優質的服務。結合現階段移動通信技術實際發展速度分析，在不久的將來，無線通信網絡的業務能力會實現一個質的飛躍。具體表現在以下幾個方面：一是新的無線傳輸技術會出現，對資源的利用效率會得到更大幅度的提升；二是移動通信系統的網絡吞吐率會得到大幅提高，較之現在會提高2.5倍左右；三是新的頻率資源可能會出現，像可見光、毫米波等，這些新資源的出現會將移動通信系統的頻率資源擴大。

5結束語

綜上所述，移動通信是信息時代的一大代表性技術，在信息技術飛速發展的背景下，第五代移動通信技術將成為未來移動通信的發展與應用趨勢。