淺談5G網絡關鍵技術

毛龍利

摘? ?要：無線通信技術影響著人們的日常生活，隨著5G概念的提出，各行各業都開始了5G網絡的探索與融合，智能網聯車、智能家居等新興領域的發展更離不開5G網絡的幫助。基于此，文章介紹了5G網絡的概念和優勢，分析了5G網絡關鍵技術，希望可以促進5G網絡技術的發展。

關鍵詞：5G網絡;關鍵技術;通信技術

如今無線通信技術已經和人類生活密不可分，未來移動通信網絡將面臨持續的海量數據增長需求、設備連接增長需求，傳統的通信技術已經不能滿足這些需求，而且新興起的虛擬現實、超高清視頻、智能駕駛等領域的信息傳輸也越來越依賴通信技術。移動通信技術也從早期的模擬與數字信號轉變為2G，3G，4G網絡，一直隨著社會的進步向前發展。隨著各方面技術的精進，能更好、更快地滿足生活需求的5G網絡技術應運而生。

1? ? 5G網絡的概念與優勢

第五代移動通信技術，即5G技術，是目前最先進的蜂窩移動通信技術。5G技術以實現用戶在活動中可以高速率、低成本通信為目的，經過了從1G到4G的發展，實現了更少延遲、更大設備規模、更高系統容量等性能，現在已經完成了初步的商業部署，3大運營商已于2019年宣布正式上線5G商用套餐。

與傳統的4G網絡技術相比，5G網絡各方面都具有更多的優勢，比如在4G網絡中，用戶使用網絡的峰值速率是100 Mbps，而5G網絡可以隨時隨地為用戶提供100 Mbps以上的體驗速率。再比如對于單位面積上支持的在線設備總數，4G網絡能達到的數目是10萬/km2，而5G網絡可以做到100萬/km2，是4G網絡能力的10倍。從整體上來說，5G網絡具有系統性能更好、費用成本更低、頻譜利用率更高、用戶體驗更佳等特性。正是由于5G網絡技術如此大的優勢，5G網絡自誕生起就引起了各行各業的廣泛重視，5G基站未來幾年內的建設數量如圖1所示。

2? ? 5G網絡的關鍵技術

縱觀全世界，各個國家和地區都開始意識到5G網絡的重要性，5G產業鏈的發展標志著高精尖行業的成熟，因此，全球都開始加快部署5G網絡的步伐。4G和5G網絡關鍵技術對比如表1所示，下面將具體介紹幾種5G網絡關鍵技術。

2.1? 超密集異構網絡技術

超密集異構網絡技術是無線網絡技術的一種，能夠提高網絡覆蓋面，隨之可以存儲更多的信息，在提升系統的容量的同時保證信息傳輸的速度。在應用方面，通過對網絡基站和終端距離的控制，使得信息運行的需求得到滿足。通過異形結構的優化，可以提高抗干擾能力。這種技術成功解決了網絡數據流量受限的問題，滿足高流量增長需求，提高用戶體驗度。

2.2? 全雙工技術

5G移動通信網絡中，使用了全雙工技術，允許在同一信道上同一時間、同一頻率地接收和發送信號，降低發射端、接收端的信號干擾，提高頻譜效率的同時提升信號傳遞的質量。與時雙工和頻分雙工這些半雙工技術相比，全雙工可以提高信息反饋速度，極大程度地降低時延，從而提升5G網絡的性能。

2.3? 移動邊緣計算技術

移動邊緣計算技術，即MEC技術，為了解決5G功耗和容量等問題而引入。使用移動邊緣主機、基礎設施、應用等要素構成計算構架，提供存儲資源，將功能進行整合，為用戶提供更優質的服務。移動邊緣計算技術作為一種智能化技術，可以挖掘出更多的網絡數據，更深入地感知和分析信息，升級服務層次，開展更多業務。

2.4? 大規模MIMO技術

MIMO技術是5G網絡技術的核心。傳統的MIMO技術在信息處理時因為其復雜性而耗能過多。在5G網絡中不需要時常更新用戶的終端設備，也不需要大空間布置天線，通過改造基站來控制信息處理的準確度，利用多天線技術的空分特性，提升系統容量，有助于提升信息處理效率。

2.5? 其他關鍵技術

5G網絡中應用的技術還有很多，比如：（1）使用網絡功能虛擬化技術，即NFV技術，可以使軟硬件分離，控制好邏輯、轉發分離，提供靈活的接口以提高寬帶接入業務。（2）使用毫米波技術，合理利用頻段資源，減少信號損耗，避免信號失真。（3）使用內容分發網絡降低時延，實現智能虛擬網絡等。

3? ? 結語

5G網絡時代的到來使得經濟、政治、軍事等領域的發展迎來了又一次機遇與挑戰，尤其是對一些新興產業來說，是發展的大好時機。5G技術還在不斷向前發展，如何在這個過程中把握機會，進一步提高我國無線通信網絡技術水平，值得所有科研人員探究。

[參考文獻]

[1]周曉健.5G網絡關鍵技術介紹與行業應用融合探索[J].價值工程，2020（4）：290-292.

[2]王建.淺談5G通信技術應用場景和關鍵技術[J].中國新通信，2020（2）：30.