5G移動通信發(fā)展趨勢研究

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【摘要】信息化社會的到來，各種移動通信設(shè)備走進人們生活，并為人們工作生活提供了較大的便利。當(dāng)前較為普及的4G移動通信技術(shù)一定程度上滿足了用戶需求，但是在技術(shù)不斷前進的過程中，我國也加大了5g移動通信研究的力度。因此，本文將主要探討5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關(guān)鍵技術(shù)，為5G技術(shù)的發(fā)展提供合理意見。

【關(guān)鍵詞】5G移動；通信發(fā)展趨勢；若干關(guān)鍵技術(shù)

引言

我國信息以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在高速發(fā)展，相應(yīng)地，移動通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)流量也在迅速增長。當(dāng)前較為普及的是4G移動通信技術(shù)，但是5G移動通信技術(shù)也已經(jīng)進入到研究開發(fā)的階段，并逐漸地應(yīng)用到通信過程中。與4G技術(shù)相比，5G移動通信技術(shù)能有效地提升數(shù)據(jù)傳播速度，擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，極大程度地滿足了全球智能終端普及的要求。因此，對5G移動通信的發(fā)展趨勢以及關(guān)鍵技術(shù)進行分析具有重要的意義。

1當(dāng)前5G移動通信發(fā)展趨勢

1.15G技術(shù)的發(fā)展優(yōu)勢與特點

就當(dāng)前而言，整個移動技術(shù)正著力于發(fā)展5G技術(shù)。直至2020年，5G移動通信技術(shù)有望成為第五代移動通信系統(tǒng)。將5G技術(shù)與其他的無線移動技術(shù)相結(jié)合，共同構(gòu)成更加先進的無線通信網(wǎng)絡(luò)。在當(dāng)今社會，人們的工作與生活都離不開移動互聯(lián)網(wǎng)。這為5G移動通信技術(shù)的進一步發(fā)展奠定了良好的環(huán)境基礎(chǔ)。在發(fā)展5G移動通信技術(shù)的過程中，與當(dāng)前的移動通信技術(shù)相比較，5G技術(shù)自身具有質(zhì)的飛躍，與2G、3G、4G相比較而言，5G技術(shù)自身具有自身的優(yōu)勢，其優(yōu)勢主要可以分為以下幾點。①使用效率高。5G技術(shù)具有更強的使用效率和利用能效。②傳輸質(zhì)量更優(yōu)化，安全可靠性高。當(dāng)前普及4G技術(shù)，而進一步發(fā)展的5G技術(shù)，在傳輸質(zhì)量、安全可靠性、時效性以及覆蓋能力等方面來看，5G技術(shù)優(yōu)勢更加突出，比4G技術(shù)的應(yīng)用效能更強。③增加用戶體驗。當(dāng)前的移動通信技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定、收費高以及傳輸?shù)乃俣缺容^慢的特點，而進一步發(fā)展5G技術(shù)能有效提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、傳輸速度，減少收費等。發(fā)展這有利于為能提供給用戶一個更好的用戶體驗，從而不斷提高用戶的滿意程度。④傳輸效率快，實現(xiàn)智能化。5G技術(shù)具有傳輸效率更加迅速，移動通信系統(tǒng)更加智能化的優(yōu)勢，同時能滿足用戶對海量數(shù)的需求，進一步擴大移動通信技術(shù)的使用范圍，使其使用效能更好。⑤其他方面的優(yōu)勢。5G技術(shù)的性能指標(biāo)更高，有利于進一步完善網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，實現(xiàn)無線移動網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的要求，同時具有更強的靈活性。以運營商的管理需求為標(biāo)準(zhǔn)，進一步調(diào)整與分配網(wǎng)絡(luò)資源，使得網(wǎng)絡(luò)通信的成本以及能源消耗降低，這與社會持續(xù)發(fā)展的要求是相符合的。

1.25G技術(shù)的發(fā)展前景

當(dāng)前處于移動通信技術(shù)發(fā)展變革的關(guān)鍵時期，5G技術(shù)的出現(xiàn)與應(yīng)用會對當(dāng)前的移動網(wǎng)絡(luò)發(fā)展造成較大的沖擊[1]。在進一步發(fā)展與應(yīng)用5G移動通信技術(shù)的過程中，整個網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度與質(zhì)量將會有質(zhì)的飛躍。隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的進一步優(yōu)化，更多的移動業(yè)務(wù)實現(xiàn)進一步發(fā)展，5G技術(shù)是否能滿足用戶的基本需求成為衡量其技術(shù)水平的關(guān)鍵。與傳統(tǒng)的移動通信相比較，5G技術(shù)是在傳統(tǒng)技術(shù)的點到點的物理傳輸?shù)幕A(chǔ)上，達到多個用戶、區(qū)域、天線以及多個網(wǎng)絡(luò)組建，這能極大程度上提高了移動網(wǎng)絡(luò)的科學(xué)性與整體效能。因此，在未來，5G移動通信技術(shù)具有廣闊地發(fā)展前景。

25G移動通信若干關(guān)鍵技術(shù)

2.1高頻段傳輸技術(shù)5G移動通信中的應(yīng)用

就當(dāng)前而言，通信系統(tǒng)的頻段低于3GHz，但是，近年來，我國的用戶量以及流量在迅速地增加，導(dǎo)致頻譜資源大量的缺乏。在高頻段，其毫米波頻率在28GHz范圍內(nèi)。采用64根天線，同時借助波束賦形技術(shù)，在2km的范圍內(nèi)能夠達到較快的下載速度。現(xiàn)在不斷地研究5G通信，其未來的發(fā)展愿景便是達到高頻段傳輸水平。高頻段傳輸?shù)膬?yōu)點是將大量的天線以及通信設(shè)備納入到通信過程中，這樣能有效地解決當(dāng)前頻譜資源比較短缺的情況。但就高頻段傳輸技術(shù)而言，其具有自身的缺陷，如其自身傳播的距離較短，天氣條件等因素會影響其傳播的速率等。所以，在系統(tǒng)地進行高頻段傳輸技術(shù)時，要加大研究的力度，解決高頻段傳輸?shù)娜毕荩?為高頻段傳輸技術(shù)的優(yōu)缺點。

2.2多天線傳輸技術(shù)5G移動通信中的應(yīng)用

當(dāng)前5G通信著力于將頻譜的利用效率不斷提高，達到其利用效率是當(dāng)前利用效率的數(shù)十倍，這也是5G通信技術(shù)重點發(fā)展與研究的方向[2]。利用多天線傳輸技術(shù)，能有效地減少使用時對其它用戶的干擾，使無線信號的覆蓋性能得到提升。之前多天線技術(shù)是2D形式，而5G移動通信技術(shù)將其提升到3D技術(shù)，這能有效地提升頻譜的效率。因為在5G移動通信技術(shù)中引入了有源技術(shù)，這極大程度地增加了天線的數(shù)量，天線數(shù)量達到128根。同時形成了3D-MIMO技術(shù)，這種技術(shù)能極大地減少用戶之間的干擾，進一步改善無線信號的覆蓋范圍。

2.3同頻全雙工技術(shù)5G移動通信中的應(yīng)用

在5G移動通信技術(shù)中使用同時同頻全雙工技術(shù)，這能使得頻譜率進一步提升。原有的頻譜資源使用比較局限，這能有效地打破之前頻譜資源利用的使用限制，使用其頻譜資源更加地靈活多樣。另外，將同時同頻全雙工技術(shù)應(yīng)用5G移動通信中能有效地消除用戶間干擾的能力。利用該項技術(shù)有利于彌補TDD和FDD等技術(shù)的不足之處。從理論上來看，這能有效地提升頻譜的使用效率，為原來頻譜使用效率的1倍以上。但是，在實際應(yīng)用該項技術(shù)的過程中會發(fā)現(xiàn)，在多天線的使用環(huán)境下，應(yīng)用該項技術(shù)受到一定的限制，不能被廣泛地普及。

2.4密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在5G移動通信中的應(yīng)用

將數(shù)據(jù)流量提升到現(xiàn)在的1000倍以上，這是5G移動通信網(wǎng)絡(luò)想要實現(xiàn)的目標(biāo)。想要達到這個目標(biāo)，就需要應(yīng)用密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。將5G移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量集中于室內(nèi)以及熱點地區(qū)，進一步擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率。在未來，我國會大量地使用智能終端，相應(yīng)地，用戶使用的數(shù)據(jù)流量也會呈現(xiàn)著不斷上升的趨勢。所以，在5G移動通信中應(yīng)用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能實現(xiàn)提升數(shù)據(jù)流量1000倍的愿景。應(yīng)用超密集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能進一步改善網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，將系統(tǒng)的容量大大地提升。但其缺陷便是造成小地區(qū)間的互相干擾，使得網(wǎng)絡(luò)的使用效果降低。

2.5直接通信與智能化技術(shù)在5G移動通信中的應(yīng)用

云計算是5G移動通信技術(shù)組成的平臺，借助云計算平臺的智能設(shè)備以及自動切換的模式，能有效地推動5G移動通信形成智能組網(wǎng)，實現(xiàn)通信的智能化[3]。另一方面，5G通信技術(shù)中還應(yīng)用了直接通信技術(shù)，使通信設(shè)備之間能直接地進行通信，這大大地降低了能耗，這樣能充分地發(fā)揮頻譜資源的使用效率。使得網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率進一步擴大，提升5G通信效率與質(zhì)量。

3結(jié)語

總而言之，大力研發(fā)5G移動通信技術(shù)是當(dāng)前移動領(lǐng)域亟需工作的內(nèi)容。進一步完善5G技術(shù)能為客戶提供更廣泛的應(yīng)用與服務(wù)，使得移動通信的質(zhì)量進一步提升，降低運營的成本，擴大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。最終促進未來移動信息社會的發(fā)展。

參考文獻

[1]彭景樂.移動通信發(fā)展趨勢與相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的探討[J].中國新通信，2015，56（45）：36~63.

[2]翁武林.關(guān)于第五代移動通信探討[J].中國新通信，2016，89（01）：36~43.

[3]郝宇.4G移動通信關(guān)鍵技術(shù)探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2016，89（07）：36~43.

作者:何海珊 單位:廣東海格怡創(chuàng)科技有限公司